翻板閘門水閘閘墻水磨石貼面安裝技術(shù)應(yīng)用

楊齊家，裴志超，高文佳

（中國水利水電第六工程局有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 工程概況

富春江東洲北支河道位于富陽主城區(qū)下游3.0 km，全長12.5 km，一般江面寬150.0～300.0 m。

北支江上游水閘船閘工程位于北支江上游，原上堵壩下游約50.0 m 位置。水閘工程橫跨北支江主河道，水閘工程主體采用平底開敞式結(jié)構(gòu)，主要由3 部分組成，分別為閘底板、閘墩和工作閘門。水閘總體寬度225.0 m，由3 孔組成，單孔凈寬60.0 m，水閘底板順?biāo)鞣较蜷L30.0 m（見圖1）。

圖1 閘墩結(jié)構(gòu)剖面圖（1:100） 單位：cm

上游船閘工程為一線單級(jí)通航建筑物，布置在右岸與水閘相連。船閘主要建筑物包括上下游閘首、閘室、上下游引航道5 部分，總體長度346.0 m。

本工程閘門采用底軸驅(qū)動(dòng)式翻板閘門，水閘閘門尺寸為60.0 m×4.9 m（寬×垂直高），船閘閘門尺寸為16.0 m×4.9 m（寬×垂直高），底軸最大外形尺寸（含拐臂）直徑2.0 m，最大擋水高程6.0 m。水閘各閘孔兩側(cè)及船閘上下閘首啟閉機(jī)室外側(cè)墻立面均采用水磨石貼面，水閘水磨石貼面尺寸8.7 m×7.4 m，船閘水磨石貼面尺寸9.9 m×9.8 m，水磨石貼面厚度10 cm，水磨石規(guī)格為800×800×30 mm（見圖2）。水磨石貼面由工作面和非工作面組成，工作面在閘門豎立狀態(tài)下與閘門水封緊密貼合，從而保持上下游水位差。非工作面閘門水封與水磨石墻面留有一定的間隙，主要用于閘門啟閉過程中可順暢完成起落。工作面與非工作面間采用1:5坡度平順過渡(見圖3)。

圖2 船閘水磨石貼面圖 單位：cm

圖3 貼面過渡詳圖（1:1）

1.1 工藝原理

通過型鋼短槽式石材干掛結(jié)構(gòu)系統(tǒng)[1]，配合灌漿使水磨石貼面磚形成有機(jī)統(tǒng)一整體。其原理是通過預(yù)先在閘墩主體結(jié)構(gòu)內(nèi)埋設(shè)預(yù)埋件，將承載水磨石塊的豎向鋼龍骨架焊接于預(yù)埋件上，橫向龍骨于豎向龍骨相連接，形成鋼構(gòu)骨架網(wǎng)。水磨石任一對(duì)立側(cè)面開槽后，通過金屬蝴蝶扣掛件將水磨石塊托掛于龍骨架固定，以形成飾面幕墻，然后采用高強(qiáng)無收縮灌漿材料將飾面幕墻與閘墻間空隙全面封填并振搗密實(shí)，以形成完整統(tǒng)一的整體。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

1）采用“優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)”理念，根據(jù)水閘閘門工作區(qū)特點(diǎn)，充分發(fā)揮干掛不易脫落、鑲貼不易破碎的優(yōu)勢(shì)，有效提高水閘閘墻水磨石貼面的安全性和耐久性。

2）水磨石干掛后全面灌漿，密實(shí)填充水磨石幕墻與閘墻間空隙，可使水磨石板與閘墻形成有機(jī)整體，有效提高水磨石板抗擠壓、抗沖擊能力和耐久性，可使外露面形成統(tǒng)一的色調(diào)避免由于局部泛白變色的弊端，從而保持石材外立面整潔統(tǒng)一。

3）采用水磨石干掛施工較傳統(tǒng)濕貼施工，不僅可降低施工過程中板塊脫落的安全風(fēng)險(xiǎn)和返工頻次，而且可減少漿體養(yǎng)護(hù)等強(qiáng)所耗費(fèi)的時(shí)間，能夠保持連續(xù)集中作業(yè)，施工效率可有效提高。同時(shí)，安裝過程中受施工人員技術(shù)水平高低、基礎(chǔ)面的凹凸不平以及外界環(huán)境的影響較小，可有效保障鉛垂度、平整度、公差等安裝精度，提高水磨石幕墻的整體外觀質(zhì)量。

