氣動盾形閘工程施工質(zhì)量控制的幾個要點

【摘要】氣動盾形閘工程施工工序多，質(zhì)量要求高，本文結(jié)合淄博市孝婦河黃土崖攔河閘至濱博高速段氣動盾形閘工程簡要介紹了氣動盾形閘工程主要施工工序質(zhì)量控制的幾個要點，對水利工程施工人員具有一定參考價值。

【關(guān)鍵詞】氣動盾形閘；質(zhì)量控制

氣動盾形閘工程近年來開始在我國各地興建，其閘門系統(tǒng)綜合了傳統(tǒng)鋼閘門和橡膠壩的優(yōu)點，是在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，形成的新的工程結(jié)構(gòu)。氣動盾形閘門系統(tǒng)工作的基本原理是通過對氣袋的充氣與排氣，實現(xiàn)閘門升起和倒伏。閘門升起，可以進(jìn)行蓄水，當(dāng)蓄水水位超過閘門高度時，形成溢流景觀；閘門全部倒伏在河底后，可以進(jìn)行高效泄水，不影響通航。它既滿足了傳統(tǒng)鋼閘門和橡膠壩的常規(guī)功能要求，又能與周邊環(huán)境和諧共存，具有較強(qiáng)的生態(tài)與景觀功能。

淄博市孝婦河黃土崖攔河閘至濱博高速段氣動盾形閘工程閘室凈寬100m，順?biāo)鞣较蚩傞L86.5m，閘門高5.0m，閘底板3.0m厚，C30混凝土。埋件及充氣管路為不銹鋼材料，氣袋為美國進(jìn)口高分子材料，閘門熱噴鋅加封閉漆。該工程是設(shè)備供貨方江河機(jī)電裝備工程有限公司在山東省的首例氣盾閘工程，現(xiàn)結(jié)合該工程簡要介紹一下氣動盾形閘工程施工質(zhì)量控制要點。

一、概述

氣動盾形閘工程施工工序多，從埋件安裝、供氣管路安裝、砼澆筑、閘門及氣袋安裝都有較高的精度和質(zhì)量要求。在施工中應(yīng)把握以下幾個要點：

1、主錨栓、抑止帶錨栓、預(yù)留槽、主錨栓預(yù)埋件、閘墩板等在施工時無論是平面位置還是高程都要有較高的精度，偏差超過誤差范圍會導(dǎo)致后面的閘門安裝困難，甚至無法安裝；

2、主錨栓、抑止帶錨栓、主錨栓預(yù)埋件、閘墩板以及閘門的安裝要保證在施工荷載及設(shè)計荷載下安全穩(wěn)定并且不變形，這就要求它們的安裝及其支撐結(jié)構(gòu)具有滿足要求的強(qiáng)度及穩(wěn)定性并在施工時不被破；

3、由于閘門升起時是用于擋水的，閘門投入使用后發(fā)生漏水，維修十分困難。這就要求在閘門拼裝、夾鑄具安裝、間止封及邊止封安裝嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行以確保施工質(zhì)量。

4、由于該工程需要施工導(dǎo)流，施工導(dǎo)流一般不能滿足汛期度汛要求。這就要求在施工時需要精心組織，在保證施工質(zhì)量的前提下，優(yōu)化施工工藝，加快施工進(jìn)度。以免汛期到來時影響工程施工并造成損失。

二、主要施工工序的質(zhì)量控制

1、埋件系統(tǒng)安裝

埋件系統(tǒng)主要包括主錨栓、抑止帶錨栓、上下游埋件、閘墩板的安裝。本工程對埋件系統(tǒng)平面位置、高程要求精度較高，并且要安裝牢固不變形。為控制主錨栓平面位置，需要在閘室兩側(cè)主錨栓中心線上預(yù)埋2個控制樁，并用混凝土加固保護(hù)好。嚴(yán)禁在施工時將其破壞，因為損壞后即便用GPS重新恢復(fù)也肯定與原來的點存在誤差，將會影響主錨栓的安裝精度。主錨栓安裝時在一側(cè)控制點上立全站儀，以另一側(cè)控制點為后視點穿直線，保證主錨栓始終在其中心線上。

