气动盾形闸工程施工质量控制的几个要点

【摘要】气动盾形闸工程施工工序多，质量要求高，本文结合淄博市孝妇河黄土崖拦河闸至滨博高速段气动盾形闸工程简要介绍了气动盾形闸工程主要施工工序质量控制的几个要点，对水利工程施工人员具有一定参考价值。

【关键词】气动盾形闸；质量控制

气动盾形闸工程近年来开始在我国各地兴建，其闸门系统综合了传统钢闸门和橡胶坝的优点，是在引进国外先进技术的基础上，形成的新的工程结构。气动盾形闸门系统工作的基本原理是通过对气袋的充气与排气，实现闸门升起和倒伏。闸门升起，可以进行蓄水，当蓄水水位超过闸门高度时，形成溢流景观；闸门全部倒伏在河底后，可以进行高效泄水，不影响通航。它既满足了传统钢闸门和橡胶坝的常规功能要求，又能与周边环境和谐共存，具有较强的生态与景观功能。

淄博市孝妇河黄土崖拦河闸至滨博高速段气动盾形闸工程闸室净宽100m，顺水流方向总长86.5m，闸门高5.0m，闸底板3.0m厚，C30混凝土。埋件及充气管路为不锈钢材料，气袋为美国进口高分子材料，闸门热喷锌加封闭漆。该工程是设备供货方江河机电装备工程有限公司在山东省的首例气盾闸工程，现结合该工程简要介绍一下气动盾形闸工程施工质量控制要点。

一、概述

气动盾形闸工程施工工序多，从埋件安装、供气管路安装、砼浇筑、闸门及气袋安装都有较高的精度和质量要求。在施工中应把握以下几个要点：

1、主锚栓、抑止带锚栓、预留槽、主锚栓预埋件、闸墩板等在施工时无论是平面位置还是高程都要有较高的精度，偏差超过误差范围会导致后面的闸门安装困难，甚至无法安装；

2、主锚栓、抑止带锚栓、主锚栓预埋件、闸墩板以及闸门的安装要保证在施工荷载及设计荷载下安全稳定并且不变形，这就要求它们的安装及其支撑结构具有满足要求的强度及稳定性并在施工时不被破；

3、由于闸门升起时是用于挡水的，闸门投入使用后发生漏水，维修十分困难。这就要求在闸门拼装、夹铸具安装、间止封及边止封安装严格按照技术标准进行以确保施工质量。

4、由于该工程需要施工导流，施工导流一般不能满足汛期度汛要求。这就要求在施工时需要精心组织，在保证施工质量的前提下，优化施工工艺，加快施工进度。以免汛期到来时影响工程施工并造成损失。

二、主要施工工序的质量控制

1、埋件系统安装

埋件系统主要包括主锚栓、抑止带锚栓、上下游埋件、闸墩板的安装。本工程对埋件系统平面位置、高程要求精度较高，并且要安装牢固不变形。为控制主锚栓平面位置，需要在闸室两侧主锚栓中心线上预埋2个控制桩，并用混凝土加固保护好。严禁在施工时将其破坏，因为损坏后即便用GPS重新恢复也肯定与原来的点存在误差，将会影响主锚栓的安装精度。主锚栓安装时在一侧控制点上立全站仪，以另一侧控制点为后视点穿直线，保证主锚栓始终在其中心线上。

为了固定主锚栓并使其保持稳定，采用[14槽钢搭设支架。施工在底板垫层上每隔1m固定2根横向间距0.9m竖向槽钢，在2根竖向槽钢上焊上1根横搭槽钢，该槽钢根据主锚栓高程确定其顶面高程。主锚栓预埋钢板焊接固定在横搭槽钢上后，顶部再设1根横搭槽钢将其压住。主锚栓底部与螺母齐平，并用不锈钢焊条将其焊接牢固，防止闸门安装后安装顶部螺母时，由于主锚栓转动导致螺母脱落。主锚栓顶部预埋件安装时，由于模具制作时存在一定误差，应先将其从模具上卸下，将其位置校正准确并固定牢固后再安装模具。顶部埋件安装时用水准仪根据其底部高程焊好支架，然后用全站仪确定其轴线，再用水准仪校核调整其顶部高程，其轴线与高程误差皆控制在3mm之内，校核完成后，用角铁将其在支架槽钢上焊接牢固。

闸墩板安装时要严格控制其精确度，安装精度不满足要求可能造成闸门安装不上，即便安上了，也容易出现漏水，并影响闸门的使用寿命。闸墩板安装时底边垂直于主锚栓中心线，用水平尺及线坠控制其平整度及垂直度。闸墩板安装时，其位置由最外侧主锚栓确定，其间距比设计尺寸大5-10mm，以防止砼浇筑时闸墩板位移夹铸具安装不上；但也不能过大，过大会造成闸底板埋件部位漏水。闸墩板安装精度校验合格后，后面采用[20槽钢焊接成骨架，将其固定。浇闸墩板外边用[20槽钢焊成直角三角形支撑在闸墩板上，底部用锚筋在闸底板上固定牢固。闸墩板由3块拼接而成，为防止接缝处焊接时发生变形，接缝焊接应在闸墩浇筑完成并达到一定强度后进行。

