渠系建筑物施工-水閘施工（水利工程施工課件）

水閘施工任務(wù)1水閘基本知識(shí)目錄12概念水閘結(jié)構(gòu)型式3水閘組成1.水閘概念水閘是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭水工建筑物，多建于河道、渠系及水庫、湖泊岸邊。關(guān)閉閘門，可以攔洪、擋潮、抬高水位以滿足上游引水和通航的需要；開啟閘門，可以泄洪、排澇、沖沙或根據(jù)下游用水需要調(diào)節(jié)流量。水閘在水利工程中的應(yīng)用十分廣泛。如圖1所示，為某進(jìn)水閘。圖1某進(jìn)水閘

2.水閘結(jié)構(gòu)形式水閘按閘室結(jié)構(gòu)型式可分為開敞式、胸墻式及涵洞式等，如圖2所示。圖2閘室結(jié)構(gòu)型式（a）、（c）開敞式；（b）胸墻式；（d）涵洞式1—閘門；2—檢修閘門；3—工作橋；4—交通橋；5—便橋；6—胸墻；7—沉降縫；8—啟閉機(jī)室；9—回填土對有泄洪、過木、排冰或其他漂浮物要求的水閘，如：節(jié)制閘、分洪閘大都采用開敞式；胸墻式一般用于上游水位變幅較大、水閘凈寬又為低水位過閘流量所控制、在高水位時(shí)尚需用閘門控制流量的水閘，如：進(jìn)水閘、排水閘、擋潮閘多用這種形式；涵洞式多用于穿堤取水或排水。

另外，還可按過閘流量大小，將水閘劃分為大、中和小型，如：過閘流量在1000m3／s以上的為大型水閘；100～1000m3/s的為中型水閘，也還有按設(shè)計(jì)水頭高低劃分水閘類型的。3.水閘組成水閘一般由閘室、上游連接段和下游連接段三部分組成，如圖3所示。閘室是水閘的主體，包括：閘門、閘墩、邊墩（岸墻）、底板、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機(jī)等。閘門用來擋水和控制過閘流量，閘墩用以分隔閘孔和支承閘門、胸墻、工作橋、交通橋。底板是閘室的基礎(chǔ)，用以將閘室上部結(jié)構(gòu)的重量及荷載傳至地基，并兼有防滲和防沖的作用。工作橋和交通橋用來安裝啟閉設(shè)備、操作閘門和聯(lián)系兩岸交通。圖3水閘示意圖1—上游防沖槽；2—上游護(hù)底；3—鋪蓋；4—底板5—護(hù)坦（消力池）；6—海漫；7—下游防沖槽；8—閘墩；9—閘門；10—胸墻；11—交通橋；12—工作橋；13—啟閉機(jī)；14—上游護(hù)坡；15—上游翼墻；16—邊墩；17—下游翼墻；18—下游護(hù)坡水閘施工任務(wù)2閘室施工目錄12閘室底板施工閘墩施工34基礎(chǔ)和墩墻止水門槽二期混凝土施工閘室底板施工01

在閘室地基處理后，軟基多先鋪筑素混凝土墊層8～10cm，以保護(hù)地基，找平基面，澆筑前先進(jìn)行扎筋、立模、搭設(shè)倉面腳手和清倉工作。1.混凝土入倉方式澆筑底板時(shí)運(yùn)送混凝土入倉的方法很多。可以用載重汽車裝載立罐通過履帶式起重機(jī)吊運(yùn)入倉，也可以用自卸汽車通過臥罐、履帶起重機(jī)入倉。采用上述兩種方法時(shí)，都不要在倉面搭設(shè)腳手架。若用手推車、斗車或機(jī)動(dòng)翻斗車等運(yùn)輸工具運(yùn)送混凝土入倉時(shí)，必須在倉面搭設(shè)腳手架。倉面腳手架和模板的布置如圖1所示。圖1底板立模與倉面腳手架（a）剖面圖；（b）模板平面1—地龍木；2—內(nèi)撐；3—倉面腳手；4—混凝土柱；5—橫圍囹木；6—斜撐；7—木樁；8—模板

