蓮山水閘關鍵施工技術研究

魯文華

(金中天水利建設有限公司，廣東 廣州 510663)

0 引 言

水閘對河流防洪、排澇、灌溉、航運等具有較大影響，是水利工程非常重要的組成部分。隨著社會對水資源需求的提高,水閘施工技術的好壞越來越受重視,因此為提高水利水電事業的穩定發展，亟需對水閘關鍵施工技術進行研究。

1 工程概況

蓮山水閘位于廣東省廣州市番禺區，從外江向內涌依次布置外江拋石防沖槽、外江漿砌石海漫、外江鋼筋混凝土護坦、鋼筋混凝土閘室段、內涌鋼筋混凝土護坦、內涌漿砌石海漫、內涌拋石防沖槽等建筑物，兩側設扶壁式翼墻銜接兩岸引堤。水閘的閘室結構采用排架啟閉式，設交通橋、啟閉架及啟閉機房；兩側設平臺。蓮山水閘工程防洪標準為200年一遇，工程等別為IV等，規模為小(1)型。

2 水閘施工工藝優化方法

水閘施工的優化工藝要從多個方面進行考慮。首先要保證水閘在運行期間穩定，然后根據現場實際情況結合以往相似工程的工作經驗采取相關措施對局部設計施工進行優化。在方案中，需要保證水閘的整體結構形式能夠適應該地，能夠不受區域地勢和水流情況等影響，結合項目前期規劃中對環保的要求，確保水利工程正常運行。當然，在優化期間不能讓水閘的負載重量超標，還要保證其和翼墻能夠穩定的進行連接，不會發生其他的問題。優化方案要在保證水閘安全性的基礎上滿足正常使用功能，且不與設計圖紙相沖突。

對于水閘的防滲排水系統的優化過程，也要考慮各個方面的因素之后才能開始設計。例如，水利工程中的最高的水位差以及其地基的基本狀況都會影響到防滲排水系統的功能。在設計優化方案時也要保證施工的安全性，然后采用可靠的設備對非滲透底板中的滲透區域構成密封，最后再測試相應的滲流的情況并且對該系統的滲透水壓和抗滲水性進行分析計算是否達到標準。反濾層、減壓井和排水溝槽必須安裝在滲流的位置引導滲水排出，提高水閘的穩定性，能夠延長其使用年限。

水閘的優化工作開始施工時，一定要嚴格按照設計方案中的施工順序有序的執行，并且也要明確各個工程的施工特點以及劃分好各個工程的施工情況。綜合蓮山水閘閘室部位施工的重要性及常規水閘施工部位先后順序考慮，調整樁基礎施工部位的先后順序，由兩岸向閘室逐級施打攪拌樁，然后施打閘室周邊的防滲止水樁，最后進行閘室基礎開挖。這樣調整樁基施工部位順序能避免閘室開挖過高造成周圍土體無支護而導致的塌方。在此期間根據現場實際需要在適當位置設置集水井，配備抽水泵，保證排水通暢(見圖1)。

圖1 水閘施工工藝流程

3 水閘施工關鍵技術探討

3.1 閘基基坑開挖與回填技術

采用分區開挖的辦法：先開挖閘體部分土方，再左右岸部分土方，最后閘內外海漫、護岸部分土方。根據施工總進度計劃，基坑開挖最大施工強度約為5.2萬m3/月，采用鉤機2臺，分別布置于閘前后；對施工廢水須采取環保措施進行排放。其處理工藝為：含砂、石、泥廢水→集水坑→沉淀池→采用密封罐體裝載運輸至指定排放地點。

鋼筋混凝土擋墻、翼墻、閘身(含部分底板)工程施工主要包含土方開挖及回填、翼墻、閘底、閘身鋼筋混凝土。土方填筑主要為翼墻背水側回填及交通橋兩側道路路基填筑。在翼墻施工到一定高度后適時進行分層土方回填、壓實作業。各塊之間設計2 cm厚瀝青杉木板作為伸縮縫，使用10 cm×10 cm的方木做支撐。為確保瀝青杉木板位置的準確，施工中采用使用斜拉螺栓固定瀝青木板的位置。

3.2 金屬結構制安裝方法

閘門制造具有要求尺寸精度高，焊縫質量好，運輸、吊裝難度大等特點。機電設備及金屬結構安裝受土建工程制約大，相互協調多，交叉作業多、安全威脅大。閘門底檻、門槽部位預埋件及閘門門體均在廠家內制作完成。由于閘門門體外型尺寸較大，在廠內制造時采用分塊制作，分塊閘門運輸到工地后，由專業焊接人員進行上下兩塊整體拼裝作業，閘門焊接完成后需對閘門焊接質量進行檢測。

