1 工程概況
松江區(qū)地處長(zhǎng)江三角洲，位于上海市郊西南部。銀河是貫穿松江新城北片圩區(qū)東西向的骨干引、排水河道。銀河?xùn)|泵閘位于銀河入通波塘的河口處，工程兼顧防洪、排澇、水資源調(diào)度以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)。泵閘由“單孔8m節(jié)制閘+6m³/s泵站”組成。其中，節(jié)制閘閘門(mén)采用人字門(mén)，泵站采用2臺(tái)3m³/s的潛水軸流泵，泵閘布置型式為“泵+閘+泵”。
2 設(shè)計(jì)特色
2.1 閘址選擇滿足城市風(fēng)貌和交通規(guī)劃的綜合要求
新建的銀河?xùn)|泵閘需滿足防洪、除澇、水資源調(diào)度以及游艇通航，同時(shí)還要與周邊銀澤路相協(xié)調(diào)，與周邊高層小區(qū)建設(shè)相配套。在收集了相關(guān)松江水利風(fēng)景區(qū)規(guī)劃、道路規(guī)劃、地質(zhì)以及水文等資料，經(jīng)分析比選后最終確定閘址距河口約90m處，滿足規(guī)范要求，并兼顧景觀和交通的綜合要求。
2.2人字門(mén)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
上海市中小型水閘常用的閘門(mén)為平板門(mén)。平板門(mén)一般為直升門(mén)或者升臥門(mén)，閘門(mén)上升高度有限，對(duì)通航凈空有一定的限制。本工程有游艇通過(guò)的要求，且游艇凈高暫未確定，因此，本工程選用上部?jī)艨崭叨葲](méi)有限制的人字門(mén)，并對(duì)傳統(tǒng)人字門(mén)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
（1）門(mén)葉采用封閉式浮箱體，減輕自重
人字門(mén)在開(kāi)、關(guān)運(yùn)行中，承受門(mén)體自重、壅水及風(fēng)壓力。門(mén)體運(yùn)行狀態(tài)下承受風(fēng)、水壓力作用產(chǎn)生的變形均為彈性變形，而門(mén)體自重作用下產(chǎn)生的變形不能消除。為了減少承重底樞的負(fù)荷及減少門(mén)體自重產(chǎn)生的變形，本次門(mén)葉除了常規(guī)設(shè)計(jì)外，下部門(mén)葉封閉了部分區(qū)格，利用封閉腔浮力以消減閘門(mén)自重對(duì)底樞的傾倒轉(zhuǎn)矩。閘門(mén)結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖1。

（2）通過(guò)增設(shè)插銷(xiāo)式鎖定裝置，減小啟閉機(jī)的支撐力，加強(qiáng)閘門(mén)和啟閉機(jī)的安全
傳統(tǒng)人字門(mén)的閉合均由啟閉機(jī)完成，門(mén)體上無(wú)其他支撐點(diǎn)。由于啟閉機(jī)僅作用在閘門(mén)的一個(gè)作用點(diǎn)上，長(zhǎng)此以往容易造成該點(diǎn)處的應(yīng)力集中，造成閘門(mén)破壞。當(dāng)內(nèi)河水位很高時(shí)，閘門(mén)承受的水壓力增加，一旦管理不善會(huì)導(dǎo)致機(jī)毀門(mén)扭的事故。本次設(shè)計(jì)為了解決這個(gè)問(wèn)題，在傳統(tǒng)人字門(mén)上增加了插銷(xiāo)式鎖定裝置，增加閘門(mén)上的受力點(diǎn)，加強(qiáng)閘門(mén)、啟閉機(jī)使用安全性，詳見(jiàn)圖2。

