閘門門槽一期直埋技術工藝探討

王建新，焦華偉

（五凌電力有限公司五強溪電廠，湖南 沅陵 419642）

為解決閘門門槽二期施工工藝中存在的高排架作業風險等問題，業界在滑模施工的基礎上進行優化提升，總結提出了閘門門槽一期直埋施工技術，并在白鶴灘、大藤峽、五強溪擴機等多個水利水電工程施工中得以應用，目前已被逐漸推廣。

1 門槽一期直埋施工方法

閘門門槽一期直埋施工原理為：依托門槽云車為載體對門槽埋件進行安裝和加固，門槽埋件安裝完成后進行模板安裝，取消了傳統門槽施工工藝中二期混凝土施工工序,實現了一期直埋，使門槽埋件安裝先于混凝土澆筑，從而有效解決了部分二期混凝土施工中存在的安全、質量隱患，縮短了門槽施工總工期[1]。門槽云車結構，如圖1所示。

圖1 門槽云車結構示意

1.1 施工流程

門槽一期直埋施工流程，如圖2所示。

圖2 門槽一期直埋施工流程

1.2 測量控制點設置和測量控制

門槽設備（底檻、主軌、反軌、門楣）現場安裝測量時，必須嚴格控制尺寸，保證門槽位置的相對偏差在允許范圍內。門槽主軌、反軌相對門槽中心和孔口中心線、工作面平面度、止水面平面度、頂水封面相對底檻的高度、底檻平面度均為關鍵測量項目。

門槽的底檻高程、孔口及門槽中心線均應設控制點，控制點必須放置每孔底檻附近焊接的基礎板或其他結構物（必須牢靠）上。門槽設備安裝測量以門槽中心線、孔口中心線、底檻高程為測量控制基準，需要反復校核，確保無誤。測量放點可根據現場實際情況對所放的點、線作適當調整，但必須是與X軸、Y軸方向平行的線，以保證其準確性。

1.3 底檻安裝

底檻高程前兩倉混凝土澆筑前，在底檻范圍內預埋槽鋼，埋置深度及間距應符合相關要求。底檻高程前一倉混凝土備倉期間，使用槽鋼和角鋼焊接底檻的支承托架（控制托架的高程、位置），將底檻吊裝至托架上，采用千斤頂、花籃螺栓進行調整，使底檻各控制尺寸滿足要求。對稱安裝、焊接底部拉桿，焊接時應注意控制底檻變形，搭接長度滿足圖紙要求。

底檻施工注意事項有：①底檻吊裝前將底檻部位清理干凈，托架與預埋件需焊接牢固；②安裝前，對底檻進行平面度檢測，檢測合格后再進行安裝；③底檻安裝在托架上，根據預先放置的安裝點線把底檻調整到位，然后進行加固，加固時注意焊接順序，控制焊接變形。

1.4 首節主軌安裝

按照底檻測量控制點線，將首節主軌安裝到位。下端的門槽中心線和孔口中心線位置正確后固定，并將上端用線墜找正后測量垂直度或傾斜度，主軌的垂直度或傾斜度按照0 誤差控制，待上下左右固定完成后進行復檢，合格后具備云車吊裝條件。首節主軌安裝，如圖3所示。

圖3 首節主軌安裝

1.5 門槽云車安裝

清理門槽云車位置范圍內的無關部件，起吊前在云車立柱上拴牽引繩，以便在空中穩定云車并調整其位置。繩長滿足吊裝角度不大于60°的要求，拴繩的位置應使得云車整體吊裝后基本處于立直狀態。對準門槽后緩慢下落，下落過程中需人工調整云車位置，避開周圍的鋼筋等物件，避免碰撞，保證云車順利進入門槽空間內。

云車吊入后，將對應的定位面與首段主軌結合緊密，門槽云車就位如圖4 所示。復核云車的安裝位置和門槽主軌安裝面的傾斜度，在底部用4 個機械千斤頂進行調節，調節完成后將云車通過型鋼焊接固定在底檻上，經檢驗合格后準備吊裝反軌。

圖4 門槽云車就位

1.6 首節反軌安裝

根據底檻上的控制點線進行反軌的吊裝，軌道吊入后利用云車桁架作為受力點進行臨時固定，準確調整反軌底部位置后，利用門槽云車上的反軌調節裝置、輔助調節裝置和調節拉桿，調整反軌垂直度和平面度并焊接在底檻上，軌道與云車定位及調整裝置如圖5所示。主反軌之間的距離即為門槽設計跨度，待調整到設計位置后用鋼筋和云車焊接加固，按規定焊接軌道錨筋。

圖5 軌道與云車定位及調整裝置示意

門槽云車垂直度檢查方法為：基準線為底檻上邊緣，主要控制主軌導向部件的垂直度，可用5 kg線錘、鋼直尺垂直向上復核定位和安裝精度。

1.7 第二節軌道安裝

當首節軌道高度不能滿足混凝土澆筑的高度時應進行第二節軌道的安裝，第二節軌道的安裝步驟如下。

（1）吊入主軌。軌道吊入后利用云車桁架作為受力點進行臨時固定，使主軌軌道面與云車定位面貼合。準確調整軌道位置，安裝精度檢查方法以鉛垂為主，輔以全站儀進行校正（防止安裝累積誤差），也可以采用激光儀器等設備進行校正。軌道安裝時如軌道剛性較大不能調校時，主軌定位面與軌道面之間的距離在設計安裝允許范圍內時，可在主軌定位面與軌道面之間加墊片以消除間隙。

