水闸主体结构施工方案的制作方法

本发明涉及水利工程领域，特别涉及一种水闸主体结构施工方案。

背景技术：

水闸是修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位，以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要；开启闸门，可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水，也可对下游河道或渠道供水。在水利工程中，水闸作为挡水、泄水或取水的建筑物，应用广泛。现有的水闸施工方法比较传统，造成施工进度缓慢，成本高昂，存在着日常运行维护费用高，土地利用价值低下等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种水闸主体结构施工方案，可以有效提高水闸主体的施工质量，并且最大限度的降低施工成本，节省的维修加固费用、减少的日常运行维护费用等，提高土地利用价值等效益，增加的土地利用效益。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：该水闸主体结构施工方案包括如下步骤：

(1)土方开挖及填筑：水闸工程土方开挖主要为闸室左侧及翼墙土方开挖，放坡开挖，干地施工，采用1～2m³反铲挖掘机分层开挖，弃土10t自卸汽车运输至1km处，可用作回填土的开挖土就近堆放在两侧未施工段内，为避免扰动地基土，最后预留0.3m保护层，在砼浇筑前再开挖，开挖后立即浇筑c20素砼垫层，保护层、基础齿脚沟槽及边坡整坡等由人工开挖修整、刮平，双胶轮车运出，回填土方大部分利用开挖的土方，不足部分从取土场外购，回填根据翼墙或闸墙施工完成情况分两期进行，二期在围堰拆除后利用围堰土方进行回填，回填土方在相应段翼墙、闸墙完成并达到要求的强度后进行，回填土由10t自卸汽车运输至现场，土方回填应分层填筑、压实，运输采用胶轮车，压实采用拖拉机并辅以蛙式打夯机，边角和狭窄部位由人工铺填夯实；；

(2)石方开挖：水闸基础局部为石方开挖，最大深度约2.5m，用手风钻钻孔开挖，建基面保护层采用人工开挖，石渣由88kw推土机堆积，用1m³挖土机挖装，由5t自卸汽车运至临时堆场堆放后用于回填。超挖部分采用c20素砼回填；

(3)拆除工程施工：老闸机电设备可利用原有行车进行拆除，闸门及启闭机采用吊出拆除，所拆除设备均用汽车运至指定存放地点，因船闸与水闸共用一套液压启闭机，水闸拆除前应先安装船闸液压启闭机，保证船闸的正常启闭，砼和浆砌条石拆除由人工用风镐进行，人工配合1m³挖掘机，装5t自卸汽车运渣，用于翼墙回填和平铺施工道路；

(4)灌浆施工：船闸闸墩灌浆加固应先行施工。固结灌浆灌浆孔孔底进入中风化岩层1.5m，平均孔深6m，采用地质钻机钻孔，先进行周边排孔的灌浆，然后由外及内进行中部排孔的灌浆，均按ii序施工；钻孔为铅直孔，钻孔直径不小于56mm；设计灌浆压力为0.6mpa，灌浆后坝基平均透水率小于5lu；钻孔时宜选用硬质合金钻头、小孔径钻进，检查孔的直径可略大，固结灌浆钻孔时布置孔位的偏差应小于10cm，成孔在铅直方向上的偏差应小于25～35cm，灌浆施工过程中应避免出现中断、串浆、冒浆、返浆及漏浆等不良情况，且应注意观察分析岩石抬动、裂隙加大等变形现象，帷幕灌浆灌浆孔平均孔深10m，采用地质钻机钻孔，分序逐渐加密，自下而上分段进行灌浆；

(5)混凝土和钢筋混凝土工程：混凝土结构主要包括底板、闸墙、闸墩、进水池、消力池、翼墙等部位的混凝土，混凝土施工遵循“先主后次，先深后浅”的原则组织实施，混凝土均采用商品混凝土，由混凝土运输车运输到现场后，再通过混凝土泵车输送入仓，现场设0.4m³移动式砼搅拌机一台作为补充，浇筑混凝土采用2.2kw插入式振捣器振捣，振捣点间距0.45m，按梅花型交错布置，侧墙及中墩混凝土分段浇筑至设计高程，翼墙墙身按结构分缝进行施工分仓，水闸底板、墩墙等大体积混凝土，安排在11～1月份开始施工，必须充分考虑混凝土工程在低温下施工中的不利因素，采取保温、防冻等切实可行的技术措施，保证混凝土满足设计要求，混凝土养护可采用草包养护法，即拆模后，及时覆盖草包保温，在覆盖的草包上洒水养护，保持混凝土表面湿润，养护时间一般不少于14天，墩墙混凝土施工，要做好温控措施，以防止混凝土温度裂缝，确保工程的施工质量和进度；

