淺談水閘主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)摘要：水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。興水利，除水害，事關(guān)人類生存、經(jīng)濟發(fā)展、社會進步，歷來是治國安邦的大事。新中國成立60多年來，我國水利水電建設(shè)事業(yè)取得了舉世矚目的巨大成就，為經(jīng)濟社會發(fā)展，人民安居樂業(yè)作出了突出的貢獻(xiàn)。水利工程包括諸多方面，水閘工程是水利工程中較常見的，水閘主體結(jié)構(gòu)是水閘的關(guān)鍵部位，主體結(jié)構(gòu)的施工也是水閘施工的重點、難點，本文簡單闡述了水閘主體結(jié)構(gòu)幾個關(guān)鍵部位的施工技術(shù)及安裝。關(guān)鍵字：主體結(jié)構(gòu)；水閘混凝土；止水設(shè)施；閘門水閘的結(jié)構(gòu)水閘是一種利用閘門擋水和控制泄水的低水頭水工建筑物，多建于河道、渠系及水庫、湖泊岸邊。水閘主要包括上游連接段、閘室和下游連接段三部分。1.1上游連接段上游連接段用以引導(dǎo)水流平順地流入閘室，保護兩岸及河床免遭沖刷，并與閘室等共同構(gòu)成防滲地下輪廓，確保在滲流作用下兩岸和閘基的抗?jié)B穩(wěn)定性。一般包括上游翼墻、鋪蓋、上游防沖槽和兩岸的護坡等。1.2閘室閘室是水閘的主體部分，其作用是：控制水位和流量，兼有防滲防沖作用。閘室段結(jié)構(gòu)包括：閘門、閘墩、邊墩（岸墻）、底板、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機等。閘門用來控制過閘流量；閘門安放在閘底板上，橫跨孔口，有閘墩支撐。閘門分為檢修閘門和工作閘門。工作閘門用于正常運行時擋水，控制下泄流量；檢修閘門用于檢修時臨時擋水。閘墩用以分隔閘孔和支撐閘門、胸墻、工作橋、交通橋。閘墩將閘門、胸墻以及閘墩本身擋水所承受的水壓力傳遞給底板。胸墻設(shè)于工作閘門上部，幫助閘門擋水?？梢源蟠鬁p小閘門的尺寸。胸墻也可以做成活動型，當(dāng)遭遇特大洪水時開啟胸墻加大泄流量。底板是閘室的基礎(chǔ)，用以將閘室上部結(jié)構(gòu)的重量及荷載傳至地基，建在軟基上的閘室主要由底板與地基間的摩擦力來維持穩(wěn)定。底板還兼有防滲和防沖的作用。工作橋和交通橋用來安裝啟閉設(shè)備、操作閘門和聯(lián)系兩岸交通。1.3下游連接段下游連接段用以消除過閘水流的剩余能量，引導(dǎo)出閘水流均勻擴散，調(diào)整流速分布和減速流速，防止水流出閘后對下游的沖刷。一般包括消力池、護坦、海漫、下游防沖槽以及下游翼墻和兩岸的護坡等。水閘主體結(jié)構(gòu)的施工方法2.1水閘混凝土施工水閘主體結(jié)構(gòu)施工主要包括閘身上部結(jié)構(gòu)以及底板、閘墩、止水設(shè)施和門槽等方面的施工內(nèi)容，其中混凝土工程是水閘施工的主要環(huán)節(jié)。水閘混凝土施工要求：水閘混凝土必須根據(jù)所在部位的工作條件，分別滿足強度、抗凍、抗?jié)B、抗侵蝕、抗沖刷、抗磨損等性能及施工和易性要求，對于水閘混凝土的施工，應(yīng)從材料選擇、配合比設(shè)計。溫度控制、施工安排和質(zhì)量控制等方面，采取綜合措施，防止產(chǎn)生裂縫和鋼筋銹蝕。施工原則：混凝土工程的施工宜掌握以閘室為中心，按照“先深后淺、先重后輕、先高后矮、先主后次”的原則進行。（1） 先深后淺。相鄰兩部位建基面深淺不一時，若先施工淺部位的混凝土，則在澆筑深的部位時，可能會擾動已澆部位的基土，導(dǎo)致混凝土沉降、走動或斷裂。（2） 先重后輕。是為了給重的部位有預(yù)沉的時間，使地基達(dá)到相對的穩(wěn)定，以減輕對鄰接部位混凝土產(chǎn)生不良影響。如鄰接兩岸擋土墻的消力池、鋪蓋混凝土邊緣部位開裂。（3） 先高后矮。只要是為了平衡施工力量，加速施工進度。