（2）吊入反軌。利用云車桁架作為受力點進行臨時固定，通過云車上的反軌調整裝置調整反軌及軌道的寬度，將其調整到設計位置。

（3）用鋼筋將主、反軌和云車焊接加固，并復查軌道的安裝尺寸，按規定焊接錨筋。驗收合格后，進行混凝土澆筑。

1.8 云車提升

當軌道頂面超過門槽云車頂部過高或混凝土澆筑倉頂面超過門槽云車頂面時，應對云車進行提升。提升前，應確認門槽及臨近附著混凝土能承載云車重量。

1.8.1 提升系統安裝

焊接軌道側鋼絲繩吊耳，并將其與軌道非加工面焊接牢固；安裝調試提升系統及其動力站和電控柜，并做帶電空載試驗；將提升系統的鋼繩活動端和吊耳（固定端）進行可靠連接。

1.8.2 提升準備

提升前，應將云車上的雜物清除干凈，嚴禁堆放重量過大物件以免造成提升系統超載。云車上的附加重量應均勻放置，以免造成提升時系統受力不均。

首次提升時，解除云車與底檻的支撐，同時解除軌道與云車之間的焊接或螺栓所有連接點。

第二次及后續提升時，解除軌道與云車之間的焊接或螺栓所有連接點（托架除外：進入提升程序后，提升系統的鋼絲繩支撐云車重量后托架方可解除）。進入提升程序時，應在主電源箱處安排專人守護，如出現門槽云車電控系統失效時應及時切斷主電源。

1.8.3 提升過程注意事項

提升過程中必須密切觀察云車和相鄰建筑不應干涉，電動葫蘆掛鋼絲繩端吊鉤與其他部件不應干涉，卸扣與云車不應干涉，模板隨門槽云車一起提升時與構筑物不應干涉，以確保自爬升順利、安全。

1.8.4 云車固定

云車提升到預定位置后應進行固定，用反軌調節裝置將云車下端主軌定位面與已經澆筑固定的主軌頂緊，門槽云車固定如圖6 所示。托架（型鋼）貼緊云車橫擔下方，在主軌側將托架焊接在主軌非工作面上，如圖6的焊接1所示。待焊縫冷卻并達到承力要求后逐個放松主軌側電動葫蘆，同時檢查拖架承載能力并確認其是否安全。調整云車垂直度、傾斜度。同理焊接反軌側托架，如圖6 的焊接2 所示。待焊縫冷卻并達到承力要求后放松反軌側電動葫蘆并確認其是否安全。檢查云車垂直度達到要求后，將主、反軌側云車主梁橫擔與托架全部進行焊接固定并鎖緊調節裝置，如圖6的焊接3所示。托架焊接過程中應嚴格接地，防止鋼絲繩過電。

圖6 門槽云車固定示意

2 門槽一期直埋施工注意事項

2.1 軌道及門楣加固注意事項

門槽一期直埋施工中軌道與云車連接固定，形成相對整體。因一期直埋工藝取消了插筋布置，軌道埋件缺少與其他可靠結構物連接的方式，所以在實際施工中發現若混凝土澆筑不能保證整體均勻澆筑上升的情況下，會造成云車某一側受壓過大，進而可能造成軌道埋件發生位移，影響軌道整體垂直度偏差。

為加強軌道埋件與云車整體抗偏移能力，應在上一倉混凝土初凝時在相應位置布置拉錨筋，并在本倉澆筑準備中通過型鋼與拉錨筋焊接固定，增強軌道埋件與云車整體抗偏移能力，軌道加固方式如圖7 所示，其中拉錨筋與型鋼規格應根據抗拉計算得出。

圖7 軌道加固方式示意

門楣安裝施工中存在同樣的問題，應在門楣安裝上一倉混凝土澆筑施工前布置型鋼支架，支架預埋深度及型鋼規格應根據門楣受壓面積與本倉混凝土澆筑高度計算得出，門楣加固方式如圖8所示。

圖8 門楣加固方式示意

2.2 混凝土澆筑注意事項

門槽云車提升及軌道、模板安裝完成經檢查合格后，準備澆筑混凝土；澆筑混凝土時，應在門槽左右、正面和側面各保留一處線錘，并在門槽底部的適當位置布置監測點。混凝土澆筑期間，對門槽安裝的精度進行實時監測，避免發生劇烈沖擊碰撞、超過預定分層高度等對門槽安裝精度不利的情況[2]。

混凝土澆筑時前后左右應對稱下料，控制堆料高差最大不超過0.5 m，避免振動棒緊貼門槽埋件振搗。混凝土澆筑施工期間，應密切監測門槽精度變化，發現異常情況及時停倉處理，待危害因素排除后再恢復施工。

2.3 云車提升前注意事項

考慮混凝土凝固過程中的膨脹與收縮，應在門槽云車提升前復測軌道垂直偏差，確保數據合格；若發生尺寸超標情況應及時處理，避免云車提升后需要高排架作業所帶來的風險。若門槽軌道外漏面為碳鋼材質，則應在云車提升前完成除銹防腐工作。

3 結語

閘門門槽一期直埋施工在五強溪擴機工程中的良好應用有效減少了施工工序，因取消二期混凝土澆筑從而避免了門槽部位排架、溜槽、模板安裝拆卸及搭設，減少了施工輔助贅余，加快了施工進度；避免了二期混凝土高排架施工中高空腳手架作業風險，有效提升了作業安全性；門槽混凝土一次成型較二期施工在質量方面有較大提升，消除了混凝土結合面錯臺、蜂窩麻面、結合不良等問題。

在軌道埋件固定方面，應根據施工具體情況確定軌道、門楣加固方式，以保證混凝土澆筑過程中仍有足夠的抗偏移能力。

綜上，閘門門槽一期直埋技術較傳統二期施工方式在多方面有較明顯的提升或改善，值得在水利或類似工程中推廣應用。