结合案例浅谈闸首输水廊的施工

摘要：文章介绍了引江济汉通航工程龙洲垸船闸上闸首输水廊道施工工艺，由于船闸一般运行较繁忙，每天都要经过多次冲灌水过程，在冲灌水过程中，高速水流对廊道的冲击较大，具有一定的破坏性；特别是高水头船闸的阀门井部位，在阀门开启的初期，易产生汽蚀和水锤现象，出现较强的振动，若廊道施工中出现裂缝、内壁混凝土密度不够、表面出现蜂窝麻面、直线段与曲线段表面不能平顺过渡、阀门埋件预埋质量不好等，均是产生破坏的诱因，因此为防止施工缝缺陷，本次廊道侧墙一次浇筑成型。

关键词：输水廊道；满堂支架；铜止水；分层浇筑

一、工程概况

龙洲垸船闸上闸首平面尺寸：53.80×32.0m（垂直流向×顺水流向），口门宽23m，槛上水深3.5m，左右边墩各宽15.4m。其建基面高程16.30m，边墩顶高程44.50m，最大墙高28.20m，底板厚8.2m（空箱式底板）。本工程输水廊道对称分布于左右边墩19.8-22.8 m标高处，廊道净宽3.6m，左右侧墙高3m，上下各设一300mm×300mm的倒角，在靠1#闸室1.5m处的廊道内有6140×3000的阀门槽，廊道口四周设有矩形的铜止水带和遇水膨胀橡胶止水条。

二、施工总体部署

（一）、 施工时机的选择

上闸首底板上有3m的输水廊道，此处混凝土一次浇筑成形，为避免出现质量问题，施工时要选择最佳的外部条件和施工方法。施工时间选择在一年的枯水期，上闸首左、右底板浇筑完后开始。

（二）、施工工艺流程

施工总体流程如下图所示。

三、施工方法

（一）、混凝土凿毛

底板混凝土浇完后，由于抹面面积大，且较为分散，不能直接用冲毛机冲毛，而只能人工凿毛，凿毛时要注意：

（1）、凿毛前先放出廊道和空箱尺寸线，并墨斗弹线，在弹线的混凝土施工区进行凿毛，凿毛后的面以没有浮浆、能见到新鲜的石子和粗糙的沟槽为准，以确保上下层混凝土接触面良好，防止施工后的廊道漏水。（2）、廊道左右侧1m范围内的混凝土区域凿毛尽量粗糙，清理后不得留有杂物。（3）、钢筋保护层凿毛，要沿尺寸线由外向里凿，保护好层与层之间的线型，防止边线外或迎水面被凿坏。（4）、凿毛后的混凝土面要确保90%的石子。（5）、凿毛后的混凝土面要及时清仓，减少验仓前清仓的工作量。

（二）、 模板施工

上闸首左、右边墩同时施工，先支模板和廊道模板，再支空箱模板，在支模板的同时要在廊道及空箱内搭设必要的内撑支架，辅助模板施工。

1、模板施工

上闸首模板全部采用翻模，模板两套，以供上下翻转。模板施工时应注意：

（1）、错台控制方法：底板施工前，在底板高于混凝土顶面的模板上预留拉杆，该拉杆仅为拉紧下次混凝土模板的底部（砼面低于模板），避免下次混凝土侧压力过大，造成底板模板外鼓，使形成错台。（2）、外露面线性控制：模板在安装后端头模板带线，校核其水平线形，上下吊线校核其垂直度，施工中通过调节模板的水平线形和垂直度可以有效的控制墙体的偏移。（3）、砼保护层控制：廊道保护层是检测的重点，保护层的大小直接影响到船闸使用寿命，所以钢筋保护层控制要同模板线性调节同时进行，在模板安装过程中发现保护层过小，及时垫混凝土块，必要时换位植筋。（4）、拉杆控制：廊道模板采用翻模，线形全靠拉杆和后背带维持，浇筑前拉杆的检查不容忽视，施工中曲线形拉杆常有，验收前须调直，必要时替换，避免浇筑过程中拉杆受力不均，造成胀模，甚至爆模。对有焊接接头的的拉杆，搭接长度必须按验算后的长度焊接，拉杆底部锚筋可提前预埋或是钻孔植筋，锚固深度以验算值为准。（5）、止水带控制：船闸中止水带是防止墙后渗水的一道屏障，属重点检查部位。止水带包括铜止水施工和遇水膨胀止水施工，一前一后设置。铜止水形状如下图，施工中确保铜止水带凸起部位处于伸缩缝处，以适应混凝土的收缩变形，若施工中直接将铜止水带凸起部位浇筑于混凝土内，铜止水会同混凝土构件一起伸缩变形，最终导致铜片止水破裂，墙体渗水。

