【精品】第5章船闸工程施工第3节

第5章船闸工程施工
第3节
第五章船闸工程施工
第三节船闸混凝土施工
一、混凝土的浇筑步骤
船闸混凝土浇筑顺序应遵循“先深后浅，先高后低，先主后次”的原则进行安排。

“先深后浅”是先浇筑基础深的工程部位，否则，在浅的部位施工完成后，再浇筑深的部位时，便会扰动邻近表浅部位工程的基础，造成已浇部分的混凝土发生沉降、移位和裂缝。

“先高后低”是在高度较大的结构物浇筑时，不致由于下层混凝土未浇而影响到上层结构物的浇筑或安装，这有利于后续工程施工的安排。

另外，先浇高大建筑的底下一部分，再浇邻近低矮建筑物，最后完成高大建筑物的上部，这样的施工安排也有利于地基的稳定。

“先主后次”是次要施工项目应服从主要项目，将次要项目穿插于主要项目之间进行。

所以一般是闸首应先浇筑，但考虑到闸首的准备工作时间长，且闸室的工程量较大，为使基坑不至长时间地裸露，所以在不妨碍闸首浇筑的前提下．也可将闸室的浇筑穿插进行。

闸室底板或闸墙是混凝土结构，由于闸室一般较长，要分块，在底板施工时应间隔浇筑，尽量在船闸闸室长度范围内均匀全面铺开，不要由一端向另一端浇筑，图5-17是悬臂式船闸闸室结构的分块示意图，这样有利于进度加快。

底板和闸室墙的混凝土浇筑时间间隔以及闸墙的分层高度，应考虑防止因新老混凝土约束应力而产生的闸室墙垂直裂缝。

对护底、闸身上部结构及一些安装构件、导航建筑物的混凝土等，在关键部位浇筑允许的情况下，均可与闸身混凝土的浇筑和回填土同时穿插进行。

需要注意的是墙后回填必须严格按设计要求进行(分层夯实，控制施工速度等)，并要使施工时的荷载图式与设计相符。

船闸工程由于其空间尺寸庞大，同时受基础、结构、环境温度等因素的影响，容易产生不均匀沉降和裂缝，所以必须进行分块浇筑，并采取一系列温控措施，以保证船闸工程的质量。

而各块之间的变形缝，是永久性接缝。

由于结
构块高度和平面尺寸仍然较大，如果按一次整体浇筑，在混凝土的拌和、起重和运输等工序的力度上都难以满足要求，另外，受施工条件、施工机具等的限制一般还要分块浇筑，在结构上横向或竖向仍需要划分水平缝及垂直缝，这种临时性接缝称为施工缝。

施工缝必须在施工过程中专门处理，以免使临时缝成为“永久”缝。

以船闸闸首为例，叙述分块浇筑的施工步骤。

船闸闸首通常按底板、输水廊道、阀门井或墙身等部分进行分块浇筑，图5-18所示是船闸闸首分块浇筑示意图。

对中小型船闸闸首底板，在长度方向争取不分块，使其一次浇筑成整体，大中型船闸闸首的底板平面尺寸较大时，或拌和机及运输设备的生产能力与要求难匹配时，可采用阶梯法浇筑．或将底板分块浇筑。

