水闸主体结构施工

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1、浅谈水闸主体结构施工技术摘要： 水是生命之源、生产之要、生态之基。兴水利，除水害，事关人类生存、经济发展、社会进步，历 来是治国安邦的大事。新中国成立60 多年来，我国水利水电建设事业取得了举世瞩目的巨大成就，为经济 社会发展，人民安居乐业作出了突出的贡献。水利工程包括诸多方面，水闸工程是水利工程中较常见的， 水闸主体结构是水闸的关键部位，主体结构的施工也是水闸施工的重点、难点，本文简单阐述了水闸主体 结构几个关键部位的施工技术及安装。关键字：主体结构；水闸混凝土；止水设施；闸门1. 水闸的结构水闸是一种利用闸门挡水和控制泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、 湖泊岸边。水闸主要包括

2、上游连接段、闸室和下游连接段三部分。1.1上游连接段上游连接段用以引导水流平顺地流入闸室，保护两岸及河床免遭冲刷，并与闸室等共同 构成防渗地下轮廓，确保在渗流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。一般包括上游翼墙、铺盖、 上游防冲槽和两岸的护坡等。1.2 闸室 闸室是水闸的主体部分，其作用是：控制水位和流量，兼有防渗防冲作用。闸室段结构 包括：闸门、闸墩、边墩（岸墙）、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等。闸门用来控制过闸流量；闸门安放在闸底板上，横跨孔口，有闸墩支撑。闸门分为检修 闸门和工作闸门。工作闸门用于正常运行时挡水，控制下泄流量；检修闸门用于检修时临时 挡水。闸墩用以分隔闸孔和支撑闸门、胸墙

3、、工作桥、交通桥。闸墩将闸门、胸墙以及闸墩本 身挡水所承受的水压力传递给底板。胸墙设于工作闸门上部，帮助闸门挡水。可以大大减小闸门的尺寸。胸墙也可以做成活 动型，当遭遇特大洪水时开启胸墙加大泄流量。底板是闸室的基础，用以将闸室上部结构的重量及荷载传至地基，建在软基上的闸室主要由 底板与地基间的摩擦力来维持稳定。底板还兼有防渗和防冲的作用。工作桥和交通桥用来安装启闭设备、操作闸门和联系两岸交通。1.3下游连接段 下游连接段用以消除过闸水流的剩余能量，引导出闸水流均匀扩散，调整流速分布和减 速流速，防止水流出闸后对下游的冲刷。一般包括消力池、护坦、海漫、下游防冲槽以及下 游翼墙和两岸的护坡等。2.

4、 水闸主体结构的施工方法2.1水闸混凝土施工水闸主体结构施工主要包括闸身上部结构以及底板、闸墩、止水设施和门槽等方面的施 工内容，其中混凝土工程是水闸施工的主要环节。水闸混凝土施工要求：水闸混凝土必须根据所在部位的工作条件，分别满足强度、抗冻、 抗渗、抗侵蚀、抗冲刷、抗磨损等性能及施工和易性要求，对于水闸混凝土的施工，应从材 料选择、配合比设计。温度控制、施工安排和质量控制等方面，采取综合措施，防止产生裂 缝和钢筋锈蚀。施工原则：混凝土工程的施工宜掌握以闸室为中心，按照“先深后浅、先重后轻、先高 后矮、先主后次”的原则进行。（1）先深后浅。 相邻两部位建基面深浅不一时，若先施工浅部位的混凝土，

5、则在浇筑 深的部位时，可能会扰动已浇部位的基土，导致混凝土沉降、走动或断裂。（2）先重后轻。 是为了给重的部位有预沉的时间，使地基达到相对的稳定，以减轻对 邻接部位混凝土产生不良影响。如邻接两岸挡土墙的消力池、铺盖混凝土边缘部位开裂。（3）先高后矮。 只要是为了平衡施工力量，加速施工进度。处于闸室中心的闸底板及 其上部的闸墩、胸墙和桥梁，高度较大、层次较多、工作量较集中，需要的施工时间也 较长，在混凝土浇完后，接着还要进行闸门、启闭机安装等工序，因而必须集中力量优 先进行。其他如铺盖、消力池、翼墙等部位的施工，则可穿插其中进行，以利施工力量 的均衡。（4）先主后次。 指先主体部位，后次要部位，

