簡析水利水電工程中水閘的施工技術(shù)

摘要：水閘在水利水電工程中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，可用于完成灌溉、排澇、防洪、給水等多種任務(wù)。水閘施工時(shí)必須認(rèn)真控制好底板、閘墩、止水設(shè)施等主要部位的施工質(zhì)量；只有保證這些部位的施工質(zhì)量才能控制好整個(gè)工程的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；水閘；底板；閘墩；止水設(shè)施；施工

Abstract: locks in water conservancy and hydropower projects, the extensive application of, can be used for irrigation, drainage finish, flood control, water supply and so on many kinds of tasks. Locks when construction must be carefully control the floor, the pier, stagnant water facilities and other major parts of the construction quality; Only to ensure that these parts of the construction quality to control the quality of the construction of the whole project.

Keywords: water conservancy and hydropower projects; Locks; Floor; gate pier; Stop water facilities; construction

前言

水閘在水利水電工程中的應(yīng)用十分廣泛，多建于河道、渠系、水庫、湖泊及濱海地區(qū),具有擋水和泄水功能的低水頭水工建筑物, 主要由閘室、上游連接段和下游連接段組成。水閘在關(guān)閉的情況下, 可以攔洪、擋潮、抬高水位, 以滿足上游取水或通航的需要;開啟的情況下, 可以泄洪、排澇、沖沙、取水或根據(jù)下游用水需要調(diào)節(jié)流量。然而，水閘工程結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制難度大。水閘施工一般可分為三個(gè)階段，即準(zhǔn)備階段、全面施工階段、尾工階段。準(zhǔn)備階段主要抓工場布置、工房搭蓋、導(dǎo)流措施、大宗器材運(yùn)輸和加工、閘塘開挖工程及組織職工熟悉圖紙等項(xiàng)工作。全面施工階段主要抓基礎(chǔ)處理、澆筑混凝土、砌石及有關(guān)土方工程。尾工階段主要抓安裝、回填土方、建設(shè)場地整理及水下土方清理等工程�；炷�土工程是其中的主要環(huán)節(jié)，下面談?wù)勊�閘工程的閘底板、閘墩及止水設(shè)施的施工。

1 底板施工注意事項(xiàng)

水閘底板有平底板與拱底板兩種，平底板現(xiàn)為常用底板。這兩種底板雖都是混凝土澆筑，但施工方法并不一樣,下面分別予以簡述。

1.1 平底板施工

筑塊劃分。

由于運(yùn)用條件和施工條件限制，大中型混凝土與鋼筋混凝土水工建筑物都是

被結(jié)構(gòu)縫和施工縫劃分為若干筑塊，分別進(jìn)行澆筑。分塊時(shí)應(yīng)避免在彎矩及剪力最大處分縫，并應(yīng)考慮建筑物的斷面變化及模板的架立等因素。對于中小型水閘，應(yīng)盡量利用結(jié)構(gòu)縫分塊，所以筑塊的尺寸和體積要同結(jié)構(gòu)塊尺寸相協(xié)調(diào)，并同時(shí)考慮拌合設(shè)備的生產(chǎn)率和運(yùn)輸工具的能力，以及澆筑的連續(xù)性。

混凝土澆筑。

水閘平底板的混凝土澆筑，一般采用逐層澆筑法。但當(dāng)?shù)装搴穸炔淮�，拌和站的生產(chǎn)能力受到限制時(shí)，亦可采用斜層澆筑法。運(yùn)輸混凝土入倉時(shí)，必須在倉面上搭設(shè)縱橫交錯(cuò)的腳手架，條件許可時(shí)可采用活動倉面跳。在搭設(shè)腳手架前應(yīng)根據(jù)需要預(yù)制混凝土柱（斷面約為15cm×15cm的方形，高度應(yīng)大致等于底板厚度，表面必須鑿毛）。搭腳手架時(shí)，先在澆筑塊的模板范圍內(nèi)豎立混凝土柱，然后在柱頂上再設(shè)立短木柱、斜撐、橫梁等�；炷�土柱間距視腳手架橫梁的跨度而定，一般可為（2～3）m，柱頂高程應(yīng)低于閘底板表面，以便表面抹光。