為了固定主錨栓并使其保持穩(wěn)定，采用[14槽鋼搭設(shè)支架。施工在底板墊層上每隔1m固定2根橫向間距0.9m豎向槽鋼，在2根豎向槽鋼上焊上1根橫搭槽鋼，該槽鋼根據(jù)主錨栓高程確定其頂面高程。主錨栓預(yù)埋鋼板焊接固定在橫搭槽鋼上后，頂部再設(shè)1根橫搭槽鋼將其壓住。主錨栓底部與螺母齊平，并用不銹鋼焊條將其焊接牢固，防止閘門安裝后安裝頂部螺母時，由于主錨栓轉(zhuǎn)動導(dǎo)致螺母脫落。主錨栓頂部預(yù)埋件安裝時，由于模具制作時存在一定誤差，應(yīng)先將其從模具上卸下，將其位置校正準(zhǔn)確并固定牢固后再安裝模具。頂部埋件安裝時用水準(zhǔn)儀根據(jù)其底部高程焊好支架，然后用全站儀確定其軸線，再用水準(zhǔn)儀校核調(diào)整其頂部高程，其軸線與高程誤差皆控制在3mm之內(nèi)，校核完成后，用角鐵將其在支架槽鋼上焊接牢固。

閘墩板安裝時要嚴(yán)格控制其精確度，安裝精度不滿足要求可能造成閘門安裝不上，即便安上了，也容易出現(xiàn)漏水，并影響閘門的使用壽命。閘墩板安裝時底邊垂直于主錨栓中心線，用水平尺及線墜控制其平整度及垂直度。閘墩板安裝時，其位置由最外側(cè)主錨栓確定，其間距比設(shè)計尺寸大5-10mm，以防止砼澆筑時閘墩板位移夾鑄具安裝不上；但也不能過大，過大會造成閘底板埋件部位漏水。閘墩板安裝精度校驗合格后，后面采用[20槽鋼焊接成骨架，將其固定。澆閘墩板外邊用[20槽鋼焊成直角三角形支撐在閘墩板上，底部用錨筋在閘底板上固定牢固。閘墩板由3塊拼接而成，為防止接縫處焊接時發(fā)生變形，接縫焊接應(yīng)在閘墩澆筑完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行。

埋件系統(tǒng)安裝完成后，在混凝土澆筑前，應(yīng)進(jìn)行以下項目的檢驗與復(fù)核：

⑴主錨栓及抑止帶錨栓的平面位置及高程誤差不超過3mm。

⑵閘墩板的垂直度、平整度及其平面與主錨栓是否垂直。閘墩板的支撐是否能保證閘墩板在混凝土澆筑時不變形。

2、供排氣管路安裝

供排氣管為直徑6cm不銹鋼管，在每個底板分縫處設(shè)置彎管，彎管外覆蓋2cm厚防護(hù)材料，用鐵絲捆扎牢固。由于底板鋼筋較密，管路安裝時要根據(jù)鋼筋空隙合理布置。焊接管路支架時要根據(jù)其坡降控制支架高程，靠近管理房的閘墩內(nèi)的排水管處高程最低，在該處焊接三通連接排水管。管道焊接前應(yīng)清理里邊的雜物防止堵塞排水管。管道焊接應(yīng)保證其同軸，并在接口處開坡口。管道全部焊接完成后，應(yīng)再次用水沖洗里邊的雜物。管路打壓試驗壓力大于1.6Mpa，時間達(dá)到24小時后，經(jīng)觀察壓力表壓力數(shù)值不下降，判定試驗合格。管路打壓試驗合格在澆筑混凝土前，在埋件、鋼筋及模板施工時應(yīng)注意保護(hù)，防止因電焊等原因損壞管路。

3、砼澆筑

由于閘底板厚度為3.0m，另加上上下游齒墻厚1.5m，總厚度達(dá)到4.5m，為防止混凝土水化熱致使底板發(fā)生裂縫，采取以下措施：底板分兩層澆筑，第一層先澆筑上下游齒墻及約0.8m厚底板，該層達(dá)到一定強(qiáng)度經(jīng)過鑿毛后，澆筑第二層底板；在混凝土中摻加SY-K膨脹纖維抗裂防水劑，每方混凝土產(chǎn)量約為30kg。砼澆注用泵車下料時，禁止在從供氣管路頂部下料，防止混凝土的沖擊損壞供氣管路。澆筑時，埋件底部加強(qiáng)振搗保證密實，氣袋位置的混凝土應(yīng)進(jìn)行壓光。由于氣袋位置砼面是否平整影響到氣袋的使用壽命。平整誤差絕對值每平米超過3毫米，整體誤差絕對值超過6毫米，應(yīng)用磨光機(jī)進(jìn)行磨平。同時應(yīng)對支撐氣袋的區(qū)域周邊埋件、預(yù)留槽等進(jìn)行磨光處理，防止突出物損壞氣袋。埋件如與砼面有錯臺，應(yīng)該是用植筋膠做成斜坡過渡。

