东淝河船闸闸室大体积混凝土施工技术应用

唐柱闩，田旭升

（1.安徽省引江济淮集团有限公司，安徽 合肥 230000；2.安徽省淮河河道管理局，安徽 蚌埠 233000）

1 工程概况

引江济淮（江淮沟通段）东淝河船闸按Ⅱ级建设，设计最大船舶吨级为2000t。船闸的建设利用现有船闸，增建复线船闸，闸室有效尺度280m×23m×5.2m（长×宽×门槛水深）。船闸闸室采用钢筋混凝土坞式结构，总长290m，沿闸室长度方向分为16 个结构段，闸室墙口宽23.2m，底板顶高程▽11.14m，闸室墙顶高程▽27.90m，顶宽1.2m，底宽2.5m，闸室墙尺寸为15m×18/19m×（1.2～2.5）m，闸室底板尺寸28.2m×18/19m×2.5m，混凝土标号为C25，船闸闸室底板及闸室墙工程均为大体积混凝土施工。

2 闸室底板大体积混凝土施工

闸室底板包括部分闸室墙，高程在12.64m，因考虑下一步闸室墙施工安装模板的需要，本次在12.64m 高程基础上再浇筑15cm，即最终浇筑高度为12.79m。

2.1 闸室底板钢筋、模板及预埋件安设

船闸底板待C15 垫层混凝土强度满足人工作业条件后，开始船闸底板钢筋绑扎及模板。钢筋加工绑扎，主筋接头采用直螺纹套筒连接。直螺纹套筒具有连接方便、快捷、简单，可全天候施工、环保。其余采用电弧焊、绑扎连接。底板施工模板主要采用竹胶板+方楞+钢管以及钢模板拼装而成。施工宽缝模板主要采用竹胶板+方楞拼装而成。施工时先测量放样模板边线，底板外侧每隔1.5m 采用水平钢管将钢管桩连成受力整体，在钢管上设置水平支撑及斜支撑，以防止模板移动。砼浇筑前预埋冷却水管、预埋测温点。止水缝采用2 道止水，紫铜片、水膨胀橡胶止水带，紫铜片采用铜焊条进行焊接。每段之间结构宽缝20mm，采用厚2cmPEB3 聚乙烯泡沫板填充。闸室墙高大模板的安拆需使用到船闸移动模架，根据移动模架图纸要求需在底板上事先预埋轨道基础。

2.2 闸室底板混凝土浇筑

闸室底板大体积混凝土一次浇筑，不得留施工缝。采用“一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶”的斜面分层推移式浇筑进行浇筑，并利用标尺确保每次分层浇筑厚度不超过50cm。坡度为预拌砼自然流淌的坡度约为1∶6～1∶7。砼自搅拌到浇筑完成的最大延续时间白天不得大于100min，夜间不得大于150min。要在下一层砼初凝之前浇筑上一层砼，避免产生冷缝，并及时排走表面的泌水。

3 闸室墙高大模板安拆及一次成型闸室墙混凝土浇筑施工

3.1 闸室墙钢筋骨架设计

本工程闸室墙钢筋高度为15m，常规双排脚手架无法搭设可靠扶墙，临边范围大，安全风险高，且移动不便，每个施工段均需重复安拆，功效低。综合考虑，结合以往施工经验，采用钢筋骨架进行整体钢筋安装。

钢筋安装骨架采用HRB400φ25mm 的螺纹钢，单侧闸室墙钢筋安装骨架每1.13m 布置一片，左右两侧各布置7 道，共14 道。单片骨架结构为：

（1）横杆及斜撑：每一道钢筋安装骨架横杆共8 根，平均长度1.56m，总长共12.48m，斜撑共16 根，平均长度2.45m。

（2）纵向钢筋：单侧闸室墙纵向连接钢筋每2m布置一道，利用原闸室墙构造钢筋，将φ12mm 构造钢筋改为φ20mm构造钢筋，每道前后有两根钢筋，布置8 道，共16 根钢筋，每根钢筋长度16.86m。

（3）竖向钢筋：利用闸室墙竖向主筋。

3.2 闸室墙模板设计及安拆

闸室墙迎水面、临土面模板均采用定型整体钢模，面板厚度δ5mm，横肋为[10#槽钢，间距为300mm，模板竖向背肋为双[16b#槽钢组焊结构，间距为900mm。迎水侧模板支撑横梁为双[30b#槽钢组焊结构，间距为1500mm。模板穿膛拉杆采用φ25精轧螺纹钢（PSB785），纵横间距均为900mm。迎水侧模板可调支撑采用φ40 调节丝杆及φ76 无缝钢管组焊结构，可调支撑与支撑横梁之间采用φ25销轴铰接。

