水利工程中水閘加固施工技術(shù)的研究

呂衛(wèi)良

威海水利工程集團(tuán)有限公司 山東威海 264200

1 水閘病險(xiǎn)問題分析

1.1 閘室病險(xiǎn)問題

水閘的關(guān)鍵工程是閘室，其中包括水利閘門，墩臺(tái)，底板，行車橋，工作橋，大修橋和起重機(jī)械設(shè)備。主要問題有：①由于建筑物的老化、病害的影響以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的改變，使建筑物的強(qiáng)度受到破壞，承載力降低。②由于水位上升、運(yùn)行變化、抗震改善和防滲漏等原因，閘室的整體穩(wěn)定性不能滿足規(guī)范要求[1]。

1.2 翼墻與岸墻病險(xiǎn)問題

水閘的岸墻和翼墻是水閘與兩岸之間的連接線，主要用于擋土、吸水和均勻水流。常見病害及改善措施有①機(jī)翼壁結(jié)構(gòu)異常，視角過大，自來水水質(zhì)差，滑模施工作業(yè)能力高，導(dǎo)水長度不夠，實(shí)際效果防水層的質(zhì)量差，并且機(jī)翼壁泄漏。②岸壁和機(jī)翼壁受到地下水，上游，中游和下游水位，側(cè)向載荷升高，地震災(zāi)害水平升高，排水管道設(shè)備的清晰度以及避免損壞的困擾。

1.3 防護(hù)與消能病險(xiǎn)問題

①消力池較淺，甚至沒有消力池；下游往往不能形成淹沒跳躍，導(dǎo)致下游河床過度磨損，造成消力池?fù)p壞、洪水泛濫、邊坡被破壞。低砂礫不平衡引起的局部侵蝕。②邊坡防護(hù)功能由于保護(hù)層墊塊的凹陷而塌陷，基本上脫落，沖洗，排水管道不暢通，維護(hù)性差[2]。

1.4 其他病險(xiǎn)問題

適應(yīng)性保護(hù)排水設(shè)施：虹吸管設(shè)施由水平阻尼和垂直支撐設(shè)施組成。礫石層一般布置在大壩的底部，排水部分常與過濾層結(jié)合使用。如果建筑物的排水體由混凝土或鋼筋混凝土組成，通常稱為流水閘。混凝土閘門的常見病害有裂縫、滲漏、侵蝕和碳化。

2 水利工程中水閘加固施工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例分析

2.1 案例概述

宿遷市黃河老河道改造工程位于宿遷市。工程的主要任務(wù)是擴(kuò)大原黃河漫灘的延伸面積，提高洪水管理水平和瀑布標(biāo)準(zhǔn)。參與黃河沿岸防洪、瀑布和水利活動(dòng)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。宿遷市舊黃河河道后續(xù)工程首次投標(biāo)主要包括五條分洪工程、洋河新區(qū)工程（k1+900～k4+600）、新開通河道1.72km（投標(biāo)段不含降水）、河道疏浚4.60km、加固堤防2.75km、防河5.44km、重建碼頭控制閘、建設(shè)4座跨河橋梁、2座車站、20座涵閘、拆除1座涵閘、建設(shè)2座新橋底保護(hù)和3座進(jìn)水泵站保護(hù)。本工程的模板支撐工程主要是宗墩控制閘及沿建筑模板系統(tǒng)的安全。其中，宗墩控制閘段底板上標(biāo)高9.70m，維修橋底標(biāo)高15.90m，模板支架安裝高度6.20m[3]。

2.2 水閘加固處理

根據(jù)水頭水位、水頭結(jié)構(gòu)、土壤性質(zhì)、自然條件、施工設(shè)備和施工方法，通過大量的分析和測量，確定了土壤密度。根據(jù)軋制試驗(yàn)確定的數(shù)據(jù)，精確地利用軋制尺寸控制密封度。