底板的上、下游一般都設(shè)有齒墻。澆筑混凝土?xí)r，可組成兩個(gè)作業(yè)組分層澆筑。先由兩個(gè)作業(yè)組共同澆筑下游齒墻，待齒墻澆平后，第一組由下游向上游進(jìn)行，抽出第二組去澆上游齒墻，當(dāng)?shù)谝唤M澆到底板中部時(shí)，第二組的上游齒墻己基本澆平，然后將第二組轉(zhuǎn)到下游澆筑第二坯。當(dāng)?shù)诙M澆到底板中部，第一組已到達(dá)上游底板邊緣，這時(shí)第一組再轉(zhuǎn)回澆第三坯。如此連續(xù)進(jìn)行，可縮短每坯間隔時(shí)間，因而可以避免冷縫的發(fā)生，提高工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。2.底板鋼筋綁扎順序鋼筋混凝土底板，往往有上下兩層鋼筋。在進(jìn)料口處，上層鋼筋易被砸變形。故開始澆筑混凝土?xí)r，該處上層鋼筋可暫不綁扎，待混凝土澆筑面將要到達(dá)上層鋼筋位置時(shí)，再進(jìn)行綁扎，以免因較正鋼筋變形延誤澆筑時(shí)間。3.混凝土澆筑順序水閘的閘室部分重量很大，沉陷量也大；而相鄰的消力池，則重量較輕，沉陷量也小。如兩者同時(shí)澆筑，由于不均勻沉陷，往往造成沉陷縫的較大差動(dòng)，可能將止水片撕裂。為了避免上述情況，最好先澆筑閘室部分，讓其沉陷一段時(shí)間再澆消力池。但是這樣對施工安排不利，為了使底板與消力池能夠穿插施工，可在消力池靠近底板處留一道施工縫，將消力池分成大小兩部分。在澆筑閘墩時(shí)，就可穿插澆筑消力池的大部分，當(dāng)閘室已有足夠沉陷后，便可澆筑消力池的小部分。在澆筑第二期消力池時(shí)，施工縫應(yīng)進(jìn)行鑿毛沖洗等處理。閘墩施工02

由于閘墩高度大、厚度小、門槽處鋼筋較密，閘墩相對位置要求嚴(yán)格，所以閘墩的立模與混凝土澆筑是施工中主要難點(diǎn)。1.閘墩模板安裝為使閘墩混凝土一次澆筑達(dá)到設(shè)計(jì)高程，閘墩模板不僅要有足夠的強(qiáng)度，而且要有足夠的剛度。所以閘墩模板安裝以往采用“鐵板螺栓、對拉撐木”的立模支撐方法。此法雖需耗用大量木材（對于木模板而言）和鋼材，工序繁多，但對中小型水閘施工仍較為方便。具體安裝如圖2所示。由于滑模施工方法在水利工程上的應(yīng)用，目前有條件的施工單位，閘墩混凝土澆筑逐漸采用滑模施工。圖2鐵板螺栓對位撐木支撐的閘墩模板（單位：m）1—鐵板螺栓；2—雙夾圍囹；4—毛竹管；5—馬釘；6—對拉撐木；7—模板；8—木楔塊；9—螺栓孔

由于鋼模板在水利水電工程上的廣泛應(yīng)用，施工人員依據(jù)滑模的施工特點(diǎn)，發(fā)展形成了使用于閘墩施工的翻模施工法。立模時(shí)一次至少立三層，當(dāng)?shù)谌龑幽０鍍?nèi)混凝土澆至腰箍下緣時(shí)，第二層模內(nèi)腰箍以下部分的混凝土須達(dá)到脫模強(qiáng)度（以98kpa為宜），這樣便可拆掉第一層，去架立第四層模板，并綁扎鋼筋，依次類推，保持混凝土澆筑的連續(xù)性。以避免產(chǎn)生冷縫。如江蘇省高郵船閘，僅用了兩套共630m2組合鋼模，就替代了原計(jì)劃四套共2460m2的木模，節(jié)約木材200多立方米，具體組裝如圖3所示。

當(dāng)水閘為三孔一聯(lián)整體底板時(shí)，則中孔可不予支撐。在雙孔底板的閘墩上，則宜將兩孔同時(shí)支撐，這樣可使三個(gè)閘墩同時(shí)澆筑。圖3鋼模組裝圖1—腰箍模板；2—定型鋼模；3—雙夾圍囹；4—對銷螺栓；5—水泥撐頭2.混凝土澆筑

