港大一組─永久船閘地面工程混凝土澆築  

接待單位﹕武警水電部隊三峽指揮部

導師﹕羅聲培副總工程師

學生﹕李贊駒、羅兆聰、林至軒、張家寶、黎穎嫻、劉淑妮、劉昭華

實習期﹕2001年7月10日至23日

三峽永久船閘是一個雙線五級船閘，佈置在左岸壇子嶺左側。永久船閘是一道雙線五級全長6442米的船閘﹐可分爲三個部份：上引航道、船閘主體及下引航道。上引航道全長2113米，底寬180米，航道內建有進水箱涵、隔流堤及18個靠船墩。船閘主體段全長1607米。整個主體段共建有六個閘首，將整段分爲五個閘室。五個閘室大小相同，分別長280米，寬24米，設計水深5米。兩線船閘閘室中有60米寬的隔墩。五級船閘兩端的設計水頭差爲113米。依現行設計，上游往下游的船隻過閘時間約爲140分鐘，而下游往上游則需近3小時。下引航道全長2722米，底寬160米。航道內建有泄水箱涵、隔流堤及導航船墩板。  

永船上游入口	攝於永船下游圍堰	永船第三閘室

現時長江三峽貨運量每年約爲1000多萬噸。三峽工程完工後，因爲水位提升，萬噸海船船隊可以直達重慶，貨運量因而提高。估計在2009年工程完工後，貨運量每年5000多萬噸﹐是全世界通航量最大的船閘。

船閘的開挖

永久船閘的建築共需開挖17個山頭。一期開挖﹝1994年4月17日－1995年12月23日﹞的主要工程爲開挖山內水道。全期工程需時20個月，共開挖有1920萬方土石方，平均每月開挖出96萬方。該期工程共有2000人參與，其中1000多名爲開挖工人。

二期開挖﹝1996年4月8日－1999年9月﹞的工程是開挖主體船閘。三年多內，共開挖了2204萬方花崗石。因爲要避免破壞山體穩定，在爆破開挖時，使用的炸藥量是受到嚴格控制，絕不可多放。

兩期工程合計開挖了4100多萬方。若以長闊1米見方的土方築提，4100萬方土石方以環繞地球赤道一圈。整個三峽工程的土石方開挖量爲1億多方，其中永船船閘開挖占整體40%。

船閘的開挖方法分預裂爆破和光面爆破兩種。這兩種方法各有優點缺點，預裂爆破成型好，但對高邊坡影�鄐j；光面爆破剛好相反。要選擇哪種方法視乎雷管質量和爆破部隊的工作經驗。

開挖後行成的高邊坡需要進行支護、加固、排水和澆注工程﹐而排水又分山體排水、坡面排水和直立坡岩面排水。  

永船混凝土澆築的設施和設備

永船的混凝土澆築工序使用的主要是門機和塔機。它們的臂長分別爲37米和45米。採用門塔機需控制起吊重量。起吊重量及閘塔機臂長有特定的關係。在船閘工程中，起吊重量和臂長的積最大數值爲600噸米。

另外﹐工地四週設有模板廠、鋼筋廠、預製場、機械修配廠、試驗室和拌和樓等﹐它們分別是存放和加工鋼筋、模板、拌和和測試混凝土的地方。    

拌和樓

混凝土施工方案

在�O的施工過程中，每一項工序都有一定的工藝要求，�O施工主要可分爲四個工序。

﹝一﹞倉內準備

這包括施工縫處理、模板組立﹐鋼筋、預埋件安裝等。永久船閘的預埋件包括止水片、止漿片、排水管、冷卻水管、觀測�忠飽ˋ�筋計、應力計、應變計、�鄎蚼p﹞、金�礄I件﹝如船閘的門較、門軌﹞等。

﹝二﹞�O拌和及運輸

混凝土的運輸有兩種。水平運輸主要使用汽車，而垂直運輸就使用門塔機。汽車把�O由拌和樓運到門塔機的範圍，由平�溫爣筑ヾA再由門塔機吊料落入指定地點。

﹝三〕鋪料、振搗等倉內澆築工作

施工縫上必須鋪上厚2-3釐米的水泥砂漿，以確保新�O與舊�O有良好的接合。 由於施工縫是一個薄弱面，水泥沙漿的標號比�O標號5MPa，以確保此面有一定的�L度。

在鋪料後就會進行桭搗的工序，使新舊�O的結合良好。如�O不再顯著不沈，氣泡基本冒完，且表面己開始泛漿﹐混凝土已經振搗密實。

﹝四﹞�O收倉後的工作

因爲�O內的水分會不斷流失，而水泥的水合作用需要大量的水，所以�O在終凝後，需要在�O表面灑水或流水支護。支護的作用是加快散熱和減少幹縮，最終避免�O在乾燥的天出現裂縫。

�O在進行水合作用時所産生的熱會導致�O産生縫，故在澆築新一層的�O前要先讓舊一的�O的熱量完全釋放出來。冷卻用管埋在�O內，管距約1.5-2米，透過的水管通水，把�O內部的熱量帶走在不同的的天氣�堜珨搌煽票鰨� 間有所不同。夏天�堙A�O散熱需時七天；冬天�堙A散熱則只需五天。

拆模時間決定於模板的位置，如�O模是一個正直面，即模板不承重，當�O的�L度這2.5MPa模板便能拆模，如�O塊是�覺蚼惟庰硎c的底部，即模板承重，那拆模的時間便取決於模板的跨度。如跨度3-4米，�O�L度達70%便能拆模， 如有8米，28天才能拆模。工程人員需要因應不同的情�G而作出相對的改變。  

模板

永久船的混凝土澆築使用三種模板。

1. 大模板指比較大型而不能移動的模板常用的尺寸有３m x３m和３m x６m。

2. 滑升模板主要用來建築高聳的建築物，如�蝯﹛A水塔等。在進行灌漿工程時、架子和模板會一同往上升、以便機器持續向上灌漿。

3. 滑框倒模由幾塊小模板組成，每塊高30cm，長1.5m。在澆築的時候，只有機器的架子和平臺能向上升，而模板則是在下部�O初凝以後才拆下來，再吊到上部作新的澆築。

滑升模板和滑框倒模由武警水電部隊的工程人員研製﹐榮獲國家專利。    

滑升模板	大模板

結語

永久船閘�O澆築設計方案複雜，考慮因素十分擴泛。�O施工工序亦不可忽略。由倉內準備，運輸，澆�O到收倉工作，每個步驟都一�瓣ㄘ諢C�O施工�鄎衒惆謋蝷Q分重要，以確保�O結構不會因高�鄏茖�對破壞。三峽大壩工程師爲了使工程各方面進行順利，都全心全意地計方案及管理施工。

鳴謝：各團員提供網頁文字內容