1、浅谈水闸主体结构的施工技术【摘要】水闸主体结构作为水利工程施工的重点结构,对整个建筑工程的使用效果具有巨大影响。本文将从以下几个方面来分析水闸主体结构的施工技术要点,以期能够有效的提高水闸主体结构的施工水平,从而提高水利工程整体施工质量。 【关键词】水闸;主体结构;施工技术 中图分类号: TU74 文献标识码:A 一、前言 水闸主体结构施工包括了众多的零部件,施工的环节比较多,任何一个施工环节出现问题都有可能造成水闸完工后无法正常工作。因此,必须严格控制水闸主体结构,确保施工技术的有效性。浙江省瑞安市下埠水闸工程是温州第一个水利工程标准化工地,本文围绕下埠水闸工程来具体分析施工技术要点。 二、
2、水闸工程施工流程 水闸工程施工应事先根据工程设计要求及工程特点来确定分项工程施工方案,采取先重后轻、先下后上的施工原则。例如某水闸工程的闸室属于整体结构,宽度较大,在基础开挖之后及保证施工排水的情况下,优先进行闸底板、上游铺盖、消力池、翼墙底板的施工,再进行闸室的胸墙及上部结构的施工。 图 1 水闸施工流程图 三、工程概况 瑞安下埠水闸工程位于浙江省瑞安市东山街道办事处下埠老浦口附近,一个集挡潮、防洪排涝、通航、船舶避风、城市交通等综合功能的工程,是瑞安市防洪体系的重要组成部分。 瑞安下埠水闸工程枢纽建筑物主要由水闸、船闸、堵口坝、船舶避风港和驳坎组成,其中船闸布置在内河河道右侧的滩地上,主体
3、为混凝土结构,设 2 孔泄水闸和 1 孔船闸,单孔净宽 9.0m。水闸主体结构施工技术包括了水闸底板施工、水闸闸墩施工、水闸止水设施施工、平面闸门门槽施工等几方面,本文将从以下几个方面来详细分析具体施工技术。四、水闸主体结构的施工技术 1、基础开挖与处理 (一)基础开挖前,先根据监理工程师提供的测量控制网进行地形测量。由监理工程师审核批准后方可开挖基础土方。且在开挖水闸基础前,先进行测量放样控制开挖线,设立标记,在基础开挖时严禁超挖。 (二)水闸的基坑开挖采用 1.0m3 挖掘机进行倒退式开挖土方,装入 5t 自卸汽车运至业主指定的弃料场地。 (三)开挖时对底板及护坡边坡预留 50cm 保护层
4、,在垫层施工前,对保护层采用人工自上而下的方式进行开挖、修坡至设计高程。对于存在局部超挖的部位则采用碎石或黄沙及时补平,以达到设计边坡及高程。(四)基础开挖当遇岩石时则开挖采用手风钻钻孔,浅孔爆破施工。(五)基坑开挖排水。为保证基础开挖施工水利进行,在基础开挖施工中,利用小水闸在低潮时进行排除基坑积水,同时采取堤前所形成的排水沟以及集水坑系统,在集水坑设 WQ 型潜水排污泵接聚乙烯排水管引水至开挖区外。 2、底板施工 水闸底板为平面底板形式,考虑到温度对混凝土的影响,浇筑时利用结构缝和施工缝将底板划分为若干块分别进行浇筑,分块时避免了在弯距及剪力最大处分缝,并考虑了建筑物的断面变化及模板的架立
5、等因素。混凝土底板浇筑采用平铺法,浇筑过程先浇上、下游齿墙,然后从一端向另一端浇筑,由于底板混凝土方量较大,且底板顺水长度在 12m以内,所以安排两个作业组分层通仓浇筑,组织平行施工,以缩短浇时间,避免产生冷缝。 3、闸墩施工 由于闸墩高度大、厚度小、门槽处钢筋较密,闸墩相对位置要求严格,所以闸墩的立模与混凝土浇筑是施工中的主要难点。 (一)闸墩模安装。为使闸墩混凝土一次浇筑达到设计高程,闸墩模板要有足够的强度和足够的刚度。 闸墩立模时,其两侧模板要同时相对进行。先立平模板,后立墩头模板。在闸底板上架立第一层模板时,上口必须保持水平。在闸墩两侧模板上,每隔 1m 左右钻与螺栓直径相应的全控,并
6、于模板内侧对准远控撑以毛竹管或混凝土撑头,再将螺栓穿入,且端头穿出横向双夹围囹和竖向围囹木,然后用螺帽拧紧在竖直围囹木,然后用螺栓要相间布置。 (二)翻模施工。由于钢模板在水利水电工程上的广泛应用,施工人员依据滑膜的翻模施工特点,发展形成了闸墩的使用与施工方法。立模时一次至少立三层,当第一层模板内混凝土浇至腰箍下缘时,第二层模内腰箍以下部分的混凝土须达到脱模强度(以 98kPa 为宜) ,这样便可拆掉第一层,去架立第四层模板,并绑扎钢筋,依此类推,保持混凝土浇筑的连续性,以避免产生冷锋。 (三)混凝土浇筑。闸墩模板立好后,随即进行清仓工作。用压力水冲洗模板内侧和闸墩底面,污水由层模板上的预留孔
