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(yè)風(fēng)險等問題，業(yè)界在滑模施工的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化提升，總結(jié)提出了閘門門槽一期直埋施工技術(shù)，并在白鶴灘、大藤峽、五強溪擴(kuò)機等多個水利水電工程施工中得以應(yīng)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(jìn)行安裝和加固，門槽埋件安裝完成后進(jìn)行模板安裝，取消了傳統(tǒng)門槽施工工藝中二期混凝土施工工序,實現(xiàn)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(zhì)量隱患，縮短了門槽施工總工期[1]。門槽云車結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 門槽云車結(jié)構(gòu)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(shè)置和測量控制

門槽設(shè)備（底檻、主軌、反軌、門楣）現(xiàn)場安裝測量時，必須嚴(yán)格控制尺寸，保證門槽位置的相對偏差在允許范圍內(nèi)。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(guān)鍵測量項目。

門槽的底檻高程、孔口及門槽中心線均應(yīng)設(shè)控制點，控制點必須放置每孔底檻附近焊接的基礎(chǔ)板或其他結(jié)構(gòu)物（必須牢靠）上。門槽設(shè)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(zhǔn)，需要反復(fù)校核，確保無誤。測量放點可根據(jù)現(xiàn)場實際情況對所放的點、線作適當(dāng)調(diào)整，但必須是與X軸、Y軸方向平行的線，以保證其準(zhǔn)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(nèi)預(yù)埋槽鋼，埋置深度及間距應(yīng)符合相關(guān)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(jìn)行調(diào)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(yīng)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(yù)埋件需焊接牢固；②安裝前，對底檻進(jìn)行平面度檢測，檢測合格后再進(jìn)行安裝；③底檻安裝在托架上，根據(jù)預(yù)先放置的安裝點線把底檻調(diào)整到位，然后進(jìn)行加固，加固時注意焊接順序，控制焊接變形。

1.4 首節(jié)主軌安裝

按照底檻測量控制點線，將首節(jié)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(jìn)行復(fù)檢，合格后具備云車吊裝條件。首節(jié)主軌安裝，如圖3所示。

圖3 首節(jié)主軌安裝

1.5 門槽云車安裝

清理門槽云車位置范圍內(nèi)的無關(guān)部件，起吊前在云車立柱上拴牽引繩，以便在空中穩(wěn)定云車并調(diào)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(yīng)使得云車整體吊裝后基本處于立直狀態(tài)。對準(zhǔn)門槽后緩慢下落，下落過程中需人工調(diào)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(jìn)入門槽空間內(nèi)。

云車吊入后，將對應(yīng)的定位面與首段主軌結(jié)合緊密，門槽云車就位如圖4 所示。復(fù)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(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完成后將云車通過型鋼焊接固定在底檻上，經(jīng)檢驗合格后準(zhǔn)備吊裝反軌。

圖4 門槽云車就位

1.6 首節(jié)反軌安裝

根據(jù)底檻上的控制點線進(jìn)行反軌的吊裝，軌道吊入后利用云車桁架作為受力點進(jìn)行臨時固定，準(zhǔn)確調(diào)整反軌底部位置后，利用門槽云車上的反軌調(diào)節(jié)裝置、輔助調(diào)節(jié)裝置和調(diào)節(jié)拉桿，調(diào)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(diào)整裝置如圖5所示。主反軌之間的距離即為門槽設(shè)計跨度，待調(diào)整到設(shè)計位置后用鋼筋和云車焊接加固，按規(guī)定焊接軌道錨筋。

圖5 軌道與云車定位及調(diào)整裝置示意

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

1.7 第二節(jié)軌道安裝

當(dāng)首節(jié)軌道高度不能滿足混凝土澆筑的高度時應(yīng)進(jìn)行第二節(jié)軌道的安裝，第二節(jié)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(jìn)行臨時固定，使主軌軌道面與云車定位面貼合。準(zhǔn)確調(diào)整軌道位置，安裝精度檢查方法以鉛垂為主，輔以全站儀進(jìn)行校正（防止安裝累積誤差），也可以采用激光儀器等設(shè)備進(jìn)行校正。軌道安裝時如軌道剛性較大不能調(diào)校時，主軌定位面與軌道面之間的距離在設(shè)計安裝允許范圍內(nèi)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(jìn)行臨時固定，通過云車上的反軌調(diào)整裝置調(diào)整反軌及軌道的寬度，將其調(diào)整到設(shè)計位置。

