水闸闸室的布置与构造Word格式.docx

1、约为上游水深的1.52.5倍，坚实地基取下限值，松散地基取上限值；约为上、下游最大水位差的1.54.5倍，在相同的情况下，砂土地基L稍小些，黏土地基稍大些。底板厚度必须满足强度和刚度要求。闸室底板通常是等厚度的，也可以采用变厚度，后者在地基较坚实的情况下，有利于改善底板的受力条件，例如加大闸墩墩基部位的厚度，减小跨中部位的厚度。对于大、中型水闸，闸室平底板厚度可以取闸孔净宽的1/61/8，一般为1.02.0m，最薄也不宜小于0.7m。在底板上、下游两端一般均设有浅齿墙，深度为0.51.5m，以增加闸室的稳定性和延长防渗长度。底板混凝土应满足强度、抗渗及防冲等要求，其强度等级常用C20C25。整

2、体式平底板抗震性能较好，根据辽南地震调查，黑鱼沟水闸及虎茬水闸均为钢筋混凝土整体式平底板，经强烈地震后仍保持完整，并能继续正常运用。当地基较差时，如承载能力只有3040kN/m2时，则需考虑减轻底板及其上部结构的重力或加大底板长度。有的水闸采用空箱式底板（图7-30），箱式平底板具有很好的整体性，对地基不均匀沉降的适应性和抗震性能都很好，但缺点是工程量很大，施工较复杂。因此，只有在高压缩性软茹土地基上，为了减小地基的不均匀沉降需增大闸室的横向刚度，或因承载力不足需加大闸室底板砌置深度时，才采用箱式平底板。当在松软地基上且荷载较大时，如采用这种箱式平底板，即可不做地基处理。 图 7-30 空箱式

3、底板（单位：m） 图 7-31 分离式底板（单位：cm）2. 分离式底板底板与闸墩之间用沉降缝分开后，即形成分离式底板（图7-31）。该底板仅有防冲和防渗要求，而闸室上部结构的重力及外荷直接由闸墩传给地基。因此，在满足底板不被扬压力抬起的原则下，底板可以做得较薄，配筋量也很少。总之，分离式底板比整体式平底板节省水泥和钢筋。底板材料可用混凝土，在小型水闸中也可用浆砌块石，但其表面需浇筑一层混凝土或加筋混凝土，厚约15cm，主要起平整表面、防冲及防渗的作用。分离式底板常建在砂土及砂壤土地基上，这种地基沉降较快，施工期内闸墩沉降已经基本完成，在运用期间可减少闸墩与底板之间的不均匀沉降。对于软弱地基，

4、需在进行地基处理后才能建造分离式底板。图7-31所示的水闸，地基采用桩基处理，闸墩直接建在井柱桩上，底板亦为分离式，这种形式称为桩基分离式平底板。分离式底板水闸的整体性较差，在涵洞式和双层式闸室结构中不宜采用，也不宜建在地震区，但桩基分离式底板可以建在地震区。当在闸室底板中间分缝时，由于底板挑出的悬臂不宜过长，故闸孔的孔径一般不宜大于8m；当在闸室底板两侧分缝时，闸孔孔径不是完全由底板挑出的悬臂长度来决定的，闸孔孔径可以大于8m。2闸墩闸墩的作用主要是分隔闸门，同时也支承闸门、胸墙、工作桥及交通桥等上部结构。闸墩长度应满足上部结构布置等要求，一般情况下，该值等于底板长度，也可以小于底板长度。如

5、，当需调整闸室重心位置或需利用上游水重以增加闸室抗滑稳定时，底板顺水流方向长度可向上游端或下游端略加长，但伸出闸墩的悬臂长度一般不宜超过闸室底板厚度的1倍。闸墩外部形状应使水流平顺，减小侧收缩影响，以提高闸孔过水能力，但也要考虑到施工方便、不易损坏等因素。上游墩头可采用半圆形，下游墩头宜采用流线形。闸墩厚度应根据闸孔孔径、受力条件、结构构造要求和施工方法等确定。混凝土和少筋混凝土闸墩厚度约为0.91.4m，浆砌石闸墩厚度约为0.81.5m，闸墩在门槽处的厚度不宜小于0.4m。如采用油压启闭，闸墩门槽厚度应根据油压管布置的需要加以确定，有时为了布置油缸，可以不增加墩厚而将闸墩两侧门槽前后错开布置

