浅谈水闸工程主体结构的施工技术

【摘 要】水闸是我国水利基础设施的重要组成部分，可用于完成灌溉、排涝、防洪、给水等多种任务。本文结合水闸工程施工的特点，根据水闸施工的实践与体会，混凝土工程是其中的关键环节，下面谈谈水闸工程的闸底板、闸墩及止水设施的施工。

【关键词】水闸工程；底板；闸墩；施工技术

1　水闸底板施工

底板是闸室的基础，用以将闸室上部结构的重量及荷载传至地基，并兼有防渗和防冲的作用。

1.1平底板施工

底板模板与脚手架搭设，运输混凝土入仓前，必须在仓面上搭设纵横交错的脚手架。在基坑内距模板1.5～2m左右处埋设地龙木，在外侧用木桩固定，作为模板斜撑。混凝土柱间距视脚手架横梁的跨度而定，柱顶高程应低于闸底板表面。对横围囹与模板结合的不紧密处，可用木楔将其塞紧，防止模板窜动。

1.2底板混凝土浇筑

水闸平底板浇筑时，一般采用逐层浇筑法；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。底板混凝土浇筑时，一般应先浇上、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，将第二组调至上游浇齿墙，与此同时第一组则从下游向上游浇筑第一坯混凝土。当底板浇筑接近完成时，可将相关脚手架进行拆除，并立即把混凝土表面抹平，而混凝土柱则埋入浇筑块内作为底板的一部分。为了节省水泥，可在底板混凝土中埋入大块石，尤其注意埋入的位置，勿砸弯钢筋或使钢筋错位。抛块石时，最好在一定部位临时抽掉一些面层钢筋，采取固定位置抛块石，为了使块石埋入一定部位，可用滚动的办法将其就位。混凝土浇至接近面层钢筋位置时，应将原钢筋按设计要求进行复位。

1.3反拱底板施工

由于反拱底板一般采用土模，因此必须做好排水工措施；尤其是砂土地基，排水工作不到位，拱模控制将很困难。挖模前必须将基土夯实，放样时应严格控制曲线。土模挖出后，应先铺一层lOcm厚的砂浆，待其具有一定强度后加盖保护，以待浇筑混凝土。为了减少水闸各部分在自重作用下的不均匀沉陷，可将自重较大的闸墩岸墙等先行浇筑，并在控制基底不致产生塑性开展的条件下，尽快均衡上升至顶。对于岸墙还应考虑尽量将墙后还土夯填至顶，这样使闸墩岸墙预压沉实，然后再浇筑反拱底板，从而使底板的受力状态得到改善。目前施工现场采用此法较多，对于黏性土或砂性土均可采用。采用这种施工方法，在浇筑岸、墩墙底板时，应先将接缝钢筋一头埋在岸、墩墙底板之内，另一头伸入土模中，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、墩墙基础得到更多的时间沉实。为了减少混凝土的温度收缩应力，底板混凝土浇筑应尽量选择在低温季节进行，并注意施工缝的处理工艺。

2　水闸闸墩施工

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。此方法虽需耗用大量木材、钢材、且工序繁多，但对中小型水闸施工仍较为方便。由于滑模施工方法在水利工程上的应用，目前对于有条件的施工单位，闸墩混凝土浇筑应逐渐采用滑模施工。

（1）“铁板螺栓、对拉撑木”的模板安装。立模前，应准备好两种固定模板的对销螺栓：一种是两端都绞线的圆钢，直径可选用12　mm、16　mm　或19　mm，长度大于闸墩厚度并视实际安装需要进行确定；　另一种是一端绞线，另一端焊接一块5mm×40　mm×400　mm扁铁的螺栓，扁铁上钻两个圆孔，以便固定在对拉撑木上，还要准备好尺寸大致为墩墙厚度的毛竹管或预制空心的混凝土撑头。

