三峡船闸人字高强度环氧填料施工

三峡船闸人字门高强度环氧填料施工

邓朝胡新民樊启祥

（中国三峡总公司建设部）

摘要：三峡永久船闸人字门支垫块与门体之间及枕垫块与枕座埋件之间20~30mm间隙

采用高强度环氧（CT-2）填充密实。CT-2环氧树脂填料是双组份材料，其抗压、抗弯强度比葛洲坝船闸所用环氧分别提高30%~%和80%~100%。关键工序一一浇筑前封堵采用杉木

条，环氧泥和铁皮、布条3种封堵法。环氧法浇筑施工效果在后期有水调试运行中得到验证，基本达到滴水不漏的效果。

关键词：环氧施工；船闸人字门；三峡工程

1概述

三峡永久船闸共有24扇人字门，每扇人字门宽度为20.2m,厚度为3m,门体高度一至四闸首为38.5m，五、六闸首为37.5m。

人字门采用分节垂直拼装程序，当人字门分节吊装、焊接及背拉杆预应力张拉完成之后，就进行人字门支枕垫块安装调整，调整好后，支垫块与门体之间以及枕垫块与枕座埋件之间有20~30mm间隙，需要用高强度填料填充密实（图 1 ）。

作为人字门高强度填充材料，需要满足传递水压力的抗压强度要求和止水的密实性要求。国内曾有使用环氧胶泥和巴氏合金的先例。环氧胶泥具有施工方便的特点，但是强度不

高一般只用于低水头闸门（20m以下）；巴氏合金填料具有较高的机械性能，但它们的熔点太高，必须高温浇注，对于大型

图1支枕垫块与高强度填料（层）填充剖面图

工程施工难度大，同时高温浇注还会引起金属构件变形、破坏闸门的止水性能，因此，葛洲坝船闸、三峡临时船闸人字门采用了环氧填料施工。

葛洲坝2 #船闸下闸首人字门最大工作水头27m,门高34m,门宽19.7m，承受总水压力9 850t，支枕垫块与门体及枕座埋件之间间隙20~30mm ,填充材料抗压强度要求

91~104.8MPa。当时国内没有能够满足要求的填充材料，为此葛洲坝集团机电建设公司研制出了闸门高强度环氧填料。其抗压强度为93~108MPa，能在流态下方便地实施浇注，又可

在常温下固化，且固化体机械性能好、收缩率小。它的性能参数被列入电力行业规范DL/T5018-1985附录中，近年来在水利水电工程中广泛应用。

三峡临时船闸人字门最大工作水头10m，门高14.95m,门宽14.288m,承受总水压力

714.4t，支枕垫块与门体及枕座埋件之间间隙填充，也是采用葛洲坝船闸使用的闸门高强度环氧填料。

三峡永久船闸人字门最大工作水头36m，门高38.5m，门宽20.2m，承受总水压力13 000t，支枕垫块与门体及枕座埋件之间间隙20~30mm，填充材料抗压强度要求127~147MPa，抗弯

强度要求98~127MPa，收缩率要求0.1%~0.5% ;其支枕垫块安装精度高（支枕垫块安装位置允许偏差为0.3mm ,支枕垫块必须连续紧密接触，接触面不得有大于0.15mm的连续间隙，

局部间隙不大于0.3mm且长度不超过20mm，全长范围局部间隙累计长度不超过200mm ；

两相邻支枕垫块端部的最大间隙及错位均不超过0.1mm）。为满足它的施工要求，武汉材料

保护研究所专门成立了课题研究组，研究出了“CT-2 ”新型环氧树脂填料，成功应用于三峡

永久船闸人字门高强度环氧施工。

2环氧树脂填料的配制及浇注性能试验成果

2.1 “ CT 2 ”环氧树脂填料配制工艺

“CT-2”环氧树脂填料由甲、乙两组份组成，俗称“双组份胶”或“AB胶”。三峡永

久船闸人字门高强度环氧填料“CT-2 ”的甲组份净重10.77 ± 0.01kg，乙组份净重2.76 ±

0.01kg，能够浇注10 000cm3的空间。

甲组份：618环氧树脂一一E型（即双酚A型）环氧树脂；KH-560 ――偶联剂；石英砂一一颗粒度为140-200目的填充料及固化促进剂一一磷酸三甲酚酯。先将石英砂充分烘干

和排除吸附的气体，彻底干燥后加入树脂中，同KH-560及促进剂共同加热并保温，不间断

搅拌后，出罐分装在预先设计好的小包装容器内。成品为浅黄高粘度（粘度为11 000~14

000MPa • s）液体。

乙组份：材-2聚酰胺一一固化剂的制造：该固化剂由两种化合物经历5个温度段反应，

然后260 C恒温1 h,再经减压蒸溜（蒸汽温度控制在150~200 C /10~15 mmHg ）;温度降低后，将配方量的邻苯二甲酸二丁脂一一增塑剂加入罐内，充分搅拌均匀，出罐装入预选设计

好的小容器内。成品为深棕至棕黑色高粘度液体。

2.2浇注性能试验成果

为了验证“ CT-2 ”新型环氧树脂填料的浇注性能，在正式施工前由监理组织进行了3

次现场浇注试验，取得了如表1表2所示的性能测试数据。

从上表中可以看出“ CT-2 ”高强度环氧树脂较葛洲坝船闸所用环氧抗压强度提高30%~40 %，抗弯强度提高80%~100%，满足了三峡工程设计要求。

33种环氧封堵施工工艺

在人字门高强度环氧填料施工中，先对支枕垫块、枕座及人字门端板进行仔细清理，除尽污物、铁锈，然后用压缩空气将支枕垫块之间缝隙及周围的间隙清扫干净；此后就要进行

一道关键的工序一一环氧浇注前封堵，封堵的效果是决定能否成功实施环氧浇注的关键因素。“CT-2”

高强度环氧树脂填料价格昂贵，如果圭寸堵效果不好，发生渗漏，会造成施工成本提高、资源浪费，甚至还会出现脱空、夹层等浇注不密实现象，影响环氧垫层强度及止水效果。

三峡永久船闸圭寸堵施工方法有如下3种：

3.1杉木条封堵法

如图2所示,在支枕垫块与端板（或枕座）及侧挡板之间用杉木条楔入，楔入深度为10mm，环氧浇注完毕后打磨涂漆（杉木条不再取出）。在杉木条接缝处、侧面顶拉螺栓四

周及封堵强度不够的位置，采用环氧泥封堵。环氧浇注施工中，加强监控，发现渗漏采用环

氧泥临时封堵。

3.2环氧泥封堵法

图3所示，利用胶泥状可自由变形的环氧泥，对支枕垫块侧面间隙间隙封堵。环氧泥是由环氧中加入细砂或水泥拌制而成，便于封堵操作。

封堵施工中，用力压实环氧泥使其与间隙两侧紧密结合；使用条形扁刀将环氧泥嵌入，深度控制在20mm ,同时为使表面光滑在未凝固前用刮刀抹平；封堵完成待环氧泥固化达到

一定强度后再进行浇注施工；环氧浇注施工中，加强监控，发现渗漏采用环氧泥临时封堵。