7、排出。清仓完毕堵塞小孔后,即可进行混凝土浇筑。为防止流态混凝土由 810m 高度下落时产生离析,应在仓内设置溜管,可每隔 23m 设置一组。由于仓内工作面窄,浇捣人员走动困难时,可把仓内浇筑面划分成几个区段,每区段内固定浇捣工人,这样可提高工效。每胚混凝土厚度可控制在 30cm 左右。 同时,要做好混凝土养护工作。对混凝土进行养护可以在一定程度上减慢其变形速度。在模板未拆时,尽量减小环境风速。拆模后,可从结构顶部浇水或淋水,若在闸墩周围裹上不透气塑料膜则养护效果更好。弧形闸门的启闭时绕水平转动,转动轨迹由支臂控制,所以不设门槽,但为了减小启闭门力,在闸门两侧亦设置转轮或滑块,因此也有导轨的安装
8、及二期混凝土施工。 4、止水带施工 止水带采用橡胶止水带,止水施工过程主要注意的是止水带的连接及固定。止水带施工时根据施工缝位置尽量减少了连接接头,必须连接时采用黏结方法,黏结采用硫化热,搭接长度20cm,黏结时首先利用刀片将止水带凸出部分割掉,然后用锉将待黏结的两块橡胶块的黏结面锉出新鲜面并将新鲜面清除干净后均匀涂抹硫化液体,待风干后将两块止水带进行黏结,黏结后使用橡胶锤锤打,使黏结处尽可能的全面接触,最大程度减少空隙,然后使用专用夹具将搭接部位夹紧,等到胶凝结固化后,取开夹具,进行下道工序。止水带的固定采用上下两层钢模将中间挤严,钢模外侧部分用钢管横竖加固,钢模内侧浇筑部分使用 10#铅丝
9、每隔 1m 与钢模固定,以确保浇筑时止水不发生挠曲,为确保止水带两侧垂直插入混凝土中,浇筑时派专人看护,发现弯曲及时调整,同时在止水带下部加强振捣,确保密实。 5、平面闸门门槽施工 门槽施工的主要内容包括门槽垂直度控制、门槽二期混凝土浇筑。由于中小型闸门的导轨铁件较小,为了减小启闭力及闸门封水,门槽部分的混凝土中预先设置了滑动导轨、主轮、侧轮及反轮导轨,止水座等铁埋件。 (一)门槽垂直度的控制 门槽及导轨必须铅直无误,所以在立模及浇筑过程中应随时用吊锤校正。校正方法: 线坠的几何体要规整,重量要适当(1kg3kg),吊线使用编织尼龙绳或没有扭曲的细钢丝。 悬吊时上端要固定牢固,线中间没有障碍,
10、由其是没有侧向抗力。线下端或线坠尖的投测人视线要垂直结构面,当线左、线右投测34mm 时取其平均位置,两次平均位置小于 2mm 时再取平均位置作为投测结果。 投测中要防止风吹和震动,尤其是侧向风动。 在逐层引测中要使用更大的铅坠每隔两层由下面直接向上面放一次通线以做校正。 (二)门槽二期混凝土浇筑 在闸墩立模时,于门槽部位留出较门槽尺寸大的凹槽。 闸墩浇筑时,预先将导轨基础螺栓按设计要求固定于凹槽的侧壁及正壁模板,模板拆除后基础螺栓即埋入混凝土中。 导轨安装前,要对基础螺栓进行校正,安装过程中必须随时用垂球进行校正,使其铅直无误,导轨就位后即可立模浇筑二期混凝土。 浇筑二期混凝土时,应采用较细
11、骨料混凝土,并细心捣固,不要振动已装好的金属构件,门槽较高时,不要直接从高处下料,可以分段安装和浇筑。二期混凝土拆模后,应能对埋件进行复测,并做好记录,同时检查混凝土表面尺寸,清除遗留的杂物,以免影响闸门启闭。 五、结束语 综上所述,水闸主体结构施工环节主要有闸底板、闸墩、止水设施和门槽等,在施工中,要针对每一个施工环节选择科学有效的施工技术,以提高施工的有效性和质量。 【参考文献】 1楼孟华.水利工程中水闸工程施工实践与技术探讨J中国水运(下半月) ,2011(4). 2宋华忠.浅谈水闸工程大体积混凝土施工技术J中国新技术新产品,2011(12). 3河海大学.水工铜筋混凝土结构学M北京:水利电力出版社,2010.3. 4谢新钧,沈建忠.水闸柱塞式液压启闭机双缸同步运行问题探讨J.浙江水利科技,2009,(06) 5刘连会,郭文丽,张勇,李亚林.浅谈水闸的维修养护J.河南水利与南水北调,2008,(03)