(6)石方工程：砂石料主要由船运从采料场直达工程区，需上岸堆存至施工平台，垫层碎石用10t自卸车运到工作面，人工摊铺；袋装碎石采用人工装袋，人工铺设，袋装碎石的碎石选用粒径5～40mm，其中粒径20～40mm应占40～50％，袋装碎石铺设要保持连续性，防止分离，并不得有层面错动及中断，袋装碎石应由下向上铺设，并拍平铺匀，表面起伏差不得大于50mm，外江侧护滩抛石可由抛石船乘高潮冲滩抛石，若不能到达，抛石船就地抛石，人工搬运至工作面，冲坑抛石回填及防冲槽抛石在围堰拆除前用翻斗车或汽车将块石运到工作面抛石，灌砌块石用石料采用2m³装载机装车，10t自卸汽车运卸到工作面，采用人工砌筑，灌砌块石混凝土为c20细骨料一二级配混凝土，最大粒径2cm，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，拌和用水为干净淡水。混凝土拌和采用0.4m³移动式拌和机生产，胶轮车运输，采用人工铁锹抛灌，插入式振捣器捣固，混凝土灌注完毕，为保证混凝土有适宜的硬化条件，并防止不正常的收缩，砌体表面铺设草袋，保持潮湿状态，混凝土养护时间不少于10天，埋石砼挡墙埋石率20～30％，要求石料质地坚实，无风化和裂纹，砼中掺用的石料尺寸不应大于所浇筑部位最小厚度的1/3，且不得大于300mm，表面如有污泥、水锈，应用水冲洗干净，浇筑时，应逐层铺砌毛石并浇筑砼，直至挡墙顶面，保持毛石顶部有不少于100mm厚的砼覆盖层，所掺加毛石数量应控制不超过砼体积的20％，毛石铺放应均匀排列，使大面向下，小面向上，毛石间距一般不小于100mm，离开模板或槽壁距离不小于150mm，以保证能在其间插入振动棒进行捣固和毛石能被砼包裹；

(7)金属结构和电气设备安装：水闸工程的金属结构主要为工作闸门、检修闸门、启闭机及埋件，闸门孔口净尺寸均为8.0×6.7m，闸门在工厂制作平台上整体拼装，采用船运至附近码头，再用lt1040汽车式起重机吊装就位，起重机最大起重量为40t，承包单位在进行金属结构制作之前要及时查验材料质保书并抽样做材料理化性能试验，对一、二类焊缝按规范要求进行超声波探伤检查和x射线检查，对拼装焊接完成的金属结构进行外形尺寸和平整度检查，确保金属结构的制作质量，金属结构埋件采用二期混凝土预埋，埋件安装质量直接影响到闸门的安装质量，要求安装尺寸准确、固定可靠并符合图纸和规范要求，固定卷扬式启闭机从厂家采购成品，安装应以闸门起吊中心为基准，纵、横向中心偏差应小于3mm，水平偏差应小于0.5/1000，高程偏差宜小于5mm。

优选的，所述步骤(1)中土方工程施工程序：必须与建筑物施工相协调配合，尽快提供基础工程施工作业面，满足建筑物施工计划的要求，同时土方施工必须遵循土方挖填平衡调配的原则，充分利用符合设计要求的土料进行土方回填，尽量减少土方二次转运量。

优选的，所述步骤(6)中石方工程包括碎石垫层、袋装碎石、抛石和灌砌块石，石方工程的实施应严把砂石材料质量和施工质量关，对滤层的级配、石体的密实性、平整度应高度重视，块石应选择质地坚硬、耐久、纹理均匀、无裂纹的石料。

