水闸工程施工实践及技术探讨

水闸工程施工实践及技术探讨

刘晓英

刘晓英

广州市水电建设工程有限公司广东广州510000

摘要：水闸工程是水利基础设施的基本组成部分,在灌溉、防洪、供水和排涝中有着重要的作用。本文结合水闸工程施工实践方面的经验，探讨了水利工程中水闸工程施工过程中的关键工艺及技术，包括底板、闸墩、止水设施等主要工艺技术，可为同类工程提供参考借鉴。

关键词：水闸底板施工；闸墩施工；止水设施施工

随着我国社会经济建设的快速发展，城市基础设施建设日趋完善，特别是水利工程的建设，在防洪、农业灌溉、城镇供水、发电等方面发挥着重要的作用。水闸工程作为水利工程的一个关键环节，关系着整个水利工程的顺利运营，其施工技术的好坏，不仅影响到水利工程的整体质量，而且对于能否发挥水利工程灌溉、防洪的作用显得至关重要的。水闸工程施工具有施工工艺较多，施工难度大的特点。因此，必须严格控制好施工阶段的每一道工序，落实质量控制措施，确保水闸工程的施工质量。

1底板施工

水闸底板有平底板与拱底板两种，平底板现为常用底板。这两种底板虽都是混凝土浇筑，但施工方法并不一样，下面分别予以简述。

1.1平底板施工

(1)筑块划分。由于运用条件和施工条件限制，大中型混凝土与钢筋混凝土水工建筑物都是被结构缝和施工缝划分为若干筑块，分别进行浇筑。分块时应避免在弯矩及剪力最大处分缝，并应考虑建筑物的断面变化及模板的架立等因素。

(2)混凝土浇筑。水闸平底板的混凝土浇筑，一般采用逐层浇筑法。但当底板厚度不大，拌和站的生产能力受到限制时，亦可采用斜层浇筑法。运输混凝土入仓时，必须在仓面上搭设纵横交错的脚手架，条件许可时可采用活动仓面跳。在搭设脚手架前应根据需要预制混凝土柱。搭脚手架时，先在浇筑块的模板范围内竖立混凝土柱，然后在柱顶上再设立短木柱、斜撑、横梁等。混凝土柱间距视脚手架横梁的跨度而定，一般可为(2～3)m，柱顶高程应低于闸底板表面，以便表面抹光。

1.2反拱底板施工

(1)施工程序。由于反拱底板对地基的不均匀沉陷反应敏感，因此必须注意施工程序。目前采用的有两种：

1)先浇闸墩及岸墙，后浇反拱底板。为了减少水闸各部分在自重作用下的不均匀沉陷，可将自重较大的闸墩岸墙等先行浇筑，并在控制基底不致产生塑性开展的条件下，尽快均衡上升到顶。对于岸墙还应考虑尽量将墙后还土夯填到顶。这样，使闸墩岸墙预压沉实，然后再浇反拱底板，从而底板的受力状态得到改善。此法目前采用较多，对于粘性土或砂性土均可采用。但对于砂土，特别是粉砂地基，由于土模较难成型，适宜于较平坦的矢跨比。

2)反拱底板与闸墩岸墙底板同时浇筑。此法适用于地基较好的水闸，对于反拱底板的受力状态较为不利，但保证了建筑的整体性，同时减少了施工工序，便于施工安排，对于缺少有效排水措施的砂性土地基，采用此法较为有利。

(2)施工要点。

1)由于反拱底板采用土模，因此必须做好排水工作。尤其是砂土地基，不做好排水工作，拱模控制将很困难。

2)挖模前必须将基土夯实，放样时应严格控制曲线。土模挖出后，应先铺一层10cm厚的砂浆，待其具有一定强度后加盖保护，以待浇筑混凝土。

3)采用第一种施工程序，在浇筑岸、墩墙底板时，应将接缝钢筋一头埋在岸、墩墙底板之内，另一头插入土模中，以备下一阶段浇入反拱底板。

4)当采用第二种施工程序时，为了减少不均匀沉降对整体浇筑的反拱底板的不利影响，可在拱脚处预留一缝，缝底设临时铁皮止水，缝顶设“假铰”，待大部分上部结构荷载施加以后，便在低温期用二期混凝土封堵。

5)为了保证反拱底板的受力性能，在拱腔内浇筑的门槛、消力坎等构件，需在底板混凝土凝固后浇制二期混凝土，且不应使两者成为一个整体。

2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问题。

2.1闸墩模板安装

为使闸墩混凝土一次浇筑达到设计高程，闸墩模板不仅要有足够的强度而且要有足够的刚度。所以闸墩模板安装以往采用“铁板螺栓、对拉撑木”的立模支撑方法。此法虽需耗用大量木材、钢材、工序繁多，但对中小型水闸施工仍较为方便。由于滑模施工方法在水利工程上的应用，目前有条件的施工单位，闸墩混凝土浇筑逐渐采用滑模施工。

