平面鋼閘門導軌一次施工技術應用探討

楊培金

（威海水利工程集團有限公司，山東 威海 264200）

平面鋼閘門是水工建筑物中經常用到的結構，具有結構簡單，操作安全方便，便于檢修，經濟合理等特點。鋼閘門一般包括門葉、主輪裝置、側輪裝置、止水裝置和導軌等，其中導軌安裝是重點工序，關系到閘門的安裝質量和運行效果。

傳統的平面鋼閘門施工中，導軌安裝采用的是“導軌預埋件+二期混凝土”的施工工藝，存在工序較多、工期較長、二期混凝土振搗不密實、導軌與閘墩接縫外觀質量差，施工成本高的缺點。

平面鋼閘門導軌一次施工技術具有施工質量高、整體性好、工期短、施工成本低的特點，很好地解決了上述問題。

1 技術原理

傳統工藝將閘門槽混凝土和閘墩混凝土分成兩期施工，主要原因在于導軌自身重量大，不易固定，澆筑混凝土時一旦發生震動，容易造成導軌偏移，進而影響閘門的安裝質量。

平面鋼閘門導軌一次施工技術，通過預埋件將導軌的底部焊接固定，然后采用不易變形的剛性材料將導軌自下而上焊接固定，為導軌提供一個固定支撐，利用獨立作業平臺進行導軌的安裝和加固，通過精確測量控制安裝精度，再利用鋼模板、門槽芯模和支撐體系進行整體支撐，最終完成導軌及混凝土的一次施工。

2 工藝流程及操作要點

2.1 施工工藝流程

導軌埋件及其他材料制作→底板埋件固定→作業平臺搭設及驗收→導軌支撐體系定位及安裝→導軌定位及安裝→鋼模板及門槽模板安裝→混凝土澆筑。

2.2 操作要點

1）底部埋件固定。在閘底板鋼筋安裝時，通過測量儀器精確放樣，在門槽位置處設置定位鋼板預埋件，鋼板埋件通過錨固筋與底板鋼筋焊接牢固，保證閘底板混凝土澆筑時預埋鋼板不位移。預埋件埋置深度80 cm，預埋鋼板規格為400 mm×400 mm×10 mm，每導軌底部設置1 塊。預埋件規格及布置如圖1 所示。

圖1 底部埋件大樣及布置

2）作業平臺搭設。作業平臺采用落地式雙排腳手架，由于地處入海口，風荷載較大，且無穿墻件固定，為防止架體傾覆，將相鄰兩閘墩間的腳手架連接成整體。作業平臺不與模板支撐體系共用，只是作為人員操作平臺使用。作業平臺的搭設必須符合規范要求。

3）導軌支撐體系定位及安裝。導軌支撐體系定位及安裝是在閘底板混凝土施工完成、閘墩鋼筋綁扎完成后進行的。導軌支撐系統分豎向和橫向體系，檢修門槽豎向體系主要是采用Ф100 的鋼管，工作門槽豎向體系采用Ф40 的鋼管。鋼管底部與預埋鋼板固定，布置在導軌外側。

閘底板澆筑完成后將預埋鐵板表面清理干凈，并進行除銹處理。施放軸線及定位控制線，再施放出主、反軌安裝位置線和支撐鋼管位置，并進行復核。在豎向支撐鋼管安裝部位做出標記，采用起重機吊運鋼管，人工利用作業平臺輔助安裝。底部就位后焊接固定，然后用線錘或者垂直儀等進行垂直方向的測量定位，人工輔助就位后與閘墩鋼筋焊接，然后依次進行豎向支撐鋼管固定，各支撐鋼管采用C22 螺紋鋼筋水平橫向焊接連接，形成穩固的整體，如圖2、圖3 所示。

圖2 導軌支撐錨固平面圖

4）導軌定位安裝。導軌采用起重機從閘墩頂部下放至墩底，上下均安排工人輔助定位，導軌自下而上與支撐鋼管焊接。先臨時點焊固定，復核位置無誤且各項安裝公差或極限偏差符合規范要求后再焊接牢固。

豎向鋼管與導軌之間采用C22 螺紋鋼筋水平焊接連接，每處焊接2 根水平鋼筋，豎向間距50 cm。每閘門槽的4 根導軌內部采用C22 螺紋鋼筋交叉焊接固定，豎向間距100 cm，如圖4、圖5所示。

