水闸工程施工

水闸工程施工

摘要：水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、湖泊岸边。水闸一般由上游连接段、闸室段和下游连接段组成，其施工主要内容有地基开挖与处理、闸室施工（如底板、闸墩等）、上下游连接段施工（如护坦、海漫等）。

关键词：水闸、闸基开挖及处理、闸底板、闸墩、伸缩缝、止水设施

引言

水闸工程作为引水和排涝建筑物，在现今社会中的作用越来越大，不仅关系到人民的财产和生命安全，而且是地方经济发展的保证，大部分水闸工程甚至成为旅游景点。

正文

水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、湖泊岸边。关闭闸门，可以拦洪、挡潮、抬高水位以满足上游引水和通航的需要；开启闸门，可以泄洪、排涝、冲沙或根据下游用水需要调节流量。水闸在水利工程中的应用十分广泛。

水闸一般由上游连接段、闸室段和下游连接段组成，其施工主要内容有地基开挖与处理、闸室施工（如底板、闸墩等）、上下游连接段施工（如护坦、海漫等）。

一、闸基开挖与处理

软基开挖的施工与一般土方开挖相同，可选用人工挖运、推土机配合皮带机或斗车挖运、反向铲或铲运机挖运等。要注意尽量减少渗入基坑的水量，使边坡保持稳定。由于软土地基的施工条件比较特殊，针对具体情况，应采取相应的措施。

软基处理方法有换土法、排水法、振冲法、钻孔灌注法及旋喷法等。

（1）换土法。软土层厚度不大时可全部挖除，换填砂土或重粉质壤土，分层夯实。施工时要注意排水，保证干地作业。

（2）排水法。通常用砂井排水法。砂井直径一般为30～50cm，井距为井径的4～10倍。打设砂井的方法很多，以水射法为最好。它用起重设备吊起，用高压水泵供水。高压水由射水头的喷水嘴喷出射软土成孔，在高压水和环刀切割下，射水头下的水变成泥浆，随上升水流排出井口。

（3）振冲法。用振冲器在土层中振冲成孔，同时填以最大粒径不超过5cm 的碎石（或砾石），形成碎（砾）石桩以达到加固地基的目的。振冲法所需主要机具有吊车或卷扬机、振冲器、供水泵、地面电器控制设备及排污设备等。边振边往孔内填料，每次填料厚度不大于80cm，振密一段上提一段，如此分层填料与振实，形成密实的桩柱。

（4）钻孔灌注法。施工时用大锅锤或水冲法造孔，在孔中放入预制好的钢筋骨架，水下浇筑混凝土及成灌注桩。再连接各桩顶成一整体，作为建筑物的承台。桩基不仅解决了软基的承载力不足的问题，同时也争强了建筑物的抗滑稳定。

二、闸室施工

1、浇筑块划分与浇筑顺序

混凝土水闸常由沉陷缝、温度缝分为许多结构块，施工时应尽量利用永久性接缝分块。若划分浇筑块面积太大，混凝土拌和运输能力或浇筑能力难以满足要求时，则可设置一些施工缝。

浇筑块的大小，即浇筑块的体积不应大于拌合站相应时间的生产量。浇筑块面积应保证混凝土浇筑中不出现冷缝。浇筑块的高度可视建筑物结构尺寸、季节施工要求及架立模板情况而定。

施工中应根据工序先后、模板周转、供料强度及上下层、相邻块间施工影

响等因素，确定各浇筑块的浇筑方式、浇筑次序、浇筑日期，以便合理安排混凝土施工进度。安排浇筑进度时应考虑，先深后浅、先重后轻、先主后次等。

2、闸底板施工

水闸平底板浇筑时，一般采用逐层浇筑法。但当底板厚度不大时，拌和站的生产能力受到限制时，亦可采用斜层浇筑法。运输混凝土入仓时，必须在仓面上搭设纵横交错的脚手架。混凝土柱间距视脚手架横梁的跨度而定，柱顶高程应低于闸底板表面。

