整體式門槽預(yù)埋件在水利工程中的應(yīng)用

劉元英 張穎麗 姜海

摘? 要：整體式門槽預(yù)埋件的推廣應(yīng)用既能提升閘門門槽的制作安裝質(zhì)量，又能提高施工工效和工程外觀質(zhì)量，文章簡述整體式門槽埋件的結(jié)構(gòu)型式和選材、典型設(shè)計(jì)尺寸明細(xì);從預(yù)埋件制造的工藝流程、操作要點(diǎn)、埋件成品保護(hù)等細(xì)化整體式門槽預(yù)埋件制作過程，從安裝前的檢查與測放，安裝時的吊入、檢查、定位、檢驗(yàn)、復(fù)核，澆筑前的檢驗(yàn)、復(fù)核等簡述預(yù)埋件澆筑前的安裝步驟;列舉整體式門槽埋件在水利工程中的應(yīng)用實(shí)例，說明功能符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，肯定混凝土澆筑質(zhì)量以及工程外觀質(zhì)量;可將整體式門槽埋件在全省水利工程涵閘工程中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：整體式門槽預(yù)埋件;水利工程;涵閘;應(yīng)用

中圖分類號：TV663 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）33-0178-03

Abstract： The popularization and application of integral door slot embedded parts can not only improve the production and installation quality of gate slot， but also improve the construction efficiency and engineering appearance quality. This paper briefly describes the structural type， material selection and typical design size of integral door slot embedded parts，refines the production process of integral door slot embedded parts from the technological process， operation points and finished product protection of embedded parts， from inspection and discharge before installation， lifting， inspection， positioning， inspection and review during installation. The installation steps of the embedded parts before pouring are briefly described， such as inspection and review before pouring. The application examples of integral door groove buried parts in water conservancy projects are given to show that the function meets the requirements of design and code， and the pouring quality of concrete and the appearance quality of the project are affirmed. The integral door slot buried parts can be popularized and applied in the culvert sluice project of hydraulic engineering in the whole province.?Keywords： integral door slot embedded parts; hydraulic engineering; culvert gate; application

引言

在水利工程建筑物施工過程中，經(jīng)常會遇到水閘的施工，而門槽埋件是閘門不可缺少的構(gòu)件[1]。長期以來，我省平面鋼閘門門槽埋件通常采用3個部分單獨(dú)制作、分別架立安裝的分體式結(jié)構(gòu)型式。這種結(jié)構(gòu)型式，有以下幾方面不足：首先埋件安裝、模板架立和混凝土澆筑同時施工或交叉作業(yè)，影響施工安全，并容易出現(xiàn)埋件偏位的現(xiàn)象;其次增加施工工序和作業(yè)難度，基本都分兩次預(yù)埋、兩期澆筑，易出現(xiàn)振搗不密實(shí)和表面不平整等質(zhì)量缺陷，一期和二期混凝土澆筑界面易留下一道施工冷縫;焊接位置不準(zhǔn)確或者二期澆筑過程中跑模等原因?qū)е碌拈l門無法正常放入門槽或閘門安裝后止水密封不嚴(yán)漏水現(xiàn)象[2];另外分期預(yù)埋、焊接、澆筑降低施工工效，增加工期。

為進(jìn)一步提升閘門門槽的制作安裝質(zhì)量，提高施工工效，我省水利工程建設(shè)平面鋼閘門門槽埋件推廣使用整體式門槽埋件，現(xiàn)對整體式門槽的結(jié)構(gòu)組成和典型設(shè)計(jì)、制造和安裝以及在工程上的應(yīng)用介紹如下：

1 整體式門槽埋件的結(jié)構(gòu)組成和典型設(shè)計(jì)

整體式門槽埋件是指主軌、反軌、側(cè)軌等構(gòu)件通過焊接或栓接形成一體的結(jié)構(gòu)型式[3]。門槽埋件的本體與混凝土通過錨桿結(jié)合，錨桿與門槽埋件本體通過栓接或焊接結(jié)合。主軌、反軌、側(cè)軌等構(gòu)件采用鋼板、型鋼或鑄鋼制作。

