节制闸结构物防渗技术浅析

李鼎鼎 中交二航局第一工程有限公司

河道水系治理，是城市河湖治理的重要组成部分。随着城市人口的不断发展，河道水系治理相对滞后，黑臭水体不断增多，对河道水系治理提出更高的要求。节制闸作为一种跨河结构物，对调节水流、水质起着重要的作用，是水系治理中的重要组成部分。本文针对水系治理实践中，节制闸结构物的防渗问题，进行分析、探讨。

1.工程概况

巡司河属汤逊湖水系，南湖、野芷湖、汤逊湖等湖泊均汇入巡司河、青菱河，经出江口注入长江。巡司河节制闸结构物，位于巡司河与青菱河交汇处附近。起着调节巡司河、青菱河水流，改善巡司河水质的重要作用，对河道水系治理有着重要意义。

巡司河节制闸，为单孔闸，横跨河道。闸体拦水结构，采用钢坝闸。设计水位差3.5m。节制闸结构物组成，由闸室结构、上下游连接段结构组成。闸室结构，由启闭机室、闸体底板结构、钢坝闸等设备安装组成。闸室结构尺寸46.1m×18.1m。东西两侧设启闭机室，中间为钢坝闸孔。启闭机室结构尺寸5.05m×18.1m。钢坝闸尺寸36m×5m（宽×高）。启闭机墙体结构高8.54m，墙厚0.8m，局部墙体厚1.25m。闸体底板结构尺寸46.1m×18.1m，底板厚1.0m。上下游连接段结构尺寸36m（横向）×15m（纵向），底板厚0.3m素砼结构。

2.节制闸渗漏情况重难点分析

节制闸作为调节水流的跨河结构物，渗漏极易导致调节水流功能减弱、设备操作室浸水等影响结构物的正常发挥功能的情况出现。

结合工程实践及分析，节制闸结构物防渗主要体现在，启闭机室墙体的防渗、拦河钢坝闸与砼结构间的防渗、节制闸基础底部防渗等。具体如下：（1）启闭机室墙体结构中，砼结构分层施工缝处、设备结构穿墙与砼界面处等均易出现渗漏情况。经长期累积后，启闭机室内极易出现浸水、湿度多大等情况出现，影响设备的正常运行。（2）钢坝闸钢结构与砼结构界面衔接处，钢砼界面的密封处理不当，极易出现渗漏现象，导致节制闸无法完全实现调节水流、改善水质的作用。（3）节制闸结构物基础处，受土层地质及水头压力影响，易出现水流自基础底部形成潜流，长期作用后，影响闸体调节水流的工效及影响闸体结构的稳定等。

3.防渗处理技术思路

针对节制闸渗漏情况分析，防渗技术主要从以下思路着手：

（1）节制闸启闭机室防渗技术措施：①墙体砼，采用防渗砼；②分层浇筑施工缝处，设止水钢板；③结构砼施工中，模板拉杆，采用带止水片拉杆；④钢坝闸底轴穿启闭机室墙体结构处，采用整体组装式穿墙构件；钢构件与砼结构界面处，沿构件四周设止水钢板；⑤设备穿墙位置处，墙体自下而上整体预留后浇；不采用预留圆形孔洞方式。

（2）钢坝闸与砼结构处，钢砼界面防渗技术措施：①钢坝闸底轴与砼结构衔接处，即底止水，采用P型橡胶条密贴防渗；②钢坝闸门板与砼结构衔接处，即侧止水，采用Ω型橡胶条+不锈钢侧板密贴防渗。

（3）节制闸基础底部防渗技术措施：①节制闸基础底部，采用石灰搅拌土结构层，不采用传统的碎石垫层结构层，防止水流自基础结构底部渗流；②节制闸基础结构与上下游连接段护底结构间，结构缝处设置紫铜片防渗。

4.节制闸防渗处理技术措施

4.1 启闭机室防渗技术措施

（1）砼采用具有防渗性能砼，砼标号C30、抗渗等级S6。砼经配合比设计、验证后投入使用。

（2）启闭机室高8.54m，分3层浇筑。分层浇筑施工缝处，设置水平向不锈钢止水板。钢坝闸底轴穿墙处，预留3.0m宽后浇带，后浇带两侧设置竖向不锈钢止水板。不锈钢止水板规格200mm×3mm，沿施工缝、后浇带处连续布置，不得中断或错缝等，接长采用焊接连接。止水板在底层砼结构浇筑前即安装就位。止水板安装，布置于砼结构层中间，沿止水板高度中线固定于砼结构浇筑面处，即止水板一半位于已浇筑砼结构层内一半外露。待上层砼结构浇筑时，将止水板外露部分埋入其中，形成砼结构施工缝处止水构件。

