船閘翻板門的穿墻管高壓注漿施工工藝

鄭先野

1 工程概述

北侖區(qū)梅山水道抗超強臺風(fēng)漁業(yè)避風(fēng)錨地工程南堤樞紐船閘為單級雙線 500噸級Ⅳ級船閘，船閘凈寬12m，閘室凈長120m。船閘為軟基液壓翻板鋼閘門式船閘。主要由外海側(cè)導(dǎo)航墻、外海側(cè)隔墩、活動鋼橋、外海側(cè)閘首、閘室、內(nèi)港側(cè)閘首、內(nèi)港側(cè)導(dǎo)航墻、內(nèi)港側(cè)隔墩組成。閘首在一線、二線船閘處各有2個，每個閘首東西側(cè)各設(shè)1個穿墻水封管，共需進行8個穿墻水封管的灌漿施工。具體設(shè)計要求如下：

1.1 施工材料

1.1.2 灌漿料，參數(shù)要求：強度必須大于C40強度等級、抗?jié)B等級不小于W6、灌漿料的最大氯離子含量不大于0.06%。

1.1.2 預(yù)埋注漿管，要求全斷面可灌漿，布置2圈。

1.1.3 預(yù)埋注漿管的灌縫材料，采用裂縫修補材料。

2.2 施工要求

2.2.1 灌漿料流動性滿足施工工藝要求，不會堵管。

2.2灌漿料凝固時間不宜太短，滿足施工灌漿時間要求。

2.2.3 灌漿壓力按照規(guī)范執(zhí)行，花紋注漿管的注漿壓力要滿足規(guī)范要求。

2.2.4 做好灌漿管和預(yù)埋注漿管的封口措施。

2 施工方法

2.1 空壓機填筑

穿墻水封管的填筑區(qū)域近似為直徑2.27m～2.54m之間的圓環(huán)，因此灌漿填筑需采用空壓機填筑的施工工藝，確保圓環(huán)內(nèi)部填筑密實。

2.2 施工設(shè)備

灌漿填筑采用單聯(lián)二級過濾凈化器、單相雙值電容電動機空壓機、PVC增強軟管?？諌簷C額定功率2.2kw，PVC軟管直徑50mm，有利于將填筑材料在短時間內(nèi)注入構(gòu)造物內(nèi)。

2.3 填筑材料

灌漿料采用臺灣安固工程股份有限公司生產(chǎn)的AC-100無收縮水泥系列材料。AC-100是預(yù)拌式非金屬性粉狀之無收縮灌漿材料。系由無收縮劑添加適量的水泥及石英砂，均勻拌合而成，在施工現(xiàn)場加水拌合即可使用，具有優(yōu)良的流動性，使用后產(chǎn)生強力握裹，不收縮，阻斷毛細現(xiàn)象，滿足應(yīng)力傳遞。

2.4 灌漿填筑施工

2.5 灌漿填筑施工準備

在底軸套管安裝前，對穿墻水封管內(nèi)壁的兩道止水環(huán)的“十”字方向切割4個缺口（5cm×5cm），確保灌漿填筑施工時的灌漿料能確保在兩道止水環(huán)之間流淌，從而確保灌漿的空隙處密實。另外對穿墻水封管的內(nèi)壁進行清理干凈，同樣在立模前再用空壓機進行第二次清理灌漿區(qū)域的雜物。

2.6 灌漿填筑施工

首先沿著穿墻水封管的兩側(cè)止水環(huán)根部埋置并固定好2根預(yù)埋式花紋注漿管，注漿管的一端位于穿墻水封管底部外露，用于注漿的進口;另一端位于穿墻水封管的頂部外露，用于注漿的出口。

然后在穿墻水封管與底軸套管之間的圓環(huán)側(cè)面設(shè)置模板，模板采用3mm鋼板焊接在穿墻水封管和底軸軸套的止水環(huán)外壁上，并將模板與預(yù)埋管的側(cè)壁的接觸面密封，防止灌漿填筑過程中漿液外流。其中穿墻水封管的空箱側(cè)模板全部封閉密封（頂部預(yù)留一出氣管，待灌漿料溢出后進行封閉），穿墻水封管的航道側(cè)的底部模板預(yù)留一灌漿管施工的預(yù)留口，待最后灌填完成進行封閉。

灌漿填筑時將調(diào)好的無收縮水泥漿導(dǎo)入單聯(lián)二級過濾凈化器，凈化器兩頭分別連接空壓機和PVC軟管。灌注填筑施工時從底部開始灌注，逐步抬升，確保灌注區(qū)域密實。灌注填筑料時設(shè)備放置在閘首航道側(cè)，開始灌漿時，灌漿管伸入穿墻水封管的航道側(cè)底部的止水環(huán)與外壁之間，隨著填筑料的上升，直至灌漿整個穿墻水封管與底軸套管之間的空隙處。

