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水闸主体结构的施工方法

水闸主体结构施工主要包括闸室上部结构以及闸底板、闸墩、止水设施和门槽等方面的施工内容,其中混凝土工程是水闸施工中的主要环节。施工须严格遵循既定原则,科学组织各部位施工顺序,确保结构安全与施工质量。

本文目录 · 4 节

水闸主体结构的施工方法

一. 水闸主体结构施工概述

图1

水闸主体结构施工主要包括闸室上部结构以及闸底板、闸墩、止水设施和门槽等方面的施工内容,其中混凝土工程是水闸施工中的主要环节。施工须严格遵循既定原则,科学组织各部位施工顺序,确保结构安全与施工质量。

二. 分项施工工艺

2.1 水闸混凝土施工原则

图2

混凝土工程施工宜以闸室为中心,按照**"先深后浅、先重后轻、先高后矮、先主后次"**的原则进行。

  • 先深后浅:相邻两部位建基面深浅不一时,若先施工浅部位混凝土,则浇筑深部位时可能扰动已浇部位基土,导致混凝土沉降、位移或断裂。
  • 先重后轻:给重的部位预留预沉时间,使地基达到相对稳定,减轻对邻接部位混凝土的不良影响。如邻接两岸挡土墙的消力池、铺盖等部位,应推迟到挡土墙施工并回填到一定高度后再浇筑,以减轻边荷载影响造成的边缘部位开裂。
  • 先高后矮:闸室中心的闸底板及上部闸墩、胸墙和桥梁高度较大、层次较多、工作量集中,需优先集中力量进行;铺盖、消力池、翼墙等部位可穿插其中施工,平衡施工力量。
  • 先主后次:先主体部位后次要部位,兼顾施工安全与投资、工期。但遇流砂、渗水特别严重的地基时,可打破常规,先集中力量突击下部工程,再进行上部墩、墙和桥梁施工。

【2023真题】考点:水闸混凝土施工顺序原则

2.2 平底板施工

图3

水闸底板有平底板与反拱底板两种,平底板为常用底板。平底板施工总是底板先于墩墙;反拱底板施工一般是先浇墩墙、预留连接钢筋,待沉降稳定后再浇反拱底板。

  • 浇筑方法:平底板混凝土一般采用逐层浇筑法;当底板厚度不大且拌合站生产能力受限时,可采用台阶浇筑法。
  • 浇筑顺序:一般先浇上下游齿墙,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通仓浇筑——两组同时浇筑下游齿墙,齿墙浇平后将第二组调至上游齿墙,另一组自下游向上游开浇第一坯底板,交替连环浇筑以缩短每坯间隔时间、避免产生冷缝。
  • 钢筋安装:平底板钢筋安装有整装法和散装法。钢筋直径在30mm以内时一般可采用整装法。绑扎底板下层钢筋时用水泥砂浆垫块控制混凝土保护层厚度,层面钢筋固定在混凝土支撑柱上,其高度比底板厚度小一个保护层厚度。

【2021真题】考点:水闸平底板混凝土浇筑方法与顺序

2.3 施工缝施工

图4

施工缝位置应设在结构受力较小的部位,易于凿毛和清理,并考虑对外观质量影响。处理应符合以下规定:

  • 可采用凿毛、冲毛或刷毛等方法,清除表层水泥浆薄膜和松散软弱层,冲洗干净并排除积水。
  • 混凝土强度达到2.5MPa后方可进行浇筑上层混凝土的准备工作;浇筑前,水平缝应铺厚10~20mm的同配合比水泥砂浆,垂直缝应随浇筑层刷水泥浆或界面剂。

【2025真题】考点:施工缝处理技术要求

2.4 止水设施施工

图5

为适应地基不均匀沉降和伸缩变形,水闸设计中设置温度缝与沉降缝,常用沉降缝替代温度缝作用。缝有铅直和水平两种,缝宽一般为1.0~2.0cm。

  • 填料选择:沉降缝填充材料常用沥青油毛毡、沥青杉木板、泡沫板及密封胶等。
  • 安装方法一:将填充材料用铁钉固定在模板内侧后浇筑混凝土,拆模后填料贴在混凝土上,再立另一侧模板浇筑。若两侧同时浇筑,填料须竖立平直,两侧流态混凝土上升高度一致。

图6

  • 安装方法二:先在缝的一侧立模浇筑混凝土,模板内侧预钉长铁钉数排,铁钉1/3留在混凝土外,然后安装填料、敲弯铁尖固定于混凝土面,再立另一侧模板浇筑。

图7

【2022真题】考点:止水设施与沉降缝填料施工

2.5 平面闸门门槽施工

图8

采用平面闸门的中小型水闸,闸墩部位设有门槽,门槽混凝土中埋有滑动导轨、主轮/侧轮/反轮导轨、止水座等铁件。

图9

  • 埋设方法:小型水闸导轨铁件较小,可在闸墩立模时预先固定在模板内侧,浇筑时一并浇入混凝土;中型水闸导轨较大较重,模板固定困难,宜采用预留槽、浇二期混凝土的方法。
  • 门槽垂直度控制:立模及浇筑过程中随时用吊锤校正。在门槽模板顶端内侧钉大铁钉(钉入2/3长度),系吊锤于端部,待静止后用钢尺量取上、下部吊锤线到模板内侧距离,相等则垂直,否则按偏斜方向调整。
  • 门槽二期混凝土浇筑:闸墩立模时于门槽部位留出较门槽尺寸大的凹槽,预先将导轨基础螺栓按设计固定于凹槽侧壁及正壁模板,拆模后螺栓埋入混凝土。导轨安装前校正基础螺栓,安装中用垂球校正铅直,就位后立模浇筑二期混凝土。二期混凝土采用补偿收缩细石混凝土,细心捣固,不振动已装金属构件;门槽较高时分段安装和浇筑。拆模后复测埋件并记录,检查表面尺寸,清除遗留杂物和钢筋头,以免影响闸门启闭。

图10

【2020真题】考点:门槽二期混凝土施工工艺

三. 总结

图11

水闸主体结构施工以混凝土工程为核心,涵盖底板、闸墩、止水设施及门槽等分项施工。施工中须严格遵循"先深后浅、先重后轻、先高后矮、先主后次"的组织原则,合理选择底板浇筑方法与顺序,规范处理施工缝,确保止水设施填料安装质量与门槽二期混凝土浇筑精度,从而保障水闸结构整体安全与防渗功能。

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