如何优化闸室和闸墩施工？

（一） 闸室基础混凝土

在闸室地基处理后，软基多先铺筑素混凝土垫层8～10cm，以保护地基，找平基面，浇筑前先进行扎筋、立模、搭设仓面脚手架和清仓工作。

浇筑底板时运送混凝土入仓的方法很多。可以用载重汽车装载立罐通过履带式起重机吊运入仓，也可以用自卸汽车通过卧罐、履带起重机入仓。采用上述两种方法时，都不要在仓面搭设脚手架。

若用手推车、斗车或机动翻斗车等运输工具运送混凝土入仓，必须在仓面搭设脚手架。仓面脚手架和模板的布置见图15-2。

图15-2　底板立模与仓面脚手架

（a）剖面图；（b）模板平面
1—地龙术；2—内撑；3—仓面脚手；4—混凝土柱；5—横围囹木；6—斜撑；7—木桩；8—模板

在搭设脚手架前，应先预制混凝土支柱（断面约为15cm×15cm，高度略小于底板厚度，表面应凿毛洗净）。柱的间距视横梁的跨度而定，然后在混凝土柱顶上架立短木柱、斜撑、横梁等以组成脚手架。当底板浇筑接近完成时，可将脚手架拆除，并立即对混凝土表面进行抹面。

底板的上、下游一般都设有齿墙。浇筑混凝土时，可组成两个作业组分层浇筑。先由两个作业组共同浇筑下游齿墙，待齿墙浇平后，第一组由下游向上游进行，抽出第二组去浇上游齿墙，当第一组浇到底板中部时，第二组的上游齿墙已基本浇平，然后将第二组转到下游浇筑第二坯。当第二组浇到底板中部，第一组已到达上游底板边缘时，第一组再转回浇第三坯。如此连续进行，可缩短每坯间隔时间，因而可以避免冷缝的发生，提高工程质量，加快施工进度。

钢筋混凝土底板往往有上下两层钢筋。在进料口处，上层钢筋易被砸变形。故开始浇筑混凝土时，该处上层钢筋可暂不绑扎，待混凝土浇筑面将要到达上层钢筋位置时，再进行绑扎，以免因校正钢筋变形延误浇筑时间。

水闸的闸室部分重量很大，沉陷量也大；而相邻的消力池，则重量较轻，沉陷量也小。如两者同时浇筑，由于不均匀沉陷，往往造成沉陷缝的较大差动，可能将止水片撕裂。为了避免上述情况，最好先浇筑闸室部分，让其沉陷一段时间再浇消力池。但是这样对施工安排不利，为了使底板与消力池能够穿插施工，可在消力池靠近底板处留一道施工缝，将消力池分成大小两部分。在浇筑闸墩时，就可穿插浇筑消力池的大部分，当闸室已有足够沉陷后，便可浇筑消力池的小部分。在浇筑第二期消力池时，施工缝应进行凿毛冲洗等处理。

（二） 闸墩施工

由于闸墩高度大、厚度小、门槽处钢筋较密，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难点。

1.闸墩模板安装

为使闸墩混凝土一次浇筑达到设计高程，闸墩模板要有足够的强度和刚度。所以闸墩模板安装以往采用“铁板螺栓、对拉撑木”的立模支撑方法。此法虽需耗用大量木材（对于木模板而言）和钢材，工序繁多，但对中小型水闸施工仍较为方便。由于滑模施工方法在水利工程上的应用，目前有条件的施工单位，闸墩混凝土浇筑逐渐采用滑模施工。

（1）“铁板螺栓、对拉撑木”模板安装。立模前，应准备好两种固定模板的对销螺栓：一种是两端都绞丝的圆钢，直径可选用12mm、6mm或19mm，长度大于闸墩厚度并视实际安装需要确定；另一种是一端绞丝，另一端焊接一块5mm×40mm×400mm 扁铁的螺栓，扁铁上钻两个圆孔，以便固定在对拉撑木上。还要准备好等于墩墙厚度的毛竹管或预制空心的混凝土撑头。