圖4 豎向導軌定位安裝立面圖

圖5 豎向導軌定位安裝平面圖

5）鋼模板及門槽模板安裝。導軌安裝完成后，再次對安裝位置和各項安裝公差或極限偏差進行復核，確認無誤后，導軌焊接處作防銹處理。然后進行閘墩模板安裝。

閘墩采用定制鋼模板拼裝。模板采用桁架式鋼框架、厚度4 mm 鋼板做板面，[10 槽鋼桁架按間距0.8 m 布置；豎向及水平圍檁均采用[14 槽鋼，豎向圍檁間距與桁架間距相同；水平圍圍檁間距按0.5 m 布置；鋼模板采用Ф22 止水對拉螺栓加固。閘墩門槽處采用2 cm 厚木膠板加工成盒狀。鋼模板安裝前要除銹并刷脫模劑，模板從底部開始分層安裝，每層模板安裝完成后都要校核垂直度、內部尺寸等項目，模板安裝完成后再進行一次整體全項目復核，經驗收合格后方可開始下一工序施工。

6）混凝土澆筑。混凝土澆筑分層進行，控制每層混凝土澆筑厚度不超過30 cm，確保支撐體系和模板在施工過程中受力均勻，每層澆筑振實后再下料。混凝土與導軌接觸面部位尤其要注意振實，振搗器不要直接碰撞鋼筋、模板、導軌和支撐體系。在混凝土澆筑過程中，安排專業人員對模板和導軌進行全程檢查，一旦發現位移、變形現象及時采取處理措施，必要時暫停混凝土澆筑并進行處理。

混凝土澆筑時，其自由下落高度控制在2 m以內，防止骨料離析。混凝土采用泵車澆筑，將泵車布料臂軟管加長，盡量減小混凝土自由下落高度，避免混凝土下料沖擊造成導軌位移、變形。

3 質量控制措施

3.1 測量控制

導軌定位安裝非常關鍵的問題就是測量定位控制，這是所有工作的基礎。從底板預埋件高程、位置偏差控制，到導軌加固垂直度和水平位移偏差控制，要求都非常高，允許偏差控制在2 mm內。所使用的測量儀器在使用前必須經過專業機構校準合格后方可使用，并采取復核檢查方法來保證測量的準確度。

3.2 焊接質量控制

焊接質量控制主要在人員、設備、環境、工藝等方面。無論是預埋底板焊接，還是支撐鋼管連接焊接或導軌的加固焊接，每個步驟都要嚴格對待，不得馬虎。對參與焊接施工的作業人員做好技術交底工作，參加焊接施工的作業人員必須是持證上崗。焊接設備在使用前要調試合格。

為保證焊接質量，施焊前操作人員應在焊接試板上試焊，調整好焊接參數，保證焊接工作順利完成。為了預防內焊瘤的產生，在施焊的過程中還要對焊接的速度、電流強度進行嚴格的控制。露天焊接施工應在恒溫情況下進行焊接，如焊接環境溫差較大，應對焊縫進行保溫措施，防止焊縫因溫差原因產生收縮變形，杜絕在雨天進行焊接施工。

焊接完成后對焊接質量進行檢查。焊接質量的檢驗方法主要有外觀檢查、超聲波探傷檢驗和射線檢驗。對于一級焊縫，需經外觀檢查、超聲波探傷、X 射線檢驗都合格；對于二級焊縫，需外觀檢查、超聲波探傷合格；對于三級焊縫，只需外觀檢查合格即可；考慮到預埋鋼板和支撐鋼管連接屬于加固措施，且導軌外部有模板加固，對焊縫質量要求較低，因此本工程焊縫均按三級焊縫，只進行外觀檢查。

3.3 混凝土澆筑質量控制

混凝土泵車將混凝土入倉后及時進行平倉振搗，采用插入式振搗器振搗。澆筑第一坯混凝土前，在基面先鋪一層厚2~3 cm、與混凝土同配比的水泥砂漿，使立面結構與基面達到良好結合。立面結構分層下料、平倉、振搗，每層厚度控制在25～30 cm，并嚴格控制澆筑速度，每小時控制在0.5～0.6 m。為加強上、下層混凝土結合，振搗上層混凝土時振搗器插入下層混凝土5 cm 左右。振搗點必須布設均勻，振搗時間要適宜，同時控制盡量不觸及模板、鋼筋及埋件等。對邊角振搗器不便操作的部位，輔以人工搗固密實。

混凝土澆筑應連續進行，如因故中止且超過允許間歇時間，按工作縫處理。

3.4 質量保證措施

1）做好質量保證體系建設，嚴格執行質量檢驗制度。

2）需要做好項目合同及設計文件的研究工作，在此基礎上進行施工組織計劃的編制工作。

3）根據施工圖設計對所涉及的各項數據以及施工圖中的關鍵項目進行檢查，并安排專人做好測量工作，對獲得的數據及時進行實測分析。一定要確保施工前采集的各項成果及數據的完整性、真實性、有效性，確保質量檢驗符合相關法律法規、規范、標準的要求。工作人員需要對檢測記錄備份，做好保管工作，還要保證檢測區域在整個項目中具有代表性，選取時一定要特別注意。