6、既是基于施工安全的考虑，亦从节省投 资、缩短工期着眼。但如遇到流砂、渗水特别严重的地基时，为避免地基破坏，节省地 基处理费用，可以打破常规，抓住主要矛盾，先集中力量突击下部工程，以后再进行上 部墩、墙和桥梁的施工。2.2水闸平底板的施工 水闸底板有平底板与反拱底板两种，平底板为常用底板。平底板的施工总是底板先于墩 墙，反而拱底板的施工一般是先浇墩墙，预留联接钢筋，待沉降稳定后再浇反拱底板。 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，拌合站的生产能力受 到限制时，亦可采用台阶浇筑法。平底板混凝土的浇筑，一般先浇上、下游齿墙，然后再从一端向另一端浇筑。当底板混 凝土方量较大，且

7、底板顺水流长度在12m以内时，可安排两个作用组分层通仓浇筑。首先两 组同时浇筑下游齿墙，待齿墙浇平后，将第二组调至上游齿墙，另一组自下游向上游开浇第 一坯底板。上游齿墙组浇完，立即调至下游开浇第二坯，而第一坯组浇完又掉头浇第三坯。 这样交替连环浇筑可缩短每坯间隔时间，加快进度，避免产生冷缝。2.3 水闸止水设施的施工 为了适应地基不均匀沉降和伸缩变形，在水闸设计中均设置温度缝和沉降缝，并常用沉降缝代温度缝。缝有铅直和水平两种，缝宽一般为1.02.0cm。缝中填料及止水设施，在施 工中应按设计要求确保质量。（1）沉降缝填料的施工：沉降缝的填充材料，常用的有沥青油毛毡、沥青杉木板及泡 沫板多种。其

8、安装方法有以下两种。一种是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。如果沉降缝两侧的结构需要同时浇灌， 则沉降缝的填充材料在安装时要竖立平直，浇筑时沉降缝两侧流态混凝土的上升高度要一 致。另一种是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。（2）止水材料的种类：常用的止水片材料有金属材料：紫铜片、不锈钢片、铝片；非 金属材料有橡胶、聚氯乙烯（塑料）等。（3）止水缝部位的混凝土浇筑

9、 浇筑止水缝部位混凝土的注意事项包括：1. 水平止水片应在浇筑层的中间，在止水片高程处，不得设置施工缝。2. 浇筑混凝土时，不得冲撞止水片，当混凝土将淹没止水片时，应再次清除其表面污垢。3. 振捣器不得触及止水片。4. 嵌固止水片的模板应适当推迟拆模时间。3. 闸门的施工闸门是水工建筑物的孔口上用来调节流量，控制上下游水位的活动结构。由封闭或开放 的门叶和预埋在闸墩、底板、胸墙内的埋件组成。闸门按门叶的结构形式分为平面闸门、弧 形闸门、人字闸门。按门叶的材料分为钢闸门、钢筋混凝土闸门、木闸门、铸铁闸门。 钢闸门的制造（1）闸门的制造包括闸门的门叶和埋件两部分。闸门及埋件制造前：应具备闸门及埋件

10、 总图、装配图及零件图。制造使用的钢材、焊材、防腐材料有出厂质量证书并复试合格。 标准件和非标准件质量符合国家标准。依据结构特点及质量要求制定焊接工艺规程。（2）平面闸门出厂前应在自由状态下进行整体预组装检查，合格后明确标记门叶中心 线、边桩中心线及对角线测控点，在组合处两侧150mm作供安装控制的检查线，设置可 靠的定位装置并进行编号和标志。（3）弧形闸门出厂前应进行立体组装检查，合格后明确标记门叶中心线、对角线测控点， 在组合处两侧150mm作供安装控制的检查线，设置可靠的定位装置并进行编号和标志。（4）人字闸门出厂前应进行整体预组装检查，合格后明确标记门叶中心线和端板中心线 及底横梁中心

11、线测控点，在距离节间组合面约150mm作供安装控制的检查线，设置可靠 的定位装置并进行编号和标志。（5）闸门出厂应标志，标志的内容主要有：制造厂名、产品名称、生产许可证、闸门重 心位置及总重量、制造日期等。3.1 闸门的安装 闸门安装是将闸门及其埋件装配、安置在设计部位。由于闸门结构的不同，各种的安装略有差异。闸门安装前，门槽、门坎应进行清理，止水座板及轨道不得有水泥渣、油污、焊 疤、凹坑等、焊缝接头处需修磨平整。3.1.1 平板闸门安装 闸门形式：平板闸门有直升式和升卧式两种形式。闸门门叶组成：平板闸门的门叶由承重结 构（包括：面板、梁系、竖向联结系或隔板、门背联结系和支承边梁等），行走支承

