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聚焦唐河双沟枢纽(8) | “船闸纤夫”稳定器

发布时间:2026-09-10阅读次数:

初夏的唐河畔,风掠过一字排开的11个闸室,平整如镜的混凝土墙面在阳光下泛着哑光质感,找不到一处拼接错台与色差痕迹。而在这混凝土闸壁上,一道道笔直内凹的六边形竖向槽道整齐排布,它们是“船闸纤夫”——浮式系船柱的运行轨道,更是船闸专属的“纤夫稳定器”,在船闸通航时将系船柱这个“纤夫”稳定在与水位精准适配的高度,任凭闸室内水流涌动、船舶靠泊起伏,始终以刚性约束守住缆绳着力点,为千吨航船稳稳锚定停靠的重心。

可以说,系船柱槽就是承载“船闸纤夫”——系船柱的专属纤道,槽体的顺直精度、表面平整度与结构整体性,直接决定着系船柱运行的平顺度与可靠性,更关系到每一次过闸作业的安全与效率。

此前船闸工程中,这种浮式系船柱槽多采用二次浇筑工艺,先浇筑闸壁主体,留出空间后再二次浇筑槽体结构。而唐河双沟枢纽项目打破常规,创新采用一体化浇筑工法,让槽道与闸壁主体一次浇筑、同步成型,整条“纤道”浑然共生、无缝无痕,也由此完成了“船闸纤夫”稳定器从工法革新到品质升级。

 

破局:打破常规一体成型

浮式系船柱槽是千吨级船舶过闸时的“稳定器”,其运行原理,和日常的卷帘门异曲同工,闸壁上的系船柱槽就像门洞两侧的U型导槽,浮式系船柱则是卡在槽内的门体,被槽道全程包裹约束,只能沿竖向平稳升降,绝不会偏离脱轨。

船舶驶入闸室停靠后,船员将缆绳系在“船闸纤夫”浮式系船柱上,随着闸室充泄水作业启动,水位在数米间大幅升降,藏在槽内的系船柱依靠浮筒浮力,沿着槽内导轨与水面同步起伏,始终与船舶保持相对稳定的高度,无需人工反复解缆调绳,就能稳稳牵住船身,避免船舶漂移磕碰闸壁。

船舶停靠时依靠柱体随水位升降完成系缆,而承载柱体运行的导轨系船柱槽,便是整个系统的“轨道”——它的垂直度、平顺度直接决定了系船柱运行是否顺畅、是否会卡滞。

“以前,这部分都是分两次浇筑的。”站在闸室边,项目生产管理部部长李赛指着墙面内嵌的凹槽介绍道。按照船闸行业延续多年的传统工艺,浮式系船柱槽需要进行二次混凝土浇筑,先完成闸墙主体混凝土施工,预留出凹槽作业面与插筋,待金属结构单位进场安装导轨、护角等埋件后,再支设模板进行二次混凝土浇筑补平。

这种“先主体、后补槽”的模式,在唐河双沟项目却撞上了多重现实难题:

第一道坎是工期压力。项目地处雨源性河流,每年7至9月是汛期,有效施工窗口期仅集中在枯水期,传统二次浇筑相当于同一部位要重复走一遍绑筋、支模、浇筑流程,工期拉长,人工增加。

第二道坎是质量与安全短板。二次浇筑的新旧混凝土结合面极易出现错台、漏浆、色差,墙面“补丁感”明显;同时闸墙高达17米,二期作业空间狭窄,工人要在高空狭小凹槽内完成凿毛、焊接、支模,脚下没有稳定作业平台,安全风险极高。

更深层的挑战来自交叉作业的协调。项目土建与金属结构分属两家单位招标,进场时间、施工节奏各不相同,传统模式下土建和金属结构各做各的,土建做完留下大槽口给金属结构施工单位,工序衔接断层。

2024年初,项目会议室里一场头脑风暴打破了惯性思维。“能不能把二次改成一次?土建和埋件同步装、一起浇?”项目负责人汪勇的提议,让在场所有人都愣了神。

行业内没有成熟先例,设计单位最初并不认可。“一次浇筑混凝土冲击力大,埋件偏了没法调,后期系船柱卡壳谁负责?”质疑声没有挡住团队的脚步,他们拉上设计、监理反复推演,从埋件加固、模板适配、沉降控制三个维度拆解风险,拿出了一整套闭环方案。