在较厚的底板要分层浇筑时，应在分层面上采用高低榫槽并加剪力钢筋，也可将块石(或预制块)一半埋于下层底板内，造成毛面(图5-19)。

闸首中的输水廊道形状比较复杂，由于受到高速水流的冲刷，施工必须保证廊道的模板整体性、强度等的质量，所以要求尽量一次立模一次浇筑。

但在进、出口高差较大情况下，一次浇筑不便或难达到要求时，可分两次浇筑。

阀门井部分一次浇筑高度一般取5m左右，若边墩较宽，钢筋笼内人可入内进行平仓时，也可根据需要酌情加高。

若闸首地基土质较差，则可按图5-20所示的顺序进行浇筑，以便两侧输水廊道和回填土提前施工，使其发生先期沉降，防止底板出现裂缝。

闸室一般按底板和墙身两个部位分开浇筑。

为防止在施工期底板出现裂缝，改善底板的工作条件，一般设施工缝．待闸墙沉降稳定后再行封缝，使底板与闸墙形成整体。

在长度方向常以变形缝为界整体浇筑．闸墙通常以5m左右为一段进行浇注。

闸首及闸室的分段升高应保持对称，相邻浇筑块高差一般不超过一段。

二、混凝土运输方法
船闸混凝土的运输方法．应根据工程规模、施工条件和设备能力等因素，因地制宜综合考虑。

常用的方法有：斗车与排架脚手配合；用起重机运输；用皮带机或混凝土泵输送等图3-20为自卸汽车浇筑船闸底板的示意图。

1斗车与排架脚手配合
我国很多中小型船闸均采用该法施工，其优点是不需要大型设备、适应性强，但花费劳动力太多。

图5-21是斗车与排架脚手运输混凝上浇筑坞式船闸的例子，混凝土拌和站设于一岸的基坑边坡上，用窄轨斗车进料和出料。

混凝土运输路线根据分层浇筑要求布置、例如浇筑闸室底板，须沿闸室一侧全长搭设总脚手跳一道。

混凝土经滑槽卸至手推车或翻斗车，运至底板脚手跳(沿总脚手跳每隔一定间距设一道)，经滑槽漏斗将混凝上分道卸至底板的浇筑部位。

浇筑第一段及第二段闸墙时，分别设斜坡脚手及高塔(井式升降机)来运送混凝土，为使两侧闸墙都能浇筑，还需在闸室内沿闸墙边缘设两道排架，排架顶面高出每段浇筑高程约为50cm，两侧的排架每隔一定距离由桁架桥沟通作业通道。

2．起重机运输
大中型船闸工程常用起重机进行混凝上运输，起重机主要有塔吊和门机两种。

用起重机运输时(图5-22)，通常将起重机轨道铺设在船闸底板以外的基坑边缘，这样对浇筑底板和闸墙都有利。

根据船闸闸室的宽度和起重机的一侧或双侧运输，在底板浇筑完成后，也可将起重机架设于船闸底板上，对闸墙进行浇筑作业。

拌和站一般应集中布置，也可根据具体施工条件和起重机的布置方式而定。

3．皮带机及混凝土泵输送
用皮带机输送混凝土时，其布置(如图5-23a)所示。

主输送带沿船闸纵轴方向布置，通过横向卸料输送带分配混凝土．横向带可正转或倒转，它和缓注器可以在塔架的悬臂上移动，而塔架又可在栈桥上行驶．因而可控制整个船闸范围，浇筑方便。

但塔架和栈桥结构较为笨重，（图5-23b)所示为另一种皮带机运输混凝土浇筑船闸的方案。

采用混凝士泵输送，因其生产率较高，只有在船闸混凝土浇筑强度要求较大时，方显其优越性。

随着科技发展和社会主义市场经济的发育，商品混凝土的应用也越来越广泛。

从拌和厂用混凝土泵车运送到工地，这样可简化工地的布置，有利于加快施工进度，也有利于保证混凝土的质量，应用日益广泛。

第四节闸门安装工程
闸门(包括启闭机械)安装的方法及具体要求随门型的不同而有所不同。

任何形式的闸门都是由预埋件和闸门本身两大部分组成的。

预埋件的埋设是闸门安装的关键，因为它的准确和坚固程度，将直接影响到闸门能否正常运转。

在施工前，对预埋件的埋设一定要反复细读设计图纸，绝不允许有预埋件遗漏和埋错的现象，否则后果不堪设想。

常用的门型有人字门、横拉门、平板闸门、平板阀门、弧形闸门、弧形阀门、三角闸门、一字闸门等，现以应用最广的人字门为例，简述闸门的安装方法。

一、人字闸门预埋件的安装
人字闸门预埋构件有底枢、顶枢、枕垫座、门槛防漏设备等。

1．底枢埋设
底枢的构造如图5-24所示，底枢安装的允许误差规定如下：底枢蘑菇头顶面与设计高程的偏差不得大于3mm，底枢中心与设计中心位置的偏差不得大于±1.0mm，蘑菇头与轴套应在工厂试装，并研磨吻合，其接触面积应符合设计要求，设计无要求时，最低不得小于65%(要求出厂时应严格检查)；两侧底枢有加油孔，孔口错位(任何方向)不得超过0.1倍的孔径，其绝对值应不大于
2mm；底枢的承轴台的水平倾斜度不能超过D c‰，D c为承轴台的外径(mm)。

安装底枢时，以采用二期混凝土的方法埋设较好。

第一期定出底枢轴心位置，并埋设承轴台的基座螺栓。

因底枢预埋件的高程与平面位置的要求都很严格，为了保证安装准确，一般采用样板埋设的施工方法。

预埋底枢承轴台的螺栓时，上下用螺帽夹住，并把它们焊于结实的钢筋上(图5-25)，这样就严格固定了螺栓的相对位置，然后将穿好螺栓的硬木样板安装于设计位置。

混凝土凝固后，即可拆去样板，安装底枢。

承轴台套入地脚螺钉后用上下螺帽调整蘑菇头底座至精确高程并固定。

在第二期混凝土浇筑前应进一步测量底枢轴心位置(含平面位置和高程)，可利用扳动基座螺栓和螺母来达到调整的目的．在反复检查调整达到设计要求后，可用喷浆法浇筑承轴台上的后期混凝士(即二期混凝土)。