灌漿結(jié)束條件為在持續(xù)壓力0.8MPa的情況下，延續(xù)灌漿5分鐘即可結(jié)束。

2.7 注漿施工

無收縮灌漿料灌注施工后一般間隔1～2天左右，即可進行全斷面一次性注漿施工。注漿管是一種預(yù)埋系統(tǒng)，用于混凝土中的施工縫、冷接縫、管子滲縫、地墻之間空隙等處的永久密封。全斷面一次性注漿管是一種設(shè)計獨特的灌注漿管系統(tǒng)，該產(chǎn)品用鋼彈簧做支撐骨架，外包裹一層無紡布濾布層，最外層用尼龍絲網(wǎng)包裹。在管內(nèi)壁和混凝土的接縫之間安裝注漿管是非常合適的?？梢酝ㄟ^設(shè)定在表面的PVC端口注入漿液加以封堵這種方法可以密封接縫，合適的注漿時間可以選擇在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后進行注漿。注漿管的內(nèi)徑為8mm，外徑為12mm。注漿的材料選用環(huán)氧樹脂灌縫劑，采用上海悍馬建筑科技有限公司生產(chǎn)的HM-120L裂縫灌注膠。

全斷面一次性注漿是施工關(guān)鍵工序，應(yīng)確保注漿質(zhì)量，注漿機具、器具及管子在注漿前應(yīng)進行檢查，運作正常時方可使用。注漿導(dǎo)管與注漿管連接應(yīng)牢固，嚴密，導(dǎo)管末端應(yīng)臨時封堵嚴密。注漿管在立模前事先固定在穿墻水封管內(nèi)壁的兩側(cè)止水環(huán)底部，同時要求注漿管的兩端均外露于穿墻水封管的外側(cè)（外露長度不小于15cm），以便于注漿施工。每個穿墻水封管內(nèi)在閘首航道側(cè)和空箱側(cè)各埋設(shè)2根半圓弧狀的注漿管，其交叉重疊部分長度大于15cm。

注漿從最低的注漿端開始，將材料向上擠壓，為保證注漿效果宜使注漿液低壓緩進。注漿時注漿壓力控制在0.2～0.4MPa。壓力逐漸升高，防止驟然加壓。達到規(guī)定壓力后，應(yīng)保持壓力穩(wěn)定，以滿足注漿要求。注漿材料不再流入并且壓力計顯示沒有或者幾乎很少壓力損失，應(yīng)維持該壓力至少2分鐘。

注漿結(jié)束后，應(yīng)立即拆除管道，并清洗干凈設(shè)備。

2.8 環(huán)氧砂漿封閉抹面

根據(jù)設(shè)計要求對穿墻水封管的臨水面采用環(huán)氧樹脂砂漿封閉抹面，增加光滑性和防滲性。環(huán)氧砂漿采用湖南固特邦JN-MG系無溶劑、三組分改性環(huán)氧樹脂砂漿，具有良好的流動性和極高的強度。灌漿口和注漿管的封口也均采用環(huán)氧砂漿進行封閉。

2.9 質(zhì)量檢查

根據(jù)設(shè)計要求的穿墻水管填筑施工要求，通過雙重措施來確保穿墻水管填筑料密實性和防滲性到達設(shè)計要求：一是采用無收縮的灌漿料來確保填筑料與穿墻水管內(nèi)壁的密實，二是通過二道預(yù)埋注漿管后續(xù)壓力注漿的工藝來確保細微的空隙填筑密實，確保穿墻水管填筑料不滲水。因此穿墻水管填筑施工的質(zhì)量檢查一是檢查各道施工工序的質(zhì)量是否滿足施工工藝要求，二是通過施工完成后的外觀檢查，是否存在外觀的缺陷，尤其是對灌漿、注漿的進口和出氣口封堵質(zhì)量進行檢查，確保滿足施工要求。

翻板閘門軸套在混凝土澆筑完成后受混凝土本身收縮影響，接觸面會產(chǎn)生空隙，影響船閘后期的使用運行。該措施實施后，經(jīng)現(xiàn)場實際檢驗，在閘首放水后灌漿密封區(qū)域能承受住近10m的水壓，未發(fā)生滲水現(xiàn)象。對于類似結(jié)構(gòu)的工程具有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]中華人民共和國水利部?！端姽こ淌┕べ|(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》（SL176-2007）、

[2]國家能源局。《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（DLT 5148-2012）、

[3]天津港灣工程研究院?！陡劭诠こ袒炷琳辰有扪a技術(shù)規(guī)程》（JTJ/T 271-1999）、

[4]中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會?！端娝こ啼撻l門制造安裝及驗收規(guī)范》（DLT 5018-2004）。