處于閘室中心的閘底板及其上部的閘墩、胸墻和橋梁，高度較大、層次較多、工作量較集中，需要的施工時間也較長，在混凝土澆完后，接著還要進行閘門、啟閉機安裝等工序，因而必須集中力量優(yōu)先進行。其他如鋪蓋、消力池、翼墻等部位的施工，則可穿插其中進行，以利施工力量的均衡。（4） 先主后次。指先主體部位，后次要部位，既是基于施工安全的考慮，亦從節(jié)省投資、縮短工期著眼。但如遇到流砂、滲水特別嚴(yán)重的地基時，為避免地基破壞，節(jié)省地基處理費用，可以打破常規(guī)，抓住主要矛盾，先集中力量突擊下部工程，以后再進行上部墩、墻和橋梁的施工。2.2水閘平底板的施工水閘底板有平底板與反拱底板兩種，平底板為常用底板。平底板的施工總是底板先于墩墻，反而拱底板的施工一般是先澆墩墻，預(yù)留聯(lián)接鋼筋，待沉降穩(wěn)定后再澆反拱底板。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?，拌合站的生產(chǎn)能力受到限制時，亦可采用臺階澆筑法。平底板混凝土的澆筑，一般先澆上、下游齒墻，然后再從一端向另一端澆筑。當(dāng)?shù)装寤炷练搅枯^大，且底板順?biāo)鏖L度在12m以內(nèi)時，可安排兩個作用組分層通倉澆筑。首先兩組同時澆筑下游齒墻，待齒墻澆平后，將第二組調(diào)至上游齒墻，另一組自下游向上游開澆第一坯底板。上游齒墻組澆完，立即調(diào)至下游開澆第二坯，而第一坯組澆完又掉頭澆第三坯。這樣交替連環(huán)澆筑可縮短每坯間隔時間，加快進度，避免產(chǎn)生冷縫。2.3水閘止水設(shè)施的施工為了適應(yīng)地基不均勻沉降和伸縮變形，在水閘設(shè)計中均設(shè)置溫度縫和沉降縫，并常用沉降縫代溫度縫?？p有鉛直和水平兩種，縫寬一般為1.0~2.0cm?？p中填料及止水設(shè)施，在施工中應(yīng)按設(shè)計要求確保質(zhì)量。（1）沉降縫填料的施工：沉降縫的填充材料，常用的有瀝青油毛氈、瀝青杉木板及泡沫板多種。其安裝方法有以下兩種。一種是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。如果沉降縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)需要同時澆灌，則沉降縫的填充材料在安裝時要豎立平直，澆筑時沉降縫兩側(cè)流態(tài)混凝土的上升高度要一致。另一種是先在縫的一側(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。（2） 止水材料的種類：常用的止水片材料有金屬材料：紫銅片、不銹鋼片、鋁片；非金屬材料有橡膠、聚氯乙烯（塑料）等。（3） 止水縫部位的混凝土澆筑澆筑止水縫部位混凝土的注意事項包括：水平止水片應(yīng)在澆筑層的中間，在止水片高程處，不得設(shè)置施工縫。澆筑混凝土?xí)r，不得沖撞止水片，當(dāng)混凝土將淹沒止水片時，應(yīng)再次清除其表面污垢。振搗器不得觸及止水片。嵌固止水片的模板應(yīng)適當(dāng)推遲拆模時間。閘門的施工閘門是水工建筑物的孔口上用來調(diào)節(jié)流量，控制上下游水位的活動結(jié)構(gòu)。由封閉或開放的門葉和預(yù)埋在閘墩、底板、胸墻內(nèi)的埋件組成。閘門按門葉的結(jié)構(gòu)形式分為平面閘門、弧形閘門、人字閘門。按門葉的材料分為鋼閘門、鋼筋混凝土閘門、木閘門、鑄鐵閘門。鋼閘門的制造（1） 閘門的制造包括閘門的門葉和埋件兩部分。閘門及埋件制造前：應(yīng)具備閘門及埋件總圖、裝配圖及零件圖。制造使用的鋼材、焊材、防腐材料有出廠質(zhì)量證書并復(fù)試合格。標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)結(jié)構(gòu)特點及質(zhì)量要求制定焊接工藝規(guī)程。