水利水電工程中的水閘施工技術研究

【摘要】出于防汛以及節能減排等方面考慮，目前越來越多的水利水電工程投入建設和使用，其中水閘施工是整個工程中的重點和難點。基于對水閘施工中影響因素的考慮，本文通過對這些關鍵因素進行說明，在此基礎上對各種水閘施工技術進行研究，具有現實指導意義。

【關鍵詞】水利水電工程；水閘施工；施工技術

引言：

水利水電工程中，水閘起到控制流速等作用，且與壩體相連，這就對壩體以及水閘本身提出了很高的要求。目前壩體主要采用鋼筋混凝土進行澆筑，水閘閘體采用鋼材料進行鑄造，由于閘體所處環境復雜，需要滿足各種力學條件以及防銹條件，這對水閘施工提出了很高的技術要求。

1、水利水電工程中水閘施工前需要考慮的因素

1.1大壩高度

壩體建設需要從防汛、河道周邊地理環境以及發電機組功率方面考慮壩體高度，壩體高度也會影響相關設計以及施工模式，主要影響有：（1）導流方案。在進行大壩建設時，需要采取導流方案將河道中的水流進行引導，合理的導流方案可以有效防止施工過程中的意外發生。（2）截流方案。大壩建設需要按照地理環境在大壩上游進行河道截流，為混凝土的凝固提供條件。（3）閘體參數。由大壩的高度可以進行閘體的相關參數確定。

1.2航道建設

進行水利水電工程建設時，需要進行船舶航道建設，實現船舶航行需求，普遍做法是在航道中設置升船機。升船機采用連通器原理，在航道各分段中設計水閘，水閘關閉后進行蓄水，實現抬升船舶的目的。航道中水閘施工技術需要考慮閘體的自身強度和連接件的強度，在滿足這些條件的基礎上再進行施工，相較于大壩自身的水閘，航道水閘建設較為容易，但機械設計較為繁雜。

1.3河道泥沙含量

河道中泥沙含量會影響閘體和壩體的使用壽命。首先，泥沙含量高的水體自身密度更大，在進行壩體強度和閘門承受壓力進行計算時，要充分考慮泥沙含量，從而進行各項參數的初步確定。其次，水利水電設施會進行蓄水和放水操作，不同泥沙含量的水體對壩體和閘門的沖擊力不同，在設計過程中可以采用CFD中各類軟件進行流體方面的模擬分析。最后，在水利水電設施放水過程中，水體中的泥沙會打磨閘體以及大壩，影響設備使用壽命。

2、水利水電工程中水閘施工時的技術

2.1 混凝土建設

水利水電工程建設中，壩體采用鋼筋混凝土澆筑形式進行建設，并達到工作需求，混凝土建設需要對以下因素進行設計和考慮：（1）混凝土品質。混凝土品質將影響閘體和大壩的連接強度，并更直觀地影響了大壩的整體強度，所以要進行混凝土品質監測，可以在施工過程中采用抽檢方式，經過數據統計確定混凝土品質。（2）混凝土強度。水利水電工程中要求壩體能夠承受巨大壓力，但是對混凝土來說，其強度取決于固結程度，所以在施工過程中，需要嚴格控制、檢測混凝土的固結程度，以達到工程所需。（3）混凝土配比。由于工程中的水閘很大一部分位于水面以下，所以對混凝土的抗滲性、抗凍性、抗蝕性都有很高要求，這就需要實現更好的混凝土配比。

2.2 水閘閘體鑄造

在水利水電工程中，通常來說水閘閘體是影響安全性、穩定性是使用壽命的關鍵因素，而對于不同功能的水閘，其所處的位置也完全不同，所處環境差異巨大，所以鑄造不同的水閘閘體需要采用不同的鑄造方案：（1）水下閘體。在水利水電工程中，水面以下閘體主要作用是排水和蓄水，在蓄水時，閘體需要能夠承受巨大的壓力，并能夠與壩體進行安全連接，所以在進行水下閘體鑄造時，其厚度要進行合理增加，同時還要考慮其蓄水時的水密性，防止滲水。（2）航道閘體。航道閘體的一部分會暴露在空氣中，相對于水下閘體，承受的水壓更小，可以適當減小厚度來滿足各類機械牽引裝置的牽引需求，但是航道閘體長期與空氣接觸，更容易生銹，所以在鑄造時要充分進行防銹處理。

2.3 航道升降機建造

水利水電工程中的航道部分可以看成是一個巨大的連通器，目前采用的方式主要是分段升降的方式，相對來說結構更為簡單，穩定性更好。這種升降機主要分為以下三個部分：（1）混凝土澆筑部分。該部分為航道主體，即通過混凝土澆筑方式重新設計一條河道，但為了能使船舶從大壩下游運行到大壩上游，需要將航道進行分段，每段都有相同的高度差，航道下游的水閘關閉就能進行蓄水，進而將船舶抬高。（2）水閘閘體部分。該部分的功能是用來實現航道各分段的蓄水，通常來說航道中各分段的下游閘門的長度要長于上游閘門，以此來保證各分段都能滿足各自的蓄水要求，將船舶抬升至安全高度。（3）水閘閘體牽引機械。在航道工作工程中，需要根據需求實現各閘體的抬升和下降操作，這就要求有能夠穩定運行的機械裝置實現這一功能，牽引機械一般位于閘體的正上方，由各種塔吊與閘體連接，根據不同指令將閘體上拉或者下放，以此來實現航道的運行要求。

2.4 截水大壩建設

水利水電工程建設過程中，水閘部分要在混凝土充分凝固后才能投入使用，水閘系統混凝土凝固的首要要求就是混凝土部分不被水浸泡，所以需要在水閘以及大壩上游建設截水大壩來實現截水需求。輔助壩體建設可以根據不同環境采用不同方式進行建造，主要采用的是先投放石料，在此基礎上采用各種方式壩體鑄造，使壩體高度達到需求高度，完成蓄水任務。但是在截水大壩建造過程中需要注意的是，截水大壩對強度的要求也很高，在進行截水大壩建設時，需要設立安全監督系統，并進行責任落實，以最大限度保證截水大壩強度。在建設截水大壩時，需要對截水大壩與水閘距離進行設計，防止截水大壩爆破拆除對水閘系統以及大壩產生影響。

結論：

綜上所述，水閘系統在水利水電工程中應用范圍十分廣闊，需要保證水閘系統的安全穩定性。在水閘系統施工過程中，需要充分考慮水閘系統的混凝土部分和鋼結構部分，通過對不同部分的環境分析進行針對性的施工建設，同時還要進行截水大壩的建設，保證水閘系統的強度和穩定性。

參考文獻：

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