GB/T 50108-2024 水闸工程技术规范
GB/T 50108-2024 水闸工程技术规范
完整章节内容
1 范围
本规范适用于新建、改建和扩建的大中型水闸工程，小型水闸工程可参照执行。本规范不适用于船闸、水电站引水系统等具有通航或发电功能的水闸。
本规范主要内容包括：水闸工程的设计要求、施工技术要求、金属结构制造与安装、机电设备安装、基础处理、质量检验与验收等。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过本规范的规范性引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
- GB/T 50126 防洪标准
- GB 50059 水利水电工程等级划分及设计标准
- SL 191 水利水电工程混凝土结构设计规范
- SL 203 水利水电工程测量规范
- SL 265 水闸设计规范
- SL 379 水闸施工规范
- SL 631 水利水电工程单元工程施工质量验收标准
- JGJ 79 建筑地基处理技术规范
- GB/T 50265 泵站设计规范
3 术语和定义
3.1 水闸 sluice
建在河道、渠道或湖海边，用于调节水位、控制流量的水工建筑物。
3.2 闸室 sluice chamber
水闸的主体结构，包括闸底板、闸墩、边墩、胸墙、工作桥等组成部分。
3.3 底板 foundation slab
闸室的基础结构，承受闸门传来的水压力，并将其传递给地基。
3.4 闸门 gate
用于关闭和开启泄水通道的挡水结构，包括平板门、弧形门、拱形门等类型。
3.5 启闭机 hoist
用于操作闸门开启和关闭的机械设备的总称，包括螺杆式启闭机、卷扬式启闭机液压式启闭机等。
3.6 消能防冲设施 energy dissipation and anti-scour facilities
用于消除水流能量、防止下游冲刷的构造物，包括消力池、海漫、防冲槽等。
3.7 永久缝 permanent joint
水闸结构中为适应变形而设置的变形缝，包括沉降缝、温度缝等。
3.8 截渗设施 seepage control facilities
用于防止地基渗漏和渗透变形的设施，包括防渗铺盖、板桩、排水孔等。
4 总则
4.1 基本规定
4.1.1 水闸工程设计应遵循"安全可靠、技术先进、经济合理、管理方便"的原则。
4.1.2 水闸工程等级划分应根据其所属工程的等别、建筑物级别和重要性确定。
4.1.3 水闸设计洪水标准应不低于所在河道的防洪标准，校核洪水标准可根据工程特性确定。
4.1.4 水闸应设置完整的观测设施，用于监测水位、流量、位移、渗压等运行参数。
4.2 设计要求
4.2.1 水闸总体布置应根据地形地质条件、水流条件、运行要求、环境影响等因素综合确定。
4.2.2 水闸孔口尺寸应根据设计流量和闸上下游水位差确定，单孔宽度一般为8m～20m。
4.2.3 水闸底板高程应根据河道深泓高程、下游水位、泥沙条件等因素确定。
4.2.4 水闸消能设计应根据下泄流量和水跃理论进行计算，消力池深度和长度应满足消能要求。
4.3 施工要求
4.3.1 水闸施工单位应具有水利水电工程施工总承包资质，关键工序应由专业队伍施工。
4.3.2 水闸施工前应编制施工组织设计，明确施工方法、施工进度、质量保证措施和安全保证措施。
4.3.3 水闸工程施工应做好导流和截流工作，确保施工期间河道泄洪能力。
4.3.4 隐蔽工程验收应在下一道工序施工前完成，验收资料应完整归档。
5 闸室结构
5.1 底板
5.1.1 底板结构形式可采用平板式底板或反拱式底板，应根据地基条件和荷载特点选择。
5.1.2 底板厚度应根据结构强度和抗浮稳定要求确定，一般为1.5m～3.0m。
