水利工程中水閘施工的技術(shù)要點

趙杰

（寧夏六盤山水務(wù)有限公司，寧夏 固原 756000）

1 引言

作為水利工程的關(guān)鍵組成部分，水閘不僅可以攔截洪水、阻擋潮流、抬高上游水位，而且可以宣泄洪水、廢水、澇水、棄水等，滿足灌溉、航運、水產(chǎn)、發(fā)電、生活用水、環(huán)保等需要。 因此，探討水利工程中水閘施工技術(shù)要點具有突出的現(xiàn)實意義。

2 水利工程中水閘施工的內(nèi)容

水利工程中， 水閘的施工內(nèi)容主要有導(dǎo)流工程與基坑降排水、基坑開挖、基礎(chǔ)處理及防滲、閘室內(nèi)閘墩施工、閘室底板施工、閘室交通橋施工、閘室胸墻施工、閘室邊墩施工、閘室工作橋施工、上下游連接段護坦施工、上下游連接段海漫施工、上下游連接段鋪蓋施工、 上下游防沖槽施工、 上下游護坡施工、上下游翼墻施工、上下游刺墻施工、閘門安裝、啟閉機及其他電氣設(shè)備安裝等[1]。

3 水利工程中水閘施工技術(shù)要點

3.1 水閘鋼筋安裝要點

鋼筋安裝是水利工程水閘施工中的重要技術(shù)，鋼筋塑性、鋼筋強度、鋼筋可焊性、鋼筋與混凝土之間黏結(jié)力等受安裝過程的直接影響。

安裝鋼筋前，技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合鋼筋配料單對鋼筋尺寸、種類、根數(shù)進行檢查，確定鋼筋原材料長度以及規(guī)格后，根據(jù)先截長后截短的原則，統(tǒng)籌搭配長料與短料，避免短尺量料導(dǎo)致累計誤差[2]。 一般可以選擇機械切斷法，控制接送鋼筋料工作臺面、切刀下部處于同一水平面，根據(jù)鋼筋切斷長度確定鋼筋切斷機工作臺長度。 確認鋼筋切斷機配置切刀無裂紋且防護罩牢固可靠、刀架螺栓緊固、齒輪咬合間隙合格后，對切刀間隙進行調(diào)整，空運轉(zhuǎn)一個周期，對傳動部分、軸承部分再次核查。 確認無誤后，將鋼筋料放到切刀中下部位，對準切口快速整齊切料，并由一名人員固定刀片一側(cè)，手部與切刀之間距離超出150 mm 且配置套管，避免鋼模末端飛濺。

切割鋼筋后，利用手搖板子（或鋼筋板子），在長400 cm×85 cm 高×寬80 cm 工作臺上，進行鋼筋彎曲加工。 工作臺為5 cm 厚木板+100 cm 長木方牢固拼合， 每次彎制4～8 根鋼筋，鋼筋直徑為8 mm 及以下。

鋼筋彎曲后， 技術(shù)人員可以利用2 根扎絲扎牢鋼筋兩個端頭、中間部位，完成綁扎連接。 綁扎連接點應(yīng)避開彎起鋼筋彎折位置，且與彎折位置距離超出鋼筋直徑的10 倍，且同一截面鋼筋綁扎接頭數(shù)量少于2 個。 具體操作時，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)鋼筋配料單核對鋼筋形狀、規(guī)格、編號、數(shù)量。 確認無誤后，結(jié)合水閘鋼筋施工程序，確定綁扎工具。 一般扎絲綁扎可以選擇扎絲鉤、小撬杠、綁扎支架等工具，扎絲規(guī)格為22 號扎絲或20 號扎絲，長度滿足扎絲鉤擰3 轉(zhuǎn)并余留10 mm 要求。 準備完畢后，選擇2 根鋼筋交叉點，一面倒扣牢固綁扎。

3.2 水閘混凝土施工要點

混凝土施工技術(shù)是水利工程水閘施工的主要技術(shù)， 在閘室混凝土施工時，需要貫徹先深后淺、先重后輕、先高后低、先主后次的方針。

在水閘混凝土施工前，技術(shù)人員應(yīng)準備最大粒徑小于4 cm的碎石以及普通硅酸鹽水泥。 確認材料無誤后，根據(jù)前期設(shè)計方案進行混凝土拌和。

