水闸加固工程施工要点与运行管理分析

【关键词】水闸工程；混凝土；运行管理

　　目前在对待混凝土底板结构问题上，一般是允许出现裂缝，而对其宽度进行一定的限制，不同国家和地区对不使用环境和要求下的混凝土建筑物的裂缝宽度有不同的控制标准。我国《混凝土结构设计规范》允许裂缝宽为0.2-0.3毫米，在对待裂缝问题上提出限制与允许的两种方法。现在一般认为，混凝土建筑物不出现裂缝是不可能的，或是很困难的。防止裂缝出现，在材料、设计、施工、运行和维护等方面均有一定的研究，但还不够完善或效果不是十分明显。在水工结构工程中，以限制原则为主，力求工程各部位都不裂缝。

　　1.水闸底板混凝土配料的控制

　　（1）混凝土生产系统在使用前要进行保养、校核，确保计量准确性，材料配合比允许偏差必须控制在水泥、水、混合料为±2%；砂、石为±3%；外加剂为±l%。除粉煤灰、水、砂、石用自动计量系统控制外，对减水剂要先用天平称量每盘料的用量，然后装袋备用。根据现场工地试验室提供的混凝土施工配料单严格配料，机械搅拌时料斗投料顺序为：先加碎石，后加水泥、减水剂、粉煤灰，最后加砂和水，混凝土搅拌时间从投料完毕组成材料，在搅拌机内延续搅拌时间不得少于2分钟，掺入抗裂防渗纤维混凝土搅拌时间不得少于2.5分钟。

　　（2）混凝土出料时随时测定坍落度和拌和物温度、观察混凝土拌和质量，严禁生料输送，确保混凝土浇筑质量。由于底板混凝土仓面较大，混凝土用量多，可采用混凝土输送泵泵送混凝土。泵管安装时不得直接支撑在钢筋、模板及预埋件上，每隔一段距离要用钢管支架固定，管道卡箍处不得漏气漏浆，泵管尽量少用弯管和软管，预防堵管，确保混凝土顺利出料。混凝土泵送前要用清水湿润管壁，然后拌制1:2水泥砂浆润滑混凝土泵和输送管内壁，润滑用的水泥砂浆要分散布料。

　　（3）混凝土浇筑过程中，前场和后场均须布置管理人员随时指挥协调。现场可用对讲机联系来控制混凝土浇筑速度及拆布管时间，以确保混凝土整个浇筑过程紧张、连续、有序地进行。同时要安排专人测定混凝土入仓温度、坍落度，并留置规定制取的试压块组数。混凝土浇筑前，要保证仓内无杂物，模板、钢筋、预埋件符合规范要求，一切准备工作就序，并做好质量自检记录。经现场监理验收后方可进行浇筑。底板浇筑前要在仓面平均划分施工区域，混凝土浇筑自西向东、由远而近。混凝土按一定厚度、顺序、方向分层进行，上下层之间的混凝土浇筑间歇时间不得超过混凝土初凝时间开始布料，两管同时进行，采取“斜面分层”法施工。振捣混凝土应从浇筑层的下端开始，逐渐上移，以保证混凝土施工质量，在底层混凝土初凝前安排一台泵进行面层防渗抗裂混凝土施工。混凝土灌筑后用插入式振动器振捣，振捣时与混凝土表面垂直，操作时做到快插慢拔，上下略为抽动，插点均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，使混凝土达到均匀振实。插入式振动器在每一插点上的振捣时间以混凝土表面呈水平而且水泥浆不再出现气泡为准。

　　2.水闸底板外部环境的控制

　　（1）混凝土内的水分，少部分提供了水泥水化的需要，少部分泌出流失，大部分水分是在浇捣完毕后慢慢蒸发掉的。随着水泥的凝结、硬化，混凝土中的水分在未饱和空气中慢慢散失，引起混凝土体积缩小、变形，这种变形称为干缩。由于混凝土的水分蒸发及含湿量的不均匀分布，形成湿度变化梯度。其水分蒸发总是从外向内，由于表层混凝土的水分蒸发程度和速度总是大于内部，表层混凝土收缩的程度亦大，其变形会受到内部混凝土的限制，在表层混凝土中也产生拉应力，使得表层混凝土总的拉应力加大，产生干缩裂缝，但干缩一般只发生在表层。混凝土的配合比和组成是影响干缩的主要因素，一般水泥用量多，水灰比大，则干缩也大。骨料密度大，级配好，弹性模量高，骨料粒径大，可以减小混凝土的干缩。其次，混凝土的养护和环境对干缩也有很大的影响。