（1）主軌輪的設(shè)計(jì)荷載小于100kN時，宜采用鋼板焊接的L形或T形截面（如圖1）。

（2）主軌輪的設(shè)計(jì)荷載100kN～500kN時，主軌宜采用鋼板焊接的H形截面，反軌宜采用型鋼焊接的H形（如圖2）。

（3）主軌輪的設(shè)計(jì)荷載大于500kN時，主軌宜采用鑄鋼H形截面，反軌宜采用鋼板焊接的H形截面（如圖3）。

門槽的尺寸，根據(jù)主滾輪的直徑，在典型整體式門槽尺寸系列中選用，典型整體式門槽埋件的尺寸詳見表1。

承受雙向水頭的閘門，宜根據(jù)主滾輪的反向荷載，參照主軌選擇反軌的截面形式?；瑝K支承的閘門，主軌、反軌宜采用鋼板焊接L形或T形界面。

整體式門槽埋件的設(shè)計(jì)符合《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 74-2013）的要求。

2 整體式門槽埋件的制造和安裝

2.1 整體式門槽埋件的制造

在水利工程施工中，預(yù)埋件的位置正確與否，直接影響到工程后期的各種結(jié)構(gòu)、各種設(shè)備的安裝工作[4]。因此，整體式門槽預(yù)埋件的制造必須滿足設(shè)計(jì)要求和具備相應(yīng)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性要求，確保運(yùn)輸、安裝、埋設(shè)等階段工作順利完成。整體式門槽預(yù)埋件的制造流程、操作要點(diǎn)及成品保護(hù)如下：

（1）工藝流程圖：放樣→數(shù)控下料→刨邊加工→分部件小拼→焊接→校正→組裝→檢驗(yàn)→焊接→加工→主軌、反軌、側(cè)軌等構(gòu)件焊接或栓接→編號。

（2）操作要點(diǎn)：板材、型材、鑄件等應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn);構(gòu)件的下料、焊接、校正等工序應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，首件檢驗(yàn)合格后，再進(jìn)行其余相同構(gòu)件的加工;門槽的組裝宜在胎膜上進(jìn)行;焊接組裝的，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)控制門槽開口尺寸及主軌、反軌面的扭曲，檢驗(yàn)合格后進(jìn)行標(biāo)識;栓接組裝的，應(yīng)當(dāng)在廠內(nèi)進(jìn)行組裝，側(cè)軌與主軌、反軌的結(jié)合面間隙應(yīng)不大于1mm，檢驗(yàn)合格后進(jìn)行標(biāo)識或構(gòu)件編號;構(gòu)件外露面、結(jié)合面的防腐涂層質(zhì)量應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計(jì)要求;構(gòu)件埋入面預(yù)處理后清潔度不應(yīng)低于sa2級，并涂苛性鈉水泥漿保護(hù);對制造完成的埋件按規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

（3）埋件成品保護(hù)：對檢驗(yàn)合格的埋件應(yīng)當(dāng)做好標(biāo)識、整齊存放，做好保護(hù)工作，防止在搬運(yùn)及堆放過程中產(chǎn)生變形或損傷。在運(yùn)輸過程中，應(yīng)當(dāng)采取防止變形的措施。

2.2 整體式門槽埋件的安裝

（1）安裝準(zhǔn)備。安裝單位應(yīng)對送到工地的門槽埋件進(jìn)行檢查，將其表面的浮銹、油漬、浮皮清理干凈，針對局部有變形、防腐層破損的，由生產(chǎn)廠家按原設(shè)計(jì)進(jìn)行尺寸矯正和防腐涂層處理。吊裝前，閘室布設(shè)埋件支撐腳手架，門槽支撐橫桿的步距應(yīng)當(dāng)不大于1.5m，支撐橫桿頂端應(yīng)當(dāng)設(shè)置頂緊螺栓;同時完成 “三線”測放，即門槽中心線、埋件安裝位置線以及檢查線，并經(jīng)監(jiān)理單位復(fù)查確認(rèn)。

（2）埋件安裝。整體式門槽埋件采用一期預(yù)埋，按照“三線”吊入就位，通過撐桿及頂緊螺栓撐住主軌、反軌的護(hù)角和側(cè)軌面，在主軌、反軌、側(cè)軌的埋入面設(shè)置支撐，檢查、調(diào)整整體式門槽埋件的垂直度、平行度和相對位置后，進(jìn)行埋件定位。然后在埋入面將門槽埋件最下端和底檻埋件焊接，安裝連接錨桿。

（3）復(fù)核檢驗(yàn)。埋件安裝后，安裝單位應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)圖和相關(guān)規(guī)范對垂直度、平行度和相對位置以及埋件定位進(jìn)行檢驗(yàn)，監(jiān)理單位應(yīng)進(jìn)行復(fù)核確認(rèn)。