6、图7-32（a）。图 7-32 闸墩布置（单位：1工作门槽；2检修门槽；3油缸平面闸门的门槽尺寸应根据闸门尺寸及支承方式而定。工作闸门的门槽宽深比宜取1.61.8，门槽深度一般为0.20.4m，门槽宽度约为0.50.8m。检修门槽与工作门槽之间的净距约为1.52.0m，以便闸门安装与进人检修，同时也有利于启闭机的布置与运行图7-32（b）。位于江河大堤上的单孔水闸，往往闸室很高，边墩承受的侧向力较大，有时可在两边墩之间设置若干横撑，这样有助于抵消侧压力，大大减小边墩的工程量。如水闸地基较好或采用桩基处理时，除采用上述闸墩形式外，还可考虑采用框架式闸墩（图7-33）。图 7-33 框架式闸墩（高

7、程单位：m；尺寸单位：cm）（第5版 图7-30 图名相同）3胸墙当水闸挡水高度较大时，如河道堤防上的引水闸等，可设置胸墙代替一部分闸门挡水。胸墙顶宜与闸顶齐平，胸墙底高程应根据孔口泄流量要求计算确定。胸墙上游面底部宜为流线形或圆弧形，使水流平顺地进入闸孔。对于平面闸门，胸墙可以设在闸门下游，也可以设在上游。如胸墙设在闸门上游，则止水放在闸门前面，这种前止水结构复杂，且易磨损；但启门的钢丝绳或螺杆可以不浸泡在水中，可以延缓锈蚀，对闸门运行条件有利。如胸墙设在闸门下游，则止水放在闸门后面，这种止水可以利用水压力把闸门压紧在胸墙上，止水效果较好，但由于钢丝绳或螺杆长期处在水中，易于锈蚀，因此，在工

8、程中使用不多。胸墙应采用钢筋混凝土建造。孔径不大于6m 时可采用上薄下厚的板式结构，为了施工方便也可做成等厚。孔径大于6m 时，为了减小板厚，通常采用板梁式结构。对于上梁高度 （水平向），一般取为闸孔宽的1/121/15；对于下梁高度（水平向），还要考虑胸墙与闸门共同作用的影响。因为下梁背水面（或迎水面）与闸门顶部紧靠，要求下梁有较大的刚度，保证在水压力作用下，水平向变形不致很大，以免引起闸门顶边止水失效，所以，下梁高度比上梁大，常不小于闸孔宽的1/61/9。胸墙一般简支在闸墩上图7-34（a），胸墙与闸墩连接处涂以薄层沥青，并设置油毛毡。简支胸墙迎水面不易产生裂缝，但墙厚较大。在软弱地基上均

9、采用整体式闸室结构，为了增强整个闸室刚度，也有采用胸墙与闸墩固支的形式图7-34（b），此时墙厚可以减小，但在迎水面靠近闸墩处可能引起裂缝，使钢筋生锈，甚至漏水。图 7-34 胸墙与闸墩的连接方式（a）简支； （b）固支1胸墙；2闸墩；3钢筋；4油毛毡4工作桥和交通桥为了安置闸门的启闭设备及工作人员操作的需要，通常设置工作桥，并在闸墩上修建支墩或排架等，用来支承工作桥。工作桥高度视闸门和启闭设备的形式及闸门高度而定。一般应使闸门开启后，门底高于上游最高水位，以免阻碍过闸水流。对于一般的平面闸门，若用固定启闭设备，工作桥横梁底部高程与闸室底板高程的差值约等于闸门高度的2倍再加0.40.8m的富余

10、高度（图7-35）。为了美观、视角效果和便于管理人员上去操作管理，工作桥高度不宜太高，少孔闸更是如此。若用活动启闭设备，桥的高度可以低些，但应保证闸门放得进、拿得出。若用绳鼓式启闭机及活动门槽，工作桥的高度还可降低。对于弧形闸门及升卧式平面闸门，工作桥高度应视闸门吊点位置等具体条件而定，比铅直升降式平面闸门的工作桥高度降低较多。图 7-35 螺杆式启闭机的工作桥布置图工作桥除应满足启闭设备所需的宽度外，还应在桥的两侧各留0.61.2m以上的富余宽度，以供工作人员操作及设置栏杆之用，桥面总宽度约为35m。工作桥的结构形式视水闸规模而定。小型水闸一般采用板式结构，大、中型水闸采用装配式板梁结构，其