（2） 平面閘門出廠前應(yīng)在自由狀態(tài)下進行整體預(yù)組裝檢查，合格后明確標(biāo)記門葉中心線、邊樁中心線及對角線測控點，在組合處兩側(cè)150mm作供安裝控制的檢查線，設(shè)置可靠的定位裝置并進行編號和標(biāo)志。（3） 弧形閘門出廠前應(yīng)進行立體組裝檢查，合格后明確標(biāo)記門葉中心線、對角線測控點，在組合處兩側(cè)150mm作供安裝控制的檢查線，設(shè)置可靠的定位裝置并進行編號和標(biāo)志。（4） 人字閘門出廠前應(yīng)進行整體預(yù)組裝檢查，合格后明確標(biāo)記門葉中心線和端板中心線及底橫梁中心線測控點，在距離節(jié)間組合面約150mm作供安裝控制的檢查線，設(shè)置可靠的定位裝置并進行編號和標(biāo)志。（5） 閘門出廠應(yīng)標(biāo)志，標(biāo)志的內(nèi)容主要有：制造廠名、產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)許可證、閘門重心位置及總重量、制造日期等。3.1閘門的安裝閘門安裝是將閘門及其埋件裝配、安置在設(shè)計部位。由于閘門結(jié)構(gòu)的不同，各種的安裝略有差異。閘門安裝前，門槽、門坎應(yīng)進行清理，止水座板及軌道不得有水泥渣、油污、焊疤、凹坑等、焊縫接頭處需修磨平整。3.1.1平板閘門安裝閘門形式：平板閘門有直升式和升臥式兩種形式。閘門門葉組成：平板閘門的門葉由承重結(jié)構(gòu)（包括：面板、梁系、豎向聯(lián)結(jié)系或隔板、門背聯(lián)結(jié)系和支承邊梁等），行走支承，止水裝置和吊耳等組成。平面閘門安裝主要包括埋件安裝和門葉安裝兩部分。（1） 埋件安裝閘門的埋件是指埋設(shè)在混凝土內(nèi)的門槽固定構(gòu)件，包括底檻、主軌、側(cè)軌、反軌和門楣等。（2） 門葉安裝如門葉尺較小，則在工廠制成整體運至現(xiàn)場，經(jīng)復(fù)測檢查合格，裝上止水橡皮等附件后，直接吊入門槽。如門葉尺較大，由工廠分節(jié)制造，運到工地后，在現(xiàn)場組裝，然后吊入門槽。（3） 閘門啟閉試驗閘門安裝完畢后，需作全程啟閉試驗，要求門葉啟閉靈活無卡阻現(xiàn)象，閘門關(guān)閉嚴(yán)密，漏水量不超過允許值。3.1.2弧形閘門安裝弧形閘門根據(jù)其安裝位置不同，分為露頂式弧形閘門和潛孔式弧形閘門兩種形式?；⌒伍l門的承重結(jié)構(gòu)由弧形面板、主梁、次梁、豎向聯(lián)結(jié)系或隔板、起重架、支臂和支承鉸組成。露頂式弧形閘門包括底檻、側(cè)止水座板、側(cè)輪導(dǎo)板、鉸座和門體。潛孔式弧形閘門，頂部有混凝土頂板和頂止水，其埋件除與露頂式相同的部分外，一般還有鉸座鋼架和頂門楣。水閘平面閘門門槽施工采用平面閘門的中小型水閘，在閘墩部位都設(shè)有門槽。為了減小啟閉門力及閘門封水，門槽部分的混凝土中埋有導(dǎo)軌等鐵件，如滑動導(dǎo)軌，主輪、側(cè)輪及反輪導(dǎo)軌、止水座等。這些鐵件的埋設(shè)可采取預(yù)埋件及留槽后澆混凝土兩種方法。小型水閘的導(dǎo)軌鐵件較小，可在閘墩立模時將其預(yù)先固定在模板的內(nèi)側(cè)。閘墩混凝土澆筑時導(dǎo)軌等鐵件即澆入混凝土中。由于中型水閘導(dǎo)軌較大、較重，在模板上固定較為困難，宜采用預(yù)留槽，用澆二期混凝土的施工方法。3.1.3門槽垂直度控制門槽及導(dǎo)軌必須垂直無誤，所以在立模及澆筑過程中應(yīng)隨時用吊錘校正。校正時，可在門槽模板頂端內(nèi)側(cè)釘一根大鐵釘（釘入2/3長度），然后把吊錘系在鐵釘端部，待吊錘靜止后，用鋼尺量取上部與下部吊錘線到模板內(nèi)側(cè)的距離，如相等則該模板垂直，否則按照偏斜方向予以調(diào)正。3.1.4門槽二期混凝土澆筑在閘墩立模時，于門槽部位留出較門槽尺寸大的凹槽。閘墩澆筑時，預(yù)先將導(dǎo)軌基礎(chǔ)螺栓按設(shè)計要求固定于凹槽的側(cè)壁及正壁模板，模板拆除后基礎(chǔ)螺栓即埋入混凝土中。