凹槽内部模板改造是第一道关口,平面为六角形异型,且六角形一边为开口,传统二期模板零散、加固难,无法适配一次浇筑的整体钢模体系。项目团队联合模板厂家反复优化,最终设计出铰链式一体化槽型模板,整套模板由1块平模、2块异形模通过铰链拼接而成,内部配套上宽下窄的H型可调节撑杆,浇筑时撑开撑紧保证尺寸,拆模时收紧撑杆便可整体脱离墙面,像“收折扇”一样由吊车整体吊出周转,彻底解决了狭小空间拆模难的问题。

“别小看这几个铰链,我们前前后后改了三版图纸。”项目技术负责人薛书豪说,“最初设计的撑杆力度不够,浇筑时容易胀模,后来又增加了横向拉杆,反复做荷载试验才定版。”

2024年3月,首段试验闸墙浇筑完成。拆模当天,设计代表专程赶到现场,摸着光滑无缝的墙面,看着垂直度检测数据,当场点头:“这个工艺,可行!”

相较于传统工艺,一次浇筑的优势肉眼可见,没有了新旧混凝土接缝,墙面整体性强、外观平整统一,省去了凿毛、二次植筋、重复搭拆平台等工序,单套系船柱槽不仅节约了成本,同时高空作业量大幅减少,安全风险显著降低。

 

守尺:毫厘必究极致精修

“一次浇筑是好,就是容错率太低,相当于一锤子买卖。”这是所有团队成员的共识。浮式系船柱槽垂直度要求达到2‰,金属埋件安装误差必须控制在5毫米以内,精度要求是普通混凝土结构的数倍——差之毫厘,后期浮式系船柱的滚轮就可能卡滞,甚至直接废掉整段导轨。

要守住精度,首先要过沉降这一关。每个闸室都是底板加闸墙组成,系船柱槽和闸墙一体浇筑,而底板浇筑也并非一整块一体浇筑,按照设计分为左边板、中板、右边板三块独立浇筑,待沉降稳定后再浇筑宽缝连成整体。闸墙坐落在两边的底板上,共同组成“L”型结构,随着浇筑高度增加、重量叠加到两边底板的一侧,就会出现底板的不均匀沉降,船闸和底板整体结构极易向外侧倾斜,这对系船柱槽的竖向垂直精度影响很大。

“第一层闸墙和系船柱槽刚浇完,我们就测出了偏移。”项目测量室主任赵凯记忆犹新。2024年10月,首个闸室第一层3米高闸墙浇筑完成后,测量队通过底板观测点发现,墙体整体向背土侧倾斜了5毫米。“就像跷跷板,重量全压在边底板的外侧,地基慢慢变形,墙就跟着往后倒。”

5毫米,放在普通结构里算不上大问题,但对系船柱槽来说,已是接近限值的预警值。项目立刻叫停后续浇筑,专题研究纠偏方案。

“既然墙往后倒,我们就用土压力把它顶回来。”团队拿出了“分层浇筑、随浇随填、及时闭合”的管控思路,每浇筑完一层闸墙,立刻启动墙后土方回填,利用土的侧压力逐步将墙体“扶正”,回填过程中持续监测沉降与位移数据,在进行其他闸室浇筑时,等待10至20天观测数据稳定后,再进行下一层施工,在中底板与边底板宽缝浇筑、形成整体受力结构后,沉降风险便彻底消除。

方案说起来简单,现场管控却容不得半点马虎。浇筑过程中,测量队实行“随浇随测”,每浇1米高度测一次,每2小时复测一次沉降差,水准仪架在基坑边,观测员轮班盯守,连吃饭都守在仪器旁。夏季正午气温高,空气热浪会导致测量数据“飘移”,团队就把工作时间提前到清晨5点,趁着天凉、光线稳定的时候完成核心点位复测,确保数据零偏差。

“最忙的时候,一天要跑十几个闸室,扛着二十来斤的全站仪上上下下,鞋上的泥干了又湿、湿了又干。”赵凯笑着说,测量是工程的眼睛,眼睛歪了,活儿就干不正了。项目在每块底板上都布设了8个沉降观测点,闸墙拆模后立刻用全站仪扫测墙面垂直度,每隔两米打一个测点,从上到下一条线比对,差0.1毫米都要重新调。