4、閘門安裝

閘門安裝的主要工藝流程如下：

組裝閘門—安裝氣囊—吊裝閘門—安裝夾鑄具—安裝間止封和側(cè)止—安裝抑制帶—閘門升降進(jìn)行調(diào)試

閘門進(jìn)場后，為防止閘門變形，存放地點應(yīng)平整無沉降，最好是放在已澆筑好的閘底板上，這樣也避免二次倒運。安裝前先對主錨栓埋件槽進(jìn)行檢查，將里邊的雜物清理干凈，查看上下游埋件表面是否平整，是否有錯臺，否則應(yīng)用磨光機(jī)進(jìn)行磨平。并檢查主錨栓螺紋是否損壞。閘門安裝前應(yīng)先在平整的閘底板上進(jìn)行拼裝，閘門在用螺栓連接前，在門體法蘭和螺孔周圍涂上中性硅酮膠。同時在閘門上安裝鉸鏈蓋板。

氣袋安裝時根據(jù)氣袋尺寸確定氣袋位置，然后起吊一次就位，這樣可防止由于氣袋就位不準(zhǔn)確，移動氣袋時損壞氣袋上的進(jìn)氣口。安裝氣袋時先將全部氣袋均勻的鋪在閘底板上。進(jìn)氣管安裝時應(yīng)用三腳架將氣袋支撐，以保證施工安全。閘門吊裝時采用1臺25T吊車將其就位，保證鉸鏈蓋板位置準(zhǔn)確。另用1臺8T吊車將夾鑄具吊入，固定氣袋和鉸鏈蓋板。安裝時應(yīng)將夾鑄具從每孔閘門兩側(cè)向中間安裝，以保證氣袋分部均勻。每副閘門夾鑄具全部安上后，從閘墩板、間止封開始到氣袋或閘門板中間擰緊不銹鋼六角螺母，安裝時所有螺栓均需涂防卡劑。當(dāng)所有螺母固定后，以1750N·m的扭矩從氣袋兩邊往中間擰緊螺母；為保證主錨栓螺母荷載不降低，間隔一段時間后再次擰緊。全部安裝完成后給氣袋充排氣，閘門升降三次，每次閘門落下后重新擰緊螺母。

5、止封安裝

止封包括閘門間的間止封及閘門與閘墩板間的側(cè)止封。間止封安裝前應(yīng)對鉸鏈蓋板進(jìn)行修剪，預(yù)留出間止封位置。安裝時先將間止封放入該處，根據(jù)閘門上螺釘位置在止封上進(jìn)行標(biāo)記。取下間止封，用鉆孔機(jī)在間止封上打孔。在閘門上間止封處涂上中性硅酮膠，并在螺釘上涂上防卡劑，通過壓板和不銹鋼螺母將間止封固定在閘門上。最后在鉸鏈蓋板與間止封結(jié)合處進(jìn)行硫化處理。側(cè)止封安裝時應(yīng)在確認(rèn)止封與頂部于閘墩板結(jié)合緊密底部與閘墩板間距1-2cm后確定螺釘孔的位置。

6、抑止帶安裝

安裝時將閘門升起一半進(jìn)行，防止沒有抑止帶保護(hù)，氣袋將閘門頂翻。抑止帶安裝完成后，將閘門全部升起，用水準(zhǔn)儀測量每扇閘門的頂高程，高程超出允許偏差范圍的，通過在抑止帶錨栓處鋪墊板進(jìn)行調(diào)整。

三、結(jié)語

由于本工程工序較多，工藝較為復(fù)雜。這就造成了技術(shù)人員和技術(shù)工人工作量較大，這就要求以上人員與設(shè)備供貨方密切配合，掌握設(shè)備安裝的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要點，并根據(jù)本工程的具體情況，制定切實可行的施工方案并在施工中進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。經(jīng)過全體施工人員的共同努力，該工程已按照質(zhì)量與工期要求順利完成。

參考文獻(xiàn)：

[1] 江河機(jī)電裝備工程有限公司.氣動盾形閘門系統(tǒng)制造安裝及驗收規(guī)范.2015.

作者簡介：吳海濤（1971.5-），男，工程師。