水工閘門門槽混凝土與埋件一次施工技術(shù)研究與應(yīng)用

(安徽水安建設(shè)集團股份有限公司，安徽 合肥 230601)

水利工程平面鋼閘門的門槽埋件一般包括底坎、門楣及導軌(主軌、反軌)幾個部分。門槽埋件安裝在水利工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝中占有很重要的位置,安裝的質(zhì)量直接影響到日后閘門的運行安全。長期以來，閘門埋件安裝采用的傳統(tǒng)工藝是二期混凝土澆筑。這種施工工藝，需要先期預(yù)埋錨栓埋件，安裝前需要進行鑿毛和兩次支模澆筑，因此施工周期長、費用高，倉面狹小不易振搗密實，混凝土外觀質(zhì)量差。為進一步保證閘門門槽的安裝質(zhì)量，提高施工工效，筆者結(jié)合近年工程實踐，對閘門門槽的安裝進行了有益探索，研究了水工閘門門槽混凝土與埋件一次施工技術(shù)。

本文以淮河干流蚌埠—浮山段行洪區(qū)調(diào)整和建設(shè)工程為背景，對水工閘門門槽混凝土與埋件一次施工進行研究與應(yīng)用，為類似水工閘門安裝提供了一種可靠的方法。

1 工程概況

方邱湖蚌埠段河道堤防及長淮站土建安裝工程是淮河干流蚌埠—浮山段行洪區(qū)調(diào)整和建設(shè)工程的重要組成部分，其中，長淮排澇站的建設(shè)可以解決新河的排澇問題，以及排除老泵站存在的嚴重安全隱患。本標段工程內(nèi)容包括上述拆除重建長淮站所有土建工程，以及水機、金屬結(jié)構(gòu)、電氣等專業(yè)的安裝工程和堤防退建、加固工程。

由于工期緊，質(zhì)量要求嚴格，在水工閘門門槽安裝前，經(jīng)各方案比較分析之后決定采取閘門門槽混凝土與埋件一次成型的施工方法。

2 施工要點

2.1 施工工藝流程

水工閘門門槽混凝土與埋件一次施工流程包括埋件部件采購，主、反軌節(jié)間焊接，獨立支撐體系搭設(shè)，埋件的吊裝定位與錨固，混凝土澆筑、養(yǎng)護，埋件涂裝，拆除支撐體系。工藝流程如圖1所示。

圖1 水工閘門門槽混凝土與埋件一次施工工藝流程

2.2 施工操作要點

2.2.1 埋件部件的采購

根據(jù)設(shè)計圖紙要求，招標采購門槽埋件的底坎、門楣及導軌(主軌、反軌)和錨桿等構(gòu)件。檢查埋件的外形尺寸、允許公差是否達到圖紙、《水利水電工程鋼閘門制造、安裝及驗收規(guī)范》規(guī)范的技術(shù)要求，檢查運輸、搬運過程中是否碰撞扭曲，做好檢查記錄，以備安裝。

2.2.2 主、反軌節(jié)間焊接

拼接時，應(yīng)選擇在一個標準的水平面工作臺上進行，首先按設(shè)計要求將待拼接的主、反軌焊接部位打坡口。主、反軌節(jié)間焊接時，在滿足焊接要求的前提下，盡量將電焊機電流調(diào)小，采用多層焊、斷續(xù)式焊縫，并配合焊件夾具，這樣可以有效地控制焊接變形，主、反軌節(jié)間焊接后將焊縫余高磨光。

2.2.3 獨立支撐體系搭設(shè)

a.將焊接完成后的門槽埋件進行焊縫磨光處理。

b.根據(jù)施工放樣線，將門槽十字中心線在閘門槽底板定出位置，并反復校核確定軌道定位線，支架體系亦可根據(jù)放樣線進行搭設(shè)。

c.進行獨立支撐系統(tǒng)搭設(shè)，架設(shè)腳手架時注意保護底檻不被破壞，埋件支撐構(gòu)件要自成體系,以減少混凝土澆筑過程中的負面影響。在閘室搭設(shè)埋件支撐腳手架，門槽支撐橫桿的步距應(yīng)當不大于1.0m，支撐橫桿頂端應(yīng)當設(shè)置可調(diào)節(jié)頂緊螺栓，可調(diào)頂緊螺栓設(shè)在主軌、反軌的埋入面，搭設(shè)過程中可調(diào)節(jié)頂緊螺栓宜預(yù)留5～10cm調(diào)節(jié)空間。如圖2所示。

2.2.4 埋件吊裝定位與錨固

獨立支撐系統(tǒng)搭設(shè)完成后進行門槽埋件吊裝，現(xiàn)場采用汽車吊作業(yè)，吊裝就位后利用水平尺、垂球、水準儀、鋼卷尺、手動葫蘆等進行精確定位,確定位置后利用預(yù)留調(diào)節(jié)裝置進行埋件的初頂緊，再和架體簡易焊接做臨時固定，位置臨時固定后先將軌道與閘門底板預(yù)埋底坎進行焊接，焊接后進行二次埋件位置復測，復測無偏位后進行門楣與主軌焊接以及主軌與反軌連接錨桿焊接，如圖2所示，將一個閘墩墻四個獨立埋件利用錨桿連成整體，最后進行軌道連接混凝土的錨桿焊接，錨桿嚴禁與閘墩墻體鋼筋連接以減少混凝土澆筑過程中的負面影響，調(diào)緊頂緊裝置將門槽臨時固定點焊牢固。