底板混凝土的浇筑一般均先浇上、下游齿墙，然后再从一端向另一端浇筑。当底板混凝土方量较大，且底板顺水流长度在12m以内时，可安排两个作业组分层浇筑。首先，两个组同时浇筑下游齿墙，待齿墙浇平后，将第二组调至上游浇齿墙，第一组则从下游向上游浇第一坯混凝土。

当底板浇筑接近完成时，可将脚手架拆除，并立即把混凝土表面抹平，混凝土柱则埋入浇筑块内作为底板的一部分。为了节省水泥，在底板混凝土中可埋入大块石，但应注意勿砸弯钢筋或使钢筋错位。

3、闸墩施工

闸墩的特点是高度大、厚度小、门槽处钢筋密、预埋件多、闸墩相对位置要求严格，所以闸墩的立模与混凝土浇筑是施工中的主要问题。

为使闸墩混凝土一次浇筑达到设计高程，闸墩模板不仅要有足够的强度，而且要有足够的刚度，所以闸墩模板安装常采用“铁板螺栓、对拉撑木”立模支撑方法。近年来，滑模施工技术日趋成熟，闸墩混凝土浇筑逐渐采用滑模施工。

（1）“铁板螺栓、对拉撑木”的模板安装。闸墩立模时，其两侧模板要同时相对进行。先立平直模板，次立墩头模板。在闸底板上架立第一层模板时，上口必须保持水平，在闸墩两侧模板上，每隔1m左右钻与螺栓直径相应的圆孔，并于模板内侧对准圆孔撑以毛竹管或混凝土撑头，然后将螺栓穿入，且端

头穿出横向双夹围囹和竖直围囹木，然后用螺帽拧紧在竖直围囹木上。铁板螺栓带扁铁的一段与水平对拉撑木相接，与两端绞丝的螺栓要相间布置。在对拉撑木与竖直围囹木之间要留有10cm空隙，以便用木契校正对拉撑木的松紧度。对拉撑木是为了防止每孔闸墩模板的歪斜与变形。

（2）翻模施工。由于钢模板的广泛应用，施工人员依据滑模的施工特点，发展形成了使用与闸墩施工的翻模施工法。立模时一次至少立3层，当第二层模板内混凝土浇至腰箍下缘时，第一层模板内腰箍以下部分的混凝土必须达到脱模强度，这样便可拆掉第一层，去架立第四层模板，并绑扎钢筋。依此类推，保持混凝土浇筑的连续性，以避免产生次缝。

4、止水设施的施工

为了适应地基的不均匀沉降和伸缩变形，在水闸设计中均设置温度缝及沉降缝，并常用沉陷缝代温度缝作用。缝有铅直和水平的两种，缝宽一般为1.0～2.5cm。缝中填料及止水设施，在施工中应按设计要求确保质量。

沉陷缝的填充材料常用的有沥青油毛毡、沥青杉木板及沥青芦席等多种。其安装方法有以下两种：

（1）将填充材料用铁钉固定在模板内侧后再浇筑混凝土，这样拆模后填充材料即可贴在混凝土上，然后立沉陷缝的另一侧模板和混凝土。如果沉陷缝的两侧结构需要同时浇灌，则沉陷缝的填充材料在安装时要竖立的平直，浇筑时沉陷缝两侧流态混凝土的上升高度要一致。

（2）先在缝的一侧立模浇筑混凝土，并在模板内侧预先钉好安装填充材料的长铁钉数排，并使铁钉的1/3留在混凝土外面，然后安装填料，敲弯铁尖，使填料固定在混凝土面上，再立另一侧模板和混凝土。若闸墩沉陷缝两侧的混凝土要同时浇筑，可借固定模板用的预制混凝土块和对销螺栓夹紧，使填充材料竖立平直，浇筑时混凝土上升要均衡。

凡是位于防渗范围内的缝，都有止水设施。止水设施分垂直止水和水平止