5.1.3 底板混凝土强度等级不应低于C25，抗渗等级不应低于W6。
5.1.4 底板与地基之间应设置排水设施，排水孔直径一般为50mm～100mm，间距为3m～5m。
5.1.5 底板分缝应与闸墩分缝对应，缝宽一般为20mm～30mm，内设止水带。
5.2 闸墩
5.2.1 闸墩长度应根据闸门高度、胸墙高度和工作桥布置确定。
5.2.2 闸墩厚度应根据强度和抗裂要求确定，混凝土墩厚度不宜小于1.0m。
5.2.3 闸墩顶部应设置交通桥或工作桥，桥面高程应满足交通和运行管理要求。
5.2.4 闸墩上应设置检修门槽和工作门槽，槽宽应比门叶厚度大40mm～60mm。
5.2.5 闸墩混凝土浇筑应分层进行，每层厚度不宜超过50cm，振捣应密实。
5.3 边墩
5.3.1 边墩除承受闸室荷载外，还承受填土压力和渗透压力。
5.3.2 边墩与堤防连接处应设置刺墙，刺墙深度不应小于边墩高度的0.5倍。
5.3.3 边墩与翼墙之间应设置沉降缝，缝内应设水平止水。
5.4 胸墙
5.4.1 胸墙适用于挡水高度较大的水闸，可采用板式胸墙或梁板式胸墙。
5.4.2 胸墙顶部高程应高于设计洪水位0.3m以上。
5.4.3 胸墙与闸墩的连接可采用固结或铰支形式，应能适应结构变形。
5.4.4 胸墙钢筋保护层厚度不应小于30mm。
6 闸门及启闭机
6.1 闸门设计
6.1.1 闸门类型应根据水头、孔口尺寸、运行条件等因素选择，可采用平板门、弧形门或拱形门。
6.1.2 闸门设计水头应考虑可能出现的最高水位差，安全系数不应小于5.0。
6.1.3 闸门面板厚度应根据强度计算确定，最小厚度不应小于6mm。
6.1.4 闸门主梁间距应根据荷载和刚度要求确定，主梁高度不应小于跨度的1/12。
6.1.5 闸门支铰应采用自润滑轴承，启闭力计算应考虑摩擦阻力、风阻力等。
6.2 闸门制造
6.2.1 闸门制造所用钢材应符合国家标准，有质量证明文件。
6.2.2 闸门拼装应在专用胎架上进行，焊接变形应采用矫正工艺消除。
6.2.3 闸门几何尺寸允许偏差：门叶宽度允许偏差为±3mm，门叶高度允许偏差为±3mm，对角线相对差不应大于5mm。
6.2.4 闸门面板表面粗糙度不应大于Ra25μm，焊缝表面应平整，不得有裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
6.3 闸门安装
6.3.1 闸门安装前应进行清点检查，闸门孔口尺寸、埋件尺寸应与设计相符。
6.3.2 闸门埋件安装应先浇筑二期混凝土，预留搭接钢筋，混凝土强度达到设计强度的70%以上方可安装闸门。
6.3.3 闸门吊装应由专人指挥，吊点位置应经过计算确认。
6.3.4 闸门安装完成后应进行无水和有水调试，闸门启闭应灵活，无卡阻现象。
6.3.5 闸门止水装置应安装严密，止水橡片压缩量应为设计值的±2mm。
6.4 启闭机选型
6.4.1 启闭机类型应根据闸门形式、启闭力、工作制度和操作方式选择。
6.4.2 螺杆式启闭机适用于启闭力小于250kN的小型闸门。
6.4.3 卷扬式启闭机适用于大跨度弧形门和平板门，启闭力可达5000kN。
6.4.4 液压式启闭机适用于大型闸门，具有运行平稳、噪声小的优点。
6.4.5 启闭机额定启闭力应有10%～20%的储备量。
6.5 启闭机安装
6.5.1 启闭机安装应在地脚螺栓灌浆强度达到设计强度后进行。
6.5.2 启闭机安装标高允许偏差为±5mm，水平度允许偏差为0.5/1000。
6.5.3 卷扬式启闭机钢丝绳应缠绕整齐，吊板与卷筒偏斜角不应大于6°。
6.5.4 启闭机试运转应先空载运行2小时，然后进行负载运行，运转应平稳无异常声响。
7 消能防冲设施
7.1 消力池
7.1.1 消力池深度应根据水跃计算确定，池底高程应低于闸室底板高程。
7.1.2 消力池长度应根据跃前水深和跃后水深计算确定。