2．顶枢埋设
顶枢安装要达到如下要求：顶枢的高程应根据闸门实际高度尺寸而定，还应留有调节余地，且同一闸首两顶枢的相对误差应不大于±1.0mm。

埋设顶枢时可用支架平台，然后用样板放样定线，再将顶枢拉杆及其基脚螺栓安装调整至设计位置。

检查轴孔符合上述要求后，即可浇筑一期混凝土，将螺栓或预埋件长度的2/3填埋，待复查无误后再浇筑二期混凝土。

顶枢的高程应用水准仪进行反复测量，并相互验证，确保准确。

3.支枕垫块和承压条安装
人字闸门的门轴柱的支垫座和闸首上的枕垫座，如图5-26所示。

安装时需按下列要求进行：中心支枕座与中心线的偏差应小于2mm；每一对支枕垫块中心线相对偏差应小于2mm；门轴柱处支枕垫块或承压条间的间隙应小于
0.4mm；斜接柱处支枕垫块或承压条局部间隙应小于0.4mm；中间承压条与中心线的偏差应小于2mm ；任一承压条与中心线相对偏差应小于3mm。

4．止水的安装
止水的材料有橡胶、钢、木。

对橡胶止水和木质止水应妥善保管，不得放在露天，更不能接近高温，橡胶应严防油类侵蚀。

侧止水压缩量应控制在
2~4mm，底止水压缩量应在0~2mm。

橡胶止水的螺栓孔应按止水压板划出，然后进行冲孔或钻孔，严禁烫孔。

止水螺栓应全部拧紧，在侧、底止水的拐角处不得有高低不平现象。

若用木质止水时必须将浇筑门槛时所遗漏的洞穴修补好，以免影响止水效果。

木止水的材质应采用无节、无裂缝的木材，其湿度不超过15%，木材加工后要进行防腐处理或用热沥青加以浸泡。

二、人字闸门的拼装
人字闸门尺寸通常较大，而且笨重。

小型闸门可以由工厂直接生产出成品到工地安装，通常闸门只能由工厂生产出单元构件，运到工地拼装。

除少量(很小的闸门)能陆运、水运或浮运的整体门外，一般采用卧放拼装的方法，拼装时要不变形，尺寸须符合设汁要求。

在制作单元构件时要考虑焊接拼装工序可能引起的收缩或扩大，必须注意各拼装工艺的要求。

一般闸门的拼装程序为：门面板→门轴柱→斜接柱→枕垫座→纵横梁联结板→背拉架→其他附件等。

三、闸门安装
闸门拼装检验合格后，便要进行安装。

简单的可用扒杆起吊，较大的需用起重机吊装。

吊装要注意以下几点：
(1)底枢铸件应调整到适当的高度和位置，然后在装配闸门前用混凝土浇筑固定。

底枢和轴套的受压面在安装到位后要彻底清洗并润滑。

安装时须考虑垫木等临时支垫闸门，每一扇门至少要用两块垫木，并由底枢支撑闸门的门轴柱。

(2)吊装要十分谨慎小心，保证闸门不因吊装而变形、扭曲、损坏，每一部件都应准确定位。

(3)闸门吊装就位后，应立即上牢顶枢拉杆的枢销，再根据与枕垫座的接触情况，调整花兰螺栓的松紧程度，使顶枢的中心与底枢中心在同一垂线上，其允许偏差为：当门叶高度大于1500mm时，其同轴度误差小于1.0mm，否则小于0.5mm。

(4)在对背拉架施加预应力和对顶枢的最后调整完成后，调整门轴柱和斜接柱支枕垫块，使紧密地接触在一起。

在垫块调整完毕后，转动闸门使其离开关门位置，并在支枕垫块与闸门端板之间的空隙中填入环氧树脂填料。

(5)在闸门安装好、拉架预加了应力、枕垫座调整放置好后，每扇闸门的转动应不受支枕垫块的影响。

在闸门处于关闭位置时，每扇闸门上的支垫块应与闸墙上的枕垫块紧紧接触．经过支枕垫块和止水的最后调整，闸门应转动自如，并且在整个转动过程中应保证闸门上任意一点的轨迹都在同一水平面内。

(6)在闸门安装基本完成后(包括背拉架的预加应力，所有止水的安装调试)，应使闸门开关试运行多次，以保证闸门定位准确以及各部分预留空间满足要求。

试运转后，在闸槛和门轴处浇筑二次混凝土。

(7)在二次混凝土浇筑完成后，应安装人字闸门导向装置。

再使闸门处于关门位置上，对支架进行调整，使两扇门叶在启闭时互不扰。

(8)闸门最后的检验应包括通过启闭机械，用动力先在无水条件下，后在有水条件下分别启闭，闸门经过足够次数的启闭运行、调整，直至所有部分运行正常。

闸门制作和安装的质量，应使闸门关闭时，除中缝、闸槛或门轴处有少量可忽略不计的渗漏外，其余均不应有泄漏。