混凝土拌和并運輸?shù)浆F(xiàn)場后，對模板安裝尺寸、鋼筋規(guī)格與綁扎牢固性、預(yù)埋件安裝位置準確性、伸縮縫處理科學性、倉面潔凈度進行逐一檢查。 確認無誤后，先在基礎(chǔ)面鋪筑一層與待澆筑混凝土強度級別相同的水泥砂漿， 鋪料方法為平鋪法，坡度小于1∶2，層厚在30 cm 以上、50 cm 以內(nèi)。

正式澆筑水閘混凝土時，可以采用逐層澆筑法（或臺階澆筑法），先澆筑上游齒墻、下游齒墻，再從一端向另外一端澆筑。若底板混凝土澆筑方量大且底板順水流長度小于12 m，則選擇2 個作業(yè)組在同一時間分層通倉澆筑下游齒墻， 澆筑面水平高度與設(shè)計水平高度一致后， 將第二個作業(yè)組上調(diào)到上游齒墻，與第一個作業(yè)組同時從下游向上游澆筑底板，上游齒墻澆筑完畢后，將第二個作業(yè)組上調(diào)到下游，進行第二坯底板澆筑，交替連環(huán)推進，縮短水閘平底板澆筑間隔時間，規(guī)避冷縫問題。

3.3 水閘安裝要點

水閘安裝技術(shù)是水閘施工的重要技術(shù)， 關(guān)于水閘應(yīng)用效果。 在水閘閘門安裝前，技術(shù)人員應(yīng)對每個配件進行檢查，結(jié)合施工圖進行尺寸復(fù)測，及時發(fā)現(xiàn)并矯正因運輸、吊裝、堆放引發(fā)的變形、損傷以及槽內(nèi)預(yù)埋鋼筋銹蝕問題。 確認無誤后，準備吊裝。

為確定安裝質(zhì)量，經(jīng)全站儀放出固定支座軸孔中心線、孔口中心線、底坎中心線、控制高程點等安裝基準樣點。 根據(jù)放出安裝基準樣點，安裝底坎，配合調(diào)整螺栓、千斤頂調(diào)整底坎位置，確認底坎兩端高程差、局部不平度、工作面傾斜度無誤后固定。 同時， 制作水閘鉸座基礎(chǔ)螺栓架并設(shè)置螺栓架控制點，根據(jù)控制點吊裝、調(diào)整并固定鉸座基礎(chǔ)螺栓架。

鉸座基礎(chǔ)螺栓架安裝完畢后，搭設(shè)腳手架，并測量鉸座中心，先后進行側(cè)軌道與鉸座基礎(chǔ)板的吊裝、調(diào)整、固定。 具體操作時，需要先焊接接頭并平整打磨，打磨后，測量工作面與孔口中心距、曲率半徑、局部平面度與同一高度位置兩側(cè)軌道跨距。隨后根據(jù)檢查合格的支鉸中心線，進行側(cè)軌道調(diào)整[3]。確認側(cè)軌道調(diào)整無誤后，組裝調(diào)整螺桿、基礎(chǔ)板，緊固前螺栓、后螺栓，向安裝位置吊入基礎(chǔ)板。 在支架上放置基礎(chǔ)板，通過千斤頂、花籃螺絲調(diào)整其中心位置、角度、高程，調(diào)整后經(jīng)固定螺栓、型鋼臨時固定。 利用同樣的方法進行另外一側(cè)基礎(chǔ)板的調(diào)整固定，并在預(yù)埋基礎(chǔ)板上焊接調(diào)整螺栓。

