水闸施工技术在供水工程中的应用

2016-11-18吴超吴倬

城市道桥与防洪 2016年7期

关键词：箱涵涵洞闸门

吴超，吴倬

（浙江省第一水电建设集团股份有限公司，浙江杭州　310051）

水闸施工技术在供水工程中的应用

吴超，吴倬

（浙江省第一水电建设集团股份有限公司，浙江杭州310051）

通过某供水工程项目，针对该项目特点，取消了原闸首部位的上部桁架结构，采取合理的下闸顺序：双洞箱涵的右侧孔→双洞箱涵的左侧孔、新增涵洞，实现闸首部位无上部结构的倒流涵洞快速、安全下闸。

供水工程；水闸工程；下闸；新增涵洞

1　项目概况

某供水项目在河床中部增设一4 m×5 m矩形导流涵洞。双洞导流箱涵上游闸门设计采用混凝土叠梁门封闭，一期工程在施工时对上游围堰进行了优化，堰顶高程从EL.44.00 m降低至EL. 34.00 m与箱涵的顶板齐平，并取消了原闸首部位的上部桁架结构，箱涵在施工期间承担导流作用，下闸和封堵后，内部腔室用来布置管道和阀门。

新增涵洞没有设计闸门及相关设施，需要重新考虑下闸手段。鉴于原木和树枝堵塞导流洞的情况时有发生，在选择下闸方案时首先否决了逐个导流洞下闸的方案，而选择先封闭一孔再同时封闭其余两孔的方案，保证在任何条件下都有两个导流洞过水，从而降低堵塞的风险。最后确定的下闸顺序为：双洞箱涵的右侧孔→双洞箱涵的左侧孔、新增涵洞。

确定下闸顺序后明确工作顺序采取4月以前完成所有准备工作，包括技术准备，人员、材料、机械设备到位，施工道路完成。4—10月完成取水塔管道和二期浇筑，关闭取水口，依次完成各导流涵洞的下闸、堵头浇筑，完成阀室内管道安装和二期浇筑。

2　双洞箱涵右侧孔下闸

右孔箱涵上游进水口3块混凝土叠梁门下闸时间选在10：00—14:00，具体时间将根据现场准备工作完成情况以及水文（进口水位在29.2 m以下）、气象（晴朗无雨）条件确定。

2.1下闸前的准备工作

（1）上游施工道路完成排水沟开挖、碎石基层填筑、碾压、混凝土路面浇筑，与围堰顶部平顺相接，回车平台形成，围堰顶部经过修整具备通行条件。从坝顶通往围堰的三条人员进出通道全部清理一遍，保持畅通，并用标志牌做好明确标示。将大坝下游通道延伸至右箱涵出口洞顶位置。

（2）下闸前再对供风、供水、供电系统进行一次全面检查，确保设备处于安全位置，管路连接符合要求。用于右箱涵内部抽水泵全部到位，大坝上游照明充分。特别划定3频道作为下闸专用频道，安排两辆卡车作为下闸期间交通专用车辆，在路口和停车场安排专人负责指挥交通。

（3）租赁一台工况良好的45 t轮胎吊，配备合格的起重司机、起重工、信号工，准备2根10 t的吊带、2个10 t的卸扣、2根3 m长 25 mm的钢丝绳、1个3 t的葫芦，并做好吊具、吊耳的检查。

（4）清除箱涵上游进口处的树枝、圆木、垃圾，将门槽内部清理干净，不能有影响闸门下放的水泥结块、钢筋头、杂物。

（5）对叠梁门、门槽进行复测，检查体形是否满足下闸要求，对超出尺寸线的部分进行磨除，检查门体是否破损、开裂，将闸门底部、背水面一侧用砂轮打磨平整、光滑，将废旧皮带裁剪好以后，用胶水粘在底部和侧面，注意将吊环孔位置留出，吊环孔的大小要考虑上层闸门有偏移的条件下可以放下，闸门底部再粘贴2道膨胀止水条。

（6）准备好堵漏材料，如棉絮、黏土、膨胀止水带、干黄豆、干海带、短钢筋。将右孔箱涵位置阀室活动板剩余部分拆除。着手启动下游道路和消力池围堰填筑，确保不影响右箱涵水平管道运输。完成EL.44.00 m喇叭口混凝土浇筑，完成已安装门槽轨道加固和混凝土浇筑。

2.2下闸流程和方法

（1）下闸流程：空载试车和原地试吊→叠梁门运输→下闸→撤退→堵漏。预制叠梁门单块尺寸为2.1 m×4.55 m×0.53 m，重量13.6 t，顶部设置2个吊环。叠梁门在捆绑、装车、卸车时要用皮带包裹吊点、支点的边角位置，堆放处必须垫方木，下闸前完成背水面打磨和水封安装。

（2）叠梁门依次下闸后，观察门槽渗水情况，由于旱季一般流量较小和左箱涵的导流，闸门前上游水位较低，可以利用棉絮包裹干黄豆、干海带后缠绕钢筋形成棉絮棒，塞入门槽侧面减少渗水。充分利用第二、三块闸门处于水面以上的有力条件，利用玻璃胶充填水平缝隙，再用水泥砂浆抹平。底坎位置如果渗水较大，可以在上游紧贴闸门位置安装顺序抛入黏土袋。人员进入箱涵内部对渗水较大部位用木楔、钎子将棉絮钉入缝隙。