圖2 門槽埋件定位支撐系統(tǒng)示意圖

2.2.5 混凝土澆筑

在混凝土澆筑前，再次對相關(guān)設(shè)計尺寸位置進行復核。澆筑時要分層進行，控制每層混凝土澆筑厚度不超過30cm，確保模板支架在施工過程中受力均勻，避免產(chǎn)生偏心壓力，每層澆筑應(yīng)振實后再下料，混凝土與主軌、反軌接觸面部位尤其要注意振實，不得出現(xiàn)漏振。在施工過程中安排專人對架體進行跟蹤觀察，一旦發(fā)現(xiàn)架體產(chǎn)生肉眼可見的輕微變形或松動，立即暫?；炷翝仓荏w進行加固處理，復核門槽埋件位置有無錯動，在確認沒有任何安全和質(zhì)量隱患的條件下恢復施工。混凝土澆筑完畢后，應(yīng)及時進行灑水養(yǎng)護，應(yīng)在混凝土澆筑完畢后6～18h內(nèi)開始進行，其養(yǎng)護期時間不少于28天。

2.2.6 埋件涂裝

用細砂紙將焊縫部位及其他磨損部位的污物及鐵銹打磨干凈。在打磨干凈后，首先將表面做噴鋅防腐處理，表面噴鋅后涂環(huán)氧云鐵防銹漆，待環(huán)氧云鐵防銹漆干燥后再涂氯化橡膠鋁粉漆做面漆。涂裝要均勻無雜物，表面光滑，顏色一致，嚴禁出現(xiàn)漏涂、流掛、皺皮、凹凸不平等缺陷。

2.2.7 支撐體系拆除

當混凝土達到設(shè)計強度后，方可進行支撐體系拆除。拆除前埋件涂裝工作要完成。腳手架拆除時，注意保護成品混凝土和金屬構(gòu)件不被破壞。

拆除順序為：首先分離可調(diào)節(jié)頂緊螺栓系統(tǒng)與埋件，其次松動調(diào)節(jié)桿螺栓，依次拆除剪刀撐、水平桿與立桿，拆除按從上往下順序進行。拆除的鋼管及時吊運轉(zhuǎn)移至料場，既可確保施工安全，又可防止鋼管破壞混凝土底板表面。

3 效益分析

經(jīng)過現(xiàn)場施工總結(jié),水工閘門門槽混凝土與埋件一次施工技術(shù)具有操作簡單、整體剛度好、軌道定線不偏位、無變形現(xiàn)象等特點。此施工技術(shù)的使用將使閘門槽線型平直、表面光滑，各斷面尺寸完全達到圖紙要求。一次性澆筑成型避免了二次混凝土澆筑等煩瑣工序，可提高混凝土的外觀施工質(zhì)量，而且施工速度快、效率高，可讓泵站提前建成和投入使用，解決蒙城縣人民群眾生活用水需求困難等問題，從而促進經(jīng)濟的發(fā)展，值得在同類工程中推廣應(yīng)用。

以單孔計算分析，本工程利用該施工技術(shù)的效益情況如下。

3.1 勞動力分析

按傳統(tǒng)分期預(yù)埋，一期門槽立模加預(yù)埋錨固拉筋需要人工約6工日/天，持續(xù)時間為4天，即人工需要6工日/天×4天=24工日。一期混凝土養(yǎng)護約14天后，進行下一步工序。拆模、鑿毛加二次軌道安裝焊接預(yù)埋拉筋，需要人工6工日/天，持續(xù)時間為12天，即人工需要6工日/天×12天=72工日。而在采用水工閘門槽混凝土與埋件一期施工后，需要人工6工日/天，持續(xù)時間4天，即人工需要6工日/天×4天=24工日，大大減少了人工消耗量，按人工200元/工日計算，即在水工閘門分離式門槽埋件一期預(yù)埋施工后，人工成本減少了200元/工日×(96-24)工日=14400元，而且工期縮短了26天，為整個項目提前投入使用，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟效益，具體如表1所列。

表1 勞動力效益分析

3.2 機械費分析

通過以上勞動力分析，采用一次澆筑混凝土可節(jié)省工期26天。

汽車吊按每日臺班費2500元計算，可節(jié)省2500元/臺班×(12-4)臺班=20000元。

混凝土澆筑泵車可節(jié)省一個臺班，按每臺班1000元計算，可節(jié)省1000元。具體如表2所列。

表2 機械費效益分析

綜上所述：水工閘門槽混凝土與埋件一期施工技術(shù)每孔實際可節(jié)約成本約35400元(14400元+20000元+1000元)，節(jié)約工期26天。

4 結(jié)論及建議

水工閘門門槽混凝土與埋件一期施工技術(shù)成功解決了傳統(tǒng)施工二期混凝土澆筑時需要先期預(yù)埋錨栓埋件、安裝閘門門槽前需要鑿毛和兩次支模澆筑的問題，節(jié)省了大量工期和經(jīng)濟成本，避免了倉面狹小不易振搗密實、混凝土觀感質(zhì)量差的問題，具有廣闊的市場前景，值得推廣應(yīng)用。