節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物防滲技術(shù)淺析

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組成部分。隨著城市人口的不斷發(fā)展，河道水系治理相對(duì)滯后，黑臭水體不斷增多，對(duì)河道水系治理提出更高的要求。節(jié)制閘作為一種跨河結(jié)構(gòu)物，對(duì)調(diào)節(jié)水流、水質(zhì)起著重要的作用，是水系治理中的重要組成部分。本文針對(duì)水系治理實(shí)踐中，節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物的防滲問(wèn)題，進(jìn)行分析、探討。

1.工程概況

巡司河屬湯遜湖水系，南湖、野芷湖、湯遜湖等湖泊均匯入巡司河、青菱河，經(jīng)出江口注入長(zhǎng)江。巡司河節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物，位于巡司河與青菱河交匯處附近。起著調(diào)節(jié)巡司河、青菱河水流，改善巡司河水質(zhì)的重要作用，對(duì)河道水系治理有著重要意義。

巡司河節(jié)制閘，為單孔閘，橫跨河道。閘體攔水結(jié)構(gòu)，采用鋼壩閘。設(shè)計(jì)水位差3.5m。節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物組成，由閘室結(jié)構(gòu)、上下游連接段結(jié)構(gòu)組成。閘室結(jié)構(gòu)，由啟閉機(jī)室、閘體底板結(jié)構(gòu)、鋼壩閘等設(shè)備安裝組成。閘室結(jié)構(gòu)尺寸46.1m×18.1m。東西兩側(cè)設(shè)啟閉機(jī)室，中間為鋼壩閘孔。啟閉機(jī)室結(jié)構(gòu)尺寸5.05m×18.1m。鋼壩閘尺寸36m×5m（寬×高）。啟閉機(jī)墻體結(jié)構(gòu)高8.54m，墻厚0.8m，局部墻體厚1.25m。閘體底板結(jié)構(gòu)尺寸46.1m×18.1m，底板厚1.0m。上下游連接段結(jié)構(gòu)尺寸36m（橫向）×15m（縱向），底板厚0.3m素砼結(jié)構(gòu)。

2.節(jié)制閘滲漏情況重難點(diǎn)分析

節(jié)制閘作為調(diào)節(jié)水流的跨河結(jié)構(gòu)物，滲漏極易導(dǎo)致調(diào)節(jié)水流功能減弱、設(shè)備操作室浸水等影響結(jié)構(gòu)物的正常發(fā)揮功能的情況出現(xiàn)。

結(jié)合工程實(shí)踐及分析，節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物防滲主要體現(xiàn)在，啟閉機(jī)室墻體的防滲、攔河鋼壩閘與砼結(jié)構(gòu)間的防滲、節(jié)制閘基礎(chǔ)底部防滲等。具體如下：（1）啟閉機(jī)室墻體結(jié)構(gòu)中，砼結(jié)構(gòu)分層施工縫處、設(shè)備結(jié)構(gòu)穿墻與砼界面處等均易出現(xiàn)滲漏情況。經(jīng)長(zhǎng)期累積后，啟閉機(jī)室內(nèi)極易出現(xiàn)浸水、濕度多大等情況出現(xiàn)，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。（2）鋼壩閘鋼結(jié)構(gòu)與砼結(jié)構(gòu)界面銜接處，鋼砼界面的密封處理不當(dāng)，極易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，導(dǎo)致節(jié)制閘無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水流、改善水質(zhì)的作用。（3）節(jié)制閘結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)處，受土層地質(zhì)及水頭壓力影響，易出現(xiàn)水流自基礎(chǔ)底部形成潛流，長(zhǎng)期作用后，影響閘體調(diào)節(jié)水流的工效及影響閘體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定等。

3.防滲處理技術(shù)思路

針對(duì)節(jié)制閘滲漏情況分析，防滲技術(shù)主要從以下思路著手：

（1）節(jié)制閘啟閉機(jī)室防滲技術(shù)措施：①墻體砼，采用防滲砼；②分層澆筑施工縫處，設(shè)止水鋼板；③結(jié)構(gòu)砼施工中，模板拉桿，采用帶止水片拉桿；④鋼壩閘底軸穿啟閉機(jī)室墻體結(jié)構(gòu)處，采用整體組裝式穿墻構(gòu)件；鋼構(gòu)件與砼結(jié)構(gòu)界面處，沿構(gòu)件四周設(shè)止水鋼板；⑤設(shè)備穿墻位置處，墻體自下而上整體預(yù)留后澆；不采用預(yù)留圓形孔洞方式。

