水閘施工技術(shù)在水利建設(shè)中的實(shí)踐應(yīng)用

黎顥明

廣東宏茂建設(shè)管理有限公司 廣東 廣州 510507

水利工程作為基礎(chǔ)設(shè)施工程，為社會(huì)生產(chǎn)與普通民眾提供服務(wù)，水利工程具備了引水、擋水、防洪、灌溉、發(fā)電等多項(xiàng)功能，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也發(fā)揮極其重要的作用，而水閘作為水利工程中重要的組成部分，水利工程需要通過(guò)水閘進(jìn)行各項(xiàng)功能的發(fā)揮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制的目標(biāo)。水閘工程施工質(zhì)量對(duì)于工程項(xiàng)目整體的運(yùn)轉(zhuǎn)存在直接影響，一定要加強(qiáng)水閘施工質(zhì)量管理，運(yùn)用合理有效的施工技術(shù)，推動(dòng)水利項(xiàng)目調(diào)節(jié)控制功能的高效發(fā)揮，從而有助于提高水利工程的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

1 工程實(shí)例介紹

斗門區(qū)白蕉聯(lián)圍防浪墻加高工程位于珠海市斗門區(qū)，此水閘工程項(xiàng)目的閘址處于河口大約13千米的位置，在水閘的上游，流域的控制通常是兩千平方公里，壩頂?shù)母叨仁?0米，水庫(kù)的水位設(shè)計(jì)是38米，此水庫(kù)的正常蓄水位是30米，作為其中最大的一個(gè)水庫(kù)其庫(kù)容量為四百萬(wàn)立方米。閘室段的總凈寬為12米，其總長(zhǎng)度為18米，底板的厚度為0.8米，中墩和邊墩的厚度都是1.2米，水閘的寬度設(shè)置為16.5米。在斗門區(qū)白蕉聯(lián)圍防浪墻加高工程中，閘室處于微風(fēng)化基巖，在基巖開挖后，充分結(jié)合結(jié)構(gòu)的具體需求，采用固結(jié)灌漿法。在進(jìn)行本工程的水閘施工中，選用鋼板樁圍堰圍護(hù)，在開挖操作中，應(yīng)在水閘周邊區(qū)側(cè)位置設(shè)置有效的巖坎，此巖坎不但能夠當(dāng)做水利工程水閘施工的基礎(chǔ)圍堰，而且還可當(dāng)做閘室左右岸施工需要的重要道路。在斗門區(qū)白蕉聯(lián)圍防浪墻臨時(shí)加高工程的建設(shè)中，水閘施工流程詳情見(jiàn)圖1所示。

圖1 水閘施工流程圖

2 水利工程中水閘的類型

2.1 擋潮閘

擋潮閘在水利工程中的重要作用就是防止出現(xiàn)海水倒灌的問(wèn)題，而且還兼顧著發(fā)揮排澇作用。擋潮閘大多建于水利工程入海口的位置，利用提升閘內(nèi)河流水位的模式充分實(shí)現(xiàn)蓄水灌溉等作用，而且，擋潮閘還可以發(fā)揮通航作用，若是潮水較為平緩，擋潮閘在水利工程中起到了通潮的作用。

2.2 節(jié)制閘

節(jié)制閘的重要功能就是對(duì)水位的變化發(fā)揮調(diào)整作用，控制水位于合理的范圍中，而且還可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水量的作用。若是發(fā)生洪水，利用節(jié)制閘渠道系統(tǒng)中各種建筑物體進(jìn)行水流變化的調(diào)整，確保水位實(shí)現(xiàn)有效調(diào)節(jié)。若是處于枯水期，此系統(tǒng)可有效提升水位，確保通航，充分發(fā)揮引取水的作用。節(jié)制閘通常設(shè)置于渠道系統(tǒng)分水口的下游位置，而此位置水位的設(shè)置有助于實(shí)現(xiàn)支渠引流的目的。

2.3 分洪閘

在水利工程中設(shè)置分洪閘的作用就是實(shí)現(xiàn)洪水的泄洪，減少洪澇災(zāi)害的危險(xiǎn)性，分洪閘的利用可將高出下游河道的洪水實(shí)現(xiàn)及時(shí)排泄，有助于防止造成洪水泛濫危害，為河道下游的安全性提供保障，通常，分洪閘設(shè)置的位置處于河道的一側(cè)。

