船闸施工关键技术及施工组织管理

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（2）、闸室
闸室是位于上、下闸首之间的构筑 物，供船舶停泊。过闸船舶在闸室 中随着闸室内水面升降而升降。闸 室一般采用圬工或钢筋混凝土结构。 闸墙和闸底板有刚性连接在一起的 整体式结构和不连接在一起的分离 式结构两种。闸墙上设有系船柱、 浮式系船环等设施。
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大型人字门安装定位精度高
• 严控工厂分片门叶加工精度，现场制定合理的拼接焊缝施焊措施， 避免闸门在组拼阶段发生翘曲变形；闸门转轴蘑菇头定位精度高， 需要采用先进的BIM模拟手段结合光电测控技术监控。
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2、 主要施工工艺及技术方法 2.1 基坑开挖
土方开挖
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贮水池设在闸室的一侧或两侧，与闸室之间用输水廊道连接。
闸室泄水时，闸室中的水体逐级泄入各个贮水池中，待闸室灌水时 又将其灌入闸室，从而节省过闸用水量。贮水池分级越多，面积越 大,可节省的水量也愈多。
为使水流在闸室～贮水池之间均能双向自流，闸室水面和相应级贮水 池的水面应有一定的高差。贮水池的型式有开敞式和层叠式两类。
结语
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1 船闸功能及结构型式综述
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1.1、船闸等级划分
船闸级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
ⅥⅦ
通行最大
船舶吨位 3000 2000 1000 500 300 100
50
（t）
★注：按工程惯例，船闸规模设计级别应比航道对应等级高出一个等级。
船闸：是为了克服
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靠船建筑物供等待过闸的船舶停靠用，常见的靠船建筑物为间隔布置的 墩柱结构。
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导靠建筑物
1、 船闸功能及结构型式综述 1.6 船闸施工关键技术
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施工导流与水流控制
• 船闸施工周期较长，一般要跨越二个及以上的洪水期，应根据工程 实际环境条件，综合考虑导流方式与围堰结构布置，解决施工与河 道泄洪之间的矛盾，确保正常施工和防洪度汛安全。
1.5 船闸枢纽结构简介 （5）、引航道
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导航建筑物多为不透水的导航墙，紧靠闸首布置，用以保证船舶安全进 出闸室。
• 主导航建筑物：位于进闸航线一侧（即船舶航行方向右侧），供引 导船舶进闸的建筑物。
• 辅导航建筑物：位于主导航建筑物的对面，用以引导受侧向风、水 流等影响而偏离航线船舶的建筑物。
深基坑防护及土石方调配难度大
• 船闸施工基本上存在大范围深基坑大开挖现象，需要合理筹划，加 快施工效率，做好严密的基坑支护措施，降低安全风险；合理调配 土石方，防止水土流失，减少对周边环境的破坏
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高度重视基坑降排水
• 船闸基坑开挖是船闸主体工程施工的前提条件,而基坑排水及基降水 施工则为基坑的顺利开挖提供了保障。截至目前,许多船闸施工时降 水不能达到预期的效果,对船闸正常施工留下了隐患的案例较为突出， 既带来费用增加，同时还会诱发严重的安全质量意外事故。
②船舶上行过闸时，由廊道和阀门构成的输水系统向闸室灌水，闸 室水位上升；下行时，闸室向外泄水，闸室水位降落。停在闸室的船舶 靠水的浮力，随闸室水位的升降，与上游或下游水面齐平，达到克服水 位差的目的，船舶过闸是通过水的浮力升降实现。
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上行
单级船闸：船闸 轴线上仅有一个 闸室的船闸；
• 土方开挖按照自上而下分区、分段、分层开挖，在各级边坡开挖之前，先行完成 相应高程的地表截水系统施工。
石方开挖
• 临近有结构物的可选择：机械开挖、静态爆破、预裂爆破。临近无结构物的可选 择微差控制爆破、定向爆破和光面爆破相结合。减少坡体结构扰动。
土石方平衡调配
• 挖方的同时进行填方，挖填结合，减少重复倒运、降低不必要的成本。 • 回填（弃土场）区域，分层压实，完善周边排水措施，避免出现水土流失。
输水阀门：设在输水廊道上，用来控制灌、泄水时的流量。它是
在水压力作用下开启的，要求结构简单,启闭力小,操纵方便。常 用的门型有平板提升阀门、蝴蝶阀门和反向弧形阀门。