(1)“铁板螺栓、对拉撑木”的模板安装。立模前，应准备好两种固定模板的对销螺栓：一种是两端都绞线的圆钢，直径可选用12mm、16mm或19mm，长度大于闸墩厚度并视实际安装需要确定；另一种是一端绞线，另一端焊接一块5mm×40mm×400mm扁铁的螺栓，扁铁上钻两个圆孔，以便固定在对拉撑木上，还要准备好等于墩墙厚度的毛竹管或预制空心的混凝土撑头。

(2)翻模施工。由于钢翻模在水利工程上的应用，施工人员依据滑模的施工特点，发展形成了使用于闸墩施工的翻模施工法。立模时一次至少3层，当第2层模板内混凝土浇至腰箍下缘时，第1层模板内腰箍以下部分的混凝土须达到脱模强度(98kPa为宜)，这样便可拆除第一层，去架立第4层模板，并绑扎钢筋。以此类推，保持混凝土浇筑的连续性，以避免产生冷缝。

2.2闸墩混凝土浇筑

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，污水由底层模板上的预留排出。清仓完毕堵塞小孔后，即可进行混凝土浇筑。闸墩混凝土的浇筑，主要是解决好两个问题：一是每块底板上闸墩混凝土的均衡上升；二是流态混凝土的入仓及仓内混凝土的铺筑。为了保证混凝土的均衡上升，运送混凝土入仓时应很好地组织，使在同一时间运到同一底块各闸墩的混凝土量大致相同。为防止流态混凝土有(8～10)m高度下落时产生离析，应在仓内设置溜管，可每隔(2～3)m设置一组。由于仓内工作面窄，浇捣人员走动困难，可把仓内浇筑面划分成几个区段，每区段内固定浇捣工人，这样可提高功效。每坯混凝土厚度可控制在30cm左右。小型水闸闸墩浇筑时，工人一般在模板外侧，浇筑组织较为简单。

3止水设施的施工

为了适应地基的不均匀沉降和伸缩变形，在水闸设计中均设置温度缝与沉陷缝，并常用沉陷缝代温度缝作用。缝有铅直和水平的两种，缝宽一般为(1.0～2.5)cm。缝中填料及止水设施，在施工中应按设计要求确保质量。

3.1沉陷缝填缝的施工

沉陷缝的填充材料，常用的有沥青油毛毡，沥青杉木板及沥青芦席的多种。其安装方法有以下两种：

(1)将填充材料用铁钉固定在模板内侧后，再浇混凝土，这样拆模后填充材料即可贴在混凝土上，然后立沉陷缝的另一侧模板和浇混凝土。如果沉陷缝两侧的结构需要同时浇灌，则沉陷缝的填充材料在安装时要竖立得平直，浇灌时沉陷缝两侧流态混凝土的上升高度要一致。

(2)先在缝的一侧立模浇混凝土，并在模板内侧预先钉好安装填充材料的长铁钉数排，并使铁钉的1／3留在混凝土外面，然后安装填料、敲弯铁尖，使填料固定在混凝土面上，再立另一侧模板和浇混凝土。若闸墩沉陷缝两侧的混凝土要同时浇筑，可借固定模板用的预制混凝土块和对销螺栓夹紧，使填充材料竖立平直，浇筑时混凝土上升要均衡。

3.2止水的施工

凡是位于防渗范围内的缝，都有止水设施。

(1)水平止水。水平止水大都采用塑料止水带，其安装与沉陷缝填料的安装方法一样。

(2)垂直止水。止水部分的金属片，重要部分用紫钢片，一般用铝片、镀锌铁皮或镀铜铁皮等。对于需灌注沥青的止水型式，可按照沥青井的形状预制混凝土槽板，每节长度可为(0.3～0.5)m左右，与流态混凝土的接触面应凿毛，以利结合。安装时需用水泥砂浆胶结，随缝的上升分段接高。沥青井的沥青可一次灌注，也可分段灌注。止水片接头要进行焊接。

(3)接缝交叉的处理。接缝交叉有两类，一类是垂直缝与水平缝的交叉，称为“垂直交叉”；另一类是水平缝与水平缝的交叉，称为“水平交叉”。交叉处止水片的连接方式有柔性连接与刚性连接两种。前者是在交叉处止水片就位后，外包以沥青块体；后者是将金属止水片适当裁剪，然后再用气焊焊接。工程中多根据交叉类型及施工条件来决定止水片的连接方法。对于“垂直交叉”，一般用柔性连接，对于“水平交叉”，则多采用刚性连接。

4结语

综上所述，水闸工程是一项系统性的工程，在灌溉、防洪、供水和排涝中有着重要的作用。因此，必须不断提高施工人员的素质，严格、科学地、有序的进行施工，一旦发现质量问题，及时采取措施消除安全隐患。只有这样，才能保证水闸工程的施工质量，确保水闸能安全、可靠的运行。

参考文献

[1]李岩，水利工程中水闸施工技术[J].水利技术监督，2011年第06期

[2]林乐英，水闸工程施工技术分析[J].科技创新与应用，2012年第08期