　　（2）混凝土即使没有水分蒸发，其各组成部分的化学反应也会产生自生体积变形。在底板约束影响范围内，膨胀型自生体积变形会产生预压应力，有利于防裂，收缩型自生体积变形则不利于防裂。混凝土的自生收缩一般在拆模之前完成，虽然其量值不大，但如果同其他收缩叠加在一起，就会使表面拉应力增大。像水闸底板这样的断面尺寸很大，确属必须解决水化热问题的大体积混凝土结构，必须考虑自生收缩参与温度收缩等叠加的影响。影响混凝土自生体积收缩的因素主要是材料的化学成分和水灰比，水灰比的变化对自生收缩的影响和对干缩的影响正好相反，当水灰比大于0.5时，其自生收缩和干缩比忽略不计；而当水灰比小于0.35时。自生收缩和干缩的作用相当，必须加以考虑。

　　3.1闸门振动问题

　　闸门振动在水闸工程运行中是经常发生的。设计时是无法预测和控制的。根据多年的观察，闸门振动主要是由水流不平稳引起的。只要闸门和动水接触，就会出现振动。要防止由于振动所产生的破坏，首先是精心管理，在运用中需要多观察、多总结，积累经验，避开振动部位；其次对闸门结构要勤检查，勤维护。汛期闸门启闭频繁，要注意检查闸门上下桁架与纵梁连接的螺栓是否松动，确保连接可靠。必须适时贴近闸门详细检查，发现异常及时维修，将可能的事故，消灭在萌芽状态中。

　　3.2双吊点闸门变位问题

　　双吊点闸门门体不正在水闸运行管理中经常发生，如处理不及时，将发生侧向偏移，严重妨碍闸门的正常启闭，有时还会发生闸门卡阻，甚至造成事故。防止闸门发生变位的措施，主要是启闭闸门时多观察、勤检查。如果双吊点卷扬式启闭机两绳鼓或同一绳鼓上左右绳槽的底直径误差较大引起左右向倾斜，应采用玻璃钢布和环氧树脂粘贴的方法补齐直径较小的绳鼓，达到直径一致；还可以用两根钢丝绳直径不同的方法来调整，不过，使用这种方法调整，必须保证钢丝绳直径符合设计要求。绳鼓的椭圆度与锥度等超过设计要求的，必须进行更换。

　　3.3闸门滚轮锈蚀卡阻问题

　　闸门滚轮长期处于水下或阴暗潮湿环境中，轴与轴承之间极易发生锈蚀。锈蚀物的膨胀，以及水中细小的砂粒进入滚轮轴与轴瓦之间，必然导致滚轮的摩擦阻力增大，严重时，还会导致滚轮不转，把滚轮与轨道之间的滚动摩擦改变为滑动摩擦，只能在加大启闭力的情况下强行启闭闸门。这样会使门体发生抖动，将给闸门、启闭机及门槽带来严重的不利影响。防止闸门滚轮锈蚀卡阻的主要措施是增加运行人员的责任心和提高运行人员的技术素质，多观察、勤检查。

　　3.4水闸工程墩墙破损问题

　　套闸或带通航孔的节制闸，船只不可避免地会对墩墙结构产生碰撞、挤压和摩擦。在没有防护设施的情况下，水闸工程的墩墙结构在水位变幅区及以上一定范围内会遭受较为严重的破坏，临水侧水位变幅区以上的闸墩结构表面，因长期受到碰、挤、摩擦和水流冲刷作用，表面普遍存在露石、露构造筋现象，甚至还会闸墩主筋外露、剪断等。闸墩的局部撞坏、破损，如不及时修复和加固防护，破损会进一步扩大，严重危及工程结构的安全。工程加固应对破损部位进行恢复处理，保证原结构的完好和安全；且应确保加固恢复后的结构不再被破坏。　[科]

　　【参考文献】

　　［１］崔忠．浅谈工程项目管理[J].山西建筑,2005.

　　［２］林煜安．软基上水闸施工回填方法[J].广东水利水电,2005.