1、 船闸功能及结构型式综述 1.5 船闸枢纽结构简介
（4）、闸门和阀门：包括工作闸门和输水阀门
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1、 船闸功能及结构型式综述 1.5 船闸枢纽结构简介 （5）、引航道
合理选择地基加固处理措施
• 船闸结构属于大型水工建筑物，需要地基承载力非常高，地基加固 处理不慎，必将引起建筑物沉降变形或坍塌事故，对基地以下的软 弱下卧层及地质发育的岩层，严格按要求加固处理和工序质量实时 监测。
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大体积砼降温防裂措施
• 船闸结构属于大体积水工砼结构，温控防裂技术措施要求苛刻，需 要采用合理的分块、分缝方式，及降低砼水化热措施，确保结构防 冲、耐磨、防渗等耐久性要求。
（4）、闸门和阀门：包括工作闸门和输水阀门
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工作闸门：设在上、下闸首上的活动挡水设备。在闸首前后水位齐平时启闭， 运转较为频繁，要求操作灵活，启闭迅速。常用的门型有人字闸门、平板升 降闸门、横拉闸门等，以人字闸门应用最广。一般在船闸工作闸门的外侧 （上下游航道侧）另行设置检修闸门。
船舶通过航道上的航行
上闸
障碍（集中水位落差）
首
而设置的（通航）水工
上游引航道
建筑物。它主要由上下
闸首、闸室和上下游的
引航道三个基本部分和
相应的设备组成。
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闸室
下游引航道
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①船闸，由闸首、闸门、闸室水工建筑物围成固定不动的闸厢，起 挡水作用。
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多级船闸：船闸轴线上有两个 及两个以上闸室的船闸，上下 游航道水头较高情况下可考虑 多级船闸。
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1、 船闸功能及结构型式综述 1.4 船闸分类：
（2）按并列的闸室数分类
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单线船闸：通航水道中，仅有一条闸室通航线路的船闸；
2、 主要施工工艺及技术方法 2.2 基坑降排水及防渗措施
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பைடு நூலகம்
u船闸施工期间，基坑降排水尤为关键。基坑地下水降至基底以下，需
要在基坑坡顶四周、各级边坡马道设置截（排）水沟，基底设置封闭
的排水及集水坑，
u基坑开挖前根据坡顶地势，在距基坑坡顶开挖线不小于2m位置设置截 水沟，截水沟深度为0.5m，纵向按1%放坡。
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引航道作用：a保证船舶安全、顺利 地进出船闸；
c使进出闸船舶能交错避让。引航道 内一般设有导航建筑物和靠船建筑物。
a船舶曲线进、直线出，行程短， 通过能力大;b单向：船舶直线进 闸快，曲线出闸；c一个方向船舶 直线进出快,另一方向曲线进出闸。
1、 船闸功能及结构型式综述
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1、 船闸功能及结构型式综述 1.5 船闸枢纽结构简介
船闸由闸首、闸室、输水系统、闸门（阀门）、引航道等部分以 及相应的设备组成。
1、 船闸功能及结构型式综述 1.5 船闸枢纽结构简介
（1）、闸首
将闸室同上下游航道隔开的挡水建筑物，分上 闸首和下闸首。闸首上设有工作闸门、检修闸 门、输水系统、闸门和阀门的启闭设备等。闸 首通常采用整体式钢筋混凝土结构，边墩和底 板刚性连接在一起。
（3）、输水系统
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供闸室灌水和泄水的设施。输水系统的灌泄水时间应尽量短，灌泄
水时间一般为10～15分钟，并满足过闸船舶停泊平稳的要求。 输水系统的基本形式有两种：集中输水系统、分散输水系统
集中输水系统
• 分别通过设于上、下闸首内的输水廊道在 闸首处集中向闸室灌水、泄水，又称头部
多线船闸：通航水道中，并列两条或两条及以上闸室通航线路 的船闸，指沿横向（闸门轴线方向）有两个或两个以上闸室的 船闸
1、 船闸功能及结构型式综述 1.4 船闸分类：
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一线船闸 （单线）
淮安三线船 闸（单线）
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1、 船闸功能及结构型式综述 1.4 船闸分类： （3）省水船闸：具有能节省过闸用水贮水池的船闸
