平面鋼閘門導(dǎo)軌一次施工技術(shù)應(yīng)用探討

楊培金

（威海水利工程集團(tuán)有限公司，山東 威海 264200）

平面鋼閘門是水工建筑物中經(jīng)常用到的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作安全方便，便于檢修，經(jīng)濟(jì)合理等特點(diǎn)。鋼閘門一般包括門葉、主輪裝置、側(cè)輪裝置、止水裝置和導(dǎo)軌等，其中導(dǎo)軌安裝是重點(diǎn)工序，關(guān)系到閘門的安裝質(zhì)量和運(yùn)行效果。

傳統(tǒng)的平面鋼閘門施工中，導(dǎo)軌安裝采用的是“導(dǎo)軌預(yù)埋件+二期混凝土”的施工工藝，存在工序較多、工期較長、二期混凝土振搗不密實(shí)、導(dǎo)軌與閘墩接縫外觀質(zhì)量差，施工成本高的缺點(diǎn)。

平面鋼閘門導(dǎo)軌一次施工技術(shù)具有施工質(zhì)量高、整體性好、工期短、施工成本低的特點(diǎn)，很好地解決了上述問題。

1 技術(shù)原理

傳統(tǒng)工藝將閘門槽混凝土和閘墩混凝土分成兩期施工，主要原因在于導(dǎo)軌自身重量大，不易固定，澆筑混凝土?xí)r一旦發(fā)生震動(dòng)，容易造成導(dǎo)軌偏移，進(jìn)而影響閘門的安裝質(zhì)量。

平面鋼閘門導(dǎo)軌一次施工技術(shù)，通過預(yù)埋件將導(dǎo)軌的底部焊接固定，然后采用不易變形的剛性材料將導(dǎo)軌自下而上焊接固定，為導(dǎo)軌提供一個(gè)固定支撐，利用獨(dú)立作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行導(dǎo)軌的安裝和加固，通過精確測(cè)量控制安裝精度，再利用鋼模板、門槽芯模和支撐體系進(jìn)行整體支撐，最終完成導(dǎo)軌及混凝土的一次施工。

2 工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

導(dǎo)軌埋件及其他材料制作→底板埋件固定→作業(yè)平臺(tái)搭設(shè)及驗(yàn)收→導(dǎo)軌支撐體系定位及安裝→導(dǎo)軌定位及安裝→鋼模板及門槽模板安裝→混凝土澆筑。

2.2 操作要點(diǎn)

1）底部埋件固定。在閘底板鋼筋安裝時(shí)，通過測(cè)量儀器精確放樣，在門槽位置處設(shè)置定位鋼板預(yù)埋件，鋼板埋件通過錨固筋與底板鋼筋焊接牢固，保證閘底板混凝土澆筑時(shí)預(yù)埋鋼板不位移。預(yù)埋件埋置深度80 cm，預(yù)埋鋼板規(guī)格為400 mm×400 mm×10 mm，每導(dǎo)軌底部設(shè)置1 塊。預(yù)埋件規(guī)格及布置如圖1 所示。

圖1 底部埋件大樣及布置

2）作業(yè)平臺(tái)搭設(shè)。作業(yè)平臺(tái)采用落地式雙排腳手架，由于地處入?？?，風(fēng)荷載較大，且無穿墻件固定，為防止架體傾覆，將相鄰兩閘墩間的腳手架連接成整體。作業(yè)平臺(tái)不與模板支撐體系共用，只是作為人員操作平臺(tái)使用。作業(yè)平臺(tái)的搭設(shè)必須符合規(guī)范要求。

3）導(dǎo)軌支撐體系定位及安裝。導(dǎo)軌支撐體系定位及安裝是在閘底板混凝土施工完成、閘墩鋼筋綁扎完成后進(jìn)行的。導(dǎo)軌支撐系統(tǒng)分豎向和橫向體系，檢修門槽豎向體系主要是采用Ф100 的鋼管，工作門槽豎向體系采用Ф40 的鋼管。鋼管底部與預(yù)埋鋼板固定，布置在導(dǎo)軌外側(cè)。