底板混凝土的澆筑，一般均先澆上、下游齒墻，然后再從一端向另一端澆筑。當(dāng)?shù)装寤炷�土方量較大，且底板順?biāo)�流長度在12m以內(nèi)時(shí)，可安排兩個(gè)作業(yè)組分層澆筑。首先兩組同時(shí)澆筑下游齒墻，待齒墻澆平后，將第二組調(diào)至上游齒墻，第一組從下游向上游澆第一坯混凝土，澆到底板中間時(shí)，第二組上游齒墻基本澆平，并立即轉(zhuǎn)入自下游向上游的第二坯混凝土澆筑，當(dāng)?shù)谝唤M澆到上游底板邊緣時(shí)，第二組澆到底板中間，這樣第一組又轉(zhuǎn)入自下游往上游的第三坯混凝土澆筑，如此連續(xù)澆筑，可縮短澆筑時(shí)間，避免產(chǎn)生冷縫，保證施工質(zhì)量。

當(dāng)?shù)装鍧仓�接近完成時(shí)，可將腳手架拆除，并立即把混凝土表面抹平，混凝土柱則埋入澆筑塊內(nèi)作為底板的一部分。為了節(jié)省水泥，在底板混凝土中可埋入大石塊，但應(yīng)注意勿砸彎鋼筋或使鋼筋錯(cuò)位。所以拋石塊時(shí)，最好在一定部位臨時(shí)抽掉一些面層鋼筋，采取固定位置拋石塊，為了使石塊埋入一定部位，可用滾動的辦法就位�；炷�土澆至接近面層鋼筋位置時(shí)，應(yīng)將原鋼筋按設(shè)計(jì)要求復(fù)位。

1.2 反拱底板施工

（1） 施工程序。由于反拱底板對地基的不均勻沉陷反應(yīng)敏感，因此必須注意施工程序。目前采用的有兩種：a.先澆閘墩及岸墻，后澆反拱底板。b.反拱底板與閘墩岸墻底板同時(shí)澆筑。

（2） 施工要點(diǎn)。

由于反拱底板采用土模， 因此必須做好排水工作。尤其是砂土地基，不做好排水工作，拱�？刂茖⒑芾щy。

挖模前必須將基土夯實(shí)， 放樣時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制曲線。土模挖出后，應(yīng)先鋪一層10cm 厚的砂漿，待其具有一定強(qiáng)度后加蓋保護(hù)，以待澆筑混凝土。

采用第一種施工程序，在澆筑岸、墩墻底板時(shí)，應(yīng)將接縫鋼筋一頭埋在岸、墩墻底板之內(nèi)，另一頭插入土模中，以備下一階段澆入反拱底板。岸、墩墻澆筑完畢后，應(yīng)盡量推遲底板的澆筑，以便岸、墩墻基礎(chǔ)有更多的時(shí)間沉實(shí)。為了減小混凝土的溫度收縮應(yīng)力，底板混凝土澆筑應(yīng)盡量選擇在低溫季節(jié)進(jìn)行，并注意施工縫的處理。

當(dāng)采用第二種施工程序時(shí)， 為了減少不均勻沉降對整體澆筑的反拱底板的不利影響， 可在拱腳處預(yù)留一縫，縫底設(shè)臨時(shí)鐵皮止水，縫頂設(shè)“假鉸”，待大部分上部結(jié)構(gòu)荷載施加以后，便在低溫期用二期混凝土封堵。

為了保證反拱底板的受力性能， 在拱腔內(nèi)澆筑的門檻、消力坎等構(gòu)件，需在底板混凝土凝固后澆制二期混凝土，且不應(yīng)使兩者成為一個(gè)整體。

2 閘墩施工

由于閘墩高度大、厚度小，門槽處鋼筋較密，閘墩相對位置要求嚴(yán)格，所以閘墩的立模與混凝土澆筑是施工中的主要問題。

2.1 閘墩模板安裝

為使閘墩混凝土一次澆筑達(dá)到設(shè)計(jì)高程，閘墩模板不僅要有足夠的強(qiáng)度而且要有足夠的剛度。所以閘墩模板安裝以往采用“鐵板螺栓、對拉撐木”的立模支撐方法。此法雖需耗用大量木材、鋼材、工序繁多，但對中小型水閘施工仍較為方便。由于滑模施工方法在水利工程上的應(yīng)用，目前有條件的施工單位，閘墩混凝土澆筑逐漸采用滑模施工。

