钢丝网水泥闸门在中小型水利工程中的应用及制作方法

张 有，汪 涛，赵书丰

(1.尚志市三股流水库，黑龙江尚志150601;2.尚志市水务局，黑龙江尚志150600)

1 钢丝网水泥闸门的工作原理

在钢丝水泥构件的变形过程中，钢丝网(弹性体)与水泥砂浆(介质)的变化是相互制约的。水泥砂浆的内部有空隙和微裂纹存在。在受力过程中，这些缺陷处就会出现局部变形急增和应力集中的现象。因此很容易引起材料的破坏。采用钢丝网这种高度分散的配筋形式，则砂浆局部变形会受到抑制，而应力集中，又可以通过应力重分布得到缓和。从而改变了水泥砂浆的受力特性。

由于砂浆在分散配筋的影响下，在形成可见裂缝时，其平均变形比纯砂浆提高了许多，因而钢丝与砂浆共同工作的阶段相应延长，使钢丝的利用程度获得提高。

2 钢丝网水泥闸门的种类和特点

钢丝网水泥闸门的种类按形式分有平板式、立拱式、波浪式、折板式、双曲扁壳式及弧形闸门等。

1)平板式:其边框及横梁均为混凝土结构，面板为钢丝网水泥结构。其特点为:允许应力值较低，其经济指标不够理想，只适于小尺寸闸门。

2)波浪式和折板式:其边框及格梁均为混凝土结构，而面板为钢丝网水泥结构，这两种形式的面板，其承载能力较大，可用于较大荷载和跨度，也可以承受双向水头作用的水闸;但计算和施工较复杂。

3)立拱式:立拱式闸门，包括短壳式和弓形闸门。这种闸门也是由钢筋混凝土边框和钢丝网水泥面板组成，其受力条件较好，计算和施工制作简单，在闸门建设中，是一种值得推广的结构形式。

4)双曲扁壳式:这种闸门面板是由钢丝网水泥双曲扁壳，边框是砼实腹梁组成。其特点是受力合理，荷载由面板直接传给边梁支承。同时内力都为轴向力，可节约大量建筑材料，可做较大尺寸闸门。但计算复杂，制作较困难。

5)钢丝网水泥薄壳弧形闸门:这种闸门适用于较大跨度和较高水头，其缺点是门体较重，施工、运输、吊装都比较困难，并且抗御意外荷载能力较差。

3 钢丝网闸门的制作

3.1 材料要求

1)水泥:钢丝网水泥闸门所用的水泥砂浆，其标号与钢丝网水泥的强度有密切关系，砂浆标号越高，钢丝网水泥的强度也越高。

钢丝网水泥闸门使用的水泥应采用C40高标号普通硅酸盐水泥，而不宜采用矿渣水泥和火山灰水泥;因为这两种水泥的和易性差，早期强度低，抗冻性能也不好，不适于制作薄壳闸门。

2)砂:砂浆用砂应为天然结净的中砂，平均粒径0.35～0.5 mm，最大粒径不超过3 mm，砂的级配应良好，其孔隙率≤40%，砂中泥土含量≤2%。

3)钢丝网:钢丝网常用直径为0.8～1.0 mm的细钢丝织成的方格，网格尺寸常用10 mm×10 mm，网格越小对提高钢丝网水泥的抗裂强度越有利，但过小的网格则会影响砂浆施工的密实性。

3.2 铺网扎筋

钢丝网与钢筋的绑扎，应按设计要求，分层进行铺设。在铺设时，将钢丝网的一端牢固地绑扎在骨架钢筋上，然后沿着模板将钢丝网拉紧，并从固定端开始，采用梅花点状绑扎，其间距为10 cm，网的搭接处间距为5 cm。以此方法逐层铺网绑扎。

在整个铺网绑扎的过程中，应做到层层平顺、绷紧，网的铺设应以纵向铺在主要受力方向上。应尽量采用整张网片，在必要搭接处，搭接长度按受力要求应搭接10 cm，按构造要求可搭接5 cm。搭接缝应当尽量错开，在同一截面上，只能有一个接头。

钢网绑扎后，应仔细检查，对塌陷处，应用小钢筋钩钩起，并在其周围用绑线加密绑扎点。钢网绑扎后不可久放，最好绑完就抹，以免锈蚀损坏。

3.3 涂抹砂浆

涂抹钢丝网的水泥砂浆的水灰比一般控制在0.3～0.45，灰砂比控制在1∶1.5 ～2.0。

在抹砂浆时，应从一面抹平，不能在两面同时涂抹，以免中间夹气泡，竖直涂抹时，应从低处向高处涂抹。

砂浆的压光，是在其表面吸收水分后进行，一般进行3～4次，直到砂浆接近终凝，水泥表面出现一层油光时才终止。

水泥砂浆接近终凝时，不应再抹光，以防止把表面水泥浆抹去，从而降低砂浆的密水性。

3.4 钢丝网水泥闸门的养护

养护工作应在砂浆终凝后2 h开始，具体方法是:在钢丝网水泥闸门上铺草袋片，或铺较软的青草或干草，然后浇水，浇水时应轻轻喷洒，使草或草袋片湿透，然后在草或草袋上面盖塑料布。塑料布应盖严，并将四周土压实。

由于钢丝网水泥闸门很薄，水泥用量又多，很容易干缩开裂。盖上塑料布后，不仅能有效地防止干裂，同时又不必经常浇水，并且使塑料布底下构件的温度和湿度得到改善和提高。既可提高养生质量，又可以缩短养生时间。夏季一般10～15 d即可拆模。拆模后如发现局部有气泡、狗洞等缺陷，可用相同配合比的砂浆修补。

综上所述，我们可以看到:立拱式钢丝网水泥闸门具有坚固、美观、经济、实用特点;并且设计施工简单，是一种应该广泛推广的新技术。如果能采用定型设计，标准化、系列化、工厂化生产，将会取得非常可观的经济效益。

［1］蔡正坤.灌区水工建筑物丛书:闸门与启闭机［M］.北京:水利水电出版社，1981.

［2］清华大学水利系.农田水利工程［M］.北京:科学出版社，1977.