船闸工程闸室墙钢板贴面施工质量控制

2019-01-06束荣

中国水运 2019年12期

束荣

摘要：结合实际，对船闸工程闸室墙钢板贴面施工质量控制要点进行研究，首先论述闸室墙钢板护面施工问题，问题包含钢板平整度不足、焊接应力变形、钢板护面与混凝土之间易出现“空鼓”问题，同时在总结问题现状的基础上，给出提高船闸工程闸室墙钢板贴面工程质量的控制措施，希望可以给此类工程提供参考。

关键词：船閘工程;闸室墙;钢板贴面;质量;控制

中图分类号：U641 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2019）12-0068-02

为了能够充分的保证闸墙结构的安全性达到要求，在运营管理中需要加强防撞抗磨处理，从而可以满足实际运行的需要。某地区的内河中，船闸工程主要采用的是钢护木的结构形式，随着时代的发展，行业中总结出应用钢板贴面的方式来更好的保护闸室墙的结构，从而可以有效的提升其结构强度与耐久性，满足实际使用的需要。但是从实践经验分析可以发现，钢板贴面的闸室墙的施工难度比较高，钢板与混凝土结构容易出现空鼓等病害问题，运营维护难度非常高。为了可以更好的保证钢板贴面工程的质量达到要求，耐久性得到提升，可以从施工工艺、施工方法的角度出发，可以更好的进行闸室墙的优化配置，并且在应用实践之后取得了较好的效果，综合效益非常高。

1 闸室墙钢板护面施工质量难点分析

1.1钢板平整度较难控制

闸室施工的过程中，其非常关键的就是保证墙身结构的垂直度与平整性达到要求，闸室强钢护面在施工中要进行钢板制作与安装、浇筑等工序，同时还包含了很多分项目的工程，各个工序都是非常关键的，其对于工程的质量都将会产生非常直接的影响作用。从大量的实践经验总结分析可以发现，为了能够更好的保证钢板的平整性达到规定的要求，要合理的控制各个环节，确保其能够满足设计方案的需要[1]。

（1）焊接应力产生变形。在工程项目进行的过程中，因为钢板结构部分的面积比较大，为了能够使得运输可以顺利进行，可以将其拆分为几块来进行运输，在运输到现场之后才能进行拼装施工。因为钢板护面结构的厚度较薄，通常为8mm，背水面直接锚固钢筋焊接与钢板焊接过程中会存在温度应力直接使得钢板发生变形的问题，这在很多工程中都是极易出现的问题，给工程的质量产生了极为不利的影响。因此，在工程实践中，应该采取必要的措施来消除焊接温度应力的问题，从而可以保证钢板焊接的质量达到规定的要求，满足人们的正常使用需要。

（2）吊装过程产生变形。钢板护面吊装主要是分为拼接与安装两个主要的施工环节。因为钢板的厚度尺寸比较小、刚性角小，所以在吊装施工的过程中极易出现钢板变形的问题，进而导致其平整性无法满足要求，也会影响工程的质量。这就需要在焊接拼装的过程中应该尽量的减少吊装施工的次数，最好是一次都不要进行吊装施工，如果不得不进行吊装施工，需要选择必要的辅助措施以保证其刚度达到要求，不会引发钢板变形的问题，从而可以保证后续的施工质量达到要求。

1.2钢板护面与混凝土之间易“空鼓”

钢材与混凝土墙体线膨胀系数之间的相差比较大，综合分析到闸室墙钢板护面的面积非常大，如果钢板与混凝土结构在锚固施工中，其质量未能达到规定的要求，在持续的温度应力、外力作用之下，极易造成钢板与混凝土墙体结构出现分离的问题，进而使得整体结构就形成了空鼓的问题。只要是形成该问题，钢板护面与混凝土墙之间就会存在一定的间隙，空气中的水与空气会逐步的进入到孔隙中，锚固钢筋与焊缝金属部分就会出现锈蚀的问题，长期的作用之下，闸室墙体的强度与刚性会有所下降，在持续的船舶撞击、刚度影响之下，导致了变形、翘起等问题，甚至还会导致撕裂现象的出现。因此，在施工中，应该加强各个环节的控制，保证钢板护面与混凝土结构之间的锚固性达到要求，不能出现空隙的问题[2]。

2 工艺工法优化研究

2.1锚固形式的优化

从钢板护面的工程质量控制难点分析可以发现，钢板护面背水面应该根据纵向间隔布置扁钢结构，通过使用扁钢与锚筋连接锚固的方式来达到其结构稳定性的需要。这种优化设计方案，可以更好的消除锚筋焊接之后所产生的变形问题，能够有效的增加钢材与混凝土之间的连接稳定性，锚固性能得到很大的提升，可以彻底的解决空鼓问题。此外，扁钢结构布置之后，还能够全面的提升钢板的整体刚度性能，避免在吊装施工中出现钢板结构的变形问题。

