水闸缝墩混凝土一次浇筑施工工艺探讨

陈吉亮

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276000）

费县石沟拦河闸工程规模为大（2）型，工程等别Ⅱ等，主要永久建筑物级别为2 级，拦河闸共计18 孔，闸墩19 个，其中，闸墩18 个（含8 个缝墩），缝墩宽2.4 m，沉降缝宽2 cm。采用水闸缝墩混凝土一次浇筑的施工方法，缩短施工工期，简化施工程序，创造了一定的经济效益。

1 材料选择及隔缝结构材料制作

1.1 材料选择及其选择缘由

1）选用钢筋网片作为隔缝结构材料的整体支撑结构，保证隔缝结构材料整体平整度。

2）选用密目钢丝网作为隔缝材料的细部支撑结构，保证隔缝结构材料局部平整度。

3）选用聚乙烯闭孔泡沫板为隔缝伸缩材料。

合理选择缝墩隔缝材料是水闸缝墩混凝土一次浇筑施工方案的重要前提，也是整个施工系统中的关键部分，在水闸缝墩混凝土伸缩变形过程中起到关键伸缩作用。

常规施工材料可选择沥青杉板和聚乙烯闭孔泡沫板，沥青杉板材质较硬，在缝墩混凝土水化反应收缩膨胀过程中起不到很好的收缩作用。闭孔泡沫板材质为柔性，材质较软，可用对拉螺栓进行钻孔，操作简单，节约成本。自然适应膨胀收缩变化而变化，增强膨胀止水效果。

4）选用ϕ14 mm 直杆型对拉螺栓作为缝墩模板加固工具。直杆型对拉螺栓两侧没有外丝螺栓及内丝，在混凝土浇筑完后可以从闸墩两侧抽出，确保隔缝两侧缝墩完全分隔，在地基不均匀沉降时起到很好的作用，可实施性好。因此，选择ϕ14 mm 直杆型对拉螺栓作为水闸缝墩钢模板对拉加固工具。

5）选用PC20 管作为对拉螺栓与缝墩混凝土阻隔套管。针对对拉螺栓套管从经济性、高效性、安全性等方面进行现场试验分析，从薄壁钢管和硬质PVC 管进行选择。套管的长度需要根据隔缝材料的位置进行确定，对套管的长度精度要求较高，薄壁钢管为刚性材质切割难度相对较大，而硬PVC 管切割方便，可操作性好。因此最终选择硬PVC 管作为套管材料。

6）选用直径De/D15 钢制垫片作为对拉螺栓及PVC 套管固定材料，此孔径允许对拉螺栓穿进但PVC 管受阻在垫片两侧，通过与PVC 管多重结合定位确保隔缝结构材料居中布置。

1.2 隔缝结构材料制作

1）隔缝结构制作材料选择完后对隔缝结构进行制作，根据设计尺寸确定隔缝材料的具体尺寸，并根据确定的具体尺寸裁减同等尺寸的钢筋网片、密目钢丝网及聚乙烯闭孔泡沫板三种隔缝结构制作材料。

2）为使缝墩两侧模板加固受力均匀，设置对拉螺栓排布呈梅花桩布置，根据对拉螺栓的布置规律将钢制垫片相应放置到钢筋网片及泡沫板中间并进行固定。

3）将密目钢丝网与闭孔泡沫板组合结构进行整体固定，再将钢筋网片与密目钢丝网整体固定，使柔性材质的闭孔泡沫板被刚性的钢筋网片与密目钢丝网加紧固定，形成一个稳定的整体。

4）根据缝墩单侧宽度加工制作PVC 管，水闸缝墩左侧部分单根长度L左=单侧缝墩宽度-沉降缝宽度×0.5，水闸缝墩右侧部分单根长L右=单侧缝墩宽度+沉降缝宽度×0.5。

5）根据相邻缝墩宽度制作对拉螺栓，对拉螺栓净长（螺母内侧）L拉=缝墩宽度。

2 施工过程

2.1 施工流程

缝墩两侧底板混凝土浇筑→隔缝结构材料制作→缝墩钢筋制作安装→缝墩模板安装→隔缝结构组合材料安装固定→缝墩混凝土浇筑施工→缝墩模板拆除。

2.2 施工过程

1）首先进行相邻缝墩闸底板施工，根据相邻底板断面尺寸确定隔缝结构材料的具体尺寸，并进行制作安装。

挑选合格的钢筋网片，并采用优质低碳钢丝、不锈钢丝用带肋钢筋以纵向和横向成直角，且按一定间距将所有交叉电焊接而成，再者选用孔径1.5cm 密目钢丝网作为隔缝材料的细部支撑结构。