2、输水廊道模板

输水廊道施工是闸首的关键施工部位，施工时要求成型后的廊道内壁平滑，无错台、胀鼓、倾斜、蜂窝麻面等质量问题，鉴于施工的特殊性，对廊道施工采取相应的施工措施。

（1）、模板施工前务必将倒角处1m范围内的杂物清理干净，避免浇筑后的廊道混凝土因底部夹渣而渗水。（2）、廊道模板分块组装，一次拼装3m高，摸板安装同时垫好保护层，垫块每平米四个。（3）、廊道上下有300×300的倒角，倒角模板安装后，须在底角模板前沿打入限位锚筋，并将锚筋和模板点焊，以防止模板上浮和侧向滑移。（4）、由于设计原因，廊道模板后并未加槽钢被带，鉴于模板刚度不足，施工时在廊道模板后背竖向槽钢两道，并竖向焊于模板拉杆孔两侧，拉杆孔间距均为750mm。（5）、为减小拉杆头对内部钢筋的腐蚀，在拉杆与模板内壁接触位置可增设一塑料垫块，垫块尺寸为50mm×50mm×50mm，垫块串在拉杆上，并用双面胶将其固定在模板上，待廊道模板拆除后，再对拉杆孔洞进行凿毛修补。（6）、为增强廊道弧形段水流防冲刷能力，建议设计在廊道弧形段处预埋防护钢板护壁，防护钢板现场拼装，预埋钢板容易与现浇混凝土出现缝隙，使预埋件和混凝土分离，施工时可采用加密锚筋和局部以拉杆代替锚筋的方法解决。

3、空箱模板

闸首空箱设计有两个目的：一是减轻闸首自重，确保闸首、闸室沉降一致；二是减少混凝土用量，降低造价成本，因此空箱对混凝土表观要求较低，施工时采用木模板，木模加工时，木板后背竖向背方木（80mm×80mm），木方轴线间距横300mm，木模横向设置4排拉杆，每排拉杆后背两根脚手管，并两道“3”型扣件紧扣模板。

4、满堂支架

廊道内搭设满堂支架有两中用途，一是为了加固廊道模板，防止砼膨胀，维持混凝土面的线形，二是为廊道顶板的浇筑提供底部支撑。

本支架为“扣件式”满堂支架，搭设中选择φ48×3.5，长6 m的钢管，其结构形式如下：支架纵、横向水平杆间距设定为700mm，水平杆步距为800mm，扫地杆距地200mm，为确保支架的整体稳定性，根据现场情况每三排立杆或每三排横杆处可设一道剪刀撑。施工时注意：

（1）支架搭设时先不割除立杆，以便设置横杆，横向支撑倒角模板，待3m廊道混凝土施工完毕后，立杆整体再切割成2.68m，立杆顶部预留320mm高，为廊道顶板混凝土底模施工提供支撑系统。（2）为加强廊道左右模板横向支撑，在廊道每排立杆上间隔0.8m设置一水平横撑，用于支撑左右模板，横向水平支撑杆长2.9m，管内可调顶托长0.6m；横向水平杆搭设时，横向顶托与竖向后背槽钢预留350mm宽度，以便顶托调节。（3）3m廊道施工前必须逐个检查左右可调顶托的松紧程度，确保每根横向水平杆杆受力大小一致（4）待3m廊道施工完后，沿立杆2.68m位置切割，管头上部设置可调顶托，顶托上调150mm，为统一高度，采用带线法矫正顶托高低，即：两端带线，让所有顶托顶口在同一水平线上；顶托顶上垂直廊道方向布置主梁，主梁选用槽钢【8，间距700mm，主梁上顺廊道侧布置次梁，次梁选用方木80mm×80mm，间距300mm。

四、混凝土施工

廊道混凝土分层浇筑，3m厚混凝土分5层浇筑，分层厚度由上到下依次为400mm，600mm，600mm，600mm，800mm。混凝土浇筑方向由南向北。

（1）廊道把混凝土施工作业面划分为两块，混凝土浇筑时，廊道左、右两仓的混凝土浇筑速度保持一致，高度一致，高差控制在300mm，严禁支架左、右两仓浇筑速度和高度不一。（2）混凝土第一层浇筑为400mm，振捣时振捣工必须下仓振捣，振捣棒一定要插入倒角内，充分振捣，等浇筑到1000mm后，廊道内必须有专人用铁锤敲打倒角，确定是否有空洞现象出现。（3）混凝土浇筑完毕后，顶面要及时刮平，保持顶面线形水平，等混凝土凝固一定时间大约4-5个小时后，便可用冲毛设备冲毛。

五、结束语

输水廊道施工是船闸施工的重点，也是难点，考虑到输水廊道的重要性，必须加强关键部位的控制：

（1）由于输水廊道的高标准严要求，净高3m的输水廊道须一次浇筑成型，避免留下施工缝或错台等质量问题，给廊道墙壁带来负面影响。（2）输水廊道内拉杆采用标准塑料块穿于靠模板孔处的拉杆，拆模后拉杆空洞既能有利于后期修补，又能确保廊道的使用寿命。（3）输水廊道模板加工时，面板采用5mm以上的钢板加工，后背角钢采用7.5mm，以确保模板刚度，不至于模板变形。

参考文献：

[1]、余永祯，周世明.《建筑施工手册》第四册缩印本。中国建筑工业出版社，2003。