中小型水闸建设中常见问题成因与对策

水闸是一种常见的水利工程，以堤围、各类水闸、电排站为代表的水利工程设施遍布各镇街，捍卫人民生命和财产安全。然而，水闸工程结构构造复杂，施工环节质量控制难度大，在施工过程中若不严把质量关，会降低工程质量，给以后的管理工作带来一定的影响，因此水闸建设工程质量问题切不可马虎。
一、底板施工
闸室地基处理后，对于软基应铺素混凝土垫层8～10 cm，以保护地基，找平基面。垫层养护7 d后即在其上放出底板的样线。首先进行扎筋和立模，距样线隔混凝土保护层厚度放置样筋，在样筋上分别画出分布筋和受力筋的位置并用粉笔标记，然后依次摆上设计要求的钢筋，检查无误后用丝扎扎好，最后垫上事先预制好的保护层垫块以控制保护层厚度。上层钢筋是通过绑扎好的下层钢筋上焊上三角架后固定的，齿墙部位弯曲钢筋是在下层钢筋绑扎好后焊在下层钢筋上的，在上层钢筋固定好后再焊在上层钢筋上。立模作业可与扎筋同时进行，底板模板一般采用组合钢模，模板上口应高出混凝土面10～20 cm，模板固定应稳定可靠。模板立好后标出混凝土面的位置，便于浇筑时控制浇筑高程。一般中小型水闸采用手推车或机动翻斗车等运输工具运送混凝土人仓，且须在仓面设脚手架。脚手架由预制混凝土撑柱、钢管、脚手板等构成。支柱断面一般为15 cm×15 cm，配4根直径6mm架立筋，高度略低于底板厚度，其上预留三个孔，其中孔1内插短钢筋头和底层钢筋焊在一起，孔2内插短钢筋头和上层钢筋焊在一起，增加稳定性，孔3内穿铁丝绑扎在其上的脚手钢管上。撑柱间的纵横间距应根据底板厚度、脚手架布置和钢筋架立等因素通过计算确定。撑柱的混凝土强度等级应与浇筑部位相同，在
到设计强度后使用；断裂、残缺者不得使用，柱表面应凿毛并冲洗干净。 底板仓面的面积较大，采用平层浇筑法易产生冷缝，一般采用斜层浇筑法，这时应控制混凝土坍落度在4 cm以下。为避免进料口的上层钢筋被砸变形，一般开始浇筑混凝土时，该处上层钢筋可暂不绑扎，待混凝土浇筑面将要到达上层钢筋位置时，再进行绑扎，以免因校正钢筋变形而延误浇筑时间。
为方便施工，一般穿插安排底板与消力池的混凝土浇筑。由于闸室部分重量大，沉陷量也大，而相邻的消力池重量较轻，沉陷量也小。如两者同时浇筑，较大的不均匀沉陷会将止水片撕裂，为此一般在消力池靠近底板处留一道施工缝，将消力池分成大小两部分。当闸室已有足够沉陷后即浇筑消力池二期混凝土，在浇筑消力池二期混凝土前，施工缝应注意进行凿毛冲洗等处理。


二、闸墩及底板裂缝的控制
混凝土表面裂缝是由于混凝土内部与表面散热速率不一致引起较大的表面拉应力, 超过了混凝土的极限抗拉强度, 从而产生表面裂缝。贯穿温度裂缝多是由于外界约束力而引起的, 如闸墩浇筑时温度高及水化热大, 使混凝土温度很高。混凝土冷却收缩时, 受到闸底板的约束, 混凝土内部出现较大的拉应力, 当超过混凝土的极限强度时而产生裂缝。预防混凝土裂缝的措施可从降低混凝土的水化热及混凝土的人仓温度人手。如选用发热量低的矿渣水泥, 优化配合比设计, 减少水泥用量, 降低水化热, 采用双掺技术, 掺高效减水剂, 使混凝土缓凝推迟水泥热峰值的出现, 加微膨胀剂, 以补偿硅的收缩。混凝土的浇筑要选择在合适的月份, 利用较低的环境气温。拌制混凝土时,用深井中的低温水进行骨料冷却也可达到降温的目的。另外,还要尽可能缩短浇筑闸底板与闸墩之间的时间间隔, 使底板与闸墩的收缩应力基本同步, 也可较好地控制混凝土的贯穿裂缝。