7.1.3 消力池底板厚度应根据浮托力和渗透压力计算确定，一般不小于0.5m。
7.1.4 消力池两侧应设置导墙，导墙高度应为消力池设计水深的1.5倍。
7.1.5 消力池内应设置消力墩，墩距和墩高应根据消能要求确定。
7.2 海漫
7.2.1 海漫长度应根据河床地质条件、下游水深和单宽流量确定，一般为设计水深的3倍～5倍。
7.2.2 海漫材料可采用块石、混凝土块或土工织物垫层加块石。
7.2.3 海漫块石重量应根据河床质和水流条件确定，一般为20kg～60kg。
7.2.4 海漫表面高程应不低于下游河床高程，前部应设置齿墙嵌入地基。
7.3 防冲槽
7.3.1 防冲槽位于海漫末端，用于防止冲刷向上游扩展。
7.3.2 防冲槽断面应为梯形，深度不应小于1.5m，底宽不应小于2.0m。
7.3.3 防冲槽回填块石应密实，块石重量不应小于海漫块石。
7.4 护坡
7.4.1 水闸上下游河床及岸边应设置护坡，护坡范围应超过冲刷影响区。
7.4.2 护坡材料可采用块石、混凝土块或铰接式混凝土块。
7.4.3 护坡垫层应采用级配良好的砂砾料，厚度不应小于10cm。
7.4.4 护坡顶部应设置封顶，封顶宽度不应小于1.0m。
8 基础处理
8.1 地基开挖
8.1.1 地基开挖前应设置控制桩，标出开挖轮廓线。
8.1.2 地基开挖应分层进行，每层厚度不宜超过3m，开挖边坡应满足稳定要求。
8.1.3 地基预留保护层厚度应根据地基土质确定，黏性土地基不应小于0.5m，砂性土地基不应小于0.3m。
8.1.4 地基清理完成后应进行验槽，确认地基承载力满足设计要求。
8.2 地基处理
8.2.1 软土地基处理可采用换填法、预压法、振冲法、深层搅拌法等。
8.2.2 换填法适用于软土层厚度较小的情况，换填材料宜采用砂砾、碎石或灰土。
8.2.3 预压法适用于黏性土地基，预压荷载应大于设计荷载，预压时间不少于6个月。
8.2.4 振冲法适用于砂性土地基，振冲桩直径为0.8m～1.2m，间距为1.5m～2.5m。
8.2.5 地基处理完成后应进行质量检验，承载力应满足设计要求。
8.3 桩基础
8.3.1 桩基础适用于软弱地基或承载力要求较高的情况。
8.3.2 桩型可采用灌注桩或预制桩，桩长应根据地质条件和荷载确定。
8.3.3 单桩承载力应通过试桩确定，试桩数量不少于3根。
8.3.4 灌注桩施工应控制泥浆比重和混凝土浇筑高度，确保桩身质量。
8.3.5 桩顶嵌入承台长度不应小于50mm，桩钢筋锚入承台长度不应小于40倍钢筋直径。
8.4 防渗处理
8.4.1 水闸地基防渗可采用板桩、混凝土防渗墙、搅拌桩防渗墙等。
8.4.2 板桩深度应根据渗流计算确定，板桩顶部高程应与闸室底板齐平。
8.4.3 排水孔应设置在渗流逸出处，间距和孔径应根据渗流量确定。
8.4.4 防渗铺盖长度应根据渗流计算确定，铺盖厚度应根据允许渗透比降确定。
9 混凝土工程
9.1 原材料
9.1.1 水泥品种应根据工程环境要求选择，一般采用普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5或52.5。
9.1.2 粗骨料最大粒径不应超过钢筋最小净距的3/4和板厚的1/4。
9.1.3 细骨料宜采用中粗砂，细度模数2.3～3.0，含泥量不应大于3%。
9.1.4 拌和水应采用洁净淡水，不得使用污水、酸性水或海水。
9.1.5 外加剂应根据混凝土性能要求选用，掺量应通过试验确定。
9.2 配合比
9.2.1 混凝土配合比应通过试验确定，强度保证率应为95%。
9.2.2 混凝土坍落度应满足施工要求，基础混凝土为30mm～50mm，结构混凝土为50mm～70mm。
9.2.3 混凝土水胶比不应大于0.55，胶凝材料用量不宜少于280kg/m³。
