景观钢坝闸在山区河道的运用

2017-11-23张奉华

黑龙江水利科技 2017年10期

关键词：止水带围堰导流

张奉华

(重庆市水利电力建筑勘测设计研究院，重庆渝北 401121)

景观钢坝闸在山区河道的运用

张奉华

(重庆市水利电力建筑勘测设计研究院，重庆渝北 401121)

钢坝闸指的是一种新型景观水闸，将其应用于山区河道施工中，不仅自动化水平比较高，而且还能够改善周边环境。对此，文章首先对钢坝闸的工作原理进行了介绍，然后结合实例对景观钢坝闸在山区河道中的应用方式进行探究。在景观钢坝闸实际施工过程中，需要结合工程实际情况进行布设和施工，这样才能够提升施工效果。

钢坝闸；山区河道；工作原理；应用

0 引言

在河道建设中，基于景观建设以及环境整治需要，水闸逐渐得到推广和应用。钢坝闸的启闭速度比较快，操作便捷，而且美观度比较高，将其应用于河道建设中，有利于提升河道建设水平，因此，对河道钢坝闸的应用方式进行详细探究至关重要[1]。

1 钢坝闸工作原理

钢坝是一种新型可调控特殊结构的水闸形式，钢坝主要是由土建结构、带固定轴的钢性坝体以及驱动装置设备等构件所组成的。门叶围绕底轴心放置，闸门的开启及关闭通过设置在两端的驱动装置启闭，从而控制上游的水面。这种建筑物适合于于城市景观工程，结构简单，可以立坝蓄水，卧坝行洪排涝，另外，通过利用坝顶过水，还可以营造出人工瀑布景观，钢坝原理如图1所示。

图1 钢坝原理图

2 工程概况

本工程拦蓄壅水建筑物位于巴川河铜梁城区段防洪堤内，根据《重庆市铜梁区城乡总体规划(2014年编制)》，堤防工程级别应为2级。但根据现状两岸堤防实际高程，仅能满足20a一遇防洪标准。本工程设计最大过闸流量220m3/s，其防护对象的重要性为中等城镇，景观闸坝为Ⅲ等工程。景观钢坝级别不低于3级，景观钢坝洪水标准相应定为20a一遇设计，50a一遇校核，消能防冲设计洪水标准为10a一遇。钢坝闸的堰顶高程为257.00m，闸门的长为21m，闸门高为3.5m，由进口段、闸室段、出口段及管理操作房4部分组成。

3 景观钢坝闸在山区河道的运用

3.1 钢坝闸布置

钢坝闸的堰顶高程为257.00m，闸门的长为21m，闸门高为3.5m，由进口段、闸室段、出口段及管理操作房3部分组成。

3.1.1 进口段

景观坝上游采用钢筋混凝土铺盖，闸前铺盖长为10m，共分2层，顶层为0.3m厚钢筋混凝土铺盖，顶高程为257.00m；下层为0.6m厚黏土铺盖，在黏土中间布置复合土工膜；两岸采用衡重式翼墙与景观坝相接，接已成挡墙，翼墙结构为C20埋石混凝土。铺盖上游接5m长，0.5m厚M7.5浆砌块石护底。

3.1.2 闸室段

闸室段长10m，底板顶高程为256.25m，景观坝底板以及闸框均为混凝土结构，启闭机室地面高程为256.25m，启闭机型式为2×400KN，集成液压启闭机，驱动装置型式GBQ-1。闸室段设有1孔3.5m×21m的钢坝工作闸门，闸底板顺水流长10m，宽29m。底板为厚1.2m钢筋混凝土结构，启闭机室边墙为厚0.6m钢筋混凝土结构。两岸景观边坡根据原貌进行复建。启闭机室顶部设置密封进入孔，内部设置抽水设施，另将通风设钢管向两岸并布置到防洪标准高程以上[2]。

