大型船閘負壓溜槽混凝土澆筑施工技術研究

何 飛，吳莉莉，張紹杰

(四川港航建設工程有限公司，四川 成都 610041)

1 工程概況

富流灘船閘改擴建工程位于渠江下游四川省廣安市岳池縣羅渡鎮河段左岸，緊鄰左岸接頭壩，為新建二線船閘一座，船閘為Ⅲ級船閘，船閘最大工作水頭11.8 m，有效尺度為200.0 m×23.0 m×4.2 m，可通行1 000 t級船舶。船閘由上引航道、上閘首、閘室、下閘首和下引航道組成，閘室尺度為180 m×23 m×4.2 m，船閘順水流長度約990 m。

本標混凝土工程包括船閘閘首、閘墻、導墻、副壩和輸水系統等永久工程建筑物的大體積混凝土、鋼筋混凝土、預制混凝土、路面混凝土、二期混凝土等施工。混凝土澆筑總量38.04萬m3，分兩期施工，由于汛期過流的影響，上下閘首、閘室混凝土和輸水系統混凝土在一期枯期圍堰的保護下在當年枯水季節施工。經過第一個枯期和汛期，上引航道、上閘首、下閘首的混凝土基本上澆筑完成，第二個枯期剩余部位的混凝土全部澆筑完成。

2 負壓溜槽混凝土傳送技術難點分析

2.1 混凝土澆筑強度大

該工程在枯水期混凝土澆筑施工量大，汛期施工量相對較少。其中最大月澆筑強度達到50 000 m3，對混凝土入倉及運輸效率要求十分高，正常施工情況下，需要布置相當多的大型混凝土垂直起吊設備才能滿足要求。

2.2 受料斗下料滯留

在運輸過程中，運輸皮帶會發生跑偏，負壓溜槽下料不暢，受料斗下料滯留不下，由于柔性耐磨橡膠帶與半圓形槽體相貼距離小，摩擦阻力與負壓留滯阻力過大，導致混凝土滯留在出料口。

2.3 下料口與導流槽相對位置

下料口與皮帶機距離到導流槽位置需根據施工場地布設等因素多次調節，使其與皮帶機運行速度達到相互匹配，并做到皮帶機起停控制受料斗下料控制，否則混凝土易在受料斗下料口發生堵塞，導致運輸停止。

3 負壓溜槽結構施工原理

1)負壓溜槽結構的基本原理是在密封管道內通過定量流體，管道內的壓力會隨著外界條件的改變而發生變化。外界流速與管內壓力成反比。

2)當負壓溜槽結構運輸混凝土時，在重力的作用下，外界流速逐漸增大，密封的溜槽內壓力減小，與外界大氣壓力形成一定壓差。由于壓差的負作用，使混凝土速度減小時，密封溜槽內壓力增加，與外界大氣壓的壓差減小，混凝土加速，實現混凝土運輸。

4 負壓溜槽結構優化及特點

4.1 負壓溜槽結構優化

根據要求對外側土體進行開挖，形成滿足廊道排水溝、負壓溜槽和塔機布設要求的排水溝槽道、底部承載體。借助模板吊裝環將組裝完成后的排水溝吊裝至排水溝槽道內，通過內模撐板控制廊道內模的橫向寬度，進行廊道排水溝澆筑，并使標尺底板與廊道排水溝澆筑面平齊，根據標尺立桿的讀數控制廊道排水溝的澆筑位置。底部承載體內設有內置錨板，內置螺桿上設有應力傳感器；底部承載體上依次為板底找平層、下層承載板、橫向鋼梁和預制承載板；在橫向鋼梁與預制承載板之間設置預應力拉筋；通過底部的塔底連接板使塔機與地錨螺栓連接牢固。在負壓溜槽與外側土體之間設置高程調節體和槽口調節車，于外側土體相接處設置槽底找平層，兩端分別為進料口和卸料口。負壓溜槽布設結構示意見圖1～2。

圖1 負壓溜槽布設結構示意圖

圖2 負壓溜槽橫斷面示意圖

船閘混凝土澆筑：在已澆筑的下層混凝土和上層混凝土之間通過內置螺栓進行加強連接，并設置內置錨板連接螺栓與螺桿；通過調節圍檁斜撐和圍檁限位槽之間的相對位置，實現對豎向圍檁的位置的精確控制；在船閘模板與水平圍檁之間設置連接定位板，于承載橫梁之間設置底部撐板和側擋板，從而提升模板定位的精度；解除橫梁螺栓和懸桿連接體對承載橫梁的約束后，通過拔桿同步提升承載橫梁。在船閘混凝土澆筑前，必須嚴格校核船閘模板結構體系的穩定性，以及內置螺栓、內置螺桿和內置錨板之間的相對位置后，確保無誤后方可進行船閘混凝土的澆筑施工。圖3為豎向圍檁與船閘連接結構示意圖。

圖3 豎向圍檁與船閘連接結構示意圖

4.2 結構特點

1)在負壓溜槽的卸料口部位設置槽口調節車，可以通過對調節車的控制從而對卸料口的位置和高程進行精確控制。

2)在塔機底部設置地預制承載板和橫向鋼梁，并通過預應力拉筋對預制承載板、橫向鋼梁和墻頂套板施加張拉力，通過墻頂套板限制預制承載板的豎向移動；在底部承載體內部預設連接體，在改善結構體系受力的基礎上，降低連接體施工的難度。

5 結 論

受外界環境因素和對船閘混凝土澆筑施工高要求的影響，大型船閘混凝土澆筑施工質量以及如何減少施工對周邊環境的影響一直是該工程施工控制的難點。本文針對大型船閘負壓溜槽混凝土澆筑的實際情況，進行了有針對性的技術研究，得到了以下結論。

1)基于富流灘船閘改擴建工程技術問題及施工難點，從負壓溜槽結構形式、布設工藝進行技術創新，提出了一種優化船閘負壓溜槽混凝土澆筑施工技術；并結合工程實際情況，對該負壓溜槽結構的施工原理和結構特點進行分析論述。

2)負壓溜槽輸送系統在富流灘船閘改擴建工程的成功應用,說明了本文所提出的混凝土運輸系統的經濟性與高效性，且與峽谷地區水電站的混凝土澆筑施工十分適宜,具有十分廣闊的應用前景。

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