采用以上技术方案的有益效果是：该水闸主体结构施工方案采用了土方开挖及填筑、石方开挖、拆除工程施工、灌浆施工、混凝土和钢筋混凝土工程、石方工程、金属结构和电气设备安装的工序进行施工建造。该水闸主体结构施工方案充分考虑到水闸的建造困难点，采用最佳施工顺序和方式进行建造，可以有效提高水闸主体的施工质量，并且最大限度的降低施工成本，节省的维修加固费用、减少的日常运行维护费用等，提高土地利用价值等效益，增加的土地利用效益。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是本发明水闸主体结构施工方案的工序图；

图2是闸墩施工流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明水闸主体结构施工方案的优选实施方式。

图1和图2出示本发明水闸主体结构施工方案的具体实施方式：

结合图1和图2，该水闸主体结构施工方案包括如下步骤：

(1)土方开挖及填筑：水闸工程土方开挖主要为闸室左侧及翼墙土方开挖，放坡开挖，干地施工，采用1～2m³反铲挖掘机分层开挖，弃土10t自卸汽车运输至1km处，可用作回填土的开挖土就近堆放在两侧未施工段内，为避免扰动地基土，最后预留0.3m保护层，在砼浇筑前再开挖，开挖后立即浇筑c20素砼垫层，保护层、基础齿脚沟槽及边坡整坡等由人工开挖修整、刮平，双胶轮车运出，回填土方大部分利用开挖的土方，不足部分从取土场外购，回填根据翼墙或闸墙施工完成情况分两期进行，二期在围堰拆除后利用围堰土方进行回填，回填土方在相应段翼墙、闸墙完成并达到要求的强度后进行，回填土由10t自卸汽车运输至现场，土方回填应分层填筑、压实，运输采用胶轮车，压实采用拖拉机并辅以蛙式打夯机，边角和狭窄部位由人工铺填夯实；；

(2)石方开挖：水闸基础局部为石方开挖，最大深度约2.5m，用手风钻钻孔开挖，建基面保护层采用人工开挖，石渣由88kw推土机堆积，用1m³挖土机挖装，由5t自卸汽车运至临时堆场堆放后用于回填。超挖部分采用c20素砼回填；

(3)拆除工程施工：老闸机电设备可利用原有行车进行拆除，闸门及启闭机采用吊出拆除，所拆除设备均用汽车运至指定存放地点，因船闸与水闸共用一套液压启闭机，水闸拆除前应先安装船闸液压启闭机，保证船闸的正常启闭，砼和浆砌条石拆除由人工用风镐进行，人工配合1m³挖掘机，装5t自卸汽车运渣，用于翼墙回填和平铺施工道路；

(4)灌浆施工：船闸闸墩灌浆加固应先行施工。固结灌浆灌浆孔孔底进入中风化岩层1.5m，平均孔深6m，采用地质钻机钻孔，先进行周边排孔的灌浆，然后由外及内进行中部排孔的灌浆，均按ii序施工；钻孔为铅直孔，钻孔直径不小于56mm；设计灌浆压力为0.6mpa，灌浆后坝基平均透水率小于5lu；钻孔时宜选用硬质合金钻头、小孔径钻进，检查孔的直径可略大，固结灌浆钻孔时布置孔位的偏差应小于10cm，成孔在铅直方向上的偏差应小于25～35cm，灌浆施工过程中应避免出现中断、串浆、冒浆、返浆及漏浆等不良情况，且应注意观察分析岩石抬动、裂隙加大等变形现象，帷幕灌浆灌浆孔平均孔深10m，采用地质钻机钻孔，分序逐渐加密，自下而上分段进行灌浆；

