闸门门槽一期直埋技术工艺探讨

王建新，焦华伟

（五凌电力有限公司五强溪电厂，湖南 沅陵 419642）

为解决闸门门槽二期施工工艺中存在的高排架作业风险等问题，业界在滑模施工的基础上进行优化提升，总结提出了闸门门槽一期直埋施工技术，并在白鹤滩、大藤峡、五强溪扩机等多个水利水电工程施工中得以应用，目前已被逐渐推广。

1 门槽一期直埋施工方法

闸门门槽一期直埋施工原理为：依托门槽云车为载体对门槽埋件进行安装和加固，门槽埋件安装完成后进行模板安装，取消了传统门槽施工工艺中二期混凝土施工工序,实现了一期直埋，使门槽埋件安装先于混凝土浇筑，从而有效解决了部分二期混凝土施工中存在的安全、质量隐患，缩短了门槽施工总工期[1]。门槽云车结构，如图1所示。

图1 门槽云车结构示意

1.1 施工流程

门槽一期直埋施工流程，如图2所示。

图2 门槽一期直埋施工流程

1.2 测量控制点设置和测量控制

门槽设备（底槛、主轨、反轨、门楣）现场安装测量时，必须严格控制尺寸，保证门槽位置的相对偏差在允许范围内。门槽主轨、反轨相对门槽中心和孔口中心线、工作面平面度、止水面平面度、顶水封面相对底槛的高度、底槛平面度均为关键测量项目。

门槽的底槛高程、孔口及门槽中心线均应设控制点，控制点必须放置每孔底槛附近焊接的基础板或其他结构物（必须牢靠）上。门槽设备安装测量以门槽中心线、孔口中心线、底槛高程为测量控制基准，需要反复校核，确保无误。测量放点可根据现场实际情况对所放的点、线作适当调整，但必须是与X轴、Y轴方向平行的线，以保证其准确性。

1.3 底槛安装

底槛高程前两仓混凝土浇筑前，在底槛范围内预埋槽钢，埋置深度及间距应符合相关要求。底槛高程前一仓混凝土备仓期间，使用槽钢和角钢焊接底槛的支承托架（控制托架的高程、位置），将底槛吊装至托架上，采用千斤顶、花篮螺栓进行调整，使底槛各控制尺寸满足要求。对称安装、焊接底部拉杆，焊接时应注意控制底槛变形，搭接长度满足图纸要求。

底槛施工注意事项有：①底槛吊装前将底槛部位清理干净，托架与预埋件需焊接牢固；②安装前，对底槛进行平面度检测，检测合格后再进行安装；③底槛安装在托架上，根据预先放置的安装点线把底槛调整到位，然后进行加固，加固时注意焊接顺序，控制焊接变形。

1.4 首节主轨安装

按照底槛测量控制点线，将首节主轨安装到位。下端的门槽中心线和孔口中心线位置正确后固定，并将上端用线坠找正后测量垂直度或倾斜度，主轨的垂直度或倾斜度按照0 误差控制，待上下左右固定完成后进行复检，合格后具备云车吊装条件。首节主轨安装，如图3所示。

图3 首节主轨安装

1.5 门槽云车安装

清理门槽云车位置范围内的无关部件，起吊前在云车立柱上拴牵引绳，以便在空中稳定云车并调整其位置。绳长满足吊装角度不大于60°的要求，拴绳的位置应使得云车整体吊装后基本处于立直状态。对准门槽后缓慢下落，下落过程中需人工调整云车位置，避开周围的钢筋等物件，避免碰撞，保证云车顺利进入门槽空间内。

云车吊入后，将对应的定位面与首段主轨结合紧密，门槽云车就位如图4 所示。复核云车的安装位置和门槽主轨安装面的倾斜度，在底部用4 个机械千斤顶进行调节，调节完成后将云车通过型钢焊接固定在底槛上，经检验合格后准备吊装反轨。

图4 门槽云车就位

1.6 首节反轨安装

根据底槛上的控制点线进行反轨的吊装，轨道吊入后利用云车桁架作为受力点进行临时固定，准确调整反轨底部位置后，利用门槽云车上的反轨调节装置、辅助调节装置和调节拉杆，调整反轨垂直度和平面度并焊接在底槛上，轨道与云车定位及调整装置如图5所示。主反轨之间的距离即为门槽设计跨度，待调整到设计位置后用钢筋和云车焊接加固，按规定焊接轨道锚筋。

图5 轨道与云车定位及调整装置示意

门槽云车垂直度检查方法为：基准线为底槛上边缘，主要控制主轨导向部件的垂直度，可用5 kg线锤、钢直尺垂直向上复核定位和安装精度。

1.7 第二节轨道安装

当首节轨道高度不能满足混凝土浇筑的高度时应进行第二节轨道的安装，第二节轨道的安装步骤如下。

（1）吊入主轨。轨道吊入后利用云车桁架作为受力点进行临时固定，使主轨轨道面与云车定位面贴合。准确调整轨道位置，安装精度检查方法以铅垂为主，辅以全站仪进行校正（防止安装累积误差），也可以采用激光仪器等设备进行校正。轨道安装时如轨道刚性较大不能调校时，主轨定位面与轨道面之间的距离在设计安装允许范围内时，可在主轨定位面与轨道面之间加垫片以消除间隙。

