水利工程中水闸工程施工技术分析

2014-03-27舒国忠

城市道桥与防洪 2014年8期

舒国忠

（上海浦东新区天佑市政有限公司，上海市 201204）

0 前言

水闸工程是指采用闸门进行泄水与挡水的中低水头水工建筑物。启动闸门时能够进行取水、冲砂、排涝、泄洪、调节水流量等动作，关闭闸门时能够进行挡潮、拦洪、控制上游水位等动作，以满足航运及上游取水的要求。水利工程的建设不仅关系着城镇供水、农业灌溉、防洪、发电等社会生产生活事业，还直接影响着人们的生命财产安全。而作为水利工程的重要内容，水闸工程施工质量的好坏将直接影响着水利工程运行的整体效益。因此，加强有关水利工程中水闸工程施工技术的探讨，对于改善水闸工程施工质量具有重要的现实意义。

1 水闸工程概述

1.1 水闸的具体分类

1.1.1 挡潮闸

挡潮闸主要作用是避免海水倒灌及促进排涝。通常情况下挡潮闸应建立在河流的入海口位置，利用河口部位的挡潮闸，能够有效防止海水出现倒灌。挡潮闸是通过提升内部河流的水位来满足蓄水灌溉需求，若还设置通航孔，挡潮闸在平潮过程中还能完成通潮功能。

1.1.2 节制闸

节制闸的主要作用是对不断变化的水位进行合理调节，并控制水流量。在洪水期节制闸主要利用其渠道系统中的建筑来对水流量进行控制，进而调整水位；在枯水期节制闸主要通过调高水位来实现航运与取水功能。通常在渠道系统的分水口下游段设立节制闸，在此处通过水位太高来完成支渠对水的引流。

1.1.3 分洪闸

分洪闸的主要作用是将洪量洪水进行排泄以降低洪涝隐患，利用分洪闸，能够将高于下游河道的洪水及时排泄到预定的低洼及湖泊位置，从而避免洪峰的出现，保障下游河道的安全。通常在河道一侧安置分洪闸[1]。

1.1.4 进水闸

进水闸的主要作用是满足供水、发电、引水灌溉等要求，且负责双面挡水任务。进水闸的建立能够使水流逐级引递，将高一级的渠道水分流到低一级的渠道中。进水闸通常分为斗门、农门与水闸三部分。在江河湖泊的沿岸出水口选择恰当的地理位置建立进水闸能够有效地完成防洪灌溉的任务，因为在出水口处的排水闸同时能够应对河水上涨的意外情况，利用关闸可以完成防洪倒灌进而防止洪灾问题。

1.2 水闸的闸址选择要求

一般对于泄洪闸与排水砸的闸址选择通常要先选择出水较顺畅及地势较低的地段，排水闸更要选择邻近重点洪涝区的堤线位置，挡潮闸则通常选在稳定的坡线与岸线位置，如在潮汐口附近，且要求在建闸位置应当有较小的淤滩变化状况，以确保上游具有较多的蓄水容积点；对于分洪闸及进水闸的闸址选择通常选在河岸相对平直且稳定的河段或河弯道的凹案顶点偏下游的位置；分洪闸则不宜建在险堤处，应当建在被保护的下游地段位置；泄洪闸与节制闸则应当选在河水相对稳定或河道顺直的河段，而在部分落后地区可以选在部分弯曲河道建设[2]。