閘底板澆筑完成后將預(yù)埋鐵板表面清理干凈，并進(jìn)行除銹處理。施放軸線及定位控制線，再施放出主、反軌安裝位置線和支撐鋼管位置，并進(jìn)行復(fù)核。在豎向支撐鋼管安裝部位做出標(biāo)記，采用起重機(jī)吊運(yùn)鋼管，人工利用作業(yè)平臺(tái)輔助安裝。底部就位后焊接固定，然后用線錘或者垂直儀等進(jìn)行垂直方向的測(cè)量定位，人工輔助就位后與閘墩鋼筋焊接，然后依次進(jìn)行豎向支撐鋼管固定，各支撐鋼管采用C22 螺紋鋼筋水平橫向焊接連接，形成穩(wěn)固的整體，如圖2、圖3 所示。

圖2 導(dǎo)軌支撐錨固平面圖

4）導(dǎo)軌定位安裝。導(dǎo)軌采用起重機(jī)從閘墩頂部下放至墩底，上下均安排工人輔助定位，導(dǎo)軌自下而上與支撐鋼管焊接。先臨時(shí)點(diǎn)焊固定，復(fù)核位置無誤且各項(xiàng)安裝公差或極限偏差符合規(guī)范要求后再焊接牢固。

豎向鋼管與導(dǎo)軌之間采用C22 螺紋鋼筋水平焊接連接，每處焊接2 根水平鋼筋，豎向間距50 cm。每閘門槽的4 根導(dǎo)軌內(nèi)部采用C22 螺紋鋼筋交叉焊接固定，豎向間距100 cm，如圖4、圖5所示。

圖4 豎向?qū)к壎ㄎ话惭b立面圖

圖5 豎向?qū)к壎ㄎ话惭b平面圖

5）鋼模板及門槽模板安裝。導(dǎo)軌安裝完成后，再次對(duì)安裝位置和各項(xiàng)安裝公差或極限偏差進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)無誤后，導(dǎo)軌焊接處作防銹處理。然后進(jìn)行閘墩模板安裝。

閘墩采用定制鋼模板拼裝。模板采用桁架式鋼框架、厚度4 mm 鋼板做板面，[10 槽鋼桁架按間距0.8 m 布置；豎向及水平圍檁均采用[14 槽鋼，豎向圍檁間距與桁架間距相同；水平圍圍檁間距按0.5 m 布置；鋼模板采用Ф22 止水對(duì)拉螺栓加固。閘墩門槽處采用2 cm 厚木膠板加工成盒狀。鋼模板安裝前要除銹并刷脫模劑，模板從底部開始分層安裝，每層模板安裝完成后都要校核垂直度、內(nèi)部尺寸等項(xiàng)目，模板安裝完成后再進(jìn)行一次整體全項(xiàng)目復(fù)核，經(jīng)驗(yàn)收合格后方可開始下一工序施工。

6）混凝土澆筑。混凝土澆筑分層進(jìn)行，控制每層混凝土澆筑厚度不超過30 cm，確保支撐體系和模板在施工過程中受力均勻，每層澆筑振實(shí)后再下料。混凝土與導(dǎo)軌接觸面部位尤其要注意振實(shí)，振搗器不要直接碰撞鋼筋、模板、導(dǎo)軌和支撐體系。在混凝土澆筑過程中，安排專業(yè)人員對(duì)模板和導(dǎo)軌進(jìn)行全程檢查，一旦發(fā)現(xiàn)位移、變形現(xiàn)象及時(shí)采取處理措施，必要時(shí)暫?；炷翝仓⑦M(jìn)行處理。

混凝土澆筑時(shí)，其自由下落高度控制在2 m以內(nèi)，防止骨料離析?；炷敛捎帽密嚌仓?，將泵車布料臂軟管加長，盡量減小混凝土自由下落高度，避免混凝土下料沖擊造成導(dǎo)軌位移、變形。