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二〇二〇年八月
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船闸施工关键技术及施工组织管理
二〇二〇年八月
目录
Contents
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01 船闸功能及结构型式综述 02 主要施工工艺及技术方法 03 安全质量管理 04 施工组织管理
输水系统。适用于水头(船闸上下游的最大 水位落差)△Hax较小的船闸。
（3）、输水系统
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分散输水系统
• 由输水廊道沿闸室长度分布于闸室底板或 闸墙内的出水口，向闸室进行灌水、泄水。
适用于水头△Hax较大的船闸。
南宁邕宁船闸长廊道 分散输水系统示意图
1、 船闸功能及结构型式综述 1.5 船闸枢纽结构简介
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1、 船闸功能及结构型式综述 1.4 船闸分类： （3）省水船闸：具有能节省过闸用水贮水池的船闸
1、 船闸功能及结构型式综述 1.4 船闸分类： （3）省水船闸：具有能节省过闸用水贮水池的船闸
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桂林春天湖船闸：目前是国内尚无先例的单级、双 线、省水船闸。桂林环城水系旅游双向客流大致均 衡、水源水量不足，设计了单级双线省水船闸，该 重力流情况下理论省水率可达50%。
。 • 长江中下游及北方地区多为砂卵石或砂性土地质，根据基坑大小及地下 水渗透系数，应综合采用 若为粘性土层，船闸基坑较大且基坑较深，适宜采用井点降水、管井降水、 集水井明排等措施。
2、 主要施工工艺及技术方法 2.2 基坑降排水及防渗措施
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【案例】：金家桥船闸基坑，①周边防渗帷幕+管井降水，降水井 Φ800mm；②船闸主体段四周外围降水井间距平均15m，井深至基底 标高以下20m；③并在中间宽缝位置设置2排疏干井，间距20m，井深 至基底标高以下15m。④确保地下水降至基底以下合适深度；⑤直到 结构施工至设计高程面、基坑土方回填时，采用机械配合人工对降水
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广东北江（曲江乌石～三水河口）航道，已开始试营运 的飞来峡水利枢纽二、三线船闸是广东省“十三五”重 点交通建设项目，是典型的“省水船闸”。全长约 4.2km，建设规模为内河Ⅲ级船闸，通闸室有效尺度为 220m×34m×4.5m（有效长度×有效宽度×门槛最小水 深），最大设计水头14.44m，为单级双线船闸，工程投 资16.84亿元，是广东省目前规模最大的双线船闸工程。 本工程最大亮点为两线船闸闸室间设置了“互灌水”廊 道，利用两线船闸一线上行需要灌水、另一线下行需要 泄水的特点，进行相互灌水，达到省水运行目的。
井管逐层拆除。
2、 主要施工工艺及技术方法 2.2 基坑降排水及防渗措施
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金家桥船闸基坑降水平面布置图
2、 主要施工工艺及技术方法 2.3 基础加固处理
地基处理根据地质情况及结构受力要求进行确定。
• 地基承载力高的完整岩石，构筑物可直接坐落于岩基 上；
• 裂隙发育的岩基，采用固结灌浆加固，一般于混凝土 压重后进行固结灌浆处理；
u坡面防护完成后再于各级平台上设置排水沟，排水沟纵向按1%放坡， 宜间隔30-50m设置一道急流槽。在基坑底部设置四周排水沟并在角落 位置设计积水坑，采用离心泵（污水泵）集中抽水。
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2.2 基坑降排水及防渗措施 u施工期间，确保船闸主体施工连续作业为前提，
。引航道结构 物施工较容易，施工排水可以分区、分段设置简易隔离带集中抽水外排。 u基坑防渗止水 • 根据工程所处的地质及地下水情况选择适合的防渗止水方式。
• 承载力不足的土质地基可采取地基换填、复合地基加 固法提高承载力。换填法适用于下卧层较浅的情况； 下卧不良地层较深时，比较普遍处理方式，一般采用 振冲碎石桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、CFG桩、PHC 桩等复合地基。
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2、 主要施工工艺及技术方法
2.4 施工起重设备
船闸起重设备一般包括塔 吊，履带吊，汽车吊及移 动式塔吊。上下闸首尺寸 大，作业集中，一般各布 置一台塔吊。闸室根据结 构物尺寸及作业强度可选 布塔吊、移动式塔吊、门