2 主要施工工藝

為避免底軸驅(qū)動(dòng)閘門吊裝過程中碰撞水磨石板面而造成破損，閘門整體結(jié)構(gòu)吊裝焊接驗(yàn)收完成后，兩側(cè)水封裝置抽取后存放以預(yù)留水磨石安裝空間，安裝過程由下向上，由上游向下游平順進(jìn)行安裝，水磨石安裝完成后安裝兩側(cè)水封再次進(jìn)行檢查、調(diào)試運(yùn)行。

為使鋼龍骨安裝牢固穩(wěn)定，安裝過程中根據(jù)水磨石板塊的實(shí)際尺寸確定錨固件間距，水平錨固件安裝間距不宜大于1.2 m，豎向錨固件安裝間距宜為0.8 m。錨固板采用 200 mm×150 mm×8 mm 鋼板與閘墩主體結(jié)構(gòu)鋼筋牢固焊接在一起，并預(yù)埋在閘墩混凝土內(nèi)，豎向龍骨采用10 #熱鍍鋅槽鋼，水平龍骨采用∠50 mm×50 mm×5 mm 熱鍍鋅角鋼，水平龍骨按石材實(shí)際規(guī)格大小分格牢固焊接于主龍骨，所有焊縫均做防腐處理。

2.1 錨固件安裝

為確保埋件的安裝精度，其軸線位置的控制至關(guān)重要，單孔2 閘墩主體結(jié)構(gòu)鋼筋安裝完成后，清理底部縫面雜物并沖洗晾干使基礎(chǔ)面潔凈干燥無塵。單孔2 個(gè)閘墩同時(shí)放樣，在模板上定位閘墩中軸線，并與已澆筑完成部位的軸線進(jìn)行復(fù)核。然后在模板頂部和底部相對(duì)應(yīng)位置分別定位2 個(gè)點(diǎn)，并做好標(biāo)記，再以模板上的閘墩中軸線控制埋件預(yù)埋平面位置，待各埋件位置調(diào)整完成后，與閘墩主體結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)片焊接牢固。閘墩及啟閉機(jī)室混凝土澆筑完成拆模后，再次整體復(fù)核并在混凝土上標(biāo)記中軸線，采用墨線彈出每條龍骨中軸線。

2.2 水磨石貼面基礎(chǔ)鑿毛

為保證灌填高強(qiáng)無收縮灌漿材料與混凝土面牢固粘貼，并滿足止水要求，需對(duì)將水磨石貼面部位閘墩混凝土表面進(jìn)行全面鑿毛處理，鑿毛深度5～10 mm，鑿除表面浮漿并微露粗骨料，清除碎屑，并用高壓水沖洗干凈。同時(shí)灑水使混凝土面保持潮濕狀態(tài)直至灌填高強(qiáng)無收縮灌漿材料。

2.3 鋼構(gòu)龍骨架安裝

閘墩混凝土面鑿毛完成后，根據(jù)墨線彈出的龍骨中軸線，將豎向龍骨與同軸線所有預(yù)埋件牢固焊接在一起。為使龍骨整體處于同一立面，在貼面上下游兩端及中間部位各安裝一道主龍骨，然后根據(jù)水磨石板塊規(guī)格，在石板立面頂部同一高程面拉線做為外立面控制線。主龍骨安裝采用水平尺配合激光水平儀控制立面垂直度，調(diào)整完成符合要求后，再與錨固件焊接。

水平龍骨安裝前，根據(jù)水磨石板塊規(guī)格進(jìn)行水平方向分布，并根據(jù)水磨石側(cè)面開槽部位，在距水平龍骨端部5 cm 處的水平面打設(shè)10 mm 的圓孔，用以便于蝴蝶扣掛件安裝。水平龍骨分布于主龍骨兩側(cè)，并與主龍骨滿焊連接在一起。為使水磨石水面外露部分整體美觀，根據(jù)水磨石貼面整體高度，結(jié)合水磨石板塊大小，由上向下排版，確定第一層水磨石板塊所在高程，并在其頂部焊接固定首層水平龍骨，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊大小依次焊接固定剩余部分水平龍骨直至閘墩頂部。