基礎(chǔ)板安裝完畢后，將門鎖錠安裝到鎖錠埋板上，進行兩側(cè)鎖錠軸中心高程、位置的調(diào)整，確認無誤后加固。 在門鎖錠與鎖錠埋板固定后， 清掃閘門表面污漬， 并均勻涂抹防腐油漆。同時，組裝支臂并焊接固定，對支臂表面進行防腐處理。支臂處理完畢后，吊裝支鉸總成、支臂，并將兩者連接，控制對裝間隙、支臂間跨距、支臂前段長度以及閘門全關(guān)時支臂前段位置。 進而臨時將分節(jié)門葉放到安裝位置，在門機的支持下，從下部向上部安裝，第一節(jié)門葉吊入后，連接門葉、支臂下端，檢查面板半徑。 在確定面板半徑無誤的情況下， 吊入第二節(jié)門葉，點焊對接第一節(jié)門葉和第二節(jié)門葉。 按照同樣的方法，進行全部門葉吊裝與支臂連接固定。 門葉安裝完畢后，根據(jù)說明文件進行液壓啟閉機安裝與調(diào)試。

整體組裝后，借助樣板進行面板弧度、門葉中心偏差、弧面半徑檢查。 檢查無誤后，焊接門葉隔板、翼板、面板，定位焊點之間距離為300 mm，焊接長度超出50 mm。定位后，經(jīng)多人分段退步對稱焊接60%～80%，配合背縫清根，完成多層多道焊接，并錯開焊縫層間接頭，確保焊接質(zhì)量。 門葉焊接完畢后，借助千斤頂將門葉頂移到另外一側(cè)， 頂移距離為一個設(shè)計水封壓縮量，并懸掛注水封孔器。 根據(jù)懸掛位置鉆孔，從另外一側(cè)沿著反方向?qū)㈤T葉頂移2 個設(shè)計水封壓縮量， 同時安裝另一側(cè)門葉水封，并根據(jù)水封設(shè)計長度，將橡皮粘與水封壓板共同旋轉(zhuǎn)鉆孔，鉆孔直徑小于連接螺栓直徑1 mm。 確認水封功能正常后，清理涂裝位置油污、鐵銹、焊渣，修補焊縫兩側(cè)（不包括加工面、水封座板）、設(shè)備表面涂裝損壞部位的防腐層，完成安裝。

安裝后，技術(shù)人員應(yīng)在無水條件下開展全行程啟閉試驗。試驗期間，先利用清水潤滑水封橡皮、不銹鋼水封座之間接觸層，再對支鉸轉(zhuǎn)動靈活性進行檢查，確定啟閉期間支鉸無卡阻且水封完整[4]。

確認無水條件下啟閉試驗合格后，在動水條件下，依據(jù)接近設(shè)計操作水頭的水頭，開展局部開啟以及全行程啟閉試驗。試驗期間，對支鉸轉(zhuǎn)動靈活度、水封密封完整性、閘門振動幅度進行逐一檢查，確定水閘閘門安裝質(zhì)量。

3.4 施工縫處理

施工縫處理是水利工程水閘施工的重要內(nèi)容， 包括止水縫、沉降縫等。

3.4.1 止水縫處理要點

根據(jù)止水施工要求，技術(shù)人員可以利用紫銅片（或聚氯乙烯塑料、橡膠等）進行止水縫施工。 在止水縫施工前，將表面污垢、油漬、浮皮清除。

清除表面雜質(zhì)后，預(yù)先經(jīng)壓模壓制轉(zhuǎn)角、交叉位置接頭，并預(yù)先留設(shè)現(xiàn)場搭接直線段，雙面焊搭接（或電熱熔接、氯丁橡膠黏結(jié)）長度超出20 mm，并采取防長期暴曬、防油污等措施。 同時，維持水平紫銅止水片凹槽向上，借助瀝青（或聚乙烯閉孔泡沫板條）密實嵌固止水片。

止水片嵌固到澆筑層中間位置后， 從止水片高程位置著手，均勻澆筑混凝土，確?；炷裂蜎]止水片后再次清除表面污垢。 澆筑后，避開止水片振搗，待混凝土強度達到規(guī)范要求后，拆除嵌固止水片的止水縫內(nèi)模板。

3.4.2 沉降縫處理要點

根據(jù)地基伸縮變形、不均勻沉降特點，技術(shù)人員可以在適宜位置設(shè)置溫度縫、沉降縫或者直接借助沉降縫代替溫度縫，施工縫寬度在10～20 mm。

