鋼筋混凝土閘門是閘門按結構材料分類的形式之一,其他還包括鋼閘門、鋼木閘門和鋼絲網水泥閘門。
中文名稱 | 鋼筋混凝土閘門 | 外文名稱 | Reinforcedconcrete gate |
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同時設計中應注意閘門的防滲抗凍設計。
鋼筋混凝土閘門的主要優點是節省鋼材,只是鋼閘門鋼量的百分之二十,投資少,僅是鋼閘門的50%,壽命長,不銹蝕,就位澆筑,沒有大件運輸及安裝,易維修,管理方便。
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評分: 4.7
本文介紹了一種操作簡易、切實可行、經濟適用的底模分隔整體澆搗的施工方法,該方法可以保證組裝式閘門板連接孔居中對牢和預制閘門板的澆筑質量,為閘門板順利吊裝打下了基礎。
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平面鋼筋混凝土閘門由于造價低、維護費用少等優點,被廣泛應用于水工建筑物中。但從已建工程運行情況發現,該類型閘門普遍存在漏水問題,有\"十閘九漏\"之說。閘門漏水,既影響了工程效益發揮,也給閘室下游建筑物的養護維修帶來不便。而閘門一旦出現漏水,后期處理難度較大且效果不佳,所以必須在設計施工管理中采取積極的措施,防止閘門漏水。
主要材料
《現澆混凝土閘門封堵導流洞進水口施工工法》采用施工導流鋼閘門進行不斷流封堵,施工鋼閘門結構根據開始不斷流封堵至水庫下閘蓄水期間工區水文情況、上游圍堰高程等計算確定,保證鋼筋混凝土閘門施工期間導流洞進水口不漫過施工剛閘門,導流孔的過流能力應保證上游圍堰不過流。
無其他需特別說明的材料。
主要設備與施工機具
《現澆混凝土閘門封堵導流洞進水口施工工法》采用的主要機具設備見表2。
序號 |
設備名稱 |
設備型號 |
單位 |
數量 |
用途 |
1 |
汽車吊 |
8噸 |
輛 |
1 |
施工鋼閘門吊裝等 |
2 |
手拉葫蘆 |
2噸 |
臺 |
4 |
閘門導流孔啟閉 |
3 |
滑輪組 |
10噸 |
套 |
2 |
閘門導流孔啟閉 |
4 |
鋼支架 |
自制 |
臺 |
2 |
閘門導流孔啟閉 |
5 |
鋼模板 |
3015 |
套 |
1 |
混凝土澆筑 |
6 |
防水服 |
高腰 |
件 |
5 |
下鋼閘門水中作業用 |
7 |
鋼筋彎曲機 |
GW40 |
臺 |
1 |
鋼筋加工 |
8 |
電焊機 |
BX-500 |
臺 |
4 |
鋼筋焊接 |
9 |
鋼筋切割機 |
GJ40 |
臺 |
1 |
鋼筋加工 |
10 |
振搗器 |
ф100 |
臺 |
2 |
混凝土澆筑 |
11 |
振搗器 |
ф50 |
臺 |
2 |
混凝土澆筑 |
12 |
自卸車 |
20噸 |
臺 |
3 |
混凝土運輸 |
13 |
潛水泵 |
2千瓦 |
臺 |
2 |
排水、養護 |
參考資料:
《現澆混凝土閘門封堵導流洞進水口施工工法》適于中小型水利水電工程導流洞進水口封堵施工,宜在枯水期進行。應用該工法時應根據工程進展情況、施工期水文情況等資料計算現澆鋼筋混凝土閘門結構、施工擋水導流鋼閘門及閘門內導流孔尺寸,合理確定封堵時間。
截至2009年,水電站梯級開發的情況較多,在應用該工法時應考慮上游水庫發電或泄洪對導流洞進水口封堵施工的不利影響。