（3）卸钩、堵漏人员乘坐吊篮下到水面位置时，必须做好双保险，安全绳系在箱涵地锚上，安全带挂在起重机小钩上。

3　双洞箱涵左侧孔和新增涵洞下闸

3.1下闸前的准备工作

由于左孔箱涵下闸完成后将进入蓄水阶段，大坝上游面水位以下将无法施工，以下工作需在下闸前逐项检查确保完成：

（1）取水塔门槽埋件及二期混凝土施工。完成取水塔内管道安装，门槽埋件及二期混凝土浇筑完成并达到强度要求。

（2）取水塔门体及拦污栅无水调试，无水调试在排架拆除前进行，确保门体能正常下放，止水效果满足设计要求，对可能出现的下放障碍进行处理。

（3）取水塔及大坝上游面缺陷处理工作。

（4）右孔箱涵施工完成。在左孔箱涵下闸前完成右孔箱涵管道及第一段封堵混凝土的浇筑及回填灌浆工作，满足挡水条件。

（5）右孔箱涵入口拦污栅安装。在右孔箱涵第一段堵头施工完成凿除侧面活动墙，完成入口拦污栅安装。

（6）大坝位移监测、渗压计、正倒垂等安全监测取得初始读数。

（7）从EL.34.00 m平台修筑一条施工便道至左岸坝前EL.55.00 m卷扬机平台用于卷扬机操作及人员撤离。

（8）从大坝主水管分接支管至闸门槽部位为下闸过程中门体水封橡胶与门槽接触面的淋水润滑。

（9）为避免水位上涨过快，卷扬机控制柜安装在坝顶部位。

3.2吊装设备配置

上游EL.34.00 m平台配备一台45 t轮胎吊，用于第一块叠梁门的下放、后续两块叠梁门的转移及龙门架安装，在龙门架全部安装完成后沿右岸施工道路进行撤离。坝顶EL.86.35 m高程、新增涵洞正上部布置一台25 t吊用于新增涵洞翻板门的下闸。所有吊车及吊具施工前均需进行全面检查，起重人员持证上岗。同时，为应对上游道路可能受降雨影响破坏及起吊设备故障等突发情况，上游面配备一台CAT330挖机配合45 t吊车撤离工作。

3.3下闸流程和方法

左孔箱涵及新增涵洞下闸施工流程如图1所示。

图1　下闸施工流程

3.4左孔箱涵下闸

左孔箱涵下闸具体操作布置。先采用45 t吊下放第一块叠梁门，第一块叠梁门下放完成后立即进行底坎及侧轨的堵漏施工，同时可安装临时钢支柱。将临时钢支柱采用45 t吊垂直吊装至第一块叠梁门顶部，并紧靠门槽侧轨布置，钢支柱上部悬挂牵引绳，方便拆除。采用钢管支撑进行钢支柱的固定。将钢管支撑两端悬吊至钢支柱上的卡盒内。钢支撑两端悬挂牵引绳，方便拆除。吊装上部两块叠梁门。将上部两块叠梁门依次吊入门槽，并临时固定在临时钢支柱上，采用事先布设好的对穿螺栓将两个门体连接成整体。按照预拼装的连接线安装剩余的一根龙门架立柱及龙门架上部横梁。横梁安装完成后EL.34.00 m平台吊车及电气设备立即进行撤离，挖机待命。穿钢丝绳。采用20 mm的6×19号钢丝绳按顺序逐层绕过动滑轮及定滑轮，绕出绳头经主梁上的定滑轮引出并经过转向滑轮通过15 t卸扣与卷扬机钢丝绳连接。采用卷扬机牵引使上部两块叠梁门吊离临时钢支柱30～40 cm，拉扯钢管支撑及钢支柱上的牵引绳拆除钢管支撑及临时钢制柱。

待钢支柱拆除、吊车撤离后采用卷扬机进行叠梁门下放。下放完成后采用氧割割除卷扬机锚固螺栓，采用布置在坝顶的25 t吊将卷扬机调至坝顶。门体下放完成后根据水位上涨情况进行堵漏施工，水位低于EL.33.0 m时可在EL.34.00 m平台人工堵漏，水位EL.33.0 m以上采用牵引浮排进行堵漏施工。

3.5下闸施工注意事项

（1）闸门下放过程中，应保持闸门平衡，防止因门体倾斜而出现门叶卡阻现象。

（2）闸门下放速度应控制在低于0.5 m/min，避免出现超速现象。

（3）闸门入水前应做停顿检查，主要检查闸门的平衡性及水下有无障碍物。

（4）闸门下放过程中，门体橡胶水封与门槽止水基座之间采用淋水润滑，并根据现场情况可在基座面或橡胶止水表面抹黄油。

3.6新增涵洞下闸

左孔箱涵如顺利下闸，则在左孔箱涵下闸完成后立即进行新增箱涵下闸。在大坝坝顶，新增涵洞上部布置一台25 t汽车吊用于下闸；采用15 t卸扣将翻板门预留钢丝绳与吊车钢丝绳进行连接；移除EL.80.00 m锚固板部位临时固定，采用汽车吊进行下闸；下闸完成后解除翻板门预留钢丝绳与吊车钢丝绳间连接卸扣；人员进入新增涵洞内部，利用翻板门面板部位预留锚钩内拉翻板门，确保门体止水效果；封堵完成后立即进行新增涵洞第一段堵头混凝土浇筑。