淮河入海水道淮安枢纽工程立交地涵金属结构设计

工程概况淮河入海水道工程是扩大淮河（洪泽湖）洪水出路、保证洪泽湖大堤安全的一项战略性骨干工程。它沿苏北灌溉总渠北侧布置，并与其形成两河三堤，该处现有建筑物较多，且已形成泄洪、调水、灌溉、排涝、发电、航运和公路交通等多种功能的水利枢纽。淮安枢纽是入海水道的第二级枢纽，为入海水道的重要枢纽工程之一，位于江苏省淮安市楚州区，京杭运河与苏北灌溉总渠交汇处北侧。工程主要功能是实现入海水道与京杭运河的交叉，维持京杭运河水路航运，同时满足入海水道泄洪及渠北运西地区排涝要求和连接淮扬公路交通。
立交地涵是淮安枢纽的主要建筑物，布置在运河河道上，与京杭运河斜交，交角77!，采用钢筋混凝土“上槽下洞”（上部为京杭运河渡槽，下部为入海水道泄洪涵洞）的立体结构，上部渡槽宽80m，下部涵洞共15孔，涵洞顺水流方向长108.604m，垂直水流方向宽122.48m。2000年12月12日淮河入海水道淮安枢纽工程主体工程开工，2002年5月底立交地涵正式通航，同年12月底立交地涵充水，2003年6月28日淮河入海水道近期工程通过通水阶段验收。正是在2003年6、7月份，淮河流域发生了超过1991年的特大洪水，入海水道各级枢纽及时开闸泄洪，截至行洪结束，共下泄洪水44亿m 3，使得洪水造成的损失远低于1991年，工程在保证洪水的出路方面发挥了极为重要的作用。
上涵首金属结构设计选型及布置上涵首金属结构包括工作闸门、上游事故检修闸门，以及相应的启闭机械。工作闸门设置于涵洞进口处，孔口尺寸为：6.8"8.0m（宽"高），共15孔，闸门底槛高程-6.00m，设计挡水位为：上游6.10m，下游5.10m，闸门采用潜孔式平面定轮钢闸门。上游事故检修闸门设置于涵洞进口处的工作闸门前，孔口尺寸为6.8"8.0m，共设两套闸门，底槛高程-6.00m，闸门设计挡水位为：上游6.10m，闸门采用潜孔式平面滑动钢闸门。
结合水工布置，上涵首双向门机轨道轨距确定为7.2m，在两条轨道之间要求布置工作闸门和事故检修闸门，且要考虑相邻两孔闸门的错位布置。而实际轨距却只有5.358m（由7.2cos(13!)-8.8"tg13!计算而来），因此双向门机轨道之间的闸门布置必须精打细算。尽管如此，在施工安装的过程中，还是发现了一些问题，如在计算上涵首事故检修闸门的锁定过程中，未考虑闸门锁定梁必须要伸出门槽一定的长度，结果当双向门机在轨道上行走时，两者发生相碰。施工时将闸门的锁定高程下降，使锁定梁避开门机，这样在锁定位置封上盖板时，闸门完全处于上涵首的顶面以下，使得涵闸表面显得整洁、美观。由上涵首布置空间狭小带来了另一个更为棘手的问题，即预埋件二期混凝土的的布置。
由于二期混凝土的设置，使得一期混凝土在两个门槽交接处形成缩颈状态，最小缩颈尺寸仅约为380mm，削弱了闸墩的受力断面，且此处闸墩的直通钢筋被切断；若切断并改变钢筋的方向，则必须在混凝土缩颈处使得钢筋密集布置，不但造成应力集中，且使得此处的混凝土浇筑困难，易形成蜂窝、空洞，这在混凝土的施工中是严格禁止的。为解决此问题，在施工图设计的最后阶段，不得不将埋件的二期混凝土预埋设计方案更改为一期一次浇筑的方案。由于预埋件的安装方式为一期混凝土一次浇筑方案，同时预埋件的安装精度还必须满足《水利水电钢闸门制造安装及验收规范》的要求。

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