《現澆混凝土閘門封堵導流洞進水口施工工法》核心技術為導流洞進水口不斷流封堵施工技術,它可在主體建筑物具備蓄水、過流條件前,提前進行導流洞進水口的封堵施工,能有效縮短導流洞封堵工程的直線工期。首先采用小型施工擋水導流鋼閘門控制水流,將大斷面的導流洞封堵變成小斷面的施工鋼閘門內的導流孔封堵,解決了不斷流也能干地施工問題,降低了封堵施工難度。通過一個帶導流孔的小型施工鋼閘門實現導流洞口不斷流封堵,然后采用干地施工方式澆筑鋼筋混凝土閘門,鋼筋混凝土閘門達到強度之后即可在工程封堵條件具備時關閉導流孔閘門,實現對整個導流洞進水口的封堵,之后可按設計進行導流洞內堵頭施工。
《現澆混凝土閘門封堵導流洞進水口施工工法》的施工工藝流程及操作要點敘述如下:
工藝流程
導流洞進水口建筑物設計、施工→導流洞過水-現澆鋼筋混凝土閘門設計,施工擋水導流鋼閘門設計制作→施工擋水導流鋼閘門下閘→導流孔閘門吊裝→現澆鋼筋混凝土閘門施工→關閉導流孔閘門(大壩蓄水)→鋼筋混凝土閘門導流孔封堵→導流洞內堵頭段施工。
操作要點
一、現澆鋼筋混凝土閘門結構設計
1.門槽設計:在洞口兩側邊墩處設兩道門槽,上游門槽為施工擋水導流鋼閘門槽,有門槽埋件;下游門槽為現澆鋼筋混凝土閘門槽,無門槽埋件,需按現澆鋼筋混凝土閘門結構設計預埋鋼筋等。門槽尺寸、位置應通過計算確定,錦潭水電站施工鋼閘門槽寬50厘米,現澆鋼筋混凝土閘門槽寬150厘米。
2.閘門設計:共設置3道閘門,其中下游為封堵導流洞口現澆鋼筋混凝土閘門,中間為施工擋水導流鋼閘門,上游為關閉導流孔的小鋼閘門,閘門結構應通過計算確定。
3.不斷流封堵導流孔設計:在施工擋水導流鋼閘門內設置兩個導流孔(也可設置一個),孔內安裝通到鋼筋混凝土閘門下游側的導流管,下閘后由導流管過流。導流孔數、管尺寸根據施工時段水文情況計算確定。
4.啟閉結構:在現澆鋼筋混凝土閘門頂部設置導流孔鋼閘門啟閉支架,通過滑輪組控制導流孔閘門開啟和關閉。
導流洞進水口鋼筋混凝土封堵閘門結構布置參圖1。
二、小型施工導流鋼閘門下閘實現不斷流封堵
在工地金結廠按照設計圖進行施工擋水導流鋼閘門、導流孔封堵閘門、導流管制作。在導流洞進口結構及門槽埋件施工完成后,可利用8噸汽車吊等起重設備適時將施工導流鋼閘門吊裝到上游門槽內。首先由人工將施工鋼閘門槽和底坎清理干凈,由8噸汽車吊將帶有導流孔的施工鋼閘門吊入門槽內擋水,人工隨之對門槽內止水封條進行加力,保證閘門擋水防滲效果,然后將導流管安裝到閘門導流孔內,上漲河水通過施工鋼閘門內導流管流到鋼筋混凝土閘門下游側,使鋼筋混凝土閘門施工能在干地施工。
施工鋼閘門下閘時機應根據工程總體進度情況和工區河流水情確定,一般可選擇在下閘蓄水節點或導流洞進水口計劃封堵日期前2到3個月進行。
三、導流孔閘門吊裝
用8噸汽車吊將導流孔閘門吊裝到施工鋼閘門上,并在進水口左右邊墩頂面上放一根16槽鋼,用鋼絲繩將導流管封堵閘門吊至開啟位置固定,不影響導流孔過流。
四、鋼筋混凝土閘門澆筑
施工導流鋼閘門安裝完成,導流管過流后,在鋼筋混凝土閘門門槽下游用袋裝黏土等修筑一小圍堰,抽干施工導流鋼閘門和小圍堰間的積水,用干地方式進行鋼筋混凝土閘門結構模板、鋼筋、混凝土澆筑施工。人工在鋼筋混凝土閘門槽內首先進行底坎、兩側門槽縫面鑿毛處理,然后依次進行立模、閘門鋼筋安裝、縫面沖洗。混凝土澆筑時用ф100、ф50插入式振搗器平倉、振搗,達到設計高程后由人工抹面。澆至頂部時預埋導流孔鋼閘門啟閉支架埋件及滑輪組埋件,收倉后做好混凝土養護工作。
五、關閉導流孔閘門