2 水利工程中水闸工程施工技术分析

2.1 基坑开挖及处理

（1）若在基础开挖时遭遇岩石等硬质障碍物则应当采用手风钻钻孔，进行浅孔爆破施工。（2）应采用1.0 m3挖掘机对水闸进行基坑开挖施工，开挖时应当在护坡边坡及底板处预设宽度在50 cm左右的保护层，在垫层施工前应利用人工对保护层进行自上而下施工，并修坡至规定高程。（3）在基坑开挖施工过程中，要使用小水闸在低潮位置实施基坑积水排除工作，同时设置集水坑系统及排水沟，利用潜水排污泵与聚乙烯排水管连接使积水排至开挖区以外的位置。（4）钻孔时为保证钻孔的整洁，可使用水枪对孔进行冲洗，直到孔内水变得清澈为止，然后再持续冲水不少于10 min以下；冲洗压力要比灌浆使用压力要高，但应在80%以下，待冲水完毕后再开展压水试验。（5）钻孔时应做好编好号，按照固定放样位置进行定位，且偏差应调整在10 cm的范围以内，钻孔完成后要检查孔深度及孔内残留物是否正常。（6）固结灌浆孔应当按照梅花形状进行布置，且排距与孔距应当控制在3 m左右，深入到基岩的距离应当在4 m以内。

2.2 水闸混凝土工程

作为水闸工程施工的重要环节，水闸混凝土工程应当按照不同部位的工作条件，依据标准施工方案以满足抗磨抗渗、抗腐蚀、强度、稳定性、抗冲刷等性能要求。水闸混凝土施工浇筑的顺序应当按照工程进度要求与结构特征，先由胸墙、闸墩、底板、空箱等位置开始，然后到闸室的上部结构、护坦、消力池及翼墙等部位，待下部结构施工完成后再开展石渣回填及闸门沉放，最后将施工围堰拆除[3]。

施工要点有：（1）闸墩与胸墙处混凝土施工。在混凝土浇筑时应先将模板支撑拆除，检查并调整钢筋位置，避免其发生移位，然后将重2 g的铅垂安置在闸墩的模板边缘，以观察支撑与模板是否出现移位问题；在闸墩施工时应当按照高度分两次进行混凝土浇筑，首次浇筑时应浇筑至胸墙底部位置，第二次时则要同时浇筑胸墙及平台位置；做好原材料的检验及核对，为保证闸墩外观，应根据分缝标准一次立模至顶，且模板应使用自制大块定型模板，并用直径为16 m的对拉螺栓进行加固处理。（2）闸室底板施工。钢筋安装前应先对基础进行测量放样，待高程控制点及平面位置正确后再将横向架立筋焊接好，然后使用钢筋绑扎；在制作侧向底部模板时应采用竹胶板，立模竖向双向排钢管长度应不低于70 m，并采用直径为12 m的拉筋与山型卡件对模板进行加固稳定；对于闸室底板应使用分层阶梯段面进行浇筑，将厚度在80 cm的混凝土分为两层下料，每层下料的厚度应在50 m以下，以保证混凝土浇筑的连续性。（3）钢筋混凝土闸门的安装。在预制闸门的同时，应当根据土建工程的施工进度，制作各类门槽的预埋件；在安装前应先对门槽的高程点及中心线进行测量；在各位置安装时，应使用钢直尺、水准仪、经纬仪等量具进行校验检查，待偏差范围缩小到设计要求立即进行二期混凝土浇筑；安装时要先片状好闸底板，然后将闸门板拼好吊至闸墩顶处进行定位，并校准好侧轮及定轮，待进行水密封安装后再沉放就位。

2.3 混凝土缝面处理及止水施工

（1）混凝土缝面处理。对于工程要求或施工必须预设的施工缝应做好凿毛处理，处理前应确保混凝土已达到一定强度，然后将现浇缝表面的软弱层混凝土清除，待出现厚度在50 mm左右的新鲜混凝土后将其表面凿成毛面，然后用钢丝或竹刷清除毛面灰渣；灰渣清理后要洒水湿润，等到24 h后再将厚度在2～3 cm的水泥砂浆铺设在其表面，以保证新旧混凝土之间结合良好。（2）止水施工。若未恰当处理好水闸的关键部位，则很容易造成水闸渗水问题。因此在止水带安装建设时应确保止水带的完整性，并尽可能降低接头用量；要做好止水带的加固处理，防止止水带出现偏移问题[4]。