3 質(zhì)量控制措施

3.1 測(cè)量控制

導(dǎo)軌定位安裝非常關(guān)鍵的問題就是測(cè)量定位控制，這是所有工作的基礎(chǔ)。從底板預(yù)埋件高程、位置偏差控制，到導(dǎo)軌加固垂直度和水平位移偏差控制，要求都非常高，允許偏差控制在2 mm內(nèi)。所使用的測(cè)量儀器在使用前必須經(jīng)過專業(yè)機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)合格后方可使用，并采取復(fù)核檢查方法來保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。

3.2 焊接質(zhì)量控制

焊接質(zhì)量控制主要在人員、設(shè)備、環(huán)境、工藝等方面。無論是預(yù)埋底板焊接，還是支撐鋼管連接焊接或?qū)к壍募庸毯附?，每個(gè)步驟都要嚴(yán)格對(duì)待，不得馬虎。對(duì)參與焊接施工的作業(yè)人員做好技術(shù)交底工作，參加焊接施工的作業(yè)人員必須是持證上崗。焊接設(shè)備在使用前要調(diào)試合格。

為保證焊接質(zhì)量，施焊前操作人員應(yīng)在焊接試板上試焊，調(diào)整好焊接參數(shù)，保證焊接工作順利完成。為了預(yù)防內(nèi)焊瘤的產(chǎn)生，在施焊的過程中還要對(duì)焊接的速度、電流強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。露天焊接施工應(yīng)在恒溫情況下進(jìn)行焊接，如焊接環(huán)境溫差較大，應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行保溫措施，防止焊縫因溫差原因產(chǎn)生收縮變形，杜絕在雨天進(jìn)行焊接施工。

焊接完成后對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查。焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)方法主要有外觀檢查、超聲波探傷檢驗(yàn)和射線檢驗(yàn)。對(duì)于一級(jí)焊縫，需經(jīng)外觀檢查、超聲波探傷、X 射線檢驗(yàn)都合格；對(duì)于二級(jí)焊縫，需外觀檢查、超聲波探傷合格；對(duì)于三級(jí)焊縫，只需外觀檢查合格即可；考慮到預(yù)埋鋼板和支撐鋼管連接屬于加固措施，且導(dǎo)軌外部有模板加固，對(duì)焊縫質(zhì)量要求較低，因此本工程焊縫均按三級(jí)焊縫，只進(jìn)行外觀檢查。

3.3 混凝土澆筑質(zhì)量控制

混凝土泵車將混凝土入倉后及時(shí)進(jìn)行平倉振搗，采用插入式振搗器振搗。澆筑第一坯混凝土前，在基面先鋪一層厚2~3 cm、與混凝土同配比的水泥砂漿，使立面結(jié)構(gòu)與基面達(dá)到良好結(jié)合。立面結(jié)構(gòu)分層下料、平倉、振搗，每層厚度控制在25～30 cm，并嚴(yán)格控制澆筑速度，每小時(shí)控制在0.5～0.6 m。為加強(qiáng)上、下層混凝土結(jié)合，振搗上層混凝土?xí)r振搗器插入下層混凝土5 cm 左右。振搗點(diǎn)必須布設(shè)均勻，振搗時(shí)間要適宜，同時(shí)控制盡量不觸及模板、鋼筋及埋件等。對(duì)邊角振搗器不便操作的部位，輔以人工搗固密實(shí)。

混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如因故中止且超過允許間歇時(shí)間，按工作縫處理。

3.4 質(zhì)量保證措施

1）做好質(zhì)量保證體系建設(shè)，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量檢驗(yàn)制度。

2）需要做好項(xiàng)目合同及設(shè)計(jì)文件的研究工作，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施工組織計(jì)劃的編制工作。

3）根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)對(duì)所涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù)以及施工圖中的關(guān)鍵項(xiàng)目進(jìn)行檢查，并安排專人做好測(cè)量工作，對(duì)獲得的數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行實(shí)測(cè)分析。一定要確保施工前采集的各項(xiàng)成果及數(shù)據(jù)的完整性、真實(shí)性、有效性，確保質(zhì)量檢驗(yàn)符合相關(guān)法律法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求。工作人員需要對(duì)檢測(cè)記錄備份，做好保管工作，還要保證檢測(cè)區(qū)域在整個(gè)項(xiàng)目中具有代表性，選取時(shí)一定要特別注意。