水利水電工程中的水閘施工技術(shù)與管理

李輝光

在河道、水庫(kù)等濱海區(qū)域的建設(shè)中，水閘承擔(dān)著擋水和泄水的任務(wù)，關(guān)閉水閘可以提高水位，為上游取水和船舶通行提供良好的基礎(chǔ)，打開(kāi)水閘可以調(diào)節(jié)水量，泄洪排澇。本文基于水利水電工程建設(shè)背景，側(cè)重于水閘建設(shè)施工的分析，首先概述了水閘工程的基本構(gòu)成及其相應(yīng)的作用，其次對(duì)當(dāng)前我國(guó)常見(jiàn)的水閘施工技術(shù)進(jìn)行了分類(lèi)論述，最后從施工管理的角度提出了關(guān)于提高水閘施工技術(shù)管理效率的措施和建議。

水閘工程的本質(zhì)屬于水利工程項(xiàng)目中的一個(gè)子項(xiàng)目，近年來(lái)水利水電工程的建設(shè)力度隨著我國(guó)城市化的發(fā)展而逐漸增加，水利水電工程建設(shè)的項(xiàng)目?jī)?nèi)容也呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì)發(fā)展，目前我國(guó)的水利水電工程建設(shè)已經(jīng)不僅僅局限于傳統(tǒng)的內(nèi)容，如果從商業(yè)價(jià)值、農(nóng)業(yè)價(jià)值以及工業(yè)價(jià)值三個(gè)角度考慮，那么水閘工程施工質(zhì)量控制和施工管理的有效性直接影響著區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

一、水閘工程基本作用及其構(gòu)成

在各大水庫(kù)中，水閘是最為常見(jiàn)的一個(gè)建設(shè)部分，隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展各項(xiàng)施工技術(shù)的進(jìn)步，水利水電工程建設(shè)中的水閘已經(jīng)得到了升級(jí)，如我國(guó)的都江堰工程，鎖室、連接區(qū)域、閘門(mén)三個(gè)部分是水閘最為常見(jiàn)的組成部分。首先，鎖室的主要作用就是鎖定和控制水庫(kù)中的水，保證水庫(kù)中的水流不出來(lái)，人們常將鎖室稱(chēng)作為內(nèi)閘門(mén)，內(nèi)閘門(mén)與水庫(kù)內(nèi)部的水直接聯(lián)系，所以是承受水壓力的第一個(gè)部分，鎖室結(jié)構(gòu)建設(shè)的要求為牢固，抗壓力強(qiáng)。其次，連接區(qū)域主要指的是鎖室后面的一個(gè)區(qū)域，連接區(qū)域的基本作用為將水庫(kù)內(nèi)部的水和將要排放的水隔離，如果水閘僅是一個(gè)單純的閘門(mén)，那么當(dāng)海量的水經(jīng)過(guò)閘門(mén)，任何抗壓力強(qiáng)的閘門(mén)都承受不住海量水的壓力，所以連接區(qū)域還能夠強(qiáng)化水閘的泄水抗壓能力。最后就是閘門(mén)，水閘的閘門(mén)一般顯露在外部，作為水閘的第二道閘門(mén)人們常將其稱(chēng)為外閘門(mén)，通常情況下水閘連接區(qū)域的水會(huì)通過(guò)外閘門(mén)排泄，此外第二道閘門(mén)還具備二層保護(hù)的作用，當(dāng)內(nèi)閘門(mén)發(fā)生破損，失去抗壓作用，那么外閘門(mén)能夠替代內(nèi)閘門(mén)實(shí)現(xiàn)水的排泄，所以外閘門(mén)同樣具備重要作用。

二、水利水電工程中水閘施工措施的應(yīng)用

1.水閘施工前措施

水閘施工建設(shè)之前，相應(yīng)的工程技術(shù)人員需要結(jié)合施工場(chǎng)地周?chē)沫h(huán)境，對(duì)水閘具體的施工方式進(jìn)行確定，保證施工方式符合水閘施工要求。而后編制相應(yīng)的施工管理制度，并針對(duì)水閘的各個(gè)施工環(huán)節(jié)逐步細(xì)化制度條例，挑選和集中培訓(xùn)水閘施工技術(shù)人員，保證施工技術(shù)人員的綜合素質(zhì)能夠滿足水閘施工需求。在建筑策劃土質(zhì)審核的環(huán)節(jié)中，為了保證施工的安全性和施工的順利進(jìn)展，工作人員應(yīng)全面分析影響建筑管理的相關(guān)事宜，并針對(duì)問(wèn)題的根源制定有效的處理措施。