2.4 進(jìn)水閘

水利工程中進(jìn)水閘的重要作用就是實(shí)現(xiàn)引水灌溉、供水、發(fā)電，而且共同兼顧雙面擋水的作用。利用進(jìn)水閘的設(shè)置可積極引入水流，實(shí)現(xiàn)高一級(jí)水流向著低一級(jí)實(shí)現(xiàn)分流。通常，進(jìn)水閘包含了農(nóng)門、水閘、斗門。不僅如此，進(jìn)水閘還可以起到防洪倒灌的作用[1]。

3 水閘施工技術(shù)在水利工程中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 水閘基礎(chǔ)施工技術(shù)在水利工程中的實(shí)踐應(yīng)用

在水閘具體的施工過(guò)程中，基礎(chǔ)施工部分有著重要的影響與作用，與整體水利工程項(xiàng)目的基坑開挖、基礎(chǔ)處理等眾多工序的施工有直接影響，同時(shí)，對(duì)工程進(jìn)度也有重要影響，如基礎(chǔ)施工不當(dāng)，則影響后續(xù)工序開展。一般情況下，在進(jìn)行水閘施工時(shí)，施工企業(yè)一定要組織安排有經(jīng)驗(yàn)的施工人員提前了解施工現(xiàn)場(chǎng)情況，并根據(jù)前期勘測(cè)報(bào)告等，了解現(xiàn)場(chǎng)與設(shè)計(jì)條件是否一致，地下水位的高低，是否需要進(jìn)行降水，提前按設(shè)計(jì)要求施工好圍堰，再進(jìn)行開挖施工，采用精準(zhǔn)性高的測(cè)量?jī)x器設(shè)備，進(jìn)行實(shí)現(xiàn)水閘開挖線的詳細(xì)測(cè)量，防止出現(xiàn)水閘基礎(chǔ)開挖超挖等問(wèn)題。在水閘底板及周圍區(qū)域的土方開挖中，一般都要留出50厘米的保護(hù)土層來(lái)人工開挖。

在詳細(xì)了解了相關(guān)條件后，針對(duì)開挖效率、安全穩(wěn)定等眾多因素進(jìn)行全面分析和綜合考慮，進(jìn)行挖掘機(jī)實(shí)際功率的高效控制，合理安排施工機(jī)械，同時(shí)，基坑是否需要做基坑支護(hù)也要提前考慮，如需要進(jìn)行支護(hù)則編制專項(xiàng)施工方案組織實(shí)施，防止在整體挖掘施工中出現(xiàn)速度太快或太慢等各種問(wèn)題，充分保障施工安全使工程順利進(jìn)行。在進(jìn)行水閘基礎(chǔ)施工中，為了保障水閘基礎(chǔ)施工技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用，保證工程質(zhì)量，有效提升管理效率，一定要充分結(jié)合水閘施工區(qū)域范圍的具體地質(zhì)狀況。

利用前期調(diào)研勘測(cè)的成果，提前進(jìn)行地基處理，例如：在具體的施工中，若是在平原地區(qū)開展水閘施工，應(yīng)對(duì)地基承載力較低的問(wèn)題進(jìn)行充分加固處理，為了保證水閘地基具備穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)及承載力，在整體施工中，可利用樁基礎(chǔ)施工技術(shù)或是運(yùn)用地基加固等方法開展水閘基礎(chǔ)處理，有利于提高水閘地基自身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及承載力、穩(wěn)定性，還能夠防止出現(xiàn)不均勻沉降、承載力不足等水閘病害問(wèn)題[2]。

3.2 開挖和處理技術(shù)在水利工程中的實(shí)踐應(yīng)用

1）在土方開挖工作中，若是遭遇堅(jiān)硬巖石類的障礙物，應(yīng)充分運(yùn)用手風(fēng)鉆開展鉆孔，然后進(jìn)行潛孔靜態(tài)爆破處理等，確保施工質(zhì)量與進(jìn)度，保證施工安全；

2）在基坑開挖操作過(guò)程中，應(yīng)選用挖掘機(jī)進(jìn)行基坑土方開挖施工操作，同時(shí)，施工人員還需要由上至下為底板位置與護(hù)坡邊緣位置設(shè)置50厘米寬的保護(hù)層，確保護(hù)坡的高度滿足施工規(guī)范要求；

3）在開挖過(guò)程中，應(yīng)采取排水設(shè)施及時(shí)排除基坑中的積水，有效設(shè)置排水溝與集水井系統(tǒng)，必要時(shí)設(shè)置井點(diǎn)降水并做好抽排水；

4）在鉆孔操作中，需要保證鉆孔的整潔性，采用水槍及時(shí)沖洗鉆孔，為鉆孔保持整潔干凈提供保障，通常條件下，沖洗工作應(yīng)保持在10min左右；

5）在鉆孔操作過(guò)程中，還應(yīng)該做好編號(hào)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙位置進(jìn)行定位，確保偏差不超出規(guī)范規(guī)定，在鉆孔操作結(jié)束之后，及時(shí)確定鉆孔的深度，并確保鉆孔的整潔干凈。