埋件系统安装完成后，在混凝土浇筑前，应进行以下项目的检验与复核：

⑴主锚栓及抑止带锚栓的平面位置及高程误差不超过3mm。

⑵闸墩板的垂直度、平整度及其平面与主锚栓是否垂直。闸墩板的支撑是否能保证闸墩板在混凝土浇筑时不变形。

2、供排气管路安装

供排气管为直径6cm不锈钢管，在每个底板分缝处设置弯管，弯管外覆盖2cm厚防护材料，用铁丝捆扎牢固。由于底板钢筋较密，管路安装时要根据钢筋空隙合理布置。焊接管路支架时要根据其坡降控制支架高程，靠近管理房的闸墩内的排水管处高程最低，在该处焊接三通连接排水管。管道焊接前应清理里边的杂物防止堵塞排水管。管道焊接应保证其同轴，并在接口处开坡口。管道全部焊接完成后，应再次用水冲洗里边的杂物。管路打压试验压力大于1.6Mpa，时间达到24小时后，经观察压力表压力数值不下降，判定试验合格。管路打压试验合格在浇筑混凝土前，在埋件、钢筋及模板施工时应注意保护，防止因电焊等原因损坏管路。

3、砼浇筑

由于闸底板厚度为3.0m，另加上上下游齿墙厚1.5m，总厚度达到4.5m，為防止混凝土水化热致使底板发生裂缝，采取以下措施：底板分两层浇筑，第一层先浇筑上下游齿墙及约0.8m厚底板，该层达到一定强度经过凿毛后，浇筑第二层底板；在混凝土中掺加SY-K膨胀纤维抗裂防水剂，每方混凝土产量约为30kg。砼浇注用泵车下料时，禁止在从供气管路顶部下料，防止混凝土的冲击损坏供气管路。浇筑时，埋件底部加强振捣保证密实，气袋位置的混凝土应进行压光。由于气袋位置砼面是否平整影响到气袋的使用寿命。平整误差绝对值每平米超过3毫米，整体误差绝对值超过6毫米，应用磨光机进行磨平。同时应对支撑气袋的区域周边埋件、预留槽等进行磨光处理，防止突出物损坏气袋。埋件如与砼面有错台，应该是用植筋胶做成斜坡过渡。

4、闸门安装

闸门安装的主要工艺流程如下：

组装闸门—安装气囊—吊装闸门—安装夹铸具—安装间止封和侧止—安装抑制带—闸门升降进行调试

闸门进场后，为防止闸门变形，存放地点应平整无沉降，最好是放在已浇筑好的闸底板上，这样也避免二次倒运。安装前先对主锚栓埋件槽进行检查，将里边的杂物清理干净，查看上下游埋件表面是否平整，是否有错台，否则应用磨光机进行磨平。并检查主锚栓螺纹是否损坏。闸门安装前应先在平整的闸底板上进行拼装，闸门在用螺栓连接前，在门体法兰和螺孔周围涂上中性硅酮胶。同时在闸门上安装铰链盖板。

气袋安装时根据气袋尺寸确定气袋位置，然后起吊一次就位，这样可防止由于气袋就位不准确，移动气袋时损坏气袋上的进气口。安装气袋时先将全部气袋均匀的铺在闸底板上。进气管安装时应用三脚架将气袋支撑，以保证施工安全。闸门吊装时采用1台25T吊车将其就位，保证铰链盖板位置准确。另用1台8T吊车将夹铸具吊入，固定气袋和铰链盖板。安装时应将夹铸具从每孔闸门两侧向中间安装，以保证气袋分部均匀。每副闸门夹铸具全部安上后，从闸墩板、间止封开始到气袋或闸门板中间拧紧不锈钢六角螺母，安装时所有螺栓均需涂防卡剂。当所有螺母固定后，以1750N·m的扭矩从气袋两边往中间拧紧螺母；为保证主锚栓螺母荷载不降低，间隔一段时间后再次拧紧。全部安装完成后给气袋充排气，闸门升降三次，每次闸门落下后重新拧紧螺母。

5、止封安装

止封包括闸门间的间止封及闸门与闸墩板间的侧止封。间止封安装前应对铰链盖板进行修剪，预留出间止封位置。安装时先将间止封放入该处，根据闸门上螺钉位置在止封上进行标记。取下间止封，用钻孔机在间止封上打孔。在闸门上间止封处涂上中性硅酮胶，并在螺钉上涂上防卡剂，通过压板和不锈钢螺母将间止封固定在闸门上。最后在铰链盖板与间止封结合处进行硫化处理。侧止封安装时应在确认止封与顶部于闸墩板结合紧密底部与闸墩板间距1-2cm后确定螺钉孔的位置。

6、抑止带安装

安装时将闸门升起一半進行，防止没有抑止带保护，气袋将闸门顶翻。抑止带安装完成后，将闸门全部升起，用水准仪测量每扇闸门的顶高程，高程超出允许偏差范围的，通过在抑止带锚栓处铺垫板进行调整。

三、结语

由于本工程工序较多，工艺较为复杂。这就造成了技术人员和技术工人工作量较大，这就要求以上人员与设备供货方密切配合，掌握设备安装的质量标准和要点，并根据本工程的具体情况，制定切实可行的施工方案并在施工中进行优化调整。经过全体施工人员的共同努力，该工程已按照质量与工期要求顺利完成。

参考文献：

[1] 江河机电装备工程有限公司.气动盾形闸门系统制造安装及验收规范.2015.

作者简介：吴海涛（1971.5-），男，工程师。