熱鍍鋅鋼龍骨按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求安裝完成后，焊縫處補(bǔ)刷防銹漆2 道和銀粉漆1 道。

2.4 水磨石塊安裝

各閘墩水磨石塊安裝前，應(yīng)進(jìn)行預(yù)拼裝、編號(hào)，并對(duì)底部、邊角等特殊部位量測(cè)尺寸，統(tǒng)計(jì)數(shù)量，根據(jù)所得尺寸切割準(zhǔn)備相應(yīng)規(guī)格數(shù)量的石板。水磨石塊板準(zhǔn)備完成后，在石板任一對(duì)立面相對(duì)應(yīng)位置各開設(shè)2 個(gè)寬為6～7 mm，深度30 mm，長度50 mm 的凹槽，并清理干凈內(nèi)部石粉及其他雜質(zhì)。板材開槽后不得有缺楞掉角、裂隙、崩裂等損壞現(xiàn)象。

水磨石塊安裝由下向上進(jìn)行，首層石板安裝前，采用水準(zhǔn)儀、水泥砂漿對(duì)閘墩與底板交界面進(jìn)行找平處理至首層石板預(yù)定安裝高程，并對(duì)底部封閉處理，以防后期灌漿過程中漏漿。

龍骨安裝完成驗(yàn)收合格后，按照預(yù)拼排版圖，水平向按照既定高程拉通線以控制各層各塊安裝水平度，立面垂直度則以水平尺配合激光水平儀加以控制。水磨石塊通過金屬蝴蝶扣掛件插入側(cè)面凹槽內(nèi)，注入干掛專用粘結(jié)膠，凝固后檢查穩(wěn)定情況，符合要求后，采用螺栓臨時(shí)固定于龍骨架上，在通過金屬扣件微調(diào)至符合水平垂直度要求后，擰緊螺栓固定。水磨石幕墻各層安裝過程中，均需即時(shí)進(jìn)行層間垂直度檢測(cè)，允許偏差不大于2 mm，如發(fā)現(xiàn)偏差過大則及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

2.5 灌漿嵌縫

水磨石干掛施工完成后，檢測(cè)整體墻面的平整度、垂直度和穩(wěn)固性，符合要求后進(jìn)行下一道工序施工。由于在閘門運(yùn)行過程中閘門與水磨石幕墻墻面緊密貼合，而水磨石幕墻與閘墩立面間存有一定的間隙，受到外力擠壓極易造成墻面石材板塊破損而影響閘門正常運(yùn)行。

為避免閘門運(yùn)行故障，水磨石幕墻與閘墩間空隙采用高強(qiáng)無收縮灌漿材料封填密實(shí)，灌漿材料采用細(xì)石混凝土，隨拌隨用，材料粒徑不大于20 mm。封填灌漿與水磨石板安裝交叉進(jìn)行，逐層安裝逐層灌漿封填。為避免水磨石板后產(chǎn)生空腔，使后期運(yùn)行過程中發(fā)生破裂現(xiàn)象，封填灌漿需嚴(yán)格按照要求振搗密實(shí)，從而使幕墻墻面形成有機(jī)統(tǒng)一的整體。

2.6 平整度檢測(cè)處理

水磨石貼面安裝灌漿封填完成后，對(duì)整體表面平整度進(jìn)行初步檢測(cè)，局部不符合要求部位作出標(biāo)記，并標(biāo)明處理范圍和厚度，待封填灌漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，采用角磨機(jī)打磨處理。水磨石墻面整體處理完成后，安裝閘門水封，緩慢進(jìn)行閘門啟閉試運(yùn)行，以觀察墻面板狀態(tài)，復(fù)測(cè)墻面平整度及垂直度直，對(duì)不符合要求部位作出標(biāo)記和處理厚度，至閘門運(yùn)行狀態(tài)正常。

2.7 成品保護(hù)

水閘閘墩、船閘上下閘首啟閉機(jī)室外立面石材施工完成驗(yàn)收后，對(duì)貼面石材進(jìn)行清理，并做好成品保護(hù)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 錨固件安裝