如圖2所示，在人字門(mén)背面接口處設(shè)置三排插銷(xiāo)板，每塊板上設(shè)置一個(gè)插銷(xiāo)桿，三個(gè)插銷(xiāo)桿連接到一根主動(dòng)桿上。同時(shí)，在底樞上設(shè)門(mén)軸裝置，邊墩與門(mén)葉設(shè)鉸鏈裝置。關(guān)門(mén)時(shí)，兩扇門(mén)上凹凸帶孔的插銷(xiāo)板碰和。當(dāng)內(nèi)河水位高時(shí)，由啟閉機(jī)按下插銷(xiāo)桿，形成一個(gè)類似于門(mén)鎖的鎖定裝置，增加了閘門(mén)上的受力點(diǎn)，將內(nèi)外河水頭差形成的力傳遞至門(mén)體與鎖定裝置上，減少了閘門(mén)啟閉機(jī)的支撐力，使閘門(mén)和啟閉機(jī)使用更牢靠安全。開(kāi)門(mén)時(shí)，則用門(mén)頂上的啟閉機(jī)拔出插銷(xiāo)桿即可。通過(guò)這個(gè)原理簡(jiǎn)單但充滿創(chuàng)意的鎖定裝置，增加了閘門(mén)和啟閉機(jī)的使用安全性。
2.3 泵室底孔泄流，協(xié)助閘門(mén)排水
人字門(mén)只能在靜水中啟閉，閘門(mén)兩側(cè)水頭差過(guò)大時(shí)，閘門(mén)開(kāi)啟較為困難，一般需要另設(shè)輸水閥門(mén)解決這個(gè)問(wèn)題。針對(duì)這種情況，結(jié)合本工程建筑物，本次不另設(shè)輸水閥門(mén)，采用泵室底孔泄流，同樣能起到平壓作用，協(xié)助閘門(mén)開(kāi)啟。
本次泵室最下層內(nèi)、外河側(cè)各設(shè)一道閘門(mén)，既作為進(jìn)水流道，又是引、排水涵洞。當(dāng)內(nèi)外河水位差較大時(shí)，人字門(mén)不便打開(kāi)，可以先打開(kāi)兩道底孔閘門(mén)進(jìn)行平壓，再打開(kāi)人字門(mén)。此外，由于本泵站進(jìn)水流道底高程低于河底高程，平時(shí)會(huì)有一些淤積，可以通過(guò)泵室底孔泄流起到一定的清淤作用。泵室布置詳見(jiàn)圖3。

2.4 管理區(qū)布置美觀，滿足周邊景觀要求
傳統(tǒng)的水利工程往往比較單一，僅以工程建設(shè)為主，建筑物外觀呆板，缺乏與周邊環(huán)境和功能的協(xié)調(diào)。作為城市基礎(chǔ)建設(shè)工程，特別是在上海這類大型城市中，水利工程建設(shè)不僅需要體現(xiàn)在功能上，更要體現(xiàn)在整個(gè)水環(huán)境上。本工程位于松江新城區(qū)，工程周邊有高層建筑和公路，因此配套的管理區(qū)以及建筑物外立面均對(duì)地塊開(kāi)發(fā)和升值起到不可忽視的作用。經(jīng)過(guò)多方研究商榷，工作橋采用拱橋式樣，既滿足進(jìn)出管理區(qū)的功能要求，又宛如連接河道兩岸的腰帶，美觀別致；管理房結(jié)構(gòu)與周邊高檔小區(qū)風(fēng)格一致，選用歐式別墅風(fēng)格，白磚紅瓦相得益彰；管理區(qū)內(nèi)綠蔭成林，歐式小品和亭臺(tái)布置的錯(cuò)落有致。整個(gè)工程范圍內(nèi)真正達(dá)到了水清岸綠的效果，為整個(gè)地塊的開(kāi)發(fā)增加了亮點(diǎn)。本工程現(xiàn)狀詳見(jiàn)圖5~圖8。

3 結(jié)語(yǔ)
銀河?xùn)|泵閘工程采用人字形鋼閘門(mén)作為擋水結(jié)構(gòu)，在上海較為少見(jiàn)。閘門(mén)結(jié)構(gòu)為面板梁系結(jié)構(gòu)，利用封閉腔浮力以消減閘門(mén)自重對(duì)底樞的傾倒轉(zhuǎn)矩；在閘門(mén)上設(shè)置插銷(xiāo)鎖定，增加閘門(mén)受力點(diǎn)，增加閘門(mén)和啟閉機(jī)的運(yùn)行可靠度，該舉尚屬首例。此外，設(shè)計(jì)利用泵室底孔出流，起到平壓作用，協(xié)助閘門(mén)開(kāi)啟。該工程水工建筑物設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性，工程管理區(qū)布置美觀，值得大家借鑒。
4 參考文獻(xiàn)
1、《松江區(qū)銀河?xùn)|泵閘新建工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》（鎮(zhèn)江市工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2009年1月）；
2、《松江區(qū)銀河?xùn)|泵閘新建工程施工圖》（鎮(zhèn)江市工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2009年4月）；
3、《水工鋼結(jié)構(gòu)（第四版）》（武漢大學(xué) 范崇仁 主編，中國(guó)水利水電出版社）；
4、《水工金屬結(jié)構(gòu)》（楊逢曉 主編，中國(guó)水利水電出版社）。