（2）鋼壩閘與砼結(jié)構(gòu)處，鋼砼界面防滲技術(shù)措施：①鋼壩閘底軸與砼結(jié)構(gòu)銜接處，即底止水，采用P型橡膠條密貼防滲；②鋼壩閘門(mén)板與砼結(jié)構(gòu)銜接處，即側(cè)止水，采用Ω型橡膠條+不銹鋼側(cè)板密貼防滲。

（3）節(jié)制閘基礎(chǔ)底部防滲技術(shù)措施：①節(jié)制閘基礎(chǔ)底部，采用石灰攪拌土結(jié)構(gòu)層，不采用傳統(tǒng)的碎石墊層結(jié)構(gòu)層，防止水流自基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)底部滲流；②節(jié)制閘基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與上下游連接段護(hù)底結(jié)構(gòu)間，結(jié)構(gòu)縫處設(shè)置紫銅片防滲。

4.節(jié)制閘防滲處理技術(shù)措施

4.1 啟閉機(jī)室防滲技術(shù)措施

（1）砼采用具有防滲性能砼，砼標(biāo)號(hào)C30、抗?jié)B等級(jí)S6。砼經(jīng)配合比設(shè)計(jì)、驗(yàn)證后投入使用。

（2）啟閉機(jī)室高8.54m，分3層澆筑。分層澆筑施工縫處，設(shè)置水平向不銹鋼止水板。鋼壩閘底軸穿墻處，預(yù)留3.0m寬后澆帶，后澆帶兩側(cè)設(shè)置豎向不銹鋼止水板。不銹鋼止水板規(guī)格200mm×3mm，沿施工縫、后澆帶處連續(xù)布置，不得中斷或錯(cuò)縫等，接長(zhǎng)采用焊接連接。止水板在底層砼結(jié)構(gòu)澆筑前即安裝就位。止水板安裝，布置于砼結(jié)構(gòu)層中間，沿止水板高度中線(xiàn)固定于砼結(jié)構(gòu)澆筑面處，即止水板一半位于已澆筑砼結(jié)構(gòu)層內(nèi)一半外露。待上層砼結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)，將止水板外露部分埋入其中，形成砼結(jié)構(gòu)施工縫處止水構(gòu)件。

豎向止水板設(shè)置與水平向止水板設(shè)置類(lèi)同。豎向止水板側(cè)，在側(cè)模拆除過(guò)程中，應(yīng)注意保護(hù)止水板，避免對(duì)豎向止水板造成損壞。

（3）啟閉機(jī)室墻體砼結(jié)構(gòu)實(shí)施過(guò)程中，兩側(cè)模板對(duì)拉用拉桿，采用帶止水片拉桿。

模板安裝時(shí)，對(duì)拉螺桿不設(shè)套管，直埋于砼結(jié)構(gòu)內(nèi)。對(duì)拉螺桿安裝，中間止水片置于墻體砼結(jié)構(gòu)中間位置。墻體結(jié)構(gòu)砼澆筑成形后，拆除模板，外露拉桿割除，砼結(jié)構(gòu)表面修補(bǔ)完善，拉桿位置處形成有效止水件。帶止水片拉桿規(guī)格，拉桿直徑Φ25mm，止水片直徑70mm、厚度3mm，止水片中間開(kāi)孔，固定于拉桿中部，焊接固定。

拉桿布置，按照模板受力分析計(jì)算確定，與常規(guī)布置相同。

（4）底軸穿墻處防滲處理措施，主要有①采用整體組合式穿墻構(gòu)件；②鋼砼界面—穿墻構(gòu)件周圈設(shè)止水鋼板；③穿墻后澆帶處，自下而上分層澆筑成形。

①整體組合式穿墻件。閘門(mén)底軸穿墻段，設(shè)防水套設(shè)施，由底軸、軸襯、遇水膨脹圈、密封圈、擋圈等構(gòu)件組成。穿墻件，在廠(chǎng)內(nèi)組裝成形，將防水套設(shè)施與底軸有效組裝，整體運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。廠(chǎng)內(nèi)組裝，最大限度的保障底軸與防水套設(shè)施組裝的密封性，避免現(xiàn)場(chǎng)組裝密封不夠的缺點(diǎn)。