3.3 水閘混凝土施工技術(shù)在水利工程中的實(shí)踐應(yīng)用

3.3.1 閘底板、消力池以及護(hù)坦混凝土施工

在斗門區(qū)白蕉聯(lián)圍防浪墻加高工程項(xiàng)目的施工實(shí)踐中，在確保開挖巖基面的干爽整潔并復(fù)核標(biāo)高后才能開展閘底板混凝土施工。如果屬于大體積混凝土，還需按照大體積混凝土的澆筑要求進(jìn)行澆筑，確保澆筑質(zhì)量并做好養(yǎng)護(hù)。通常水閘混凝土使用抗?jié)B混凝土，按照設(shè)計(jì)圖紙要求的防滲等級(jí)使用。在具體的澆筑過(guò)程中，選用的側(cè)模為組合式鋼模，其可為木模的使用提供輔助，而且還需要采用杉原木、方木、鋼管等進(jìn)行加固。在模板的拆除過(guò)程中，其承重側(cè)面模板的拆除需確保混凝土強(qiáng)度達(dá)到其表面和棱角不會(huì)因拆除模板而遭受損傷，在拆除墩、柱、墻等位置時(shí)，應(yīng)控制在強(qiáng)度高于3.5MPa后進(jìn)行。在承重模板和支架的拆除過(guò)程中，其混凝土應(yīng)充分滿足如下強(qiáng)度才能夠進(jìn)行拆除，跨度≤2米的板，其強(qiáng)度≥50%；板跨度＞2米≤8米時(shí)，強(qiáng)度≥75%，當(dāng)跨度＞8米時(shí)，強(qiáng)度≥100%，梁跨度≤8米時(shí)，強(qiáng)度≥75%，當(dāng)跨度＞8米時(shí)，強(qiáng)度≥100%，懸臂構(gòu)件與跨度無(wú)關(guān)，均應(yīng)達(dá)到100%的強(qiáng)度要求方可拆除。

3.3.2 閘門預(yù)埋件的安裝應(yīng)用

在安裝預(yù)埋件以前，應(yīng)測(cè)放孔口中心線和門槽橫向中心線之間的交點(diǎn)，將其作為預(yù)埋件測(cè)定的中心位置，而且將安裝控制點(diǎn)測(cè)放在底板和門周邊閘的墻面部分。在具體的安裝中，應(yīng)先安裝主、反、側(cè)軌，在針對(duì)預(yù)埋件的初測(cè)定位后，利用點(diǎn)焊進(jìn)行固定，利用各種儀器開展測(cè)量，確保各種指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，才能正式加固和焊接。對(duì)于預(yù)埋件的固定方式，需結(jié)合不同的位置選擇預(yù)埋件科學(xué)有效的固定方式，如果預(yù)埋件在現(xiàn)澆混凝土的表面、角鋼或是尺寸較小的預(yù)埋件直接綁到主筋上面，若是預(yù)埋件具有較大面積，不僅要用錨筋進(jìn)行固定，而且還要在其上部焊接相關(guān)角鋼，避免預(yù)埋件發(fā)生位移；若是預(yù)埋件在混凝土側(cè)面，且面積較小應(yīng)事先進(jìn)行打孔，再利用木螺絲或者鐵釘將其固定在木模板。為了保證預(yù)埋件安裝的牢固性，預(yù)埋件位置應(yīng)采取二次澆筑，澆筑二期混凝土中，應(yīng)采取補(bǔ)償收縮細(xì)石混凝土，細(xì)心的搗固，避免對(duì)已經(jīng)安裝完成的金屬構(gòu)件產(chǎn)生振動(dòng)。若是門槽高，不應(yīng)該從高處進(jìn)行下料，可進(jìn)行分段安裝與澆筑。二期混凝土拆模以后，要針對(duì)預(yù)埋件開展復(fù)測(cè)，并詳細(xì)的進(jìn)行記錄，針對(duì)混凝土表面的尺寸進(jìn)行嚴(yán)格檢查，才能保證其中的雜物與鋼筋頭被清除干凈，防止對(duì)閘門的閉啟造成影響[3]。