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

1.8 云車提升

當(dāng)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(yīng)對云車進(jìn)行提升。提升前，應(yīng)確認(rèn)門槽及臨近附著混凝土能承載云車重量。

1.8.1 提升系統(tǒng)安裝

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

1.8.2 提升準(zhǔn)備

提升前，應(yīng)將云車上的雜物清除干凈，嚴(yán)禁堆放重量過大物件以免造成提升系統(tǒng)超載。云車上的附加重量應(yīng)均勻放置，以免造成提升時系統(tǒng)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(xù)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(jìn)入提升程序后，提升系統(tǒng)的鋼絲繩支撐云車重量后托架方可解除）。進(jìn)入提升程序時，應(yīng)在主電源箱處安排專人守護(hù)，如出現(xiàn)門槽云車電控系統(tǒng)失效時應(yīng)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(yīng)干涉，電動葫蘆掛鋼絲繩端吊鉤與其他部件不應(yīng)干涉，卸扣與云車不應(yīng)干涉，模板隨門槽云車一起提升時與構(gòu)筑物不應(yīng)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(yù)定位置后應(yīng)進(jìn)行固定，用反軌調(diào)節(jié)裝置將云車下端主軌定位面與已經(jīng)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(dān)下方，在主軌側(cè)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(dá)到承力要求后逐個放松主軌側(cè)電動葫蘆，同時檢查拖架承載能力并確認(rèn)其是否安全。調(diào)整云車垂直度、傾斜度。同理焊接反軌側(cè)托架，如圖6 的焊接2 所示。待焊縫冷卻并達(dá)到承力要求后放松反軌側(cè)電動葫蘆并確認(rèn)其是否安全。檢查云車垂直度達(dá)到要求后，將主、反軌側(cè)云車主梁橫擔(dān)與托架全部進(jìn)行焊接固定并鎖緊調(diào)節(jié)裝置，如圖6的焊接3所示。托架焊接過程中應(yīng)嚴(yán)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(jié)構(gòu)物連接的方式，所以在實際施工中發(fā)現(xiàn)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(cè)受壓過大，進(jìn)而可能造成軌道埋件發(fā)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(yīng)在上一倉混凝土初凝時在相應(yīng)位置布置拉錨筋，并在本倉澆筑準(zhǔn)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(guī)格應(yīng)根據(jù)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(yīng)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(yù)埋深度及型鋼規(guī)格應(yīng)根據(jù)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(jīng)檢查合格后，準(zhǔn)備澆筑混凝土；澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)在門槽左右、正面和側(cè)面各保留一處線錘，并在門槽底部的適當(dāng)位置布置監(jiān)測點?；炷翝仓陂g，對門槽安裝的精度進(jìn)行實時監(jiān)測，避免發(fā)生劇烈沖擊碰撞、超過預(yù)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(yīng)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(yīng)密切監(jiān)測門槽精度變化，發(fā)現(xiàn)異常情況及時停倉處理，待危害因素排除后再恢復(fù)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(yīng)在門槽云車提升前復(fù)測軌道垂直偏差，確保數(shù)據(jù)合格；若發(fā)生尺寸超標(biāo)情況應(yīng)及時處理，避免云車提升后需要高排架作業(yè)所帶來的風(fēng)險。若門槽軌道外漏面為碳鋼材質(zhì)，則應(yīng)在云車提升前完成除銹防腐工作。

3 結(jié)語

閘門門槽一期直埋施工在五強溪擴(kuò)機工程中的良好應(yīng)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(shè)，減少了施工輔助贅余，加快了施工進(jìn)度；避免了二期混凝土高排架施工中高空腳手架作業(yè)風(fēng)險，有效提升了作業(yè)安全性；門槽混凝土一次成型較二期施工在質(zhì)量方面有較大提升，消除了混凝土結(jié)合面錯臺、蜂窩麻面、結(jié)合不良等問題。

在軌道埋件固定方面，應(yīng)根據(jù)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(shù)較傳統(tǒng)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(yīng)用。