（2）吊入反轨。利用云车桁架作为受力点进行临时固定，通过云车上的反轨调整装置调整反轨及轨道的宽度，将其调整到设计位置。

（3）用钢筋将主、反轨和云车焊接加固，并复查轨道的安装尺寸，按规定焊接锚筋。验收合格后，进行混凝土浇筑。

1.8 云车提升

当轨道顶面超过门槽云车顶部过高或混凝土浇筑仓顶面超过门槽云车顶面时，应对云车进行提升。提升前，应确认门槽及临近附着混凝土能承载云车重量。

1.8.1 提升系统安装

焊接轨道侧钢丝绳吊耳，并将其与轨道非加工面焊接牢固；安装调试提升系统及其动力站和电控柜，并做带电空载试验；将提升系统的钢绳活动端和吊耳（固定端）进行可靠连接。

1.8.2 提升准备

提升前，应将云车上的杂物清除干净，严禁堆放重量过大物件以免造成提升系统超载。云车上的附加重量应均匀放置，以免造成提升时系统受力不均。

首次提升时，解除云车与底槛的支撑，同时解除轨道与云车之间的焊接或螺栓所有连接点。

第二次及后续提升时，解除轨道与云车之间的焊接或螺栓所有连接点（托架除外：进入提升程序后，提升系统的钢丝绳支撑云车重量后托架方可解除）。进入提升程序时，应在主电源箱处安排专人守护，如出现门槽云车电控系统失效时应及时切断主电源。

1.8.3 提升过程注意事项

提升过程中必须密切观察云车和相邻建筑不应干涉，电动葫芦挂钢丝绳端吊钩与其他部件不应干涉，卸扣与云车不应干涉，模板随门槽云车一起提升时与构筑物不应干涉，以确保自爬升顺利、安全。

1.8.4 云车固定

云车提升到预定位置后应进行固定，用反轨调节装置将云车下端主轨定位面与已经浇筑固定的主轨顶紧，门槽云车固定如图6 所示。托架（型钢）贴紧云车横担下方，在主轨侧将托架焊接在主轨非工作面上，如图6的焊接1所示。待焊缝冷却并达到承力要求后逐个放松主轨侧电动葫芦，同时检查拖架承载能力并确认其是否安全。调整云车垂直度、倾斜度。同理焊接反轨侧托架，如图6 的焊接2 所示。待焊缝冷却并达到承力要求后放松反轨侧电动葫芦并确认其是否安全。检查云车垂直度达到要求后，将主、反轨侧云车主梁横担与托架全部进行焊接固定并锁紧调节装置，如图6的焊接3所示。托架焊接过程中应严格接地，防止钢丝绳过电。

图6 门槽云车固定示意

2 门槽一期直埋施工注意事项

2.1 轨道及门楣加固注意事项

门槽一期直埋施工中轨道与云车连接固定，形成相对整体。因一期直埋工艺取消了插筋布置，轨道埋件缺少与其他可靠结构物连接的方式，所以在实际施工中发现若混凝土浇筑不能保证整体均匀浇筑上升的情况下，会造成云车某一侧受压过大，进而可能造成轨道埋件发生位移，影响轨道整体垂直度偏差。

为加强轨道埋件与云车整体抗偏移能力，应在上一仓混凝土初凝时在相应位置布置拉锚筋，并在本仓浇筑准备中通过型钢与拉锚筋焊接固定，增强轨道埋件与云车整体抗偏移能力，轨道加固方式如图7 所示，其中拉锚筋与型钢规格应根据抗拉计算得出。

图7 轨道加固方式示意

门楣安装施工中存在同样的问题，应在门楣安装上一仓混凝土浇筑施工前布置型钢支架，支架预埋深度及型钢规格应根据门楣受压面积与本仓混凝土浇筑高度计算得出，门楣加固方式如图8所示。

图8 门楣加固方式示意

2.2 混凝土浇筑注意事项

门槽云车提升及轨道、模板安装完成经检查合格后，准备浇筑混凝土；浇筑混凝土时，应在门槽左右、正面和侧面各保留一处线锤，并在门槽底部的适当位置布置监测点。混凝土浇筑期间，对门槽安装的精度进行实时监测，避免发生剧烈冲击碰撞、超过预定分层高度等对门槽安装精度不利的情况[2]。

混凝土浇筑时前后左右应对称下料，控制堆料高差最大不超过0.5 m，避免振动棒紧贴门槽埋件振捣。混凝土浇筑施工期间，应密切监测门槽精度变化，发现异常情况及时停仓处理，待危害因素排除后再恢复施工。

2.3 云车提升前注意事项

考虑混凝土凝固过程中的膨胀与收缩，应在门槽云车提升前复测轨道垂直偏差，确保数据合格；若发生尺寸超标情况应及时处理，避免云车提升后需要高排架作业所带来的风险。若门槽轨道外漏面为碳钢材质，则应在云车提升前完成除锈防腐工作。

3 结语

闸门门槽一期直埋施工在五强溪扩机工程中的良好应用有效减少了施工工序，因取消二期混凝土浇筑从而避免了门槽部位排架、溜槽、模板安装拆卸及搭设，减少了施工辅助赘余，加快了施工进度；避免了二期混凝土高排架施工中高空脚手架作业风险，有效提升了作业安全性；门槽混凝土一次成型较二期施工在质量方面有较大提升，消除了混凝土结合面错台、蜂窝麻面、结合不良等问题。

在轨道埋件固定方面，应根据施工具体情况确定轨道、门楣加固方式，以保证混凝土浇筑过程中仍有足够的抗偏移能力。

综上，闸门门槽一期直埋技术较传统二期施工方式在多方面有较明显的提升或改善，值得在水利或类似工程中推广应用。