9.2.4 混凝土含气量应为3%～5%，有抗冻要求的混凝土含气量应为4%～6%。
9.3 施工
9.3.1 混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不应超过混凝土初凝时间。
9.3.2 混凝土自由下落高度不应超过2m，超过时应采用串筒或溜槽。
9.3.3 混凝土振捣应采用插入式振捣器，振捣间距不应大于振捣器作用半径的1.5倍。
9.3.4 混凝土表面应进行二次抹压，减少表面裂缝。
9.3.5 混凝土浇筑完成后应进行养护，养护时间不少于14天。
9.4 温度控制
9.4.1 大体积混凝土施工应进行温度控制，防止温度裂缝。
9.4.2 混凝土原材料应遮阳预冷，搅拌时宜加冰屑。
9.4.3 混凝土浇筑温度不应超过25℃，夏季施工应避开高温时段。
9.4.4 大体积混凝土应设置冷却管进行通水冷却，水温与混凝土内部温度差不应大于25℃。
9.4.5 混凝土内部温度应进行监测，温差控制标准为25℃。
10 金属结构制造与安装
10.1 钢材
10.1.1 闸门所用钢材应符合GB/T 1591或GB/T 700的规定，有质量证明书。
10.1.2 钢材代用应经过设计单位批准，并符合等强或等刚度原则。
10.1.3 钢材表面应无锈蚀、油污，边缘不得有裂纹、毛刺。
10.2 焊接
10.2.1 焊工应持有有效资格证书，焊接工艺应经过评定认可。
10.2.2 焊条型号应与母材相匹配，低合金钢应采用低氢型焊条。
10.2.3 焊缝尺寸应符合设计要求和GB/T 985的规定。
10.2.4 一、二类焊缝应进行无损检测，检测方法包括超声检测、射线检测、磁粉检测等。
10.2.5 焊缝质量标准：不允许有裂纹、未熔合、未焊透；允许有少量气孔、夹渣，但应在规定范围内。
10.3 防腐
10.3.1 闸门表面防腐可采用喷涂金属层加封闭涂层或涂料涂层。
10.3.2 喷锌或喷铝层厚度不应小于120μm，涂料涂层厚度不应小于200μm。
10.3.3 防腐施工应在不低于5℃的环境温度下进行，钢材表面温度应高于露点3℃以上。
10.3.4 防腐完成后应进行厚度检测和附着力试验，合格后方可安装。
10.4 安装
10.4.1 埋件安装应在闸室底板浇筑前完成，埋件位置允许偏差为±5mm。
10.4.2 支铰安装应精确定位，支铰中心线允许偏差为±1mm。
10.4.3 闸门安装完成后应进行联动调试，启闭时间、速度应符合设计要求。
11 机电设备安装
11.1 电气设备
11.1.1 高低压配电设备应安装在干燥、通风的配电室内。
11.1.2 电缆敷设应排列整齐，固定点间距均匀，弯曲半径符合规范要求。
11.1.3 接地装置接地电阻不应大于4Ω，防雷接地电阻不应大于30Ω。
11.1.4 电气设备通电前应进行绝缘测试，相间及对地绝缘电阻不应小于1MΩ。
11.2 控制保护系统
11.2.1 水闸应设置现地控制单元和远程监控系统，实现自动控制。
11.2.2 控制系统的传感器、仪表应经过校验，精度满足测量要求。
11.2.3 控制程序应经过模拟测试，确认逻辑正确后方可投入运行。
11.3 照明及通信
11.3.1 闸区应设置足够的照明设施，照度应满足运行操作要求。
11.3.2 水闸应配备通信设施，与上级管理部门保持通信畅通。
12 观测设施
12.1 变形观测
12.1.1 水闸应设置沉降观测点和平移观测点，观测点布置应能反映结构变形规律。
12.1.2 沉降观测采用水准仪，观测精度为±1mm。
12.1.3 水平位移观测可采用视准线法或三角测量法，观测精度为±1mm。
12.2 渗流观测
12.2.1 水闸应设置渗压计或测压管，观测地基渗压力。
12.2.2 渗压计安装应在混凝土浇筑过程中同步进行，导线应妥善保护。
12.2.3 渗流量观测可采用量水堰法或流速仪法。