2.水閘施工中的措施

耗時(shí)長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難度系數(shù)高是水閘施工最為常見(jiàn)的特點(diǎn)，而開(kāi)挖工程質(zhì)量對(duì)于水閘的施工質(zhì)量存在直接的影響，所以在水閘施工初期，應(yīng)保證挖掘方式的科學(xué)性，通常情況下斷面挖掘面積過(guò)大可導(dǎo)致水閘施工成本的增加，而斷面挖掘過(guò)小則會(huì)降低水閘強(qiáng)度。此外水閘施工中需要用到大量的混凝土，所以施工環(huán)節(jié)中混凝土施工技術(shù)和混凝土質(zhì)量是否能夠符合水閘工程項(xiàng)目的建設(shè)需求，這一點(diǎn)尤為重要。

3.導(dǎo)流施工中的措施

潮汐等外部自然因素對(duì)水閘施工的順利開(kāi)展也存在著直接的影響，如果水閘項(xiàng)目需要在潮河口建設(shè)，那么施工單位需要將導(dǎo)流擋潮標(biāo)準(zhǔn)作為施工原則，如果河流湖泊流經(jīng)施工場(chǎng)地，那么施工難度系數(shù)則會(huì)隨河流量的增加和提高，所以導(dǎo)流施工方案的制定與落實(shí)，以及有效的截流方案也是水閘工程施工的重中之重，相關(guān)的施工技術(shù)人員應(yīng)主動(dòng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或應(yīng)用BIM建筑信息模型，對(duì)水閘導(dǎo)流施工方案和截留方案進(jìn)行模擬，保證施工方案的可行性，通常情況下，立堵法與平堵法可以綜合應(yīng)用。

三、水利水電工程中常見(jiàn)的水閘施工技術(shù)

1.地基處理加護(hù)施工技術(shù)

常見(jiàn)的地基加護(hù)技術(shù)主要包含高壓旋噴法（見(jiàn)圖1）、深層機(jī)密法以及夯實(shí)法等。地基建設(shè)作為水閘施工的基礎(chǔ)建設(shè)內(nèi)容，地基建設(shè)質(zhì)量是保證水閘項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的前提，因此在地基建設(shè)的環(huán)節(jié)中，地基為半地面結(jié)構(gòu)或地下結(jié)構(gòu)，所以如果地基出現(xiàn)問(wèn)題，那么地基的修護(hù)則極為困難。一般情況下需要保證地基建設(shè)質(zhì)量檢測(cè)合格后才能夠開(kāi)展后續(xù)的建設(shè)施工，最后就是針對(duì)地基建設(shè)隨時(shí)做好修補(bǔ)地基的準(zhǔn)備，總結(jié)以往的地基建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合水閘項(xiàng)目建設(shè)的特殊性制定科學(xué)合理的地基修補(bǔ)方案。為了保證下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，施工單位應(yīng)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的地基修復(fù)團(tuán)隊(duì)，隨時(shí)待命一旦地基出現(xiàn)問(wèn)題，立即按照相應(yīng)的修補(bǔ)方案展開(kāi)修補(bǔ)施工。

圖1 高壓旋噴法施工流程圖

高壓旋轉(zhuǎn)灌漿加固技術(shù)的施工設(shè)備和施工工藝較為簡(jiǎn)單，但是該技術(shù)在中小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生較大的資金消耗。該技術(shù)的基本原理為在高壓的作用下漿液會(huì)以射流的方式對(duì)原土石壩壩體結(jié)構(gòu)中的土層進(jìn)行沖刷，而后軟基土層中的土壤顆粒與漿液之間相互結(jié)合形成混合物，待混合物硬化之后原土石壩壩體軟基土體結(jié)構(gòu)就能夠承載更大的壓力，同時(shí)其密實(shí)度也得到了顯著提升。

2.開(kāi)挖施工技術(shù)