閘墩模板立好后，隨即進(jìn)行清倉工作。用壓力水沖洗模板內(nèi)側(cè)和閘墩底面，污水由底層模板上的預(yù)留孔排出。清倉完畢堵塞小孔后，即可進(jìn)行混凝土澆筑。閘墩混凝土的澆筑，主要是解決好兩個(gè)問題，一是每塊底板上閘墩混凝土的均衡上升；二是流態(tài)混凝土的入倉及倉內(nèi)混凝土的鋪筑。為了保證混凝土的均衡上升，運(yùn)送混凝土入倉時(shí)應(yīng)很好地組織，使在同一時(shí)間運(yùn)到同一底板各閘墩的混凝土量大致相同。為防止流態(tài)混凝土由高度下落時(shí)產(chǎn)生離析，應(yīng)在倉內(nèi)設(shè)備溜管，可每隔2～3m設(shè)置一組。由于倉內(nèi)工作面窄，澆搗人員走動(dòng)困難，可把倉內(nèi)澆筑面分劃成幾個(gè)區(qū)段，每區(qū)段內(nèi)固定澆搗工人，這樣可提高工效。每層混凝土厚度可控制在30cm左右。小型水閘閘墩澆筑時(shí)，工人一般可在模板外側(cè)，澆筑組織較為簡單。基礎(chǔ)和墩墻施工03

基礎(chǔ)和墩墻的止水施工時(shí)要注意止水片接頭處的連接，一般金屬止水片在現(xiàn)場電焊或氧氣焊接，橡膠止水片多用膠結(jié)，塑料止水片用熔接（熔點(diǎn)180℃左右），使之聯(lián)結(jié)成整體，澆筑混凝土?xí)r注意止水片下翼橡皮的鋪墊料，并加強(qiáng)振搗，防止形成孔洞，垂直止水應(yīng)隨墻身的升高而分段進(jìn)行，止水片可以分為左右兩半，并接豎立在瀝青井內(nèi)，以適宜沉陷不均的需要，如圖4所示。圖4垂直止水構(gòu)造圖（單位：cm）門槽二期混凝土施工04

采用平面閘門的中小型水閘，在閘墩部位都設(shè)有門槽。為了減少閘門的啟閉力及閘門封水，門槽部分的混凝土中埋有導(dǎo)軌等鐵件，如滑動(dòng)導(dǎo)軌、主輪、側(cè)輪及反輪導(dǎo)軌等。這些鐵件的埋設(shè)可采取預(yù)埋及留槽后澆兩種方法。小型水閘的導(dǎo)軌鐵件較小，可在閘墩立模時(shí)將其預(yù)先固定在模板的內(nèi)側(cè)。閘墩混凝土澆筑時(shí)，導(dǎo)軌等鐵件即澆入混凝土中。由于大、中型水閘導(dǎo)軌較大、較重，在模板上固定較為困難，宜采用預(yù)留槽后澆二期混凝土的旆工方法。1.門槽垂直度控制門槽及導(dǎo)軌必須鉛直無誤，所以在立模及澆筑過程中應(yīng)隨時(shí)用吊錘校正。校正時(shí)可在門槽模板頂端內(nèi)側(cè)，釘一根大鐵釘（釘入2/3長度），然后把吊錘系在鐵釘端部，待吊錘靜止后，用鋼尺量取上部與下部吊錘線到模板內(nèi)側(cè)的距離，如相等則該模板垂直，否則按照偏斜方向予以調(diào)正，具體如圖5所示。當(dāng)門槽較高時(shí)，吊錘易于晃動(dòng)，可在吊錘下部放一油桶，使吊錘浸于粘度較大的機(jī)油中。吊錘可選用0.5～1Kg的大垂球。圖5閘門導(dǎo)軌一次裝好、一次澆注混凝土1—閘墩模板；2—門槽模板；3—撐頭；4—開腳螺栓；5—側(cè)導(dǎo)軌；6—門槽角鐵；7—滾輪導(dǎo)軌2.門槽二期混凝土澆筑

在閘墩立模時(shí)，于門槽部位留出較門槽尺寸大的凹槽。閘墩澆筑時(shí)，預(yù)先將導(dǎo)軌基礎(chǔ)螺栓按設(shè)計(jì)要求固定于凹槽的側(cè)壁及正壁模板，模板拆除后基礎(chǔ)螺栓即埋入混凝土中，如圖6。導(dǎo)軌安裝前，要對基礎(chǔ)螺栓進(jìn)行校正，安裝過程中必須隨時(shí)用垂球進(jìn)行校正，使其鉛直無誤。導(dǎo)軌就位后即可立模澆筑二期混凝土。閘門底檻設(shè)在閘底板上，在施工初期澆筑底板時(shí)，若鐵件不能完成，亦可在閘底板上留槽以后澆二期混凝土。圖6導(dǎo)軌安裝，然后澆注二期混凝土1—閘墩模板；2—門槽模板（撐頭未標(biāo)示）;3—導(dǎo)軌橫剖面；4—二期混凝土邊線；5—基線螺栓（預(yù)埋一期混凝土中）

澆筑二期混凝土?xí)r，應(yīng)采用細(xì)骨料混凝