景觀鋼壩閘在山區河道的運用

張奉華

(重慶市水利電力建筑勘測設計研究院，重慶 渝北 401121)

景觀鋼壩閘在山區河道的運用

張奉華

(重慶市水利電力建筑勘測設計研究院，重慶 渝北 401121)

鋼壩閘指的是一種新型景觀水閘，將其應用于山區河道施工中，不僅自動化水平比較高，而且還能夠改善周邊環境。對此，文章首先對鋼壩閘的工作原理進行了介紹，然后結合實例對景觀鋼壩閘在山區河道中的應用方式進行探究。在景觀鋼壩閘實際施工過程中，需要結合工程實際情況進行布設和施工，這樣才能夠提升施工效果。

鋼壩閘；山區河道；工作原理；應用

0 引 言

在河道建設中，基于景觀建設以及環境整治需要，水閘逐漸得到推廣和應用。鋼壩閘的啟閉速度比較快，操作便捷，而且美觀度比較高，將其應用于河道建設中，有利于提升河道建設水平，因此，對河道鋼壩閘的應用方式進行詳細探究至關重要[1]。

1 鋼壩閘工作原理

鋼壩是一種新型可調控特殊結構的水閘形式，鋼壩主要是由土建結構、帶固定軸的鋼性壩體以及驅動裝置設備等構件所組成的。門葉圍繞底軸心放置，閘門的開啟及關閉通過設置在兩端的驅動裝置啟閉，從而控制上游的水面。這種建筑物適合于于城市景觀工程，結構簡單，可以立壩蓄水，臥壩行洪排澇，另外，通過利用壩頂過水，還可以營造出人工瀑布景觀，鋼壩原理如圖1所示。

圖1 鋼壩原理圖

2 工程概況

本工程攔蓄壅水建筑物位于巴川河銅梁城區段防洪堤內，根據《重慶市銅梁區城鄉總體規劃(2014年編制)》，堤防工程級別應為2級。但根據現狀兩岸堤防實際高程，僅能滿足20a一遇防洪標準。本工程設計最大過閘流量220m3/s，其防護對象的重要性為中等城鎮，景觀閘壩為Ⅲ等工程。景觀鋼壩級別不低于3級，景觀鋼壩洪水標準相應定為20a一遇設計，50a一遇校核，消能防沖設計洪水標準為10a一遇。鋼壩閘的堰頂高程為257.00m，閘門的長為21m，閘門高為3.5m，由進口段、閘室段、出口段及管理操作房4部分組成。

3 景觀鋼壩閘在山區河道的運用

3.1 鋼壩閘布置

鋼壩閘的堰頂高程為257.00m，閘門的長為21m，閘門高為3.5m，由進口段、閘室段、出口段及管理操作房3部分組成。

3.1.1 進口段

景觀壩上游采用鋼筋混凝土鋪蓋，閘前鋪蓋長為10m，共分2層，頂層為0.3m厚鋼筋混凝土鋪蓋，頂高程為257.00m；下層為0.6m厚黏土鋪蓋，在黏土中間布置復合土工膜；兩岸采用衡重式翼墻與景觀壩相接，接已成擋墻，翼墻結構為C20埋石混凝土。鋪蓋上游接5m長，0.5m厚M7.5漿砌塊石護底。

3.1.2 閘室段

閘室段長10m，底板頂高程為256.25m，景觀壩底板以及閘框均為混凝土結構，啟閉機室地面高程為256.25m，啟閉機型式為2×400KN，集成液壓啟閉機，驅動裝置型式GBQ-1。閘室段設有1孔3.5m×21m的鋼壩工作閘門，閘底板順水流長10m，寬29m。底板為厚1.2m鋼筋混凝土結構，啟閉機室邊墻為厚0.6m鋼筋混凝土結構。兩岸景觀邊坡根據原貌進行復建。啟閉機室頂部設置密封進入孔，內部設置抽水設施，另將通風設鋼管向兩岸并布置到防洪標準高程以上[2]。

3.1.3 出口段

出口段設有消力池，池長為10m，為平底鋼筋混凝土護坦，護坦厚0.5m，銜接消力池后的是海漫，海漫全長5m，海漫采用M7.5漿砌塊石護底。

3.1.4 管理操作房

管理操作房布置在右岸側防洪堤后，主要用于安置箱式變壓器、配電柜，開關柜，柴油發電機(備用電源)等設備，以方便運行調度。

3.2 施工方法

3.2.1 土方開挖

在進行土方開挖施工過程中，采用挖掘機進行開挖施工，對于渣土，采用汽車運輸方式，開挖料用于道路路基回填或城市用地平場用料。

3.2.2 石方開挖

本工程位于主城核心區，不宜放炮施工，石方開挖采用機械鑿挖，1.0反鏟挖機轉渣10t自卸汽車運輸，開挖料用于道路路基回填或城市用地平場用料。

3.2.3 石渣料方回填

本工程石渣料回填包括景觀壩下游消力池兩側邊墻后方石渣料回填，回填均采用2.8KW蛙式打夯機夯實。

3.2.4 混凝土澆筑

混凝土采用商品混凝土、外購獲得，由商品混凝土廠家用6m3以上罐車直接運輸至施工工區混凝土澆筑現場，泵送入倉，人工架立模板(組合鋼模)，人工平倉，插入式振搗器搗實。