在現澆鋼筋混凝土閘門混凝土到達70%以上設計強度時,可開始頂部啟閉支架及滑輪組安裝工作,安裝完成后將固定導流孔閘門的鋼絲繩換到導鏈滑輪吊鉤上,調整好閘門封堵開啟位置。在閘門混凝土達到設計強度且工程具備初期蓄水條件時,在現澆混凝土閘門頂部人工操作導鏈滑輪組,使導流孔鋼閘門向下轉動關閉導流孔。
六、鋼筋混凝土閘門導流孔封堵
當施工鋼閘門的導流孔封堵后,由人工在現澆鋼筋混凝土閘門下游側將導流孔出口處割斷的受力鋼筋焊接好,再用混凝土封堵導流孔,從而完成現澆鋼筋混凝土閘門封堵導流洞進水口施工。
七、導流洞堵頭施工
現澆鋼筋混凝土閘門封堵導流洞進水口后,可按設計要求適時進行下游導流洞洞內堵頭施工。
勞動力組織
勞動力組織見表1。
序號 |
工種 |
人數 |
備注 |
1 |
管理 |
6 |
調度、測量、施工、質量、安全 |
2 |
機械操作手 |
3 |
反鏟、吊車、汽車司機 |
3 |
起重工 |
2 |
╱ |
4 |
金結制安 |
6 |
放樣、電焊、鉗工、車工 |
5 |
鋼筋工 |
6 |
╱ |
6 |
電焊工 |
4 |
╱ |
7 |
模板工 |
4 |
╱ |
8 |
澆筑工 |
6 |
╱ |
9 |
電工 |
2 |
╱ |
參考資料:
鋼筋種類很多,通常按化學成分、生產工藝、軋制外形、供應形式、直徑大小,以及在結構中的用途進行分類:
一、按直徑大小分
鋼絲(直徑3~5mm)、細鋼筋(直徑6~10mm)、粗鋼筋(直徑大于22m
m)。
二、按力學性能分
Ⅰ級鋼筋(300/420級);Ⅱ級鋼筋(335/455級);Ⅲ級鋼筋(400/540)和Ⅳ級鋼筋(500/630)
三、按生產工藝分
熱軋、冷軋、冷拉的鋼筋,還有以Ⅳ級鋼筋經熱處理而成的熱處理鋼筋,強度比前者更高。
四、按在結構中的作用分
受壓鋼筋、受拉鋼筋、架立鋼筋、分布鋼筋、箍筋等
配置在鋼筋混凝土結構中的鋼筋,按其作用可分為下列幾種:
1.受力筋—承受拉、壓應力的鋼筋。
2.箍筋—承受一部分斜拉應力,并固定受力筋的位置,多用于梁和柱內。
3.架立筋—用以固定梁內鋼箍的位置,構成梁內的鋼筋骨架。
4.分布筋—用于屋面板、樓板內,與板的受力筋垂直布置,將承受的重量均勻地傳給受力筋,并固定受力筋的位置,以及抵抗熱脹冷縮所引起的溫度變形。
5.其它—因構件構造要求或施工安裝需要而配置的構造筋。如腰筋、預埋錨固筋、預應力筋,環等。
按軋制外形分
①光面鋼筋:I級鋼筋(Q300鋼鋼筋)均軋制為光面圓形截面,供應形式有盤圓,直徑不大于10mm,長度為6m~12m。
②帶肋鋼筋:有螺旋形、人字形和月牙形三種,一般Ⅱ、Ⅲ級鋼筋軋制成人字形,Ⅳ級鋼筋軋制成螺旋形及月牙形。
③鋼線(分低碳鋼絲和碳素鋼絲兩種)及鋼絞線。
④冷軋扭鋼筋:經冷軋并冷扭成型。
直徑大小:
鋼絲(直徑3~5mm)、細鋼筋(直徑6~10mm)、粗鋼筋(直徑大于22mm)。
結構作用:
受壓鋼筋、受拉鋼筋、架立鋼筋、分布鋼筋、箍筋等
鋼筋現如今被廣泛應用于任何建筑上,為人類的進步取得了更好的證據,也是現如今對鋼筋的質量的考察構件按最小配筋率配筋時,按(等面積)原則代換鋼筋。
一般鋼筋混凝土工程常用的鋼筋:
(1)鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼筋GB/T 1499.1-2017
(2)鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋GB1499.2-2018
(3)鋼筋混凝土用鋼第3部分:鋼筋焊接網GB1499.3-2010
(4)鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋GB13014-2013
(5)低碳鋼熱軋圓盤條GB/T701-2008
(6)冷軋帶肋鋼筋GB13788-2000
(7)預應力混凝土用鋼絲GB/T5223-2002
(8)預應力混凝土用低合金鋼絲YB/T038-93
(9)預應力混凝土用鋼絞線GB/T5224-2003
(10)預應力混凝土用鋼絞線ASTMA416-98A
(11)冷軋扭鋼筋JG3046-1998
(12)冷拔螺旋鋼筋DBJ14-BG3-96
鋼筋的檢驗與鋼筋接頭的工藝檢驗:
鋼筋的檢驗首先要檢查鋼筋的標牌號及質量證明書;其次要做外觀檢查,從每批鋼筋中抽取5%,檢查其表面不得有裂紋、創傷和疊層,鋼筋表面的凸塊不得超過橫肋的高度,缺陷的深度和高度不得大于所在部位的允許和偏差,鋼筋每一米彎曲度不應大于四毫米;接下來力學性能試驗,每批若小于60噸則從中抽取2根,每根截取兩段,分別做拉伸和冷彎試驗。在截取試件時應除去鋼筋兩端100-500mm,在截取試件大于60噸還需在取相應的鋼筋。如果一項試驗結果不符合要求,則從同一批中另取雙倍數量的試樣做各項試驗。如仍有一個試樣不合格則該批鋼筋為不合格,熱軋鋼筋在加工過程中發生脆斷、焊接性能不良或機械性能顯著不正常等現象,應進行化學成分分析和其它專項檢驗。
鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋余熱處理鋼筋:熱軋后立即穿水,進行表面控制冷卻,然后利用芯部余熱自身完成回火處理所得的成品鋼筋。
帶肋鋼筋:表面通常帶有兩條縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋的鋼筋。
月牙肋鋼筋:橫肋的縱截面呈月牙形,且與縱肋不相交的鋼筋。
縱肋:平行于鋼筋軸線的均勻連續肋。
橫肋:與縱肋不平行的其他肋。
帶肋鋼筋的公稱直徑:與鋼筋的公稱橫截面積相等的圓的直徑。
帶肋鋼筋的相對肋面積:橫肋在與鋼筋軸線垂直平面上的投影面積與鋼筋公稱周長和橫肋間距的乘積之比。
螺紋連接,綁扎仍為鋼筋連接的主要手段之一。 鋼筋綁扎時,鋼筋交叉點用鐵絲扎牢;板和墻的鋼筋網,除外圍兩行鋼筋的相交點全部扎牢外,中間部分交叉點可相隔交錯扎牢,保證受力鋼筋位置不產生偏移;梁和柱的箍筋應與受力鋼筋垂直設置,彎鉤疊合處應沿受力鋼筋方向錯開設置。受拉鋼筋和受壓鋼筋接頭的搭接長度及接頭位置符合施工及驗收規范的規定。
鋼筋的綁扎應該符合以下的規定:
1.鋼筋的交點須用鐵絲扎牢。
2.板和墻的鋼筋網片,另須在中間部分的相交點可相間隔交錯的扎牢,但要保證受力鋼筋不發生位移。雙向受力鋼筋網片,須全部扎牢。
3.梁和柱的鋼筋,除了設計有要求外,箍筋應于受力筋垂直設置。
4.板、次梁與主梁交叉處、板的鋼筋在上,次梁鋼筋居中,主梁的鋼筋在下;當有圈梁或墊梁時,主梁的鋼筋在上。
鋼筋表面不得允許有裂紋、結疤和折疊。鋼筋表面允許有凸塊,但不得超過橫肋的高度,鋼筋表面上其他缺陷的深度和高度不得大于所在部位尺寸的允許偏差。
尺寸、外形、重量和允許偏差:
1)公稱直徑范圍及推薦直徑
鋼筋的公稱直徑范圍為6~25mm,標準推薦的鋼筋公稱直徑為6、8、10、12、16、20、25、32、40、50mm。
2)帶肋鋼盤的表面形狀及尺寸允許偏差
帶肋鋼筋橫肋應符合下列基本規定:
橫肋與鋼盤軸線的夾角β不應小于45度,當該夾角不大于70度時,鋼筋相對兩面上橫肋的方向應相反;
橫肋與間距l不得大于鋼筋公稱直徑的0.7倍;
橫肋側面與鋼筋表面的夾角α不得小于45度;