技術(shù)人員應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)受力較小或非結(jié)構(gòu)受力的部位設(shè)置施工縫，便于后期鑿毛處理。 在施工縫位置確定后，施工技術(shù)人員可以綜合利用刷毛、鑿毛、沖毛等手段，清除施工縫表層水泥漿薄膜、松散軟弱層以及灰塵、積水。

處理沉降縫表面后，借助數(shù)排長鐵釘將瀝青油毛氈（或泡沫板、瀝青杉木板等）固定在模板內(nèi)側(cè)，鐵釘?shù)?/3 留到混凝土外并敲彎鐵尖。 然后，均勻澆施混凝土，促使填充材料緊貼混凝土。 進而選擇沉降縫另外一側(cè)模板，進行模板固定、材料填充、混凝土澆施。 若沉降縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)澆筑時間相同，則需要落實豎立平直的原則，進行沉降縫填充，并控制澆筑期間沉降縫兩側(cè)液態(tài)混凝土高度相同。

確定前期澆筑混凝土面強度達到2.5 MPa 及以上后，沿著水平縫鋪設(shè)同配比水泥砂漿，鋪設(shè)厚度在10～20 mm。同時，沿著垂直縫進行水泥漿（或界面劑）的均勻涂刷。

3.5 門槽施工

在中小型水閘閘墩部位，多設(shè)有門槽，門槽內(nèi)埋設(shè)有滑動導(dǎo)軌或者反輪導(dǎo)軌、止水座、側(cè)輪、主輪等裝置，可以為啟閉機門力、閘門封水提供支持。 鑒于水閘導(dǎo)軌鐵件尺寸較小，技術(shù)人員可以從閘墩立模時期著手，預(yù)先在模板內(nèi)側(cè)固定，并將鐵軌鐵件澆筑到混凝土內(nèi)。

3.5.1 平面閘門門槽施工要點

在平面閘門門槽預(yù)埋鐵件后澆施過程中， 技術(shù)人員應(yīng)確保門槽、導(dǎo)軌豎直，將校正吊錘應(yīng)用到澆筑環(huán)節(jié)。 即將一顆鐵釘嵌入模板上側(cè)，在釘子上部栓固吊錘，在吊錘穩(wěn)固后，經(jīng)輔助鋼尺進行上下兩側(cè)到模板間距的測量， 根據(jù)測量結(jié)果進行模板豎直方向更正。 確定門槽豎直后，從閘墩立模環(huán)節(jié)著手，從門槽部位開設(shè)大尺寸凹槽，預(yù)先在凹槽側(cè)壁、正壁模板固定導(dǎo)軌基礎(chǔ)螺栓， 便于拆除模板后第一時間在混凝土內(nèi)部放置螺栓。 借助螺栓校驗的方式，輔助垂球校驗導(dǎo)軌豎直性。 確認導(dǎo)軌豎直度后，進行混凝土分段下料澆筑。

3.5.2 弧形閘門施工技術(shù)要點

在弧形閘門施工期間， 根據(jù)弧形水閘閘門沿水平軸活動以及經(jīng)支臂拉控特點，從降低啟閉門力著手，將1 個滑塊設(shè)置在閘門兩端。在滑塊安裝前，結(jié)合導(dǎo)軌特點，預(yù)先設(shè)置長80 cm、寬20 cm 的凹陷槽，將2 排鋼筋設(shè)置到凹槽內(nèi)部，牢固槽體。從安裝活動著手，進行鋼筋校驗。 確認鋼筋無誤后，將若干垂直度對稱控制點設(shè)置到槽側(cè)面， 并將校正完畢的導(dǎo)軌分段連接鋼筋臨時控制點。 根據(jù)垂直平面控制點，進行導(dǎo)軌垂直度調(diào)節(jié)。 確認無誤后，進行混凝土澆筑。

4 結(jié)語

綜上所述，水閘是修建在河道、渠道上借助閘門控制流量、調(diào)節(jié)水位的低水頭水工建筑物。 在施工過程中，技術(shù)人員應(yīng)注重進行混凝土技術(shù)、鋼筋施工技術(shù)要點的把控。同時以施工縫、門槽施工為重點，進行施工質(zhì)量控制，確保水利工程中水閘施工過程順利進行，為水利工程水閘施工效益提供保障。