竖向止水板设置与水平向止水板设置类同。竖向止水板侧，在侧模拆除过程中，应注意保护止水板，避免对竖向止水板造成损坏。

（3）启闭机室墙体砼结构实施过程中，两侧模板对拉用拉杆，采用带止水片拉杆。

模板安装时，对拉螺杆不设套管，直埋于砼结构内。对拉螺杆安装，中间止水片置于墙体砼结构中间位置。墙体结构砼浇筑成形后，拆除模板，外露拉杆割除，砼结构表面修补完善，拉杆位置处形成有效止水件。带止水片拉杆规格，拉杆直径Φ25mm，止水片直径70mm、厚度3mm，止水片中间开孔，固定于拉杆中部，焊接固定。

拉杆布置，按照模板受力分析计算确定，与常规布置相同。

（4）底轴穿墙处防渗处理措施，主要有①采用整体组合式穿墙构件；②钢砼界面—穿墙构件周圈设止水钢板；③穿墙后浇带处，自下而上分层浇筑成形。

①整体组合式穿墙件。闸门底轴穿墙段，设防水套设施，由底轴、轴衬、遇水膨胀圈、密封圈、挡圈等构件组成。穿墙件，在厂内组装成形，将防水套设施与底轴有效组装，整体运至现场安装。厂内组装，最大限度的保障底轴与防水套设施组装的密封性，避免现场组装密封不够的缺点。

②钢砼界面—穿墙构件周圈设止水钢板。闸门底轴穿墙段周圈焊接止水钢板，连续、封闭布置。止水钢板定位于墙体结构中部。通过环形止水钢板，可有效避免钢砼界面处渗水现象。

③后浇带砼浇筑工艺。底轴穿墙件安装定位后，结构砼浇筑，应自下而上分层浇筑，分层高度与墙体浇筑分层高度保持一致。穿墙件周边，砼应振捣密实。分层浇筑结构砼内，设置止水钢板、带止水片拉杆等。穿墙件处后浇带，沿墙体高度通长预留，避免了预留圆形后浇带后出现顶部圆弧区域无法有效密实的渗水通病。

4.2 钢坝闸门与闸体砼结构衔接处防渗技术措施

（1）底止水防渗，采用P型断面橡胶水封，材质SF6674型。一端固定于砼结构，一端与闸门底轴承压密贴，起到防渗功能。砼结构一端的固定，通过钢结构埋件预埋至砼结构内，压板固定压型橡胶水封。通过精确确定水封与底轴接触面的距离，调整就位后，螺栓固定。橡胶水封安装自闸孔一端延伸至另一端，整体安装不设接头，与底轴平行。

（2）侧止水防渗，由橡胶水封+不锈钢板组成，橡胶水封承压与不锈钢板密贴防渗。橡胶水封，采用Ω型断面橡胶，材质SF6674型。橡胶水封，通过压板、螺栓等固定于钢闸门板侧面；不锈钢板，在墙体结构砼浇筑过程中，预埋固定。橡胶水封定位，通过精确计算确定位置，确保与不锈钢板承压密贴。水封安装，自闸门板底部至顶部，整体安装不设接头。

4.3 节制闸基础底部防渗技术措施

（1）节制闸砼基础与地基之间，设石灰搅拌土垫层，避免采用常规的碎石垫层，易出现底部渗流现象。石灰搅拌土，采用5%的掺灰比，摊铺碾压成形。有效形成基础垫层，同时形成防渗结构层。

（2）节制闸砼基础与上下游护底结构砼间结构缝处，设紫铜片防渗。结构缝处，设紫铜片，空隙内填充聚乙烯泡沫板，顶口处双组份聚硫密封胶封口，防止水流自结构缝处下渗。紫铜片断面，呈Ω型，两侧对称布置于结构缝处。沿结构缝纵向，连续布置。

5.结束语

在节制闸工程建设中，充分采取了止水钢板、带止水片拉杆、穿墙件整体安装、沿墙高通设置后浇带、橡胶水封精确定位安装、设不锈钢水封接触面、基础底部设石灰土搅拌层等防渗技术措施，建成后的节制闸工程，经调试、试运行、验收等检验，各项防渗效果良好，说明了采取的各防渗措施起到预期的效果。在类似的节制闸工程建设中，可供参考借鉴。