船閘翻板門的穿墻管高壓注漿施工工藝

鄭先野

1 工程概述

北侖區梅山水道抗超強臺風漁業避風錨地工程南堤樞紐船閘為單級雙線 500噸級Ⅳ級船閘，船閘凈寬12m，閘室凈長120m。船閘為軟基液壓翻板鋼閘門式船閘。主要由外海側導航墻、外海側隔墩、活動鋼橋、外海側閘首、閘室、內港側閘首、內港側導航墻、內港側隔墩組成。閘首在一線、二線船閘處各有2個，每個閘首東西側各設1個穿墻水封管，共需進行8個穿墻水封管的灌漿施工。具體設計要求如下：

1.1 施工材料

1.1.2 灌漿料，參數要求：強度必須大于C40強度等級、抗滲等級不小于W6、灌漿料的最大氯離子含量不大于0.06%。

1.1.2 預埋注漿管，要求全斷面可灌漿，布置2圈。

1.1.3 預埋注漿管的灌縫材料，采用裂縫修補材料。

2.2 施工要求

2.2.1 灌漿料流動性滿足施工工藝要求，不會堵管。

2.2灌漿料凝固時間不宜太短，滿足施工灌漿時間要求。

2.2.3 灌漿壓力按照規范執行，花紋注漿管的注漿壓力要滿足規范要求。

2.2.4 做好灌漿管和預埋注漿管的封口措施。

2 施工方法

2.1 空壓機填筑

穿墻水封管的填筑區域近似為直徑2.27m～2.54m之間的圓環，因此灌漿填筑需采用空壓機填筑的施工工藝，確保圓環內部填筑密實。

2.2 施工設備

灌漿填筑采用單聯二級過濾凈化器、單相雙值電容電動機空壓機、PVC增強軟管。空壓機額定功率2.2kw，PVC軟管直徑50mm，有利于將填筑材料在短時間內注入構造物內。

2.3 填筑材料

灌漿料采用臺灣安固工程股份有限公司生產的AC-100無收縮水泥系列材料。AC-100是預拌式非金屬性粉狀之無收縮灌漿材料。系由無收縮劑添加適量的水泥及石英砂，均勻拌合而成，在施工現場加水拌合即可使用，具有優良的流動性，使用后產生強力握裹，不收縮，阻斷毛細現象，滿足應力傳遞。

2.4 灌漿填筑施工

2.5 灌漿填筑施工準備

在底軸套管安裝前，對穿墻水封管內壁的兩道止水環的“十”字方向切割4個缺口（5cm×5cm），確保灌漿填筑施工時的灌漿料能確保在兩道止水環之間流淌，從而確保灌漿的空隙處密實。另外對穿墻水封管的內壁進行清理干凈，同樣在立模前再用空壓機進行第二次清理灌漿區域的雜物。

2.6 灌漿填筑施工

首先沿著穿墻水封管的兩側止水環根部埋置并固定好2根預埋式花紋注漿管，注漿管的一端位于穿墻水封管底部外露，用于注漿的進口;另一端位于穿墻水封管的頂部外露，用于注漿的出口。

然后在穿墻水封管與底軸套管之間的圓環側面設置模板，模板采用3mm鋼板焊接在穿墻水封管和底軸軸套的止水環外壁上，并將模板與預埋管的側壁的接觸面密封，防止灌漿填筑過程中漿液外流。其中穿墻水封管的空箱側模板全部封閉密封（頂部預留一出氣管，待灌漿料溢出后進行封閉），穿墻水封管的航道側的底部模板預留一灌漿管施工的預留口，待最后灌填完成進行封閉。

灌漿填筑時將調好的無收縮水泥漿導入單聯二級過濾凈化器，凈化器兩頭分別連接空壓機和PVC軟管。灌注填筑施工時從底部開始灌注，逐步抬升，確保灌注區域密實。灌注填筑料時設備放置在閘首航道側，開始灌漿時，灌漿管伸入穿墻水封管的航道側底部的止水環與外壁之間，隨著填筑料的上升，直至灌漿整個穿墻水封管與底軸套管之間的空隙處。

灌漿結束條件為在持續壓力0.8MPa的情況下，延續灌漿5分鐘即可結束。

2.7 注漿施工

無收縮灌漿料灌注施工后一般間隔1～2天左右，即可進行全斷面一次性注漿施工。注漿管是一種預埋系統，用于混凝土中的施工縫、冷接縫、管子滲縫、地墻之間空隙等處的永久密封。全斷面一次性注漿管是一種設計獨特的灌注漿管系統，該產品用鋼彈簧做支撐骨架，外包裹一層無紡布濾布層，最外層用尼龍絲網包裹。在管內壁和混凝土的接縫之間安裝注漿管是非常合適的?？梢酝ㄟ^設定在表面的PVC端口注入漿液加以封堵這種方法可以密封接縫，合適的注漿時間可以選擇在混凝土養護結束后進行注漿。注漿管的內徑為8mm，外徑為12mm。注漿的材料選用環氧樹脂灌縫劑，采用上海悍馬建筑科技有限公司生產的HM-120L裂縫灌注膠。

全斷面一次性注漿是施工關鍵工序，應確保注漿質量，注漿機具、器具及管子在注漿前應進行檢查，運作正常時方可使用。注漿導管與注漿管連接應牢固，嚴密，導管末端應臨時封堵嚴密。注漿管在立模前事先固定在穿墻水封管內壁的兩側止水環底部，同時要求注漿管的兩端均外露于穿墻水封管的外側（外露長度不小于15cm），以便于注漿施工。每個穿墻水封管內在閘首航道側和空箱側各埋設2根半圓弧狀的注漿管，其交叉重疊部分長度大于15cm。

注漿從最低的注漿端開始，將材料向上擠壓，為保證注漿效果宜使注漿液低壓緩進。注漿時注漿壓力控制在0.2～0.4MPa。壓力逐漸升高，防止驟然加壓。達到規定壓力后，應保持壓力穩定，以滿足注漿要求。注漿材料不再流入并且壓力計顯示沒有或者幾乎很少壓力損失，應維持該壓力至少2分鐘。

注漿結束后，應立即拆除管道，并清洗干凈設備。

2.8 環氧砂漿封閉抹面

根據設計要求對穿墻水封管的臨水面采用環氧樹脂砂漿封閉抹面，增加光滑性和防滲性。環氧砂漿采用湖南固特邦JN-MG系無溶劑、三組分改性環氧樹脂砂漿，具有良好的流動性和極高的強度。灌漿口和注漿管的封口也均采用環氧砂漿進行封閉。

2.9 質量檢查

根據設計要求的穿墻水管填筑施工要求，通過雙重措施來確保穿墻水管填筑料密實性和防滲性到達設計要求：一是采用無收縮的灌漿料來確保填筑料與穿墻水管內壁的密實，二是通過二道預埋注漿管后續壓力注漿的工藝來確保細微的空隙填筑密實，確保穿墻水管填筑料不滲水。因此穿墻水管填筑施工的質量檢查一是檢查各道施工工序的質量是否滿足施工工藝要求，二是通過施工完成后的外觀檢查，是否存在外觀的缺陷，尤其是對灌漿、注漿的進口和出氣口封堵質量進行檢查，確保滿足施工要求。

翻板閘門軸套在混凝土澆筑完成后受混凝土本身收縮影響，接觸面會產生空隙，影響船閘后期的使用運行。該措施實施后，經現場實際檢驗，在閘首放水后灌漿密封區域能承受住近10m的水壓，未發生滲水現象。對于類似結構的工程具有一定的借鑒意義。

參考文獻：

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