混凝土水闸施工技术研究

关键词：混凝土；水闸；施工技术 

　　水闸在水利工程中应用广泛，也是非常重要的。水闸分岩基水闸和软基水闸，它们的地质条件不同，闸基处理方法不同，但是，闸室组成内容和结构布置基本相同。大中型水闸多数用混凝土建造，中小型水闸采用浆砌石，或者浆砌石与混凝土的混合结构。岩基水闸闸基处理比较简单，软基水闸多建在河道上，闸基处理比较复杂。本文主要探讨软基上钢筋混凝土水闸的闸基处理和闸室施工技术。 

　　1 软基开挖处理 

　　在开挖之前，在闸基范围内及其周围用打机井的办法打井抽水，可以防止流砂产生，提高闸基土的密实度，开挖时，边坡可以比较陡，减少开挖回填的工作量。在开挖后的基坑边坡上，为防止渗水时产生流砂现象，从而导致边坡塌滑的措施。基本做法有：用叠砌苇捆拦砂；用秫秸、柳枝，稻草等绑成柴枕拦砂；对坡面铺设护面材料拦砂等。软基处理方法比较多，如换土法、排水法、振冲法、钻孔灌注法等。 

　　2 闸室施工 

　　2.1 浇筑块划分控制 

　　混凝土水闸一般都由沉陷缝或者温度缝将整个闸室分为许多结构块，施工时，要尽量利用这些永久性的接缝分块。如果永久性分缝间距过大，浇筑能力跟不上，还要将浇筑块划小，设置施工缝。浇筑块划分的大小，要在施工条件允许的情况下，对体积、面积、高度三个方面进行控制。 

　　2.2 混凝土浇筑顺序 

　　在施工浇筑块划分以后，混凝土浇筑顺序的制定应综合考虑各个方面的影响因素，如：工序定额、作业先后、模板周转、劳力调度、混凝土拆模强度、混凝土生产强度、各个浇筑块施工中的相互干扰等。目的是，合理确定浇筑方式、浇筑次序、浇筑日期，以达到合理安排施工进度，达到均衡生产。为此，在安排混凝土浇筑顺序时，要考虑先深后浅，先重后轻，先主后次，穿插进行。 

　　2.3 闸底板施工 

　　2.3.1 整体式平底板施工。 

　　闸基处理完毕，一般先在基面上铺素混凝土垫层，厚度10cm左右，垫层的作用一是保护闸基土不受扰动，二是找平基面，以便立模、布设钢筋等。关于底板浇筑混凝土的立模方式、混凝土的入仓方式，振捣方式，工程的规模不同，方式也不同，应视具体情况确定。 

　　2.3.2 反拱底板施工 

　　为了节约钢材，充分发挥混凝土抗压性能好的特点，有的水闸采用反拱底板。这种结构一般先浇筑闸墩部分，后浇筑反拱底板部分。浇筑之前，挖好基坑，作好排水，夯实基土，接着按设计要求放样开挖，挖好反拱土模，在土模上面铺垫厚约1cm的砂浆，等待浇筑混凝土。 

　　2.4 闸墩施工 

　　2.4.1 浇筑前准备工作。 

　　在立模之前，先在已浇好的底板上定出闸孔中心线、闸墩边线、与边线平行的控制线，并且沿闸墩边线每隔适当距离测定高程，作为立模和检查校正用。在已经做好的模板上，定出工作门槽、检修门槽的位置线，将整套的闸墩模板编号，运到施工现场，堆放时，将上部使用的模板放在下面，以便依次取用。 

　　2.4.2 立模 

　　立模时，闸墩两侧的模板要相对进行。平直模板先立，圆头模板后立。底层模板的上口保持水平。在闸墩两侧模板上，每隔1m左右对称的钻圆孔。在圆孔位置，模板内放进毛竹管或者预制混凝土管撑头，并穿入对销螺栓。毛竹管或者预制混凝土管撑头的长度与闸墩厚度相同。它既可以控制闸墩的厚度，也可以防止模板向内侧倾倒。对销螺栓作为拉条可以承受混凝土的侧压力。对销螺双与平撑连接也增加了撑木的刚度。螺栓的直径一般12、16、19mm。浇筑完混凝土，螺栓可以从管中拉出，重复使用。对于闸墩的圆头部分，模板立好后，在圆头模板的外侧，自下而上，相隔适当距离，箍以半圆铁环，铁环的两端焊接扁铁并且钻孔，钻孔尺寸与对销螺栓相同。 

