鋼絲網(wǎng)水泥閘門在中小型水利工程中的應用及制作方法

張 有，汪 濤，趙書豐

(1.尚志市三股流水庫，黑龍江尚志150601;2.尚志市水務局，黑龍江尚志150600)

1 鋼絲網(wǎng)水泥閘門的工作原理

在鋼絲水泥構件的變形過程中，鋼絲網(wǎng)(彈性體)與水泥砂漿(介質)的變化是相互制約的。水泥砂漿的內部有空隙和微裂紋存在。在受力過程中，這些缺陷處就會出現(xiàn)局部變形急增和應力集中的現(xiàn)象。因此很容易引起材料的破壞。采用鋼絲網(wǎng)這種高度分散的配筋形式，則砂漿局部變形會受到抑制，而應力集中，又可以通過應力重分布得到緩和。從而改變了水泥砂漿的受力特性。

由于砂漿在分散配筋的影響下，在形成可見裂縫時，其平均變形比純砂漿提高了許多，因而鋼絲與砂漿共同工作的階段相應延長，使鋼絲的利用程度獲得提高。

2 鋼絲網(wǎng)水泥閘門的種類和特點

鋼絲網(wǎng)水泥閘門的種類按形式分有平板式、立拱式、波浪式、折板式、雙曲扁殼式及弧形閘門等。

1)平板式:其邊框及橫梁均為混凝土結構，面板為鋼絲網(wǎng)水泥結構。其特點為:允許應力值較低，其經(jīng)濟指標不夠理想，只適于小尺寸閘門。

2)波浪式和折板式:其邊框及格梁均為混凝土結構，而面板為鋼絲網(wǎng)水泥結構，這兩種形式的面板，其承載能力較大，可用于較大荷載和跨度，也可以承受雙向水頭作用的水閘;但計算和施工較復雜。

3)立拱式:立拱式閘門，包括短殼式和弓形閘門。這種閘門也是由鋼筋混凝土邊框和鋼絲網(wǎng)水泥面板組成，其受力條件較好，計算和施工制作簡單，在閘門建設中，是一種值得推廣的結構形式。

4)雙曲扁殼式:這種閘門面板是由鋼絲網(wǎng)水泥雙曲扁殼，邊框是砼實腹梁組成。其特點是受力合理，荷載由面板直接傳給邊梁支承。同時內力都為軸向力，可節(jié)約大量建筑材料，可做較大尺寸閘門。但計算復雜，制作較困難。

5)鋼絲網(wǎng)水泥薄殼弧形閘門:這種閘門適用于較大跨度和較高水頭，其缺點是門體較重，施工、運輸、吊裝都比較困難，并且抗御意外荷載能力較差。

3 鋼絲網(wǎng)閘門的制作

3.1 材料要求

1)水泥:鋼絲網(wǎng)水泥閘門所用的水泥砂漿，其標號與鋼絲網(wǎng)水泥的強度有密切關系，砂漿標號越高，鋼絲網(wǎng)水泥的強度也越高。

鋼絲網(wǎng)水泥閘門使用的水泥應采用C40高標號普通硅酸鹽水泥，而不宜采用礦渣水泥和火山灰水泥;因為這兩種水泥的和易性差，早期強度低，抗凍性能也不好，不適于制作薄殼閘門。

2)砂:砂漿用砂應為天然結凈的中砂，平均粒徑0.35～0.5 mm，最大粒徑不超過3 mm，砂的級配應良好，其孔隙率≤40%，砂中泥土含量≤2%。

3)鋼絲網(wǎng):鋼絲網(wǎng)常用直徑為0.8～1.0 mm的細鋼絲織成的方格，網(wǎng)格尺寸常用10 mm×10 mm，網(wǎng)格越小對提高鋼絲網(wǎng)水泥的抗裂強度越有利，但過小的網(wǎng)格則會影響砂漿施工的密實性。

3.2 鋪網(wǎng)扎筋

鋼絲網(wǎng)與鋼筋的綁扎，應按設計要求，分層進行鋪設。在鋪設時，將鋼絲網(wǎng)的一端牢固地綁扎在骨架鋼筋上，然后沿著模板將鋼絲網(wǎng)拉緊，并從固定端開始，采用梅花點狀綁扎，其間距為10 cm，網(wǎng)的搭接處間距為5 cm。以此方法逐層鋪網(wǎng)綁扎。

在整個鋪網(wǎng)綁扎的過程中，應做到層層平順、繃緊，網(wǎng)的鋪設應以縱向鋪在主要受力方向上。應盡量采用整張網(wǎng)片，在必要搭接處，搭接長度按受力要求應搭接10 cm，按構造要求可搭接5 cm。搭接縫應當盡量錯開，在同一截面上，只能有一個接頭。

鋼網(wǎng)綁扎后，應仔細檢查，對塌陷處，應用小鋼筋鉤鉤起，并在其周圍用綁線加密綁扎點。鋼網(wǎng)綁扎后不可久放，最好綁完就抹，以免銹蝕損壞。

3.3 涂抹砂漿

涂抹鋼絲網(wǎng)的水泥砂漿的水灰比一般控制在0.3～0.45，灰砂比控制在1∶1.5 ～2.0。

在抹砂漿時，應從一面抹平，不能在兩面同時涂抹，以免中間夾氣泡，豎直涂抹時，應從低處向高處涂抹。

砂漿的壓光，是在其表面吸收水分后進行，一般進行3～4次，直到砂漿接近終凝，水泥表面出現(xiàn)一層油光時才終止。

水泥砂漿接近終凝時，不應再抹光，以防止把表面水泥漿抹去，從而降低砂漿的密水性。

3.4 鋼絲網(wǎng)水泥閘門的養(yǎng)護

養(yǎng)護工作應在砂漿終凝后2 h開始，具體方法是:在鋼絲網(wǎng)水泥閘門上鋪草袋片，或鋪較軟的青草或干草，然后澆水，澆水時應輕輕噴灑，使草或草袋片濕透，然后在草或草袋上面蓋塑料布。塑料布應蓋嚴，并將四周土壓實。

由于鋼絲網(wǎng)水泥閘門很薄，水泥用量又多，很容易干縮開裂。蓋上塑料布后，不僅能有效地防止干裂，同時又不必經(jīng)常澆水，并且使塑料布底下構件的溫度和濕度得到改善和提高。既可提高養(yǎng)生質量，又可以縮短養(yǎng)生時間。夏季一般10～15 d即可拆模。拆模后如發(fā)現(xiàn)局部有氣泡、狗洞等缺陷，可用相同配合比的砂漿修補。

綜上所述，我們可以看到:立拱式鋼絲網(wǎng)水泥閘門具有堅固、美觀、經(jīng)濟、實用特點;并且設計施工簡單，是一種應該廣泛推廣的新技術。如果能采用定型設計，標準化、系列化、工廠化生產(chǎn)，將會取得非?？捎^的經(jīng)濟效益。

［1］蔡正坤.灌區(qū)水工建筑物叢書:閘門與啟閉機［M］.北京:水利水電出版社，1981.

［2］清華大學水利系.農(nóng)田水利工程［M］.北京:科學出版社，1977.