非傳統的水閘預制、浮運、安裝施工

【摘要】水閘在水利工程中應用廣泛，也是非常重要的。本文筆者結合某實例對水閘的預制、浮運和安裝方法進行詳細的分析，經實踐，這些方法可以廣泛應用于同類工程。

【關鍵詞】水閘預制；浮運；安裝；混凝土施工

一、工程概況

某水利工程項目需新建水閘三座，A閘（4孔*2.5m，底檻-1.5m）、B閘和C閘（3孔*2.5m，底檻-1.5m）。由于本工程水閘施工現場每天潮漲潮落，水、電、圍堰及現場布置困難。采用先修建圍堰，再現澆水閘的傳統施工方法，不僅施工難度大，并且海上圍堰造價高。經過技術協商：水閘采用在船上先預制好，四周先封閉，高潮位時將海上平臺整體拖至預定位置，低潮位時使平臺底置于涂面上，向倉內注水，使平臺在漲潮后不能浮起；漲潮后，平臺沉入水下，水閘上浮，與平臺分離，即可將水閘浮運至水閘基坑安裝（根據計算，水閘拖放時需要的最小水深為3.0m，基坑底高程為▽-1.7）。水閘基坑基礎處理采用土工布鋪設、碎石墊層、排水板打設?；A完成后石渣堆載預壓，待沉降穩定后堆載挖除，放置預制排水閘。以下主要講述水閘的預制、浮運及安裝。

二、水閘的預制、浮運及安裝方法

（一）、水閘鋼筋砼預制施工

1. 施工程序

C30鋼筋砼箱涵擬分三層澆筑，先澆筑底板砼，再澆筑側墻砼，最后澆筑頂板砼。施工程序如下：施工準備→地模砼澆筑→底板鋼筋制作安裝→底板側模安裝→底板砼澆筑→側墻鋼筋制作安裝→側墻模板安裝→側墻砼澆筑→頂板砼模板安裝→頂板鋼筋制作安裝→頂板砼澆筑→全面檢查驗收→結束。

1）原材料要求

水泥質量必須符合有關標準及設計要求，并有質保單、合格證。進場水泥按批進行抽樣檢驗；每批鋼筋均應附有產品質量證明及出廠檢驗單并在投入使用前，按鋼筋出廠的爐號、截面分批進行鋼筋機械性能試驗，只有機械性能試驗達到設計要求的鋼筋方可用于工程的施工；骨料：碎石應質地堅硬、清潔，不含泥塊、草根及其他雜物。級配應符合設計要求，超遜徑、含泥量指標在規范要求之內，針片狀的含量應小于設計及規范規定不同粒徑的骨料應分別堆存，嚴禁相互混雜和混入砼；粗骨料的質量要求：粗骨料的最大粒徑，不應超過鋼筋最小凈距的2/3及構件斷面最小邊長度的1/4，素砼板厚的1/2，對少筋或無鋼筋結構，則應選用較大的粗骨料粒徑。施工中將骨料按粒徑分成5-20mm和20-40mm兩種級配，最大粒徑為40mm；細骨料質量技術要求：細骨料的細度模數應在2.4～3.0范圍內，砂料應質地堅硬、清潔、級配良好；水：施工用水采用自來水，如自來水供應不足，則外購。

2）砼配合比

砼配合比應經試驗確定，試驗方法按SD105-82的規定執行。

3）模板

本工程砼施工主要采用復合模板，模板厚度為18mm，模板表面應光潔平整，接縫嚴密。對于較難立模的結構，如閘槽等，為保證砼澆筑后線型平順、美觀、氣泡少，預先加固成型。模板內側涂刷脫模油，確保砼在拆模后外表平整、美觀。對模板支設的要求是：模板的形狀、位置準確、有足夠的強度剛度、穩定性并連接平順、固定良好可靠等。 模板橫向和縱向均采用6×8cm的方木支撐，木支撐間距為35cm，箱涵側墻模板用φ12拉桿連接，外套φ15PVC管。

模板拆除：模板拆除時限，除符合施工圖紙的規定外，還應遵守下列規定：不承重側面模板的拆除，應在砼強度達到其表面及棱角不因拆模而損傷時，方可拆除；在墩、墻和柱部位在其強度不低于3.5Mpa時，方可拆除。頂板砼的底模為承重模板，應在砼達到75%時，且報監理工程師認可以后，方可拆除。

4）鋼筋制作及安裝

鋼筋的下料應準確，規格、形狀、尺寸均應符合設計要求。鋼筋應平直、無局部彎折。 鋼筋的交叉連接，采用接觸點焊或綁扎。鋼筋保護層厚度除按圖上注明外，同時縱向受力鋼筋的砼保護層厚度不宜小于粗骨料最大粒徑的1.25倍。施工中在鋼筋與模板之間設置砼墊塊，砼墊塊與鋼筋扎緊，各墊塊間相互錯開，分散布置。

5）砼拌和

砼拌和采用350L砼拌和機。砼拌和嚴格按試驗確定的配合比進行。砼拌和采用人工配料，磅稱計量，裝料順序一般為先裝石子，再裝水泥，最后裝黃砂。如檢查中發現骨料的細度模數、含水量超過規定的范圍時，需調整砼配合比。 砼拌和后，對出機口的砼運至倉面的砼隨機進行坍落度隨機檢測，檢測合格后再進行砼澆筑。