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，再将螺栓穿入，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端与水平对拉撑木相接，与两端均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，以便用木楔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。若闸墩不高，可每隔两根对销螺栓放一根铁板螺栓。具体安装见图15-3 和图15-4。

图15-3　双销螺栓及双夹围囹

（a）对销螺栓和铁板螺栓；（b）双夹围囹
1—每隔1m一块的2.5cm小木块；2—两块5cm×15cm的木板

图15-4　铁板螺栓对拉撑木支撑的闸墩模板 （单位：m）

1—铁板螺栓；2—双夹围囹；3—纵向围囹；4—毛竹管；5—马钉；6—对拉撑木；7—模板；8—木楔块；9—螺栓孔

当水闸为三孔一联整体底板时，则中孔可不予支撑。在双孔底板的闸墩上，则宜将两孔同时支撑，这样可使三个闸墩同时浇筑。

（2）翻模施工。由于钢模板在水利水电工程上的广泛应用，施工人员依据滑模的翻模施工特点，发展形成了使用于闸墩施工的施工法。立模时一次至少立三层，当第一层模板内混凝土浇至腰箍下缘时，第二层模内腰箍以下部分的混凝土需达到脱模强度（以98kPa为宜），这样便可拆掉第一层，去架立第四层模板，并绑扎钢筋，依次类推，保持混凝土浇筑的连续性，以避免产生冷缝。如江苏省高邮船闸，仅用了两套共630m2组合钢模，就代替了原计划四套共2460m2的木模，节约木材200 多m3，具体组装见图15-5。

2.混凝土浇筑

闸墩模板立好后，随即进行清仓工作。用压力水冲洗模板内侧和闸墩底面，污水由底层模板上的预留孔排出。清仓完毕堵塞小孔后，即可进行混凝土浇筑。

闸墩混凝土的浇筑主要是解决好两个问题：一是每块底板上闸墩混凝土的均衡上升；二是流态混凝土的入仓及仓内混凝土的铺筑。

为了保证混凝土的均衡上升，运送混凝土入仓时应很好地组织，使在同一时间运到同一底板各闸墩的混凝土量大致相同。

为防止流态混凝土在8～10m 高度下落时产生离析，应在仓内设置溜管，可每隔2 ～3m 设置一组。由于仓内工作面窄，浇捣人员走动困难，可把仓内浇筑面分划成几个区段，每区段内固定浇捣工人，这样可提高工效。每坯混凝土厚度可控制在30cm左右。

小型水闸闸墩浇筑时，工人一般可在模板外侧，浇筑组织较为简单。

3.基础和墩墙止水

基础和墩墙的止水施工时要注意止水片接头处的连接，一般金属止水片在现场电焊或氧气焊接；橡胶止水片多用胶结；塑料止水片用熔接 （熔点180℃左右），使之连接成整体。浇筑混凝土时应注意止水片下翼橡皮的铺垫料，并加强振捣，防止形成孔洞，垂直止水应随墙身的升高而分段进行，止水片可以分为左右两半，并接埋入沥青井内，以适宜沉陷不均的需要，见图15-6。

图15-5　钢模组装图

1—腰箍模板；2—定型钢模；3—双夹围囹（钢管）；4—对销螺栓；5—水泥撑头

图15-6　垂直止水构造图 （单位：cm）

4.门槽二期混凝土施工

采用平面闸门的中小型水闸，在闸墩部位都设有门槽。为了减少闸门的启闭力及闸门封水，门槽部分的混凝土中埋有导轨等铁件，如滑动导轨、主轮、侧轮及反轮导轨等。这些铁件的埋设可采取预埋及留槽后浇两种方法。小型水闸的导轨铁件较小，可在闸墩立模时将其预先固定在模板的内侧，见图15-7。闸墩混凝土浇筑时，导轨等铁件即浇入混凝土中。由于大、中型水闸导轨较大、较重，在模板上固定较为困难，宜采用预留槽后浇二期混凝土的施工方法。