2）对水闸相邻底板同时进行钢筋制作安装及模板安装，先将制作好的隔缝组合结构材料放置到相邻闸底板钢筋中间，再对相邻缝墩闸底板进行混凝土浇筑。闸墩模板安装同时根据已确定好位置的对拉螺栓孔安装穿进对拉螺栓，在对拉螺栓穿进前将缝墩两侧PVC 管从模板内侧套进对拉螺栓中，最后固定对拉螺栓。同时用直径大于对拉螺栓直径2 mm 的PVC 垫片焊接在1.2 m PVC 管内端头，既增加PVC 管与密目网片接触受力面，又增加密封性，调整对拉螺栓两侧固定螺母确保隔缝材料位于缝墩正中间位置，并保证其平整度、垂直度。

3）闸底板混凝土强度满足施工条件后，对上部缝墩进行施工。先对相邻缝墩进行钢筋制作安装，同时将制作好的隔缝结构材料放置到缝墩中间，采用扎丝进行临时固定；闸墩模板安装同时根据已确定好位置的对拉螺栓孔安装穿进对拉螺栓，在对拉螺栓穿进前将缝墩两侧PVC 管从模板内侧套进对拉螺栓中，最后固定对拉螺栓。调整对拉螺栓两侧固定螺母确保隔缝材料位置缝墩正中间位置，并保证其平整度、垂直度。

4）缝墩两侧模板安装固定后对相邻单个缝墩进行一次混凝土浇筑施工，施工时采用臂架式泵车进行混凝土传送浇筑，采用分层浇筑的方式，同时注意缝墩上下游两侧同步进行，保证缝墩隔缝两侧混凝土浇筑速度一直，整体上升，同时控制混凝土浇筑速度，确保混凝土浇筑质量。

5）缝墩混凝土浇筑完成后安排专人对已浇筑的缝墩混凝土进行后期养护，保证混凝土后期强度，同时避免大体积混凝土出现裂缝现象。缝墩体积较大时可以考虑预留冷却管，通过冷水降温的方式减少混凝土水化热反应，加快散热，改善闸墩混凝土外观质量。

6）缝墩混凝土强度满足拆模条件后，对缝墩模板进行拆除。模板拆除采用自上而下分层拆除的顺序，将拆除层所有加固模板的对拉螺栓全部抽掉，解除其对相邻缝墩的连接禁锢作用，再对缝墩两侧模板进行拆除，模板拆除时保证混凝土外观质量，以此类推从上至下依次拆除。

模板加固的对拉螺栓有效的拆除可以保证相邻缝墩结构各自独立，不影响其闸底板及上部结构整体沉降。

7）模板拆除，封堵对拉螺栓孔。先将螺栓孔外侧2 cmPVC 管凿除，再采用掺有膨胀剂的水泥砂浆（细砂）进行灌入封堵，最后在水泥砂浆干燥凝固后外围涂抹一层聚氨酯防水涂料。

3 工艺优势

1）加快施工进度，缩短施工工期。通过缝墩一次混凝土浇筑施工工艺，可以将相邻缝墩一次进行施工，有效避开另一侧缝墩施工等待期，节约单侧缝墩施工工期及养护期，为整个主体工程施工节约工期，保证施工进度。

2）避免相邻缝墩之间由于不同步浇筑的混凝土水化反应不同而导致的作用力不一致，保证闸墩外观质量及垂直度。传统施工中，先对缝墩单侧闸墩进行混凝土施工，然后将已实施的单侧缝墩作为另一侧缝墩的支撑模板进行施工。后期施工的缝墩会由于混凝土水化热反应作用大量放热导致混凝土体积膨胀，同时混凝土由于体积膨胀而对另一侧已施工的闸墩产生水平推力作用，容易对闸墩整体的垂直度造成影响。

3）减少地基载体不一致导致的不均匀沉降概率。通过缝墩一次浇筑施工可以有效地确保缝墩两侧闸底板地基上部载体重力同步变化，避免因两侧重力不同等原因造成相邻地基不均匀沉降，进而对上部闸墩混凝土结构造成不同程度的作用力。

4 结语

水利工程施工中，经常通过设置缝墩来抵抗地基不均匀沉降而造成的闸底板及闸墩混凝土裂缝现象，但是传统缝墩施工方法施工工期较长，减缓了整体施工进度。

本文通过工程实践总结出水闸缝墩混凝土一次浇筑施工的技术要点及详细的施工方法，简化了施工步骤，节约了施工工期，并取得了较好的经济及社会效益，具有一定的推广应用价值。