2.2吊装作业的优化

（1）钢板拼装环节不吊装。当板材厚度<16mm时，采用气体保护焊的方式进行焊接施工，并且连接位置采用单面坡口焊接方式。而对于厚度为8mm的钢板焊接的过程中，可以通过采用单面坡口焊接加上陶瓷衬垫的方式。因为是单面焊接的方式，钢板拼装焊接的过程中并不需要进行翻面焊接，拼装结束之后可以组合成为一个框架整体结构，安装结束后就能够直接焊接竖向扁钢结构[3]。

（2）提高钢板吊装环节刚度。钢板焊接之后组合成为整体结构，在迎水面上需要布置纵、横围檩框架结构，其与钢板通过螺栓的方式来进行连接，螺栓一侧需要与钢板护面来进行点焊施工，而另外一侧应该设置“垫板+螺母”的方式进行框架的固定，然后应用槽钢来布置剪刀撑，此时可以更好的提升护面结构的刚度性能。

3 工程应用实例

某地的船闸规模为230×23×4.0（m），闸室墙顶高程为▽+5.7，底板顶高程为▽-4.89，迎水面▽-0.6～▽+5.7布置钢板护面，此时的护面结构设计厚度为8mm，单个尺寸为 8.99m×6.3m（宽×高），应用的是普碳板，共分为4块，即为10cm+180cm+220cm+220cm，宽度均为8.99m，在加工厂内需要进行包角与180cm的面板进行焊接处理，需要预留2道横缝来进行现场施工。

3.1胎架搭设

（1）设计方案中采用φ114mm×8mm钢管搭接施工，纵向间隔距离确定为1.5m，总计需要安装7根钢管;横向间隔距离确定为1.2m，总计布置5根钢管，高度为1.0m。

（2）为了能够确保胎架结构的稳定性达到要求，需要在底部纵横方向上设置[6.3槽钢。

（3）钢板顶部需要安装厚度为3mm的钢板，避免在壁口受力的影响之下而出现变形的问题，从而导致了结构的平整性不能达到要求。

（4）钢板上策需要安装2[10型钢，并且在纵向上安装[10型钢。钢板护面胎架应该达到平整性的要求，每一排都要严格控制标高尺寸，并且组织人员进行全面的检查验收。

3.2钢板拼装

（1）设置扁钢。钢板护面施工完成之后需要焊接8mm×50mm扁钢，长度590cm需要在竖向方向上设置，间隔距离为60cm。扁钢与钢板应该采用断焊的方式，焊接长度为8～10cm，焊缝间隔距离为20cm。

（2）焊接钢板。①钢板迎水面应该直接设置到胎架结构上，同时应该加工成为单面坡口的形式，其深度为5mm、宽度为1mm。坡口对接连接，然后应用靠尺与塞尺检测钢板平整度，不超过2mm为合格[4]。②坡口位置以及两侧的20mm范围内需要全面的清理，不能存在锈蚀、油渍等杂质，也不能存在毛刺等影响焊接质量的问题。③点焊固定，同时需要确保钢板对接位置的错边量不超过1mm。④使用CO2焊接方式，断焊焊接，两道焊缝需要同时进行施工，首先需要焊接40cm的长度，预留80cm的长度不焊接，然后再焊接40cm，然后直接焊接到另外一侧。按照该方式逐步焊接完成，具体的焊接工艺技术参数详见下表所示。

3.3围檩框架安装

钢板护面焊接结束之后，其可以组合成为整体结构，然后在表层中布置[10槽钢制作为横围檩;竖向围檩应该应用2[18b槽钢，安装距离为125cm。为了能够使得结构的强度达到要求，应该在背部安装[12剪刀撑。结构连接使用的是φ16mm螺栓，按照60cm（竖向）×125cm的方式来进行连接固定，螺栓一侧与钢板面进行点焊连接，另一端则应用“垫板+螺母”直接固定到竖向围檩结构上。

3.4起吊安装

应用移动模架与汽车吊联合的方式来进行施工，可以直接将围檩吊装施工，确保安装位置精度达标。

3.5锚筋焊接

锚筋规格尺寸为Φ12mm、长度为40cm，直接焊接到扁钢结构上，焊缝长5cm[5]。

3.6混凝土浇筑

混凝土浇筑是非常关键的一个环节，需要采用分层浇筑方式来进行，单层厚度尺寸为50cm左右，应该从一侧到另外一侧逐渐进行施工。浇筑完成之后，要进行振捣施工，保证振捣密实度达到要求，不能出现漏振、少振、过振等问题，以不出现气泡、密实度达标为合格标准。

3.7质量检查

本次工程首件施工结束之后，要进行外部檢查、实体检测等方式来确定闸室成品质量，其质量全部达到要求，钢护面平整性偏差不超过2mm，完全达到了技术规范的要求，其不存在空鼓的问题。

4 结语

闸室墙钢板护面施工是非常关键的，在施工中难度较高，所以在实践中应该加强各个环节的管理和控制，积极进行创新和发展，从而可以全面提升工程的质量，满足实际使用的需要。

参考文献：

[1] 袁兴安，魏东，范学印. 船闸工程扶壁式闸室墙施工综合技术[J]. 交通科技，2012，（6）：24-27.