（1）门槽垂直度控制。门槽及导轨必须铅直无误，所以在立模及浇筑过程中应随时用吊锤校正。校正时可在门槽模板顶端内侧，钉一根大铁钉 （钉入2/3 长度），然后把吊锤系在铁钉端部，待吊锤静止后，用钢尺量取上部与下部吊锤线到模板内侧的距离，如相等则该模板垂直，否则按照偏斜方向予以调正，具体见图15-8。

当门槽较高时，吊锤易于晃动，可在吊锤下部放一油桶，使吊锤浸于黏度较大的机油中。吊锤可选用0.5～1kg的大垂球。

图15-7　闸门导轨一次装好、一次浇筑混凝土

1—闸墩模板；2—门槽模板；3—撑头；4—开脚螺栓；5—侧导轨；6—门槽角铁；7—滚轮导轨

图15-8　门槽模板垂直度校核示意图

1—门槽模板；2—系吊锤用的大铁钉；3—内撑木；4—刻度尺；5—吊锤

（2）门槽二期混凝土浇筑。在闸墩立模时，于门槽部位留出较门槽尺寸大的凹槽。闸墩浇筑时，预先将导轨基础螺栓按设计要求固定于凹槽的侧壁及正壁模板，模板拆除后基础螺栓即埋入混凝土中，见图15-9。

导轨安装前，要对基础螺栓进行校正，安装过程中必须随时用垂球进行校正，使其铅直无误。导轨就位后即可立模浇筑二期混凝土。

闸门底槛设在闸底板上，在施工初期浇筑底板时，若铁件不能完成，亦可在闸底板上留槽以后浇二期混凝土，见图15-10。

浇筑二期混凝土时，应采用细骨料混凝土，并细心捣固，不要振动已装好的金属构件。门槽较高时，不要直接从高处下料，而采取分段安装和浇筑。二期混凝土拆膜后，对埋件进行复测，并做好记录，同时检查混凝土表面尺寸，清除遗留的杂物、钢筋头，以免影响闸门启闭。

（3）弧形闸门的导轨安装及二期混凝土浇筑。弧形闸门的启闭是绕水平轴转动，转动轨迹由支臂控制，所以不设门槽，但为了减小启闭门力，在闸门两侧亦设置转轮或滑块，因此也有导轨的安装及二期混凝土施工。

图15-9　导轨后装，然后浇筑二期混凝土

1—闸墩模板；2—门槽模板；3—导轨横剖面；4—二期混凝土边线；5—基线螺栓 （预埋于一期混凝土中）

图15-10　底槛的安装

为了便于导轨的安装，在浇筑闸墩时，根据导轨的设计位置预留20cm×80cm 的凹槽，槽内埋设两排钢筋，以便用焊接方法固定导轨。安装前应对预埋钢筋进行校正，并在预留槽两侧设立控制导轨安装垂直度的若干对称控制点。安装时，先将校正好的导轨分段与预埋的钢筋临时点焊数点，待按设计坐标位置逐一校正无误，并根据垂直平面控制点用样尺检验调整导轨垂直度后，再电焊牢固，最后浇筑二期混凝土，见图15-11。

（三） 闸门的安装方法

水工钢闸门的形式主要有平板闸门、弧形闸门及人字门三种。闸门安装方案要根据闸门的形式和施工条件来确定。

1.平板闸门安装

（1）平板闸门有直升式和升卧式两种形式。

（2）平板闸门的门叶由承重结构 [包括：面板、梁系、竖向连接系或隔板、门背 （纵向）连接系和支承边梁等]、行走支承、止水装置和吊耳等组成，见图15-12。

（3）平板闸门安装过程主要包括埋件的安装、门叶组装及门叶安装。埋件包括底槛、主轨、反轨、侧轨及门楣，一般均采用二期混凝土埋设 （见图15-7～图15 10）。闸门安装工艺有：整扇吊入；分节吊入、节间螺接或轴接；分节吊入、节间焊接。

