浅谈水闸主体结构施工技术

浅谈水闸主体结构施工技术

朱恒锋

广西省南宁市530021

摘要：水闸主体结构是水利工程施工的重要组成部分，可用于完成灌溉、排涝、防洪、给水等多种任务。其施工技术的好坏决定了整个工程质量的好坏，因此，在施工中必须要对各个环节进行严格把控，保证技术施工正确科学。

关键词：水闸主体；施工技术；技术运用

水闸主体结构是水闸工程的重要组成部分，对其施工时要注意各个环节的施工，根据技术的特点完成各个环节的施工，保证工程的质量。

1水闸工程主体结构的内容和安排混凝土浇筑施工顺序

1.1水闸工程主体结构的内容

包括闸身上部结构预制构件的安装以及闸底板、闸墩、止水设施和门槽等。

1.2安排混凝土浇筑施工顺序

先深后浅。先浇深基础，后浇浅基础，避免混凝土产生裂缝。

先重后轻。荷重大的部位先浇筑，待完成沉陷后，再浇荷重小的部位，减小两者的不均匀沉陷。

先主后次。优先浇筑结构中复杂等对工程影响较大的浇筑块或部位。

穿插进行。优先安排关键项目，穿插安排次要的浇筑部位。

2水闸主体结构施工技术分析

2.1底板施工

水闸底板有平底板与反拱底板两种，平底板为常用底板。这两种闸底板虽都是混凝土浇筑，但施工方法并不一样，下面分别予以介绍。一般来说，平底板的施工先于墩墙，而反拱底扳的施工，通常是先浇墩墙、预留联结钢筋，待沉陷稳定后再浇反拱底板。

2.1.1平底板的施工

（1）浇注块划分。混凝土水闸常由沉降缝和温度缝分为许多结构块，施工时应尽量利用结构缝分块。当永久缝间距很大，所划分的浇筑块面积太大，以致混凝土拌和运输能力或浇筑能力满足不了需要时，则可设置一些施工缝，将浇筑块面积划小些。浇注块的大小，可根据施工条件，在体积、面积及高度三个方面进行控制。

（2）混凝土浇筑。闸室地基处理后，软基上多先铺筑素混凝土垫层8～10cm，以保护地基，找平基面。浇筑前先进行扎筋、立模、搭设仓面脚手架和清仓等工作。浇筑底板时，运送混凝土入仓的方法很多。可以用载重汽车装载立罐通过履带式起重机吊运人仓，也可以用自卸汽车通过卧罐、履带式起重机人仓。采用上述两种方法时，都不需要在仓面搭设脚手架。

一般中小型水闸采用手推车或机动翻斗车等运输工具运送混凝土入仓，且需在仓面设脚手架。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。

底板混凝土的浇筑，顺序是先浇上后下，从一端到一端浇筑。如果底板混凝土方量大，且底板顺水流长度在12m以内时，通常会安排两个作业组，有计划的进行分层浇筑。首先浇筑下游齿墙的工作由两组同时进行，当齿墙浇平后，调换位置即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。而当上游齿墙组浇完后，则换到下游开浇第二坯，而第一坯组则浇第三坯。这样可以加快进度，防止冷缝的产生。

钢筋混凝土底板，往往有上下两层钢筋。在进料口处，上层钢筋易被砸变形。故开始浇筑混凝土时，该处上层钢筋可暂不绑扎，待混凝土浇筑面将要到达上层钢筋位置时，再进行绑扎，以免因校正钢筋变形延误浇筑时问。

2.2.1反拱底板的施工

（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。目前采用的有下述两种方法：

①先浇筑闸墩及岸墙，后浇反拱底板。

为减少水闸各部分在自重作用下产生不均匀沉陷，造成底板开裂破坏，应尽量将自重较大的闸墩、岸墙先浇筑到顶（以基底不产生塑性为限）。接缝钢筋应预埋在墩墙底板中，以备今后浇入反拱底板内。岸墙应及早夯填到顶，使闸墩岸墙地基预压沉实。此法目前采用较多，对于粘性土或砂性土均可采用。，