选择装配式移动模架作为高大模板的安拆设备，闸室墙大模板模架系统、悬吊系统、模板系统全部安装完成仔细检查无误后，进行试运行工作。

3.3 闸室墙混凝土浇筑

闸室墙混凝土强度为C25，抗渗等级为P4，一次浇筑成型，浇筑高度为15.11m（下倒角顶部0.15m处至闸室顶部标高27.9m）。闸墙两侧对称分层浇筑，每层厚度30cm，两侧对称浇筑，高差不超过1m。混凝土浇筑采用汽车泵布料的施工工艺，尽量减少水泥用量及水灰比。浇筑时使用两台泵车，在闸室底板上支立，两侧同时对称浇筑。

混凝土浇筑从混凝土试拌、布料口设置、振捣人员分工、浇筑速度控制、砼试块制作、浇筑过程模板及模架位移监测等全方面进行全过程安全质量控制。

本工程采用浮式系船柱轨道整体浇筑工艺，在闸室墙整体大模板施工的基础上进行了优化创新，通过增加浮式系船柱专用内模，实现轨道与墙身整体浇筑，多方面提高浮式系船柱轨道施工实体与外观质量。

4 闸室大体积混凝土温控系统布设与预警平台施工技术

4.1 冷却管布设

船闸闸室底板厚2.5m，闸室底板冷却管材料与布设同闸首底板冷却管基本相同；采用φ30mm 导热塑料冷却管，S 形布设，冷却水管布置为两层，分别设进出水口，进出水口上下2 层成反向布置。冷却水直接从降水井抽取接入进水口，冷却水流速不小于0.6m/s，流速的测量通过在进水口安装流速计测定，通水过程中每24h 改变进出水流向的方法使混凝土内降温均衡。

4.2 测温的实施

通过测温工作了解到大体积混凝土内部温度，得到混凝土外部的保温、保湿等工作效果，以减小混凝土内外温差。

4.2.1 测温点的布置

按真实反映混凝土块体的里外温差、降温速度及环境温度的布置原则，结合本工程设计特点，测温点布置在相邻2 个冷却水管的中间位置，每段结构物分两层布置——表层和中部，表层为砼面以下5cm 左右，闸室底板布置9 个测温点。

4.2.2 测温元件的埋设

采用无线温度传感器NT59-WG59-LE-B 多路远程GPS传输无线温度传感器、WG59无线温度采集器；测量范围：-30～120℃；测量精度：±0.1℃；无线测温信号3 分钟自动报数一次，网关10 分钟上传一次数据包。

4.2.3 测温方法及预警设置

该温度采集系统采用无线传输，实施上传数据至云平台，可通过手机APP 实时查看每个测点温度，实时绘制温度曲线，并可设置高温预警和报警值，实施调整现场通水条件，切实起到控温、降温效果。

5 闸室墙拉杆孔封堵及赛柏斯涂刷施工技术

本工程在常规施工方法的基础上进行优化创新，闸室墙施工完成后，截除混凝土结构物外露套管，向拉杆孔内将填充砂浆改为遇水膨胀止水条，并在外侧迎土面增加SBS 防水板材，双重止水措施消除闸室墙渗漏水隐患，保证拉杆孔封堵质量。

在闸首、闸室临水侧裸露混凝土面喷涂XYPEX（赛柏斯）涂料，其防水性能独特，与混凝土合为一个整体，能从结构内部抵抗较高的静水压力，提高混凝土强度和起到堵水防水效果，达到永久性的防水、防潮、抗渗和保护钢筋的效果，延缓混凝土的碳化过程。

6 结束语

东淝河船闸闸室底板和闸室墙大体积混凝土施工采用了比较先进的大体积混凝土浇筑温控系统布设与预警平台，装配式移动模架，闸室墙混凝土一次成型浇筑，浮式系船柱整体浇筑，闸室墙拉杆孔封堵及墙身临水面赛柏斯涂刷等施工技术的亮点，确保了大型船闸大体积混凝土的施工质量，为今后大型船闸施工提供了很好的技术借鉴■