1)模板安裝：在進行模板安裝前，首先需要進行測量放樣、立模、支撐加固、同時，對于模板還需要進行找平處理，并對其尺寸進行校核，對于模板安裝縫隙位置，還需要進行清潔處理。在模板安裝施工中，要求模板支撐具有較強的剛度和強度，這樣才能夠有效承受混凝土澆筑過程中所產生的側壓力和振動力。在模板安裝施工中，必須保證安裝位置的準確性，對模板進行校核，避免模板產生位移問題[3]。

2)模板拆除：在進行模板拆除過程中，需要加強混凝土保護，避免在模板拆除過程中對混凝表面或者混凝土結構棱角造成損害。模板拆除后，還需要及時對模板進行清理和修正，并根據模板尺寸類型堆放整齊。

3)混凝土振搗：混凝土澆筑施工完成后，采用采用電動插入式振搗器振實。在振搗前，需要對所有施工人員做好技術交底；加強邊角部位的人工振搗和機械振搗；混凝土入倉后對其進行整平處理，然后再進行振搗處理。

4)混凝土養護：混凝土澆筑后根據氣候情況及時灑水養護，灑水養護時間≥14d。同時應保護其不受日曬、風吹、冰凍、雨水、流水、溫度變化、污染或機械損傷的影響。

3.2.5 止水帶施工

在進行止水帶施工過程中，由于混凝土中含有鋼筋材料，因此，在對止水帶進行定位時，應該嚴格控制混凝土澆搗的沖擊力，避免沖擊力過大，對止水帶造成損害。在止水帶施工中，如果出現破裂損害問題，則應該及時進行修補，避免止水帶抵抗外力的能力降低。在對止水帶進行固定時，需要注意在允許位置進行打孔，避免對止水帶本體造成破壞。

3.2.6 鋼筋制安

鋼筋制安應保持表面應潔凈，采用鋼筋調直機上調直，鋼筋調直后應平直、無局部彎折和表面裂紋；施工中鋼筋布設位置準確，必要時設短鋼筋支撐；鋼筋接頭布置應符合設計要求和《混凝土結構工程施工及驗收規范》等技術規范有關規定。

3.3 施工導流

3.3.1 導流方式

在該工程導流施工中，采用圍堰一次性擋水+涵管泄流施工技術。工程其余段無徑流，無需導流。

本工程上游圍堰布置在景觀壩上游10.0m處，下游圍堰布置在消力池出口下游10.0m處，在上下游圍堰段內進行導流涵管埋設施工。圍堰最大高度應該控制在3.5m左右，另外，堰頂寬度應該控制在2.0m左右，迎、背水面坡比均為1∶2.0，迎水面采用土工膜防滲，圍堰采用編織袋裝渣料堆砌，渣料利用工程開挖料。堰腳設置排水溝及積水坑，選擇較大流量的水泵對圍堰滲水進行集中抽排。圍堰拆除后實施河床鋼壩上、下漿砌石護底導流涵管為波紋管，直徑0.8m，長65m。

3.3.2 施工度汛

根據施工進度安排，主體工程施工期為12月-次年3月，汛期來臨前主體工程已完工，無需度汛。

3.3.3 基坑排水

在該工程施工過程中，如果受到施工廢水、降雨等因素的影響，會對工程建設質量造成不良影響。對此，在基坑施工中，需要在基坑內部設置排水溝和集水井，及時排除積水。

3.3.4 導流工程施工

導流涵管可以采用通過自卸汽車運輸至施工現場，起重機吊運人工輔助安裝。對于土工膜，可以通過載重汽車運輸至施工現場，人工黏接拼寬、鋪設、黏貼壓縫。圍堰拆除采用人工拆除，圍堰拆除渣料全部用于道路路基填筑。

4 結 語

綜上所述，鋼壩閘是一種新型擋水結構，與傳統的橡膠壩相比，其不易發生老化，并且具備蓄水和排澇的功能。文章主要對景觀鋼壩閘在山區河道中的應用進行詳細探究，在景觀鋼壩閘實際施工過程中，需要結合工程實際情況進行布設和施工，這樣才能夠提升施工效果。

[1]蔡新明，韓曄.城市景觀水閘的選型探討[J].浙江水利科技，2014，42(04)：63-65.

[2]許新勇，康迎賓，羅全勝.洹河景觀水閘工程抗震安全評價研究[J].人民黃河，2012，34(08)：147-148.

[3]田信德.市民廣場景觀湖泄水閘工程閘門和啟閉機的布置與設計[J].江西水利科技，2011，37(01)：50-52.

1007-7596(2017)10-0130-03

TV85

B

2017-09-18

張奉華(1984-)，男，重慶武隆人，工程師，從事水工設計工作。