（4）混凝土澆筑。一期預(yù)埋，一次澆筑成型?；炷翝仓r，應(yīng)當(dāng)避免振搗器接觸埋件影響定位、影響埋件的安裝質(zhì)量。若檢驗(yàn)合格后未及時澆筑，間隔時間超過5天的，應(yīng)當(dāng)對埋件安裝質(zhì)量進(jìn)行復(fù)測、復(fù)核，再進(jìn)行澆筑。

3 整體式門槽埋件在工程上的應(yīng)用

新沭河三洋港擋潮閘樞紐是淮河流域新沭泗河洪水東側(cè)南下工程的組成部分[5]，擋潮閘閘室每孔凈寬15m，門槽高9m，門槽埋件為耐蝕合金鑄鐵材料，單扇閘門尺寸為16.22m（寬）×6.4m（高）×1.7m（厚）。工作閘門埋件采用合金鑄鐵新材料，其機(jī)械化性能比普通鑄鐵有所提高，耐腐蝕性能尤其是抗堿性能大幅度提升，具有良好的耐熱性能，還應(yīng)用整體式門槽埋件。門槽埋件制作按照下列工藝進(jìn)行：造型→澆筑→清砂→表面清理→校正→精加工→主軌、反軌和底檻等構(gòu)件的預(yù)拼→檢驗(yàn)→入庫→編號;其中鑄造工藝采用消失模鑄造，使用泡沫造型，實(shí)行真空負(fù)壓鑄造，鐵水在接近真空的狀態(tài)下澆筑，確保鐵水充型精確性，保證尺寸精度和表面光潔度，內(nèi)部缺陷控制在最低水平;根據(jù)材料硬度較高的特點(diǎn)，采用龍門銑床加工，將加工刃口的“崩邊”現(xiàn)象控制在最低限度;采用爐前光譜快速化驗(yàn)、碳硫分析等化學(xué)手段確保材質(zhì)的穩(wěn)定性和化學(xué)成分的穩(wěn)定，較少材料誤差保證材料質(zhì)量;拼裝是在符合要求的平臺上進(jìn)行的，拼裝時嚴(yán)格控制形位誤差;埋件制造檢驗(yàn)合格后，運(yùn)至成品區(qū)整齊堆放并注意保護(hù)，防止搬運(yùn)途中及堆放過程中產(chǎn)生變形或損傷;對于生產(chǎn)完成的埋件由質(zhì)量檢驗(yàn)部門進(jìn)行檢驗(yàn)，按照相關(guān)規(guī)定預(yù)留三個試塊，對試塊采取鉆孔取樣等多種方式確定成分和金相等檢測，確保每批鑄件均有化學(xué)成分分析和金相檢測報(bào)告，確保門槽埋件的質(zhì)量。門槽埋件埋入混凝土部位，進(jìn)行除銹后需涂刷改性水泥膠漿，其涂銹等級應(yīng)按照GB8923中規(guī)定的等級，露出混凝土表面噴砂;處理到ISO8501的SA2.5級后，噴涂一道40微米環(huán)氧底漆，中間噴涂一道120微米改性耐磨環(huán)氧漆，面漆噴涂兩道聚氨酯面漆，保證埋件防腐到位。安裝在新沭河三洋港擋潮閘樞紐工程閘門及整體式門槽埋件已于2012年通過水下驗(yàn)收、投入運(yùn)行，其性能完全符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，埋件的質(zhì)量和安裝精度優(yōu)于傳統(tǒng)的分體式施工方法，混凝土的外觀質(zhì)量進(jìn)一步提升。

4 結(jié)束語

整體式門槽埋件不僅具有剛度較大、安裝就位方便、混凝土澆筑效果好等優(yōu)點(diǎn)，且門槽埋件結(jié)構(gòu)和尺寸系列化，提高了施工工效和施工質(zhì)量，節(jié)省了工期和工程投資?？傮w來說，整體式門槽埋件適合在水利工程尤其是建筑物尺寸空間較小、不便于大體積混凝土施工的條件下應(yīng)用，目前已廣泛推廣應(yīng)用于閘門門槽安裝的施工中。

參考文獻(xiàn)：

[1]高永昕，張有昌，周學(xué)雷.水工閘槽鋼埋件與閘墩混凝土同期澆筑的嘗試及控制[J].黑龍江水利科技，1999（01）：88-89.

[2]王建華.一種新型平板門槽埋件結(jié)構(gòu)的應(yīng)用[J].甘肅水利水電技術(shù)，2017，53（08）：51-53.

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[5]朱小琳，仇明.新沭河三洋港擋潮閘樞紐工作閘門埋件制造技術(shù)簡析[J].水利天地，2012（12）：40-41.