6）砼運輸及砼澆筑

（1）砼運輸

砼水平運輸擬用人工雙膠輪車通過搭設的臨時跑道運至甲板。澆筑側墻和頂板時，砼垂直提升采用小型井架提升機，將裝砼的雙膠輪車提升至頂板上， 再由人工推運至澆筑地點。砼運輸中不應有分離、漏漿和嚴重泌水現象。如有上述現象發生時，砼應重新進行拌和。

（2）砼澆筑

模板支設后經“三檢制”驗收合格后，搭設砼澆筑倉面腳手架，報監理工程師驗收簽證后方可澆筑砼。

砼入倉后開始平倉、振搗。砼隨澆隨平，不得使用振搗器平倉。砼澆筑由低至高分層進行，分層厚度不大于50cm，閘墻砼澆筑時分墻、分層澆筑。砼采用插入式振搗器振實，砼振搗要求快插慢拔，避免出現過振、漏振現象。砼澆筑應嚴格控制砼的澆筑速度，避免因澆筑速度過快引起模板脹模、變形等現象。砼澆筑時，嚴禁在澆筑倉內加水。如發現砼和易性較差，應采取加強振搗等措施，以保證砼澆筑質量。對不同倉面高程的砼澆筑，應設置溜筒或溜槽等設施，保證砼的自由下落高度不超過2m。

底板和頂板砼澆筑時，先用插入式振搗器振實以后，表面再用平板振搗器振搗。

砼澆筑應連續進行，如因故中斷，且超過允許間歇時間，應按施工縫處理。 施工縫處理應符合下列要求：采用鑿毛的方法，清除表層松弱層，并沖洗干凈，排除積水；再次澆筑砼時，應鋪筑1-2cm厚的水泥砂漿，并在振搗時，對新老砼結合面應細致搗實。

砼澆筑時，派專人經常性檢查模板、鋼筋、預留孔洞、預埋件、插筋等有無位移變化或堵塞情況，發現問題應及時停止澆筑，并在已澆筑的砼初凝前修整完畢。

7）砼養護

砼澆筑結束后，有平整度要求的砼表面用人工抹平抹光并及時做好養護工作。砼養護時間不少于14天 。

8）砼表面缺陷及拉桿孔處理

砼表面的蜂窩凹陷或其它損壞的砼缺陷必須用鋼絲刷清除缺陷部分，或鑿去薄弱的砼表面，用水沖洗干凈，再采用比原砼強度等級高一級的砂漿、砼或其它填料補缺陷處，并予抹平，修整部位應加強養護，確保修補材料牢固黏結，色澤一致，無明顯痕跡。側模拆除以后，抽出拉桿，將空洞清理干凈，用干硬性水泥沙漿填實，表面抹平。

9）止水、伸縮縫、預留孔洞及埋設件

止水設施的型式、尺寸、埋設位置和材料的品種規格應符合施工圖紙的規定。橡膠止水片在安裝時應防止變形和撕裂。伸縮縫砼表面應平整、潔凈，當有蜂窩麻面時，應進行砼表面缺陷處理。砼結構工程施工時，應按設計圖紙要求預留孔洞及預埋埋設件。

（二）、水閘的浮運及安裝

根據工程進度及潮水、天氣情況，選定良好的作業時段。

1. 浮運及安裝施工程序：

施工準備→水閘預制→拖船托運→水閘浮起→水閘拖運→水閘就位及調整→退潮時水閘自然下沉、封堵木板拆除。其中最關鍵的步驟為水閘拖運、安裝。

2. 浮運及安裝施工方案：

準備工作：水閘砼強度達到設計強度的70%以上時，可浮運安裝。拖運前，先焊接系攬樁；安裝封口木板，并作防滲處理；準備拖輪、定位用手拉葫蘆等機具；水閘基坑應有一定的安裝空間，底部基面按要求鋪設碎石整平。

拖運、下水：高潮位時將海上平臺整體拖至預定位置；低潮位時使平臺底置于涂面上，向倉內注水，使平臺在漲潮后不能浮起；漲潮后，平臺沉入水下，水閘上浮，與平臺分離，即可將水閘浮運至水閘基坑安裝。

安裝、定位：事先在水閘的四個方向埋設好4個攬樁，并備好四根塑料纜繩和四個手拉葫蘆。拖輪將水閘拖至基坑內大致位置后，將纜繩錨固。然后通過手拉葫蘆收放纜繩，直至最后位置完全準確后固定。退潮后，水閘置于墊層上，再檢查水閘位置，如定位準確，立即拆除封口木板，反之，則在第二次高潮時重新定位。

三、感想與體會

在施工過程中，需要根據施工現場的情況及科技的進步不斷創新施工方法、不斷積累施工經驗。拖運前制定詳盡的預制、拖、沉、浮、安裝方案，核驗水閘的實際重量、吃水、施工平臺的實際承重、吃水、航道的水深等，選定沉放地點，全面檢查拖輪的設備狀況、準備所需的設備、機具。注意風浪、潮汐預報，選定良好的作業時段。大潮汛期作業，所有的施工人員必須穿戴好了救生器具，船舶上配備好各類救生用具，船舶危險部位設立醒目的警示標識，防止安全事故發生。