2.2 閘墩混凝土澆筑

閘墩模板立好后，隨即進(jìn)行清倉工作。用壓力水沖洗模板內(nèi)側(cè)和閘墩底面， 污水由底層模板上的預(yù)留排出。清倉完畢堵塞小孔后， 即可進(jìn)行混凝土澆筑。閘墩混凝土的澆筑，主要是解決好兩個(gè)問題：一

是每塊底板上閘墩混凝土的均衡上升；二是流態(tài)混凝土的入倉及倉內(nèi)混凝土的鋪筑。為了保證混凝土的均衡上升，運(yùn)送混凝土入倉時(shí)應(yīng)很好地組織，使在同一時(shí)間運(yùn)到同一底塊各閘墩的混凝土量大致相

同。為防止流態(tài)混凝土有（8～10）m 高度下落時(shí)產(chǎn)生離析，應(yīng)在倉內(nèi)設(shè)置溜管，可每隔（2～3）m 設(shè)置一組。由于倉內(nèi)工作面窄，澆搗人員走動困難，可把倉內(nèi)澆筑面劃分成幾個(gè)區(qū)段，每區(qū)段內(nèi)固定澆搗工人，這樣可提高功效。每坯混凝土厚度可控制在30cm左右。小型水閘閘墩澆筑時(shí)，工人一般在模板外側(cè)，澆筑組織較為簡單。

3 止水設(shè)施的施工注意事項(xiàng)

為了適應(yīng)地基的不均勻沉降和伸縮變形，在水閘設(shè)計(jì)中均設(shè)置溫度縫與沉陷縫，并常用沉陷縫代溫度縫作用。縫有鉛直和水平的兩種，縫寬一般為（1.0～

2.5）cm�？p中填料及止水設(shè)施，在施工中應(yīng)按設(shè)計(jì)要求確保質(zhì)量。

3.1 沉陷縫填縫的施工

沉陷縫的填充材料，常用的有瀝青油毛氈，瀝青杉木板及瀝青蘆席的多種。其安裝方法有以下兩種：

（1） 將填充材料用鐵釘固定在模板內(nèi)側(cè)后，再澆混凝土，這樣拆模后填充材料即可貼在混凝土上，然后立沉陷縫的另一側(cè)模板和澆混凝土。如果沉陷縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)需要同時(shí)澆灌，則沉陷縫的填充材料在安裝時(shí)要豎立得平直， 澆灌時(shí)沉陷縫兩側(cè)流態(tài)混凝土的上升高度要一致。

（2） 先在縫的一側(cè)立模澆混凝土，并在模板內(nèi)側(cè)預(yù)先釘好安裝填充材料的長鐵釘數(shù)排， 并使鐵釘?shù)?/3留在混凝土外面，然后安裝填料、敲彎鐵尖，使填料固定在混凝土面上，再立另一側(cè)模板和澆混凝土。若閘墩沉陷縫兩側(cè)的混凝土要同時(shí)澆筑，可借固定模板用的預(yù)制混凝土塊和對銷螺栓夾緊， 使填充材料豎立平直，澆筑時(shí)混凝土上升要均衡。

3.2 止水的施工

凡是位于防滲范圍內(nèi)的縫，都有止水設(shè)施。

（1） 水平止水。水平止水大都采用塑料止水帶，其安裝與沉陷縫填料的安裝方法一樣。

（2） 垂直止水。止水部分的金屬片，重要部分用紫鋼片，一般用鋁片、鍍鋅鐵皮或鍍銅鐵皮等。對于需灌注瀝青的止水型式， 可按照瀝青井的形狀預(yù)制混凝土槽板，每節(jié)長度可為（0.3～0.5）m 左右，與流態(tài)混凝土的接觸面應(yīng)鑿毛，以利結(jié)合。安裝時(shí)需用水泥

砂漿膠結(jié)，隨縫的上升分段接高。瀝青井的瀝青可一次灌注，也可分段灌注。止水片接頭要進(jìn)行焊接。

（3） 接縫交叉的處理。接縫交叉有兩類，一類是垂直縫與水平縫的交叉，稱為“垂直交叉”；另一類是水平縫與水平縫的交叉，稱為“水平交叉”。交叉處止水片的連接方式有柔性連接與剛性連接兩種。前者是在交叉處止水片就位后，外包以瀝青塊體；后者是將金屬止水片適當(dāng)裁剪，然后再用氣焊焊接。工程中多根據(jù)交叉類型及施工條件來決定止水片的連接方法。對于“垂直交叉”，一般用柔性