3.1.3 出口段

出口段设有消力池，池长为10m，为平底钢筋混凝土护坦，护坦厚0.5m，衔接消力池后的是海漫，海漫全长5m，海漫采用M7.5浆砌块石护底。

3.1.4 管理操作房

管理操作房布置在右岸侧防洪堤后，主要用于安置箱式变压器、配电柜，开关柜，柴油发电机(备用电源)等设备，以方便运行调度。

3.2 施工方法

3.2.1 土方开挖

在进行土方开挖施工过程中，采用挖掘机进行开挖施工，对于渣土，采用汽车运输方式，开挖料用于道路路基回填或城市用地平场用料。

3.2.2 石方开挖

本工程位于主城核心区，不宜放炮施工，石方开挖采用机械凿挖，1.0反铲挖机转渣10t自卸汽车运输，开挖料用于道路路基回填或城市用地平场用料。

3.2.3 石渣料方回填

本工程石渣料回填包括景观坝下游消力池两侧边墙后方石渣料回填，回填均采用2.8KW蛙式打夯机夯实。

3.2.4 混凝土浇筑

混凝土采用商品混凝土、外购获得，由商品混凝土厂家用6m3以上罐车直接运输至施工工区混凝土浇筑现场，泵送入仓，人工架立模板(组合钢模)，人工平仓，插入式振捣器捣实。

1)模板安装：在进行模板安装前，首先需要进行测量放样、立模、支撑加固、同时，对于模板还需要进行找平处理，并对其尺寸进行校核，对于模板安装缝隙位置，还需要进行清洁处理。在模板安装施工中，要求模板支撑具有较强的刚度和强度，这样才能够有效承受混凝土浇筑过程中所产生的侧压力和振动力。在模板安装施工中，必须保证安装位置的准确性，对模板进行校核，避免模板产生位移问题[3]。

2)模板拆除：在进行模板拆除过程中，需要加强混凝土保护，避免在模板拆除过程中对混凝表面或者混凝土结构棱角造成损害。模板拆除后，还需要及时对模板进行清理和修正，并根据模板尺寸类型堆放整齐。

3)混凝土振捣：混凝土浇筑施工完成后，采用采用电动插入式振捣器振实。在振捣前，需要对所有施工人员做好技术交底；加强边角部位的人工振捣和机械振捣；混凝土入仓后对其进行整平处理，然后再进行振捣处理。

4)混凝土养护：混凝土浇筑后根据气候情况及时洒水养护，洒水养护时间≥14d。同时应保护其不受日晒、风吹、冰冻、雨水、流水、温度变化、污染或机械损伤的影响。

3.2.5 止水带施工

在进行止水带施工过程中，由于混凝土中含有钢筋材料，因此，在对止水带进行定位时，应该严格控制混凝土浇捣的冲击力，避免冲击力过大，对止水带造成损害。在止水带施工中，如果出现破裂损害问题，则应该及时进行修补，避免止水带抵抗外力的能力降低。在对止水带进行固定时，需要注意在允许位置进行打孔，避免对止水带本体造成破坏。

3.2.6 钢筋制安

钢筋制安应保持表面应洁净，采用钢筋调直机上调直，钢筋调直后应平直、无局部弯折和表面裂纹；施工中钢筋布设位置准确，必要时设短钢筋支撑；钢筋接头布置应符合设计要求和《混凝土结构工程施工及验收规范》等技术规范有关规定。

3.3 施工导流

3.3.1 导流方式

在该工程导流施工中，采用围堰一次性挡水+涵管泄流施工技术。工程其余段无径流，无需导流。

本工程上游围堰布置在景观坝上游10.0m处，下游围堰布置在消力池出口下游10.0m处，在上下游围堰段内进行导流涵管埋设施工。围堰最大高度应该控制在3.5m左右，另外，堰顶宽度应该控制在2.0m左右，迎、背水面坡比均为1∶2.0，迎水面采用土工膜防渗，围堰采用编织袋装渣料堆砌，渣料利用工程开挖料。堰脚设置排水沟及积水坑，选择较大流量的水泵对围堰渗水进行集中抽排。围堰拆除后实施河床钢坝上、下浆砌石护底导流涵管为波纹管，直径0.8m，长65m。

3.3.2 施工度汛

根据施工进度安排，主体工程施工期为12月-次年3月，汛期来临前主体工程已完工，无需度汛。

3.3.3 基坑排水

在该工程施工过程中，如果受到施工废水、降雨等因素的影响，会对工程建设质量造成不良影响。对此，在基坑施工中，需要在基坑内部设置排水沟和集水井，及时排除积水。

3.3.4 导流工程施工

导流涵管可以采用通过自卸汽车运输至施工现场，起重机吊运人工辅助安装。对于土工膜，可以通过载重汽车运输至施工现场，人工黏接拼宽、铺设、黏贴压缝。围堰拆除采用人工拆除，围堰拆除渣料全部用于道路路基填筑。