三、翼墙沉陷缝的设置
为了适应地基不均匀沉陷的要求, 翼墙一般需设置沉陷缝。沉陷缝的设置应从墙基础开始, 缝面应平整垂直。但在实际施工时往往仅在翼墙上部设缝, 而基础上却忽略了沉陷缝的设置。有的虽然设置了沉陷缝, 但两边缝面并不垂直、平整, 起不到应有的作用, 甚至有的砌石翼墙在完工后用砂浆饰一假缝。产生这一问题的原因 一是没有严格按设计要求施工；二是对沉陷缝的意义不太理解。


四、永久缝止水橡皮的设置
设置永久缝止水橡皮是为了防止水体渗漏, 减少扬压力,避免对主体工程造成损害。施工过程中常见的缺陷有止水橡皮嵌固不牢, 施工中常出现移动, 完工后橡皮不在浇筑层或砌体中间, 起不到伸缩连接的作用止水橡皮搭接方法不当, 搭接不牢, 有的甚至没有搭接水平止水橡皮下的硅振捣不落实。针对以上问题, 施工单位在施工中必须按规范要求精心组织、认真施工。止水橡皮要用模板嵌固, 不宜用铁钉固定。橡皮接头用热接法最好, 严禁用铁丝或铁钉固定。固定橡皮时, 橡皮中间的伸缩圈要居于缝上间。水平止水下的橡皮施工时, 要谨慎振捣,使之密实无孔隙。


五、闸门止水问题
闸门漏水主要表现在以下几种：一是止水橡皮与止水面不在一个平面上, 致使止水橡皮与止水滑道之间有缝隙而漏水； 二是从止水橡皮螺栓孔漏水； 三是从底止水橡皮与侧止水橡皮的接头处或止水橡皮接缝处漏水。解决以上问题的方法： 一是在安装止水橡皮时要谨慎操作, 使止水橡皮与门叶顺直合贴, 闸门吊人后在设计水位差下, 橡皮与止水座板或滑道间无偏离, 无缝隙。二是门叶预留螺孔与止水压板上的螺孔要对应一致, 然后对止水橡皮进行钻孔或冲孔, 不宜采用烫孔, 橡皮孔径可比螺栓直径略小一点, 以保证橡皮对螺栓包裹紧密。如闸门为钢筋混凝土结构, 在预制过程中便应保证预留孔的位置、孔径、方向准确无误。三是闸门止水橡皮应尽量定制“ 门” 型橡皮, 减少橡皮接头, 如需要接头, 应采用生胶热压法胶合, 不宜采用氯丁胶粘接, 因为闸门在启闭过程中橡皮受力较大, 很容易把胶接处撕裂。底止水橡皮与侧止水橡皮的接合处也应挤压紧密, 以防漏水。


六、启闭机底座封闭与开度指示问题
水闸启闭机多采用螺杆式或卷扬式两种, 都存在开度指示不准确甚至有的螺杆式无开度指示问题, 这直接给以后的管理工作带来影响, 有的管理单位在用螺杆式启闭机首次启闭闸门时, 压弯了螺杆, 有的甚至危及启闭机房安全。因此, 施工单位在定制启闭机时应要求生产厂家标上开度指示,且应尽量准确。另一方面现时启闭机底座都为开敞式, 不利于管理单位保持启闭机房的卫生和维修养护, 很多管理单位在接管后都进行了各式各样的封闭处理, 既费时费力, 又不美观、协调, 生产厂家如果在底座上加一个活动式封闭盖板便可解决问题。
总之，水闸建设的作用十分重要，无论怎么强调都不为过。不管是为了防洪、城市供水，还是为了形成水景观或是排涝需要，水闸作为水利工程中的重点建筑物工程，其施工管理值得我们深入研究并不断完善施工管理。只要我们认真研究水闸施工管理控制的规律，做好各方面工作，水利工程建设一定会开创全新的局面。