　　2.4.3 混凝土浇筑 

　　模板立好后，开始清仓，用压力水冲洗模板的内侧和闸墩的底面，冲洗的污水从底层模板上预留孔中排走。清仓完毕，再将小孔堵塞。开始浇筑混凝土。施工中要注意控制混凝土上升速度，以避免过大的增加流态混凝土对底层模板产生过大的侧向压力。对于开敞式水闸的闸墩，可以考虑采用滑模施工。 

　　2.5 填料和止水施工 

　　水闸的沉陷缝一般2～3cm宽，为了防止渗水，缝间要填充材料，并做止水。 

　　2.5.1 沉陷缝的填料。 

　　缝间填料一般用沥青油毛毡、沥青杉木板等材料。填料安装方法有两种：先将填料固定在先浇混凝土的模板内侧，浇筑混凝土并拆模后，填料就粘在混凝土表面上，浇筑另一侧的混凝土时，填料便可以牢固地嵌入沉陷缝内。在先浇混凝土的模板内，每隔适当距离钉入长铁钉一排，钉入长度约为铁钉的1/3，余下的2/3浇筑到混凝土中。拆模以后，铁钉的尖露出混凝土面，再将填料安装上去，并把漏出的铁尖敲弯，使填料固定在混凝土面上，再浇筑另一侧混凝土时，填料既被固定在缝内。 

　　2.5.2 止水材料 

　　止水材料一般多用紫铜片、铝片、镀锌铁皮、橡皮等。近年来，随着塑料工业的发展，广泛采用塑料止水片。 

　　2.5.3 塑料止水的优点 

　　止水性能好，抗拉强度高（一般能承受20m水头的静水压强），具有良好的弹性和韧性，适应变形的性能强，抗磨蚀性强，经久耐用，容易粘接，质地柔软，可以卷起来保存，便于运输安装，价格比较便宜，大约仅相当于橡皮止水材料价格的1/2。 

　　2.5.4 常用塑料止水的型号 

　　塑料止水一般是由聚氯乙烯树脂加入增塑剂，稳定剂，等辅助材料加工成型的。一般称为聚氯乙烯止水带。常用型号有651、652、653、654型，其宽度分别为298、280、230、350mm。 

　　2.5.5 止水安装施工 

　　垂直止水安装：它与填料同时安装，方法相近。止水要求严格的，一般将止水片于沥青井联合使用，将止水片设在沥青井处。水平止水安装：它与垂直止水施工方法类似，但一般不设沥青井。 

　　2.5.6 沥青井 

　　沥青井用混凝土预制块砌筑，每段砌筑长（或者高）2～3m，预制块后5～10cm，预制块的背面要凿毛，以利于与混凝土结合。沥青要在后浇筑的混凝土施工前，随着预制块的分段安装，进行分段灌注。沥青井通常为方形，尺寸20cm×20cm。井内灌注沥青胶，沥青胶的配方一般为：沥青∶水泥∶石棉粉=2∶2∶1。沥青胶的加热方式有蒸汽管加热和电加热两种，比较多用的方式是电加热。 

　　2.6 闸室上部结构施工 

　　水闸上部结构一般指三桥，有的包含胸墙。工程量约占闸室混凝土的6%～9%，但是，结构比较复杂，施工技术要求比较高，以前多采用现场浇筑，现在多采用预制吊装法施工，为了施工吊装方便，上部结构在设计时，尽量采用轻、巧、薄、强的形式，例如采用预应力钢筋混凝土结构，高标号混凝土等。 

　　3 结束语 

　　水闸在水利工程中应用很广，底板部位容易出现问题，给水闸工程带来了多方面不同程度的危害，所以在进行水闸设计时，一定要根据闸址附近的地形、地质条件和水文、施工、管理等因素，认真研究，合理布置。 

　　参考文献： 

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　　[2] 陈宝华等编著.水闸-取水输水建筑物丛书[M].水利水电出版社，2009. 

　　[3] 尹慧颖，高艳红.浅谈水闸施工质量控制方法[J].科学与财富，2011，（04）. 

　　[4] 吴立成.保证水闸施工质量措施浅议[J].城市建设与商业网点，2013，（03）. 

　　[5] 王伟，李海青，赵钏.水闸施工及质量控制[J].技术与市场，2012，（06）.