3.3.3 閘門板安裝的應(yīng)用

在斗門區(qū)白蕉聯(lián)圍防浪墻加高工程的建設(shè)中，所選閘門的外形尺寸和安裝尺寸詳情見(jiàn)表1所示。在支鉸座的安裝過(guò)程中，應(yīng)利用葫蘆吊起鉸座，并對(duì)準(zhǔn)預(yù)埋螺栓，提前預(yù)留螺孔，防止擰緊，調(diào)整好鉸座位置再擰緊。將門葉下半節(jié)位置吊入門槽，在支壁拼裝以前應(yīng)采用拉鏈葫蘆進(jìn)行下半節(jié)的固定，在將支臂吊入門槽，嚴(yán)格檢查安裝尺寸，確保尺寸滿足標(biāo)準(zhǔn)在開展焊接。焊接結(jié)束之后，再及時(shí)調(diào)整各個(gè)方向，為上下半節(jié)的互相吻合提供保障，采用臨時(shí)螺栓進(jìn)行固定，應(yīng)針對(duì)安裝的尺寸開展復(fù)查，確保復(fù)查沒(méi)有失誤之后再開展組裝焊接。在安裝完閘門以后，應(yīng)及時(shí)拆除安裝的臨時(shí)焊件，改善焊縫，及時(shí)清理干凈預(yù)埋件表面和門葉上面的雜物。

表1 工程所需閘門外形尺寸和安裝尺寸

3.4 巖基開挖技術(shù)在水利工程中的實(shí)踐應(yīng)用

巖基開挖技術(shù)可以為水閘工程項(xiàng)目的順利開展提供保障，及時(shí)清除路線中影響施工開展的巖基。因而要科學(xué)選擇工具，充分結(jié)合基巖的厚度和硬度采用各種施工工具。譬如：若是挖掘的位置深、基巖的體積很大，應(yīng)采用淺鉆孔，從上到下的方式開展工程項(xiàng)目建設(shè)，使巖基實(shí)現(xiàn)分層處理，有效提高工程的施工質(zhì)量。在斗門區(qū)白蕉聯(lián)圍防浪墻加高工程的建設(shè)中，作業(yè)人員采取推動(dòng)的方式，從工程建設(shè)的上游向著下游施工，從而防止在鉆孔中出現(xiàn)塌方等問(wèn)題，沒(méi)有出現(xiàn)工程建設(shè)事故。不僅如此，鉆孔過(guò)程中，作業(yè)人員要重視鉆孔的深度，為日后爆破工程營(yíng)造足夠的空間提供保障，有效提高工程施工效率。在鉆孔工作完成以后才能實(shí)施爆破工程建設(shè)，因其具備危險(xiǎn)性，所以，在開展工作以前，相關(guān)人員應(yīng)小范圍開展爆破試驗(yàn)，確定藥量，將爆破需要的主要材料控制在科學(xué)合理的范圍中，確保相關(guān)人員對(duì)炸藥的威力進(jìn)行掌握，有效減少爆破的風(fēng)險(xiǎn)，為工作人員的生命及財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

3.5 水閘的驗(yàn)收要點(diǎn)

水閘要發(fā)揮作用，加工制作過(guò)程中一定要安排監(jiān)理人員及施工質(zhì)量管理人員進(jìn)行設(shè)備監(jiān)造，核對(duì)其設(shè)計(jì)尺寸及厚度，加工的精度、撓度、變形量等，防止水閘加工制作好后無(wú)法安裝或啟閉不順暢，影響使用功能。在制作加工驗(yàn)收合格后進(jìn)行涂料層、防腐層的施工，并經(jīng)施工自檢、監(jiān)理平行檢測(cè)、建設(shè)單位對(duì)比檢測(cè)合格后方可出廠，為了控制閘門的質(zhì)量，本項(xiàng)目的監(jiān)督部門及建設(shè)單位還安排了不打招呼的飛行檢測(cè)，很好的控制了閘門的工程質(zhì)量。閘門需要焊接時(shí)一定要控制好焊接拼接質(zhì)量，防止錯(cuò)位或撓度過(guò)大影響安裝。在閘門的運(yùn)輸和起吊過(guò)程中，要注意做好閘門的成品保護(hù)，如有劃傷等需要重新補(bǔ)漆。在安裝起吊前編制專項(xiàng)的起重吊裝方案，并嚴(yán)格按方案執(zhí)行，由專人看護(hù)、指揮，確保了閘門的安全順利吊裝安裝完畢，很好的控制了水閘的施工安裝質(zhì)量[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

在斗門區(qū)白蕉聯(lián)圍防浪墻加高工程中金屬結(jié)構(gòu)工程的水閘施工技術(shù)的優(yōu)化完善，能夠確保水利工程的順利運(yùn)行，水閘的應(yīng)用可有效改善施工地區(qū)的水質(zhì)條件，對(duì)于避免出現(xiàn)水土流失與防洪灌溉等具有重要意義。