(5)如图2所示，混凝土和钢筋混凝土工程：混凝土结构主要包括底板、闸墙、闸墩、进水池、消力池、翼墙等部位的混凝土，混凝土施工遵循“先主后次，先深后浅”的原则组织实施，混凝土均采用商品混凝土，由混凝土运输车运输到现场后，再通过混凝土泵车输送入仓，现场设0.4m³移动式砼搅拌机一台作为补充，浇筑混凝土采用2.2kw插入式振捣器振捣，振捣点间距0.45m，按梅花型交错布置，侧墙及中墩混凝土分段浇筑至设计高程，翼墙墙身按结构分缝进行施工分仓，水闸底板、墩墙等大体积混凝土，安排在11～1月份开始施工，必须充分考虑混凝土工程在低温下施工中的不利因素，采取保温、防冻等切实可行的技术措施，保证混凝土满足设计要求，混凝土养护可采用草包养护法，即拆模后，及时覆盖草包保温，在覆盖的草包上洒水养护，保持混凝土表面湿润，养护时间一般不少于14天，墩墙混凝土施工，要做好温控措施，以防止混凝土温度裂缝，确保工程的施工质量和进度；

(6)石方工程：砂石料主要由船运从采料场直达工程区，需上岸堆存至施工平台，垫层碎石用10t自卸车运到工作面，人工摊铺；袋装碎石采用人工装袋，人工铺设，袋装碎石的碎石选用粒径5～40mm，其中粒径20～40mm应占40～50％，袋装碎石铺设要保持连续性，防止分离，并不得有层面错动及中断，袋装碎石应由下向上铺设，并拍平铺匀，表面起伏差不得大于50mm，外江侧护滩抛石可由抛石船乘高潮冲滩抛石，若不能到达，抛石船就地抛石，人工搬运至工作面，冲坑抛石回填及防冲槽抛石在围堰拆除前用翻斗车或汽车将块石运到工作面抛石，灌砌块石用石料采用2m³装载机装车，10t自卸汽车运卸到工作面，采用人工砌筑，灌砌块石混凝土为c20细骨料一二级配混凝土，最大粒径2cm，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，拌和用水为干净淡水。混凝土拌和采用0.4m³移动式拌和机生产，胶轮车运输，采用人工铁锹抛灌，插入式振捣器捣固，混凝土灌注完毕，为保证混凝土有适宜的硬化条件，并防止不正常的收缩，砌体表面铺设草袋，保持潮湿状态，混凝土养护时间不少于10天，埋石砼挡墙埋石率20～30％，要求石料质地坚实，无风化和裂纹，砼中掺用的石料尺寸不应大于所浇筑部位最小厚度的1/3，且不得大于300mm，表面如有污泥、水锈，应用水冲洗干净，浇筑时，应逐层铺砌毛石并浇筑砼，直至挡墙顶面，保持毛石顶部有不少于100mm厚的砼覆盖层，所掺加毛石数量应控制不超过砼体积的20％，毛石铺放应均匀排列，使大面向下，小面向上，毛石间距一般不小于100mm，离开模板或槽壁距离不小于150mm，以保证能在其间插入振动棒进行捣固和毛石能被砼包裹；

(7)金属结构和电气设备安装：水闸工程的金属结构主要为工作闸门、检修闸门、启闭机及埋件，闸门孔口净尺寸均为8.0×6.7m，闸门在工厂制作平台上整体拼装，采用船运至附近码头，再用lt1040汽车式起重机吊装就位，起重机最大起重量为40t，承包单位在进行金属结构制作之前要及时查验材料质保书并抽样做材料理化性能试验，对一、二类焊缝按规范要求进行超声波探伤检查和x射线检查，对拼装焊接完成的金属结构进行外形尺寸和平整度检查，确保金属结构的制作质量，金属结构埋件采用二期混凝土预埋，埋件安装质量直接影响到闸门的安装质量，要求安装尺寸准确、固定可靠并符合图纸和规范要求，固定卷扬式启闭机从厂家采购成品，安装应以闸门起吊中心为基准，纵、横向中心偏差应小于3mm，水平偏差应小于0.5/1000，高程偏差宜小于5mm。

步骤(1)中土方工程施工程序：必须与建筑物施工相协调配合，尽快提供基础工程施工作业面，满足建筑物施工计划的要求，同时土方施工必须遵循土方挖填平衡调配的原则，充分利用符合设计要求的土料进行土方回填，尽量减少土方二次转运量。

步骤(6)中石方工程包括碎石垫层、袋装碎石、抛石和灌砌块石，石方工程的实施应严把砂石材料质量和施工质量关，对滤层的级配、石体的密实性、平整度应高度重视，块石应选择质地坚硬、耐久、纹理均匀、无裂纹的石料。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。