鋼筋相對兩面上橫肋末端之間的間隙(包括縱肋寬度)總和不應大于鋼筋公稱周長的20%;
當鋼筋公稱直徑不大于12mm時,相對肋面積不應小于0.055;公稱直徑為14mm和16mm,相對肋面積不應小于0.060;公稱直徑大于16mm時,相對肋面積不應小于0.065。
3)長度及允許偏差
a、長度:鋼筋通常按定尺長度交貨,具體交貨長度應在合同中注明;鋼筋以盤卷交貨時,每盤應是一條鋼筋,允許每批有5%的盤數(不足兩盤時可有兩盤)由兩條鋼筋組成。其盤重及盤徑由供需雙方協商規定。
b、長度允許偏差:鋼筋按定尺交貨時的長度允許偏差不得大于 50mm。
c、彎曲度和端部:直條鋼筋的彎曲變應不影響正常使用,總彎曲度不大于鋼筋總長度的0.4%;鋼筋端部應剪切正直,局部變形應不影響使用。
鋼筋加工一般要經過四道工序:鋼筋除銹;鋼筋調直;鋼筋切斷;鋼筋成型。
當鋼筋接頭采用直螺紋或圓錐螺紋連接時,還要增加鋼筋端頭鐓粗和螺紋加工工序。鋼筋配料與代換鋼筋代換
(1)以另一種鋼號或直徑的鋼筋代替設計文件中規定的鋼筋時,應遵守以下規定:
應按鋼筋承載力設計值相等的原則進行,鋼筋代換后應滿足規定的鋼筋間距、錨固長度、最小鋼筋直徑等構造要求。
以高一級鋼筋代換低一級鋼筋時,宜采用改變鋼筋直徑的方法而不宜采用改變鋼筋根數的方法來減少鋼筋截面積。
(2)用同鋼號某直徑鋼筋代替另一種直徑的鋼筋時,其直徑變化范圍不宜超過4mm,變更后鋼筋總截面面積與設計文件規定的截面面積之比不得小于98%或大于103%。
(3)設計主筋采取同鋼號的鋼筋代換時,應保持間距不變,可以用直徑比設計鋼筋直徑大一級和小一級的兩種型號鋼筋間隔配置代換。
我國自八十年代后期起,開始引進冷軋帶肋鋼筋生產設備。先后有南京、蘇州、上海、青島、滄州、昆明等地分別從德國、意大利等國引進11套設備。九十年代中期又有安徽、廣東、江蘇等省的合資或外商獨資企業,從國外引進幾條生產線。與此同時。國內有些科研單位和企業著手研制或仿制冷軋設備。迄今已有十多個單位在生產和銷售冷軋鋼筋全套設備,分布于北京、遼寧、江蘇、河北、天津等地。還有一些設備生產企業,在幾年來激烈的市場競爭中,由于產品性能不良或質量低劣被淘汰。
迄今國內已建冷軋帶肋鋼筋生產線約有400多條,年生產能力200萬噸,分布在26個省、市。
從所了解的各省情況看,在建設部和各省市建委的大力推動下,冷軋帶肋鋼筋的推廣工作有了很大進展。一些省取得了突出的成績,其中江蘇、遼寧兩省的推廣面最大,在預制構件中已淘汰了冷拔低碳鋼絲;在現澆混凝土結構中也有了數量較大的應用,四川、福建省的在這方面推廣工作很有成績。此外,北京、河北、湖南、安徽、山西、山東、廣東、浙江、上海等省市也陸繼開始推廣應用。據不完全統計。僅1998年全國的推廣量已超過60萬噸。用于城鄉住宅及公共建設的建筑面積達1.5億平方米,今后還將有較大的增長。
在生產和應用技術方面,我國在引進的基礎上有了發展,如冷軋帶肋鋼材抗拉強度由國外一個強度級別發展到三個級別:CRB550、CRB650和CRB800;應用范圍也由國外的非預應力混凝土結構構件擴大到預應力混凝土構件。為推廣應用鋼筋,國家和一些省市主管部門組織編制了有關標準和圖集。國家標準《冷軋帶肋鋼筋》GB13788-2008已經實施。行業標準《鋼筋混凝土結構技術規程》JGJ95-2011已于2012年4月1日起施。
國家科委已將鋼筋列入國家重點推廣的項目。建設部將它納入“九五”、“十五”期間建筑業重點推廣的10項新技術之一(包含在“高效鋼筋和預應力混凝土技術”項目內)。