闸墩立模时，其两侧模板要同时相对进行。先立平直模板，次立墩头模板。在闸底板上架立第一层模板时，上口必须保持水平。在闸墩两侧模板上，每隔1m左右钻与螺栓直径相应的圆孔，并于模板内侧对准圆孔撑以毛竹管或混凝土撑头，然后将螺栓穿入，且端头穿出横向双夹围囹和竖直围囹木，然后用螺帽拧紧在竖直围囹木上。铁板螺栓带扁铁的一端与水平对拉撑木相接，与两端均绞丝的螺栓要相间布置。在拉撑木与竖直围囹木之间要留有10　cm空隙，以便用于木楔校正对拉撑木的松紧度。对拉撑木是为了有效防止每孔闸墩模板的歪斜与变形。若闸墩高度不高，可每隔二根对销螺栓放一根铁板螺栓。当水闸为三孔一联整体底板时，则中孔可不予支撑。在双孔底板的闸墩上，则宜将两孔同时支撑，这样可使3个闸墩同时浇筑。

（2）翻模施工。由于钢翻模在水利工程上的不断应用，施工人员依据滑模的施工特点，发展形成了使用于闸墩施工的翻模施工法。立模时一次至少3　层，当第2　层模板内混凝土浇至腰箍下缘时，第1　层模板内腰箍以下部分的混凝土须达到脱模强度（98　kPa为宜），这样便可拆除第一层，去架立第4　层模板，并绑扎钢筋。相关工艺以此类推，能够保持混凝土浇筑的连续性，以避免其产生冷缝。

2.2　闸墩混凝土浇筑

闸墩模板立好后，随即进行清仓工作。用压力水冲洗模板内侧和闸墩底面，　污水从底层模板上的预留排出。清仓完毕并堵塞小孔后，　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及仓内混凝土的铺筑。为了保证混凝土的均衡上升，运送混凝土入仓时应提前做好组织，使在同一时间运到同一底块各闸墩的混凝土量大致相同。为防止流态混凝土有（8～10）m　高度下落时产生离析，应在仓内设置溜管，可每隔（2～3）m　设置一组。由于仓内工作面窄，浇捣人员走动困难，可把仓内浇筑面划分成几个区段，每区段内固定好浇捣工人，这样对提高功效带来积极的作用。每坯混凝土厚度可控制在30　cm左右。然而小型水闸闸墩浇筑时，工人一般在模板外侧，浇筑组织较为简单。

3　止水设施的施工

3.1　沉陷缝填缝的施工

沉陷缝的填料有沥青油毛毡、沥青杉木板及泡沫板等。填料的安装方法是首先用铁钉将填料固定在模板内侧，再浇筑混凝土，拆模后填料就粘在混凝土面上，然后在另一侧浇筑混凝土，此时填料牢牢地嵌入沉降缝内。一种方法是同时浇筑沉陷缝两侧结构，安装时沉陷缝填料应竖立平直，同时保持沉陷缝两侧的流态混凝土高度一致。另一种方法是先在沉陷缝一侧立模浇筑混凝土，在模板内侧预先钉上几排长铁钉，铁钉的1/3在混凝土外，之后安装填料、敲弯铁尖，固定填料在混凝土面上，再在另一侧立模板、浇筑混凝土。

3.2　止水的施工

位于防渗范围内的缝都有止水设施，包括水平止水、垂直止水等，常用止水材料有止水片、止水带。以止水带施工为例，止水带采用橡胶止水带，需要注意的问题是止水带的连接及固定。施工时应根据施工缝位置尽可能减少连接的接头，必须连接时采用硫化热的黏结方法。黏结时先利用刀片将止水带凸出部分去掉，然后用锉将黏结面锉出新鲜面，并将新鲜面清理干净，均匀涂抹硫化液体，风干后将两块止水带黏结，通过使用橡胶锤锤打，保证黏结处全面接触，减少空隙，然后将搭接部位夹紧，待胶凝结固化后，取走夹具。

固定时用上下两层钢模将中间挤严实，钢模外侧用钢管横竖加固，内侧浇筑部分用铅丝每隔1m与钢模固定，保证浇筑时不发生弯曲变形。

4　结语

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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[2]吴彬，曲玉玲.水闸主体结构施工技术[J].黑龙江水利科技，2010（5）.

[3]张清华.水利工程中水闸闸墩裂缝的成因及防治措施探讨[J].中国新技术新产品，2011（21）.