開(kāi)挖施工環(huán)節(jié)中開(kāi)挖面積的確定應(yīng)結(jié)合實(shí)際的水庫(kù)水量和施工設(shè)計(jì)需求，要求施工技術(shù)人員基于施工方案、水閘施工需求以及施工成本等諸多方面嚴(yán)格測(cè)量開(kāi)挖面積。常見(jiàn)的土石壩滑坡加固技術(shù)主要涉及到了開(kāi)挖回填施工、土石壩內(nèi)清淤排水、以及清除滑坡體增加阻滑力等多方面內(nèi)容。目前我國(guó)的中小型水庫(kù)大壩的結(jié)構(gòu)主要為土石壩，所以在處理滑坡問(wèn)題的過(guò)程中主要就是從穩(wěn)定性和強(qiáng)度兩個(gè)方面展開(kāi)，對(duì)于滑坡加固技術(shù)中所涉及到的多項(xiàng)內(nèi)容，相應(yīng)的施工人員可結(jié)合實(shí)際的情況酌情而定。

3.混凝土施工技術(shù)

水閘施工涉及到大量的混凝土工程，而混凝土施工因時(shí)節(jié)特點(diǎn)、工期長(zhǎng)、規(guī)模大等多方面特點(diǎn)，在具體的施工環(huán)節(jié)中需要施工人員和管理人員注意的事項(xiàng)較多，季節(jié)方面如混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量受天氣所影響，如果持續(xù)降雨，那么水閘施工的導(dǎo)流極易出現(xiàn)問(wèn)題；受氣候溫度所影響施工人員在混凝土結(jié)構(gòu)施工后還應(yīng)做好保溫工作。規(guī)模與工期方面，施工技術(shù)人員需求結(jié)合混凝土整體結(jié)構(gòu)分階段施工，并保證壓實(shí)平鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性。此外，在應(yīng)對(duì)混凝土開(kāi)裂問(wèn)題中，施工單位需要對(duì)當(dāng)?shù)氐臏囟群突炷梁窟M(jìn)行掌握和控制。

4.金屬結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

施工應(yīng)通過(guò)金屬材料質(zhì)量的檢驗(yàn)工作與復(fù)驗(yàn)工作確保金屬材料質(zhì)量合格，同時(shí)為保證金屬材料不受損壞，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝。一般情況下水閘結(jié)構(gòu)涉及到預(yù)制構(gòu)件安裝和金屬構(gòu)件焊接工作，施工單位應(yīng)實(shí)時(shí)檢監(jiān)測(cè)預(yù)制構(gòu)件的安裝與焊接質(zhì)量。

四、水利水電工程中的水閘施工管理

1.各項(xiàng)責(zé)任制度的落實(shí)

水閘施工環(huán)境較為復(fù)雜，且因?qū)Я骱徒亓舻仁┕きh(huán)節(jié)，致使施工具備較高的危險(xiǎn)性，所以各項(xiàng)責(zé)任制度的落實(shí)需要施工單位明確到各個(gè)主體，需要在原有的責(zé)任制度基礎(chǔ)上結(jié)合水閘施工方案與相應(yīng)的施工程序完善施工責(zé)任制度，施工責(zé)任制度應(yīng)包含安全與質(zhì)量各個(gè)重要方面，并將責(zé)任制度落實(shí)到各個(gè)施工小組，而后施工小組管理者再將具體的制度條例落實(shí)到個(gè)人。

2.提高施工管理人員綜合素質(zhì)

施工管理人員的主觀意識(shí)在一定程度上影響著施工小組的整體施工意識(shí)，施工單位可將工程質(zhì)量與管理人員的績(jī)效薪酬掛鉤，還可以通過(guò)實(shí)施糾責(zé)方式，促使施工管理人員對(duì)水閘工程的施工質(zhì)量有一個(gè)深刻的認(rèn)知和重視。此外，在水閘建設(shè)前審查施工方案的可行性、對(duì)施工材料、施工設(shè)備租賃與維護(hù)以及施工技術(shù)的選擇進(jìn)行管理。同時(shí)制定應(yīng)急方案、分析工程施工常見(jiàn)的或可能存在的質(zhì)量隱患。

五、結(jié)語(yǔ)

水閘施工管理工作與水閘施工技術(shù)相輔相成，而且都是水閘工程項(xiàng)目施工的重要組成部分，所以在研究水閘施工技術(shù)與管理的過(guò)程中不能單純地將兩方面內(nèi)容剝離開(kāi)來(lái)，應(yīng)該技術(shù)中包含管理，管理中涉及技術(shù)。此外，在水閘施工管理的后期，施工單位還應(yīng)重視質(zhì)量檢查與保養(yǎng)工作，不斷優(yōu)化施工技術(shù)，如建筑信息模型的應(yīng)用等，繼而在推動(dòng)水閘施工順利進(jìn)展的基礎(chǔ)上為水利水電工程建設(shè)奠定更為良好的基礎(chǔ)。