導(dǎo)軌安裝前，要對基礎(chǔ)螺栓進行校正，安裝過程中必須隨時用垂球進行校正，使其鉛直無誤。導(dǎo)軌就位后即可立模澆筑二期混凝土。閘門底檻設(shè)在閘底板上，在施工初期澆筑底板時，若鐵件不能完成，亦可在閘底板上留槽以后澆筑二期混凝土。澆筑二期混凝土?xí)r，應(yīng)采用補償收縮細(xì)石混凝土，并細(xì)心搗固，不要振動已安裝好的金屬構(gòu)件。門槽較高時，不要直接從高處下料，可以分段安裝和澆筑。二期混凝土拆模后，應(yīng)對埋件進行復(fù)測，并做好記錄，同時檢查混凝土表面尺寸，清除遺留的雜物、鋼筋頭，以免影響閘門啟閉。3.1.5弧形閘門的導(dǎo)軌安裝及二期混凝土澆筑弧形閘門支座螺栓的預(yù)埋，應(yīng)根據(jù)具體情況制定專門措施，確保位置準(zhǔn)確，埋設(shè)牢固，防止走動?；⌒伍l門的啟閉是繞水平軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動軌跡由支臂控制，所以不設(shè)門槽，但為了減小啟閉門力，在閘門兩側(cè)亦設(shè)置轉(zhuǎn)輪或滑塊，因此也有導(dǎo)軌的安裝及二期混凝土施工。為了便于導(dǎo)軌的安裝，在澆筑閘墩時，根據(jù)導(dǎo)軌的設(shè)計位置預(yù)留20cm*80cm的凹槽，槽內(nèi)埋設(shè)兩排鋼筋，以便用焊接方法固定導(dǎo)軌。安裝前應(yīng)對預(yù)埋鋼筋進行校正，并在預(yù)留槽兩側(cè)，設(shè)立垂直閘墩側(cè)面并能控制導(dǎo)軌安裝垂直度的若干對稱控制點。安裝時，先將校正好的導(dǎo)軌分段與預(yù)埋的鋼筋臨時點焊接數(shù)點，待按設(shè)計坐標(biāo)位置逐一校正無誤，并根據(jù)垂直平面控制點，用樣尺檢驗調(diào)整導(dǎo)軌垂直度后，再焊接牢固，最后澆二期混凝土。3.2啟閉機的安裝啟閉機的種類：按照結(jié)構(gòu)布置不同，閘門啟閉機分固定式和移動式啟閉機兩類。固定式啟閉機主要用于工作閘門和事故閘門，每扇閘門配備一臺啟閉機，常用的有卷揚式啟閉機、螺桿式啟閉機和油壓式啟閉機等幾種。移動式啟閉機可在軌道上行走，適用于操作多孔閘門，常用額有門式、橋式和臺式等幾種。3.2.1固定式啟閉機的安裝固定式啟閉機額一般安裝程序是：（1） 埋設(shè)基礎(chǔ)螺栓及支撐墊板。（2） 安裝機架。（3） 澆筑基礎(chǔ)二期混凝土。（4） 在機架上安裝提升機構(gòu)。（5） 安裝電氣設(shè)備和保護元件。（6） 聯(lián)結(jié)閘門作啟閉機操作實驗，使各項技術(shù)參數(shù)和繼電保護值達(dá)到設(shè)計要求。3.2.2卷揚式啟閉機安裝卷揚式啟閉機由電動機、減速箱、傳動軸和繩鼓所組成。卷揚式啟閉機是由電力或人力驅(qū)動減速齒輪，從而驅(qū)動纏繞鋼絲繩的繩鼓，借助繩鼓的轉(zhuǎn)動，收放鋼絲繩使閘門升降。3.2.2.1安裝順序（1） 在水工建筑物混凝土澆筑時埋入機架基礎(chǔ)螺栓和支承墊板，在支承墊板上放置調(diào)整用碶形板。（2） 安裝機架。按閘門實際起吊中心線找正機架的中心、水平、高程，擰緊基礎(chǔ)螺母，澆筑基礎(chǔ)二期混凝土，固定機架。（3） 在機架上安裝、調(diào)整傳動裝置，包括：電動機、彈性聯(lián)軸器、制動器、減速器、傳動軸、齒輪聯(lián)軸器、開式齒輪、軸承、卷筒等。3.2.2.2調(diào)整順序（1） 按閘門實際起吊中心找正卷筒的中心線和水平線，并將卷筒軸的軸承座螺桿擰緊。（2） 以與卷筒相連的開式大齒輪為基礎(chǔ)，使減速器輸出端開式小齒輪與大齒輪嚙合正確。（3） 以減速器輸入軸為基礎(chǔ)，安裝帶制動輪的彈性聯(lián)軸器，調(diào)整電動機位置使聯(lián)軸器的兩片的同心度和垂直度符合技術(shù)要求。（4） 根據(jù)制動輪的位置，安裝與調(diào)整制動器;若為雙吊點啟閉機，要保證傳動軸與兩端齒輪聯(lián)軸節(jié)的同軸度。（5） 傳動裝置全部安裝完畢后，檢查