三峡船闸人字门高强度环氧填料施工

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1、三峡船闸人字门高强度环氧填料施工邓朝胡新民樊启祥（中国三峡总公司建设部）摘要：三峡永久船闸人字门支垫块与门体之间及枕垫块与枕座埋件之间20~30mm间隙采用高强度环氧（CT-2）填充密实。CT-2环氧树脂填料是双组份材料，其抗压、抗弯强度比葛洲坝船闸所用环氧分别提高30%~%和80%~100%。关键工序——浇筑前封堵采用杉木条，环氧泥和铁皮、布条3种封堵法。环氧法浇筑施工效果在后期有水调试运行中得到验证，基本达到滴水不漏的效果。关键词：环氧施工；船闸人字门；三峡工程1概述三峡永久船闸共有24扇人字门,每扇人字门宽度为20.2m,厚度为3m

2、,门体高度一至四闸首为38.5m，五、六闸首为37.5m。人字门采用分节垂直拼装程序，当人字门分节吊装、焊接及背拉杆预应力张拉完成之后，就进行人字门支枕垫块安装调整，调整好后，支垫块与门体之间以及枕垫块与枕座埋件之间有20~30mm间隙，需要用高强度填料填充密实（图1）。作为人字门高强度填充材料，需要满足传递水压力的抗压强度要求和止水的密实性要求。国内曾有使用环氧胶泥和巴氏合金的先例。环氧胶泥具有施工方便的特点，但是强度不高一般只用于低水头闸门(20m以下)；巴氏合金填料具有较高的机械性能，但它们的熔点太高，必须高温浇注，对于大型图1　支

3、枕垫块与高强度填料（层）填充剖面图工程施工难度大，同时高温浇注还会引起金属构件变形、破坏闸门的止水性能，因此，葛洲坝船闸、三峡临时船闸人字门采用了环氧填料施工。葛洲坝2＃船闸下闸首人字门最大工作水头27m，门高34m，门宽19.7m，承受总水压力9850t，支枕垫块与门体及枕座埋件之间间隙20~30mm，填充材料抗压强度要求91~104.8MPa。当时国内没有能够满足要求的填充材料，为此葛洲坝集团机电建设公司研制出了闸门高强度环氧填料。其抗压强度为93~108MPa，能在流态下方便地实施浇注，又可在常温下固化，且固化体机械性能好、收缩率小

4、。它的性能参数被列入电力行业规范DL/T5018-1985附录中，近年来在水利水电工程中广泛应用。三峡临时船闸人字门最大工作水头10m，门高14.95m，门宽14.288m，承受总水压力714.4t，支枕垫块与门体及枕座埋件之间间隙填充，也是采用葛洲坝船闸使用的闸门高强度环氧填料。三峡永久船闸人字门最大工作水头36m，门高38.5m，门宽20.2m，承受总水压力13000t，支枕垫块与门体及枕座埋件之间间隙20~30mm，填充材料抗压强度要求127~147MPa，抗弯强度要求98~127MPa，收缩率要求0.1%~0.5%；其支枕垫块安装

5、精度高（支枕垫块安装位置允许偏差为0.3mm，支枕垫块必须连续紧密接触，接触面不得有大于0.15mm的连续间隙，局部间隙不大于0.3mm且长度不超过20mm，全长范围局部间隙累计长度不超过200mm；两相邻支枕垫块端部的最大间隙及错位均不超过0.1mm）。为满足它的施工要求，武汉材料保护研究所专门成立了课题研究组，研究出了“CT-2”新型环氧树脂填料，成功应用于三峡永久船闸人字门高强度环氧施工。2环氧树脂填料的配制及浇注性能试验成果2.1“CT2”环氧树脂填料配制工艺“CT-2”环氧树脂填料由甲、乙两组份组成，俗称“双组份胶”或“AB胶

6、”。三峡永久船闸人字门高强度环氧填料“CT-2”的甲组份净重10.77±0.01kg，乙组份净重2.76±0.01kg，能够浇注10000cm3的空间。甲组份：618环氧树脂——E型（即双酚A型）环氧树脂；KH-560——偶联剂；石英砂——颗粒度为140-200目的填充料及固化促进剂——磷酸三甲酚酯。先将石英砂充分烘干和排除吸附的气体，彻底干燥后加入树脂中，同KH-560及促进剂共同加热并保温，不间断搅拌后，出罐分装在预先设计好的小包装容器内。成品为浅黄高粘度（粘度为11000~14000MPa·s）液体。乙组份：材-2聚酰胺——固化剂的

7、制造：该固化剂由两种化合物经历5个温度段反应，然后260℃恒温1h，再经减压蒸溜（蒸汽温度控制在150~200℃/10~15mmHg）；温度降低后，将配方量的邻苯二甲酸二丁脂——增塑剂加入罐内，充分搅拌均匀，出罐装入预选设计好的小容器内。成品为深棕至棕黑色高粘度液体。2.2浇注性能试验成果为了验证“CT-2”新型环氧树脂填料的浇注性能，在正式施工前由监理组织进行了3次现场浇注试验，取得了如表1表2所示的性能测试数据。表1　环氧树脂机械性能数据对比表三峡设计标准CT－2葛洲坝(对比参考)备注抗压强度/MPa>115127～14793～107

8、12kg垫料灌注1.5m×0.3m×0.11m的间隙5min完成抗压屈服强度/MPa>100115～147--压缩弹性模量/MPa45004200～4600--收缩率/%0.13～0.1380