錨固件安裝位置的準(zhǔn)確和質(zhì)量將直接影響鋼構(gòu)骨架的穩(wěn)定，從而影響水磨石幕墻整體結(jié)構(gòu)的受力，因此，錨固件安裝過程中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)量測(cè)復(fù)核其位置的準(zhǔn)確，符合要求后，與閘墩主體結(jié)構(gòu)鋼筋焊接牢固，以防混凝土澆筑過程中碰撞移動(dòng)或滑落?；炷翝仓瓿珊?，豎向龍骨安裝前，再次檢查并復(fù)核錨固件安裝質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)補(bǔ)救。

3.2 水平龍骨安裝

水平龍骨作為支撐水磨石板塊的直接部件，而且直接影響著水磨石板塊整體立面的垂直度和平整度，進(jìn)而間接影響閘門啟閉是否順暢。水平龍骨安裝前，根據(jù)排版圖將各層各道安裝位置在豎向龍骨上做好明顯標(biāo)記；安裝工程中，按照排版預(yù)定位置和長度與豎向龍骨滿焊牢固，必要時(shí)，采用膨脹螺栓加以錨固；安裝完成后，采用全站儀配合水平尺和水平激光儀復(fù)核水平龍骨水平和豎向位置，允許偏差應(yīng)控制在 2 mm 以內(nèi)，如偏差過大及時(shí)矯正。

4 質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

1）水磨石石材表面質(zhì)量需滿足表1 的質(zhì)量要求。

表1 水磨石石材表面質(zhì)量表

2）龍骨焊接工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 龍骨焊接工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)表

3）水磨石貼面止水工作面技術(shù)要求見表3。

表3 水磨石貼面止水工作面技術(shù)要求表

4.2 質(zhì)量控制措施

1）安裝基準(zhǔn)控制。為調(diào)整土建施工誤差，同時(shí)減少水磨石板塊切割工序，石材干掛施工前，須先整體量測(cè)主體結(jié)構(gòu)輪廓及尺寸，并根據(jù)水磨石板塊大小確定放線基準(zhǔn)線，以其為基準(zhǔn)逐層確定各個(gè)分格線立面位置，石材平面與主體間距，以保證石材干掛完成面的垂直度。

2）龍骨安裝質(zhì)量控制。為避免由于龍骨安裝錯(cuò)誤或者誤差，而影響整體外立面石材干掛安裝質(zhì)量，分別采用激光鉛垂儀和水平儀對(duì)每根豎向和橫向主龍骨安裝進(jìn)行符合檢查，安裝過程中由專職的質(zhì)檢員進(jìn)行抽檢，以保證龍骨安裝的質(zhì)量。

3）連接件安裝質(zhì)量控制。連接件在整體結(jié)構(gòu)中數(shù)量多、配件多，連接件的安裝質(zhì)量的好壞對(duì)外立面石材干掛的穩(wěn)定至關(guān)重要，為避免連接件漏加固多采用工序班組交叉檢查，即由下一道工序施工班組人員檢查上一道工序班組施工質(zhì)量狀況，以使各部位連接件安裝加固至最佳狀態(tài)，從而保證工程的施工質(zhì)量及安全。

4）板材制作安裝質(zhì)量控制。板材制作安裝前，復(fù)核龍骨和連接件位置，并按照順序做好編號(hào)和標(biāo)記。將加工的石材面板與安裝部位對(duì)應(yīng)編號(hào)，檢查板體尺寸是否準(zhǔn)確和有無破損、缺楞、掉角，按施工要求分層次將石材板擺放可靠，擺放時(shí)下墊木方。

金屬掛件緊托上批飾面板，并在石材面板的切槽口內(nèi)注入石材膠，以保證飾面板與掛件的可靠連接。安裝時(shí)，宜先完成洞口四周的石材板鑲邊，以免安裝發(fā)生困難。每安裝一層檢查調(diào)整垂直誤差，以免誤差積累。

5 結(jié) 語

鋼短槽式石材干掛系統(tǒng)配合全面灌漿施工，不僅避免了由于干掛施工所預(yù)留的空隙，在受到外力作用的情況下而使得水磨石貼面發(fā)生破碎，同時(shí)避免了由于鑲貼施工長期外露，而造成水磨石貼面的脫落，而且避免了水磨石脫落帶來的安全隱患，有效保障了水磨石安裝精度、平整度、完整性和整體性，提高了工程施工安全和質(zhì)量，值得類似水磨石貼面工程施工參考借鑒。