2.弧形闸门安装

图15-11　弧形闸门侧轨安装示意图

1—垂直平面控制点；2—预埋钢筋；3—预留槽；4—底槛；5—侧轨；6—样尺；7—门槽二期混凝土

图15-12　平板闸门的结构布置

1—竖向隔板；2—水平次梁；3—主梁；4—纵向连接系；5—主轮；6—支承边梁；7—侧止水；8—吊点；9—反轨；10—主轨

（1）弧形闸门的承重结构由弧形面板、主梁、次梁、竖向连接系或隔板、起重桁架、支臂和支承铰组成，见图15-13。

（2）弧形闸门安装包括埋件安装、弧门预组装及弧门安装等主要过程。弧形闸门的埋件包括底槛、侧止水座板、侧轮导板、门楣、铰座基础螺栓架或铰座钢梁及铰座；一般除铰座基础螺栓架采用一期混凝土预埋外，其余均采用二期混凝土埋设。为减少现场吊装工作量，在吊装前应对主要构件进行预组装，或拼装成整体后吊装。露顶式弧门可采用现场已有设备、移动式起重机或其他简易设备吊装；潜孔式弧门一般采用预埋锚钩措施，用滑轮组、卷扬机分件或整体吊装。

3.人字门安装

（1）人字门由两扇平面门叶、主梁、斜接柱、主轴柱、纵向连接板、顶枢、底枢和支承装置等组成。

图15-13　弧形闸门布置

（a）采用卷扬式启闭机；（b）采用油压启闭机
1—工作桥；2—公路桥：3—面板；4—吊耳；5—主梁；6—直支臂；7—支承铰；8—牛腿；9—竖向隔板；10—水平次梁；11—油管；12—工作桥；13—主梁；14—吊耳；15—斜支臂；16—支承铰；17—面板；18—水平次梁；19—竖向隔板；20—检修平台；21—油缸

（2）人字门安装包括埋件安装及门叶安装等主要过程。人字门的埋件包括底枢轴座、枕垫座、顶枢拉杆架埋件、底槛及其他附件，均采用二期混凝土埋设。支枕垫座的填料层及底槛的二期混凝土要在门叶调整合格后才能浇筑。门叶安装可采用平地拼装和竖立拼装两种方式。

（四） 启闭机的安装方法

1.启闭机的类型

按照结构布置的不同，启闭机主要分为固定式和移动式两大类。固定式启闭机包括卷扬式、螺杆式和油压式等；移动式启闭机包括门式、桥式和台车式等。

2.固定式启闭机的安装

（1）卷扬启闭机。安装过程包括机架埋设，电动机、联轴节、制动器、减速器、传动轴、开式齿轮和卷扬筒等传动部件的安装与调整，安全装置的调整等。

（2）螺杆式启闭机的安装。安装过程包括基础埋件的安装，启闭机安装，启闭机单机调试，启闭机负荷试验，自动挂钩梁和闸门连接，启闭机与闸门作无水、静水、动水操作试验和启闭机除锈涂漆等。

（3）油压启闭机的安装。安装前在制造厂内对油缸总成检测后予以打压试验并在工厂内进行验收，到现场安装时不再分解、清扫。控制阀件按功能尽可能组合集成在一块阀盘上形成插装型阀组，安装时，只要将组合后的拆装阀整体安装调试即可。安装工作简化为从油泵出口到油缸的杆腔或无杆腔进行管道和密封安装并对油缸作耐压试验。

3.移动式启闭机的安装

水工建筑物中使用的移动式启闭机多为门式启闭机。

（1）门式启闭机安装应争取将门机各组成部件予以扩大预组装，然后进行扩大部件吊装，以减少高空作业工作量并加快安装速度。

（2）门腿安装应在各种固定点加固牛腿或在坝体上游坝面处增设临时牛腿予以加固，将来门机安装后再用混凝土把牛腿预留孔处回填抹平。

（3）门式启闭机门腿与主梁的连接可采用门腿法兰与主梁端翼板直接焊接的施工方法。