12.3 水位流量观测
12.3.1 水闸上下游应设置水位观测设施，采用水位尺或水位计。
12.3.2 流量观测可采用流速仪法或堰槽法，测量精度不低于5%。
13 质量检验与验收
13.1 单元工程验收
13.1.1 水闸工程可按结构部位划分为若干单元工程，每个单元工程完成后应及时验收。
13.1.2 单元工程验收应在施工单位自检合格的基础上，由监理工程师组织验收。
13.1.3 隐蔽工程应在隐蔽前48小时通知建设、监理单位，经验收签字后方可隐蔽。
13.2 质量标准
13.2.1 混凝土工程
| 项目 | 允许偏差 |
|---|---|
| 底板厚度 | ±10mm |
| 闸墩垂直度 | H/1000，且不大于20mm |
| 闸门安装标高 | ±5mm |
| 混凝土表面平整度 | 2m靠尺间隙不超过8mm |
| 混凝土强度 | 不低于设计强度等级值 |
13.2.2 金属结构
| 项目 | 允许偏差 |
|---|---|
| 门叶宽度 | ±3mm |
| 门叶高度 | ±3mm |
| 门叶对角线相对差 | 不大于5mm |
| 支铰中心线偏差 | ±1mm |
| 止水橡片压缩量 | ±2mm |
13.2.3 启闭机安装
| 项目 | 允许偏差 |
|---|---|
| 安装标高 | ±5mm |
| 水平度 | 0.5/1000 |
| 钢丝绳缠绕偏斜角 | 不大于6° |
13.3 竣工验收
13.3.1 水闸竣工验收应在全部工程完成并通过分部工程验收后进行。
13.3.2 竣工验收前应完成竣工决算编制、审计工作和竣工资料整理。
13.3.3 水闸应经过一个洪水期的运行考验，确认运行正常后方可进行竣工验收。
13.3.4 竣工验收应提供下列资料：竣工报告、竣工图纸、工程决算、鉴定书、质量评定资料、运行报告。
附录A 闸门启闭力计算方法
A.1 启闭力计算应考虑闸门自重、摩擦阻力、水压力、风压力等荷载。
A.2 摩擦阻力包括支承摩擦阻力和止水摩擦阻力。
A.3 启闭力计算公式：
Q = K(G + Pt + Pf)
式中： Q - 启闭力（kN） K - 安全系数，取1.1～1.2 G - 闸门自重（kN） Pt - 水压力（kN） Pf - 摩擦阻力（kN）
附录B 消力池设计计算
B.1 消力池深度计算：
d = σh2 - h2' - ΔZ
式中： d - 消力池深度（m） σ - 水跃淹没系数，取1.05～1.10 h2 - 跃后水深（m） h2' - 下游水深（m） ΔZ - 出口水面落差（m）
B.2 消力池长度计算：
L = 0.8Lh + Lk
式中： L - 消力池长度（m） Lh - 水跃长度（m） Lk - 消力池斜坡段水平投影长度（m）
附录C 本规范用词说明
- 必须：表示很严格，非这样做不可；
- 应：表示严格，在正常情况下均应这样做；
- 宜：表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做；
- 可：表示有选择，在一定条件下可以这样做。
引用标准名录
- GB/T 50126-2008 防洪标准
- GB 50059-2011 水利水电工程等级划分及设计标准
- SL 191-2008 水利水电工程混凝土结构设计规范
- SL 203-2008 水利水电工程测量规范
- SL 265-2016 水闸设计规范
- SL 379-2007 水闸施工规范
- SL 631-2012 水利水电工程单元工程施工质量验收标准
- SL 703-2015 灌溉与排水工程技术管理规程
- GB/T 50265-2019 泵站设计规范
- GB/T 1591-2018 低合金高强度结构钢
- GB/T 700-2006 碳素结构钢
- JGJ 79-2012 建筑地基处理技术规范