12、，止水 装置和吊耳等组成。平面闸门安装主要包括埋件安装和门叶安装两部分。（1）埋件安装闸门的埋件是指埋设在混凝土内的门槽固定构件，包括底槛、主轨、侧轨、反轨和门楣等。（2）门叶安装如门叶尺较小，则在工厂制成整体运至现场，经复测检查合格，装上止水橡皮等附件后， 直接吊入门槽。如门叶尺较大，由工厂分节制造，运到工地后，在现场组装，然后吊入 门槽。（3）闸门启闭试验 闸门安装完毕后，需作全程启闭试验，要求门叶启闭灵活无卡阻现象，闸门关闭严密， 漏水量不超过允许值。3.1.2弧形闸门安装 弧形闸门根据其安装位置不同，分为露顶式弧形闸门和潜孔式弧形闸门两种形式。 弧形闸门的承重结构由弧形面板、主梁、次梁

13、、竖向联结系或隔板、起重架、支臂和支 承铰组成。露顶式弧形闸门包括底槛、侧止水座板、侧轮导板、铰座和门体。潜孔式弧形闸 门，顶部有混凝土顶板和顶止水，其埋件除与露顶式相同的部分外，一般还有铰座钢架和顶 门楣。水闸平面闸门门槽施工 采用平面闸门的中小型水闸，在闸墩部位都设有门槽。为了减小启闭门力及闸门封水， 门槽部分的混凝土中埋有导轨等铁件，如滑动导轨，主轮、侧轮及反轮导轨、止水座等。这 些铁件的埋设可采取预埋件及留槽后浇混凝土两种方法。小型水闸的导轨铁件较小，可在闸 墩立模时将其预先固定在模板的内侧。闸墩混凝土浇筑时导轨等铁件即浇入混凝土中。由于 中型水闸导轨较大、较重，在模板上固定较为困难，

14、宜采用预留槽，用浇二期混凝土的施工 方法。3.1.3 门槽垂直度控制 门槽及导轨必须垂直无误，所以在立模及浇筑过程中应随时用吊锤校正。校正时，可在 门槽模板顶端内侧钉一根大铁钉（钉入2/3 长度），然后把吊锤系在铁钉端部，待吊锤静止 后，用钢尺量取上部与下部吊锤线到模板内侧的距离，如相等则该模板垂直，否则按照偏斜 方向予以调正。3.1.4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

15、就位后即可立模浇筑二期混凝土。闸门底槛设在闸底板上，在施工初期浇筑底板时，若铁件不能完成，亦可在闸底板上留 槽以后浇筑二期混凝土。浇筑二期混凝土时，应采用补偿收缩细石混凝土，并细心捣固，不要振动已安装好的金 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 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、钢筋头，以免 影响闸门启闭。3.1.5弧形闸门的导轨安装及二期混凝土浇筑 弧形闸门支座螺栓的预埋，应根据具体情况制定专门措施，确保位置准确，埋设牢固， 防止走动。弧形闸门的启闭是绕水平轴转动，转动轨迹由支臂控制，所以不设门槽，但为了 减小启闭

16、门力，在闸门两侧亦设置转轮或滑块，因此也有导轨的安装及二期混凝土施工。为了便于导轨的安装，在浇筑闸墩时，根据导轨的设计位置预留20cm*80cm的凹槽，槽 内埋设两排钢筋，以便用焊接方法固定导轨。安装前应对预埋钢筋进行校正，并在预留槽两 侧，设立垂直闸墩侧面并能控制导轨安装垂直度的若干对称控制点。安装时，先将校正好的 导轨分段与预埋的钢筋临时点焊接数点，待按设计坐标位置逐一校正无误，并根据垂直平面 控制点，用样尺检验调整导轨垂直度后，再焊接牢固，最后浇二期混凝土。3.2 启闭机的安装启闭机的种类：按照结构布置不同，闸门启闭机分固定式和移动式启闭机两类。固定式 启闭机主要用于工作闸门和事故闸门，每扇闸门配备一台启闭机，常用的有卷扬式启闭机 螺杆式启闭机和油压式启闭机等几种。移动式启闭机可在轨道上行走，适用于操作多孔