后浇带技术在水闸底板中的应用研究

水闸底板中后浇带技术的应用研究

1 概况

1.1 水闸概况

某水闸在鳌江下游右岸，是桥墩灌区下游重要水闸之一，因老水闸报废需建新水闸。新水闸设计流量为285 m3/s，为中型水闸。该水闸闸底高程为- 0.85m，设5 孔，每孔净宽6 m，总净宽30 m; 闸中墩厚为1.6 m,边墩厚1.2 m; 闸墩顶高程5.7 m，闸室上游设1 座5 m宽交通桥，下游设工作桥1 座，主闸槽上下游均设检验门槽1 道，主闸门采用滚轮式平板钢闸门，检验闸门采用分节钢闸门，工作桥、交通桥桥面高程均5.7 m。闸底板顺水流向长16 m，垂直水流向宽度42.11 m，采用1.2 m厚钢的筋混凝土结构。上部启闭机室为满足功能的需要，按常规建筑。

1.2 闸址地质评价

工程区域主要为平原河段，河道两侧地势低洼，地形平坦，场址处地形平坦，地貌单元属海相冲海积平原，场址地基土可划分为5 个工程地质层(其中①、②层又分为2个亚层) ，自上而下依次为:① - 1淤泥质粉质黏土、① - 2粉质黏土、② - 1淤泥、② - 2 淤泥、③淤泥质粉质黏土、④含砾淤泥质粉质黏土、⑤淤泥质粉质黏土。其中以淤泥层埋躲厚度最大，该层为静水或缓慢水流环境生态化学作用而成，具高含水率、高孔隙比、高灵敏度、高压缩性、低抗剪强度等特性，土性极差，属极软土层。故水闸基础采用混凝土灌注桩基础处理。

1.3 应用研究课题

根据《水工混凝土结构设计规范》(SL191—2008) 第9.1. 3节[1] 可知，伸缩缝的间距可根据当地的天气条件、结构型式、施工程序、温度控制措施和地基特性等情况按表9.1.3采用。根据表9.1.3 可知，钢筋混凝土结构的水闸底板在露天情况下其结构伸缩缝最大间距为35 m。根据《水闸设计规范》(SL265-2001) 第4.2.11节[2]可知，闸室结构顺水流向永久缝的缝距应根据闸室地基条件和结构构造特点，结合考虑采用的施工方法和措施确定。……土基上分段长度不宜超过35 m。……当分段长度超过本条规定数值时，宜作技术论证。

该工程水闸底板长度为42.11m，超过该项规定。同时上述《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008) 第9.1.3节规定和《水闸设计规范》(SL265-2001) 第4.2.11 节规定，经温度作用计算、沉降计算或采用其它可靠技术措施后，伸缩缝间距可不受表9.1.3 的限制。#p#分页标题#e#

2 设计方案研究

在宽水闸底板设计中，常规方案是通过闸中设置缝墩,闸边侧设置空箱减荷的方案以控制分缝宽度，而本次采用后浇带处理方案[3- 4] ，不另行设置沉降缝。具体比较如下:

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2.1 方案简介

2.1.1 常规分缝+ 空箱方案(方案1)

经计算分析，本方案将通过设置缝墩将闸室分成3 跨,分别为中孔1 跨，边上2 孔各

为1 跨; 同时闸室两侧设置空箱结构，减少侧向土荷载影响，其中中孔最大地基应力为7.88 t/m2 (设计工况，下同) ，边孔为9.83 t/m2 。结合上述,闸室与空箱总宽度为54 m (见图1) 。

图1 常规分缝+ 空箱方案图单位: mm

2.1.2 后浇带处理方案(方案2)

经计算分析，本方案主要在中孔闸底板布置1 道1 m宽的混凝土后浇带，并通过后期施工技术处理将闸室形成整体接头，全段不设缝，其闸底最大地基应力为6.55 t/m2(均小于常规分缝+ 空箱方案中孔或边孔应力)。综合上述,闸室与两侧底板总宽度为42.11 m (见图2) 。