鋼閘門的拼裝噴涂工藝如下：一是氣體壓力的控制。常用的噴槍為ZQP—1型中速自動調速式氣噴槍，要求乙炔壓力控制在0.1～0.15 MPa范圍，氧氣壓力控制在0.11～0.12 MPa范圍。二是壓縮空氣壓力控制在0.4～0.6 MPa范圍。三是封閉漆。漆封閉宜在金屬噴涂層(干膜不低于100 um)留有余溫時進行，采取刷涂的方式施工。噴鋅后先涂兩道881環氧云鐵底漆，干膜厚度不低于60 um；再涂兩道881聚氨面酯，干膜厚度不低于60 um；閘門噴涂完成后需對閘門防腐質量進行檢測。

3.3 混凝土施工與溫控施工關鍵技術

混凝土施工是整個工程中的一個重點，每個地區的水閘工程都采取不同的混凝土配方，因為每個地點的位置不同，其抗滲和抗凍等需求都不一樣。在進行混凝土施工時也需要采取一定的步驟，需要按照步驟有序的進行施工，并定制適宜的模板。蓮山水閘工程墩墻部位使用定制鋼曲面模板，其余部位采用木模，不同位置需要的模板根據建筑物結果形式、斷面尺寸需求進行制定。

鋼筋安裝前，測量員按設計圖紙對施工現場平面和高程控制點進行測量，確定達到了設計標準后才能進行安裝鋼筋；鋼筋安裝時首先是要焊接橫向的鋼筋，其次對其進行綁扎。水閘底板混凝土澆筑混凝土屬于大體積混凝土施工，澆筑需要采取分層澆筑和階梯順序進行澆筑(見表1)。澆筑前提前與攪拌站做好溝通，確保水閘底板混凝土施工時混凝土能持續供應，以保證混凝土澆筑過程的連續性，避免間歇時間過久對混凝土和易性造成影響。

表1 大體積混凝土澆筑層厚度

水閘閘室底板混凝土采用分層、階梯順序澆筑，每層澆筑的混凝土的厚度不能超過50 cm，分層澆筑要留有足夠的層間間歇時間，確?；炷辽岢浞??；炷翝仓^程中需用插入式振搗器加強振搗，振搗深度超過10 cm，但是距離底部不小于20 cm，這樣能夠使混凝土結合更加密實，提高混凝土強度及閘底板的施工質量。

混凝土澆筑工作完成后采用木刮尺對混凝土表面進行刮平，其表面的上下高低差不能超過10 mm?；炷翝仓瓿珊?2 h內采用人工灑水養護直到達到相應強度，其上亦可覆蓋薄膜養生?；炷两K凝且達到相應強度可以拆除模具，需要截除混凝土表面兩側拉桿，使用同高標號砂漿對其進行抹平。在閘室底板與護坦交接部位及與翼墻接壤處的閘墩面需提前預埋好止水銅片。安裝完成后，安排工作人員對其安放位置、焊接加長部位的處理效果、穩固程度進行檢查。混凝土澆筑及振搗過程中要注意避免觸及止水銅片以防移位或造成損壞?；炷两Y構表面修整，有模板混凝土澆筑的成型偏差按表2規定的數據(見表2)。

表2 混凝土結構表面的允許偏差

水閘混凝土的施工中需要注意溫度控制。在混凝土澆筑過程中如果沒有控制相應的溫度，那么在今后的使用中，混凝土很容易出現裂縫；如果是危險性的裂縫將會影響到整個水閘的正常運行。目前，對于混凝土出現裂縫的問題還沒有有效的解決辦法，因此對于混凝土澆筑過程中采取溫度的控制工作是非常重要的。雖然有的工程采取了溫度控制，但若控制得過于盲目或者養護措施未到位會導致混凝土開裂，因此需要合理的采取混凝土防裂的工作。對于混凝土的溫度控制需要考慮到混凝土的材料、澆筑部位的結構特點、氣候條件及澆筑完成后的養護等因素。若其中一個因素未把握好，都會對混凝土溫控造成影響。因此，混凝土溫控需要全方位的考慮，并且溫度設定需要實時調整，每個時間段所需的溫度都有可能不同，所以到目前為止對混凝土的動態溫度的控制還是一個重點，而現在也在研究更加簡便的防止裂縫出現的方案。

設計方案制定時也要考慮到施工的各種因素從而計算出相應時間段的混凝土的控制溫度，能為后期的溫度計算減少施工難度，也能夠提高防裂縫出現的質量(見圖2)。

圖2 混凝土溫控動態控制流程

動態溫度計算的要點在于時刻記錄采用冷卻水管后出現的差值，對于溫度的控制還需要采取檢驗工作，確保溫度處于合理范圍內，能夠減少裂縫的產生，提高了工程的完美度，一定程度上能夠延長工程的使用年限。

4 結 語

水閘工程在水利工程建設中占有舉足輕重的地位，其功能兼顧攔洪、擋潮、取水、發電和航運等，是綜合型水利工程。在水閘施工過程中，其施工工藝及技術要點卡控非常關鍵，需要在不同地質、不同類型的施工中不斷完善和優化。

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