眼睛看准了,把活做准是另外一个难题,埋件加固是精度管控的另一个重点。为了不让混凝土浇筑时的冲击力冲偏埋件,项目采用“分层预埋、多点固定”方案,在上一层混凝土浇筑时,提前预埋型钢固定支座,埋件吊装就位后,从迎水面、上下游、背侧四个方向用型钢焊接加固,形成“井”字形稳定框架,把埋件牢牢“焊死”在设计位置上。

模板调整更是精细活。大钢模一吨多重,要调到毫米级精度,吊车根本使不上劲,全靠手拉葫芦一点点“挪”。“有时候调3毫米的偏差,要拉三四次葫芦,松一点、紧一点,反复测反复调,一个闸室的模板能调一下午。”李赛说,有次监理验收时发现某段导轨顶部偏了2毫米,工人顶着太阳调了两个多小时,直到全站仪屏幕上显示偏差归零,才下令浇筑。

“两次浇筑歪了还能靠后期混凝土找补,一次浇筑就必须一次成优。”薛书豪坦言,压力确实大,但也倒逼整个团队把质量管控做到极致。最终,浮式系船柱槽垂直度全部控制在2‰以内,埋件偏位最大值不超过3毫米,完全满足金属结构安装与后期运行要求。

 

提速:工法革新效能升级

精度要守,时间更要抢。唐河一年有效施工时间不足8个月,汛期、低温都会压缩作业窗口,项目团队在工艺革新上持续发力,让“慢工出细活”的高精度施工,跑出了高效建造的加速度。

流水化施工是提效的核心抓手。11个闸室,每个分7层浇筑,每一层闸墙和系船柱槽都是一体浇筑,团队采用“跳仓作业、流水推进”模式,两支施工队伍分段负责,一个闸室浇完一层进入养护沉降期时,立刻转场到下一个闸室作业,人停机不停,工作面无缝衔接。

“就像流水线,这边刚测完沉降、数据稳定,那边钢筋已经绑到半层了。”李赛介绍,通过优化工序衔接,单闸室单层施工周期从最初的7天压缩到了5天,11个闸室平行推进,整体工期比传统二次浇筑方案缩短了近3个月。

而闸墙顶部上窄下宽的结构让钢筋绑扎成为一道难题,因为闸墙迎水面垂直、背水面倾斜,截面自上而下逐渐收窄,最宽处4米,最窄处仅1.5米。传统施工要么让工人踩在水平钢筋上作业,既不安全又保证不了钢筋间距,要么搭设满堂脚手架,搭了拆、拆了搭,费工费时还无法周转。

“能不能做个像抽屉一样的平台,宽了就伸、窄了就缩,用完整体吊走。”薛书豪说。这款被工人称为“变形抽屉”的作业平台,采用钢结构框架,侧边配置可伸缩调节机构,放入仓面后转动螺杆就能调整平台宽度,完美贴合渐变的墙体截面。平台板面平整,四周带防护栏杆,工人站在上面绑扎钢筋,既稳当又方便,同时平台还能起到劲性骨架的作用,卡住钢筋位置,保证保护层厚度与钢筋间距。

在施工现场,一台吊车将收拢后的平台缓缓吊入仓面,两名工人转动两侧调节手柄,平台便缓缓伸展开,刚好抵到两侧钢筋骨架。钢筋工踩着平整的板面穿梭作业,手中的扎钩上下翻飞,再也不用踩着钢筋“走钢丝”。

“以前搭一层脚手架要两天,现在平台吊下来调好,十分钟就能干活。”一名钢筋班组长笑着说,效率至少提了三成,关键是心里踏实,不用担心踩空摔下来。

这套平台可在所有闸室周转使用,无需像脚手架那样逐仓搭设、逐仓拆除。目前,该装置已申请实用新型专利,成为项目又一项技术创新成果。

除此之外,项目部还同步推行了止水一体化端模、大体积混凝土智能温控等配套工艺,从支模板、绑钢筋到砼浇筑、养护,全流程优化工序,既守住了质量底线,又抢回了宝贵时间。这些在反复打磨中成熟的工艺,已形成完整工法与专利成果,为内河船闸高品质施工提供了可复制、可推广的“双沟经验”。

唐河水悠悠南下,汇入汉江浩渺烟波。昔日舟楫靠岸,全仗人力牵缆,如今一槽安澜,自有“纤夫”守航。系船柱槽稳定住“船闸纤夫”,待船闸通航之时,浮式系船柱将稳稳牵住每一艘往来船舶,守护着这条内河航道的岁岁安澜。(高洋)

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