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，虽然对反拱底板的受力状态较为不利，但其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，因此必须做好基坑排水工作。尤其是砂土地基，不做好排水工作，拱模控制将很困难。②挖模前将基土夯实，再按设计要求放样开挖；土模挖好后，在其上先铺一层约lOcm厚的砂浆，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。岸、墩墙浇筑完毕后，应尽量推迟底板的浇筑，以便岸、墩墙基础有更多的时间沉实。反拱底板尽量在低温季节浇筑，以减小温度应力，闸墩底板与反拱底板的接缝按施工缝处理，以保证其整体性。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筑二期混凝土，且不应使两者成为一个整体。

2.2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难点。

2.2.1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（对于木模板而言）和钢材，工序繁多，但对中小型闸施工仍较为方便。有条件的施工单位，在闸墩混凝土浇筑中逐渐采用翻模施工方法。

2.2.2混凝土浇筑：闸墩模板立好后，随即进行清仓工作。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方式及仓内混凝土的铺筑方法。当落差大于2m时，为防止流态混凝土下落产生离析，应在仓内设置溜管，可每隔2～3m没置一组。仓内可把浇筑面分划成几个区段，分段进行浇筑。每坯混凝土厚度可控制在30cm左右。

2.3止水设施的施工

一般来说地基会出现不均匀沉降和伸缩变形的情况，在因此，在水闸设计中要设置温度缝和沉陷缝，而沉陷缝一般会替代温度缝。缝有铅直和水平的两种，缝宽一般为1．0～2．5cm。缝中填料及止水设施，在施工中应按设计要求确保质量。

2.3.1沉陷缝填料的施工：沉陷缝的填充材料，常用的有沥青油毛毡、沥青杉木板及泡沫板等多种。填料的安装有两种方法。一种是先将填料用铁钉固定在模板内侧后，再浇混凝土，拆模后填料即粘在混凝土面上，然后再浇另一侧混凝土，填料即牢固地嵌入沉降缝内。当需要对沉陷缝两侧的结构进行同时浇灌时，沉陷缝的填充材料的安装要竖立平直进行，同时要保持沉陷缝两侧流态混凝土的上升高度一致。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。

2.3.2止水的施工：凡是位于防渗范围内的缝，都有止水设施，止水包括水平止水和垂直止水，常用的有止水片和止水带。

2.4门槽二期混凝土施工

采用平面闸门的中小型水闸，在闸墩部位都设有门槽。为了减小闸门的启闭力及闸门封水，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，如图1—57所示。闸墩混凝土浇筑时，导轨等铁件即浇人混凝土中。

2.4.1门槽垂直度控制：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。校正时，可在门槽模板顶端内侧钉一根大铁钉（钉人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。

2.4.2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。一、水闸混凝土工程施工

水闸主体结构施工主要包括闸身上部结构预制构件的安装以及闸底板、闸墩、止水设施和门槽等方面的施工内容，其中水闸混凝土工程是水闸施工中的主要环节。

2.5水闸混凝土工程施工原则

水闸混凝土工程的施工宜掌握以闸室为中心，按照“先深后浅、先轻后重、先高后矮、先主后次”的原则进行。

1.先深后浅。

2.先重后轻。

3.先高后矮。

4.先主后次。

2.6平底板施工

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，而反拱底板的施工一般是先浇墩墙，预留联结钢筋，待沉陷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，且底板顺水流长度在12m以内时，可安排两个作业组分层通仓浇筑。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，而第一坯组浇完又调头浇第三坯。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。

2.7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，如图1F418012－3所示，闸墩混凝土浇筑时导轨等铁件即浇人混凝土中。由于中型水闸导轨较大、较重，在模板上固定较为困难，宜采用预留槽，用浇二期混凝土的施工方法。

3结束语

水闸是我国水利基础设施的重要组成部分，其结构复杂，施工环节难度大，如果施工管理不当，技术措施不科学，势必会给工程安全带来很大隐患，影响灌区水闸的正常运行。因此，在实际施工过程中应结合工程实际情况，加强水闸主体结构施工技术的监控，以保证水闸工程的施工质量。

参考文献

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