②鋼砼界面—穿墻構(gòu)件周圈設(shè)止水鋼板。閘門(mén)底軸穿墻段周圈焊接止水鋼板，連續(xù)、封閉布置。止水鋼板定位于墻體結(jié)構(gòu)中部。通過(guò)環(huán)形止水鋼板，可有效避免鋼砼界面處滲水現(xiàn)象。

③后澆帶砼澆筑工藝。底軸穿墻件安裝定位后，結(jié)構(gòu)砼澆筑，應(yīng)自下而上分層澆筑，分層高度與墻體澆筑分層高度保持一致。穿墻件周邊，砼應(yīng)振搗密實(shí)。分層澆筑結(jié)構(gòu)砼內(nèi)，設(shè)置止水鋼板、帶止水片拉桿等。穿墻件處后澆帶，沿墻體高度通長(zhǎng)預(yù)留，避免了預(yù)留圓形后澆帶后出現(xiàn)頂部圓弧區(qū)域無(wú)法有效密實(shí)的滲水通病。

4.2 鋼壩閘門(mén)與閘體砼結(jié)構(gòu)銜接處防滲技術(shù)措施

（1）底止水防滲，采用P型斷面橡膠水封，材質(zhì)SF6674型。一端固定于砼結(jié)構(gòu)，一端與閘門(mén)底軸承壓密貼，起到防滲功能。砼結(jié)構(gòu)一端的固定，通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)埋件預(yù)埋至砼結(jié)構(gòu)內(nèi)，壓板固定壓型橡膠水封。通過(guò)精確確定水封與底軸接觸面的距離，調(diào)整就位后，螺栓固定。橡膠水封安裝自閘孔一端延伸至另一端，整體安裝不設(shè)接頭，與底軸平行。

（2）側(cè)止水防滲，由橡膠水封+不銹鋼板組成，橡膠水封承壓與不銹鋼板密貼防滲。橡膠水封，采用Ω型斷面橡膠，材質(zhì)SF6674型。橡膠水封，通過(guò)壓板、螺栓等固定于鋼閘門(mén)板側(cè)面；不銹鋼板，在墻體結(jié)構(gòu)砼澆筑過(guò)程中，預(yù)埋固定。橡膠水封定位，通過(guò)精確計(jì)算確定位置，確保與不銹鋼板承壓密貼。水封安裝，自閘門(mén)板底部至頂部，整體安裝不設(shè)接頭。

4.3 節(jié)制閘基礎(chǔ)底部防滲技術(shù)措施

（1）節(jié)制閘砼基礎(chǔ)與地基之間，設(shè)石灰攪拌土墊層，避免采用常規(guī)的碎石墊層，易出現(xiàn)底部滲流現(xiàn)象。石灰攪拌土，采用5%的摻灰比，攤鋪碾壓成形。有效形成基礎(chǔ)墊層，同時(shí)形成防滲結(jié)構(gòu)層。

（2）節(jié)制閘砼基礎(chǔ)與上下游護(hù)底結(jié)構(gòu)砼間結(jié)構(gòu)縫處，設(shè)紫銅片防滲。結(jié)構(gòu)縫處，設(shè)紫銅片，空隙內(nèi)填充聚乙烯泡沫板，頂口處雙組份聚硫密封膠封口，防止水流自結(jié)構(gòu)縫處下滲。紫銅片斷面，呈Ω型，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置于結(jié)構(gòu)縫處。沿結(jié)構(gòu)縫縱向，連續(xù)布置。

5.結(jié)束語(yǔ)

在節(jié)制閘工程建設(shè)中，充分采取了止水鋼板、帶止水片拉桿、穿墻件整體安裝、沿墻高通設(shè)置后澆帶、橡膠水封精確定位安裝、設(shè)不銹鋼水封接觸面、基礎(chǔ)底部設(shè)石灰土攪拌層等防滲技術(shù)措施，建成后的節(jié)制閘工程，經(jīng)調(diào)試、試運(yùn)行、驗(yàn)收等檢驗(yàn)，各項(xiàng)防滲效果良好，說(shuō)明了采取的各防滲措施起到預(yù)期的效果。在類(lèi)似的節(jié)制閘工程建設(shè)中，可供參考借鑒。