11、梁系布置应与启闭设备的布置、尺寸相适应（图7-35、图7-36）。纵梁通常设置2根，多用T形梁，也可采用形梁。横梁的设置要视启闭设备位置而定，通常在启闭设备下面布置一对横梁。对于单吊点螺杆式启闭机，则在跨中布置一对横梁；对于绳鼓式启闭机，则常将启闭机的电动机和减速箱放在桥跨中部，而将绳鼓放在靠近闸墩的桥跨两端，这样，在桥跨中部和两端各布设一对横梁（图7-36）。当纵、横梁的高度不能满足预埋螺栓长度要求，或者启闭设备高度较小而操作不便时，可在纵、横梁上浇筑混凝土机墩，再在其上安装启闭设备。在支墩或排架上要做门槽（图7-35），以免闸门临空摆动，同时，为了闸门安装和检修方便，至少要将一侧门槽做成活

12、动的。建造水闸时常在闸墩上架设交通桥，供汽车、拖拉机及行人等通行。交通桥的位置应根据闸室稳定及两岸交通连接等条件确定，通常布置在闸室靠低水位一侧，有时也可布置在闸室靠高水位一侧。桥面宽度按交通要求确定。工作桥、检修便桥和交通桥的梁（板）底高程均应高出最高洪水位0.5m以上；若有流冰，应高出流冰面以上0.2m；有通航要求时，应满足通航净空要求。图 7-36 设有222.5kN绳鼓式启闭机的工作桥布置（单位：cm）（第5版 图7-33 图名相同）5缝和止水闸室在垂直水流方向，每隔一定距离需用缝分开，以免闸室因地基不均匀沉降及温度变化而产生裂缝。缝的间距（即闸室分段长度）主要根据闸室地基条件和结构构

13、造特点，结合考虑采用的施工方法和措施等因素确定。岩基上的缝距不宜超过20m，土基上的缝距不宜超过35m，缝的宽度应保证闸室相邻部分沉降时互不影响，一般为2.03.0cm。设置沉降缝，可代替温度缝的作用。在整体式底板中，沉降缝设在闸墩中间，主要是保证在闸室发生不均匀沉降时不会妨碍闸门的正常运用。分缝不宜过多，因为分缝的闸墩需要加厚，工程量必将增加。对于中孔，一般每隔二、三孔设一道沉降缝；对于边孔，为了减轻岸墙（或边墩）及墙后填土对闸室的不利影响，最好为一孔一联或两孔一联（图7-37）。对坚实地基上的水闸，可以将缝设在底板中间（图7-38），对于这种布置，闸墩可以不必分缝，闸室总宽度可以减小。但有

14、地震设防要求的水闸，沉降缝宜设在闸墩中间。图 7-37 闸室的闸墩分缝 （第5版 图7-34 图名相同） 图 7-38 闸室的底板分缝设在闸墩中间的永久缝，通常采用铅直贯通缝；设在闸室底板上的永久缝，可采用铅直贯通缝，也可采用斜搭接缝或齿形（阶梯状）搭接缝。除了闸室本身要分缝以外，凡是相邻结构荷重相差悬殊或结构较长、面积较大的地方，都要用缝分开，如铺盖与闸室底板、翼墙连接处，消力池与闸室底板、翼墙连接处。混凝土铺盖及消力池的护坦面积较大时也需设缝（图7-39）。翼墙较长时亦需设缝，建筑在坚实或中等坚实地基上的翼墙，缝距可采用1520m；建筑在松软地基或填土上的翼墙，缝距可适当减短。水闸设缝后，

15、凡是具有防渗要求的缝都须设置止水设备。对于止水设备，除应满足防渗要求外，还应能适应混凝土收缩及地基不均匀沉降的变形；同时，也要构造简单，易于施工。止水按位置不同可分为铅直止水（图7-40）及水平止水（图7-41）两大类。两个止水交叉处的构造，必须妥善处理，这样才能形成一个完整的止水体系（图7-42、图7-43）。铅直交叉常用柔性连接，水平交叉多用刚性连接。图 7-39 水闸的分缝与止水布置（第5版 图7-36 图名相同）图 7-40 铅直止水构造（单位：cm）（第5版 图7-37 图名相同）图 7-41 水平止水构造（单位：cm）（第5版 图7-38 图名相同）1沥青油毛毡或沥青砂板、沥青杉板填缝；2紫铜片或镀锌铁皮；3塑料止水片；470100沥青油毛毡卷；5灌沥青或用沥青麻索填塞；6橡皮；7鱼尾螺栓；8沥青混凝土；923层沥青油毛毡或麻袋浸沥青，宽5060cm图 7-42 止水交叉柔性连接（第5版 图7-39 图名相同）（a）铅直交叉；（b）水平交叉图 7-43 止水交叉刚性连接（第5版 图7-40 图名相同）