為了避免填充過程中如泄漏壓力，有必要在每個(gè)部位設(shè)置標(biāo)志，并上下懸掛接頭。建筑物的每一層都必須配備一個(gè)高級(jí)管理網(wǎng)絡(luò)，以便在土壤中引入一定的層厚。某些軋制操作仍須符合規(guī)定的要求。軋機(jī)應(yīng)與軸線平行，軋制長度應(yīng)大于100米，相鄰工作面重疊軋制寬度應(yīng)滿足要求。推土機(jī)滾動(dòng)前后交錯(cuò)距離法，軌道應(yīng)搭接車輪寬度為1/3，行走速度為2齒輪，機(jī)械滾動(dòng)不能為零件，應(yīng)輔以小型設(shè)備夯實(shí)。搗固采用連接環(huán)套，搗固軌道的搗固寬度不小于搗固直徑的1/3。根據(jù)碾壓試驗(yàn)確定的參數(shù)，作為壓實(shí)作業(yè)的控制指標(biāo)，不得隨意改變。碾壓機(jī)的運(yùn)行方向應(yīng)設(shè)計(jì)成自碾效果最佳，施工道路與道路之間的距離應(yīng)大于50米。對(duì)于新填土與老邊坡的接縫，邊坡治理要求將接縫開挖分步進(jìn)行，以促進(jìn)新舊邊坡的緊密結(jié)合。

2.3 現(xiàn)場檢驗(yàn)

分析示意圖，通過不同的填筑試驗(yàn)確定所需的含水量，根據(jù)所需的含水量確定不同土層的含水量，并選擇合適的碾壓設(shè)備。如果含水量過高或過低，應(yīng)采取措施解決。在將黏土提交回填工作之前，必須將其轉(zhuǎn)移到檢查辦公室進(jìn)行檢查。根據(jù)所使用的搗固機(jī)械，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)明確搗固土壤的厚度，搗固頻率和最佳含水量，以確保設(shè)計(jì)方案在裝載和搗固后的相對(duì)密度，并確保夯實(shí)設(shè)備符合工程和建筑法規(guī)。選擇合適的建筑密度、土層厚度、含水量范圍、壓縮方法及壓縮比，來確定質(zhì)量控制技術(shù)參數(shù)及測試方法。

2.4 水閘加工施工結(jié)論

根據(jù)宿遷市大河老河堤工程的基礎(chǔ)建設(shè)，對(duì)舊水閘進(jìn)行了結(jié)構(gòu)加固，消除了水閘的滲漏和倒塌現(xiàn)象。水利水電工程是實(shí)現(xiàn)水電工程，農(nóng)業(yè)灌溉和防洪工程的抗災(zāi)能力所必需的方便快捷的工程項(xiàng)目。根據(jù)壓實(shí)實(shí)驗(yàn)和工程建設(shè)工作經(jīng)驗(yàn)，宿遷市大河老河路堤事后工程項(xiàng)目明確提出了閘門結(jié)構(gòu)加固的施工方案。現(xiàn)場檢查人員應(yīng)首先了解水閘的情況，根據(jù)具體需要選擇正確可靠的方法，有效地加強(qiáng)水閘的穩(wěn)定性。監(jiān)督閘門的使用，采取技術(shù)措施保護(hù)閘門，最終確保閘門保護(hù)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

3 結(jié)語

在水利水電工程分級(jí)建設(shè)的全過程中，存在各種施工方法和難題，有關(guān)人員應(yīng)針對(duì)不同的問題采取相應(yīng)的對(duì)策。當(dāng)發(fā)生泥漿滲漏時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的滲漏情況選擇黏土、砂土等材料，與此同時(shí)需要密封好滲漏點(diǎn)。在這段過程中，使用黏土可以加固墻體，既能夠在填筑過程中起到重要的作用，還可以擁有良好的密封效果。使用砂和水結(jié)構(gòu)會(huì)破壞填料，因此必須保證填料的質(zhì)量和可靠性。為了保證水閘的強(qiáng)度，必須正確診斷水閘常見問題，制定相應(yīng)的防治方案，才能有效地管理水閘的問題。