关于水利水电工程水闸施工与管理的探讨

何锦耀

（佛山市顺德区水利投资建设有限公司，广东 佛山 528300）

水闸建设作为水利工程的基础建设，在水利工程具有重要价值和作用。水闸一般主要建立在湖泊、水库等蓄水地区，起到调节水流的作用，其施工质量以及安装方式直接影响整个工程的最终质量。因而，对水闸施工技术与管理进行探讨具有非常重的研究意义。

1 水闸概述

水利水电工程中所应用到的水闸一般由连接段与闸室两个部分组成，连接段分上游和下游两类。上游连接段与闸室连接，引导水流进入闸室，保护河床免遭冲刷[1]。为了保证河堤两岸抗渗的稳定性，闸室和连接段共同构成防渗轮廓。下游连接段与河床则主要起到减小下游水流动能的作用。

闸室一般包括底板、闸墩、闸门、交通桥等。底板起到支撑闸室的作用，从力学角度来说，闸室底板可以将上部结构的荷载通过闸室传给地基，并兼有防潮防渗的作用。交通桥和工作桥的主要作用是作为起闭闸门的支撑部分，起到连接交通的作用[2]。闸门则用来阻挡过水。

2 水闸施工与管理重要性

水利水电工程施工中，水闸主要的作用是将水的动能转化为电能。保证水闸质量及施工技术，能够有效提高能源的转化效率。水闸施工较为复杂，其施工质量与社会经济效益直接相关，必须要对水闸施工进行全面的策略规划，并采取有效措施，才能有效提高水闸施工的技术管理水准[3]。水闸施工技术管理是保证综合效益的主要途径，将施工技术与施工管理放于重要地位，有利于降低水闸的施工成本。

3 水闸施工

水闸施工一般经过设计确定、施工方案确定后才能开始施工。施工阶段划分为准备阶段、基坑开挖排水、设置闸室底板、桥墩等几种常用的施工技术。

3.1 基坑施工

3.1.1 放坡开挖

开挖深度不超过4 m的基坑且经验算能保证土坡稳定性时，可采用放坡开挖；开挖深度超过4 m的基坑，采用放坡开挖时设置多级平台分层开挖，每级平台的宽度不宜小于1.5 m。

3.1.2 有支护结构基坑开挖

土方开挖的顺序、方法须与设计工况相一致，遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则；除设计允许外，挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作；机械挖土严禁挖土机械碰撞立柱、支撑、围护墙、井点管和工程桩，坑底应保留200 mm～300 mm厚基土，用人工平整，并防止坑底土体扰动；面积较大的一级基坑，土方宜采用分块、分区对称开挖和分区安装支撑的施工方法，土方挖至设计标高后，立即浇筑垫层，尽量缩短基坑无支撑暴露时间；基坑中有局部加深的电梯井、水池等，土方开挖前应对其边坡做必要的加固处理。

3.2 底板施工

3.2.1 底板结构计算

底板计算的常用方法主要包括倒置梁法、反力直线分布法、弹性地基梁法。各种算法均以垂直水流方向截取的单宽版条作为计算对象，简化为平面问题进行计算。

倒置梁法忽视了闸墩处变位不等的重要因素，误差较大，不宜在大、中型水闸设计计算中采用；大、中型水闸，当地基为相对紧密度或Dr≤0.5的砂土时，由于变形容易得到调整，采用反力直线分布法计算，当地基为粘性土或Dr＞0.5的砂土时，采用弹性地基梁法计算。

3.2.2 底板施工

浇筑闸室施工一般采用的方法是起重机调运，或者自卸汽车的起重机入仓。这两种方法一般可以不搭设手架，方便施工。

一般情况下，闸室部分重量大、沉降量也大，所以为了防止在底板施工浇筑中出现地面不均匀沉降等不良地质现象，一般水闸工程会选择穿插施工。

管理人员在此过程中应该重视协调施工进度与施工中沉降量之间的关系，在消除不良影响的情况下，尽可能不影响施工进度。

3.3 闸墩施工

3.3.1 闸墩结构计算

（1）顺水方向应力计算：

（2）垂直水流方向应力计算：

式中：Ix,Iy为墩底水平截面形心位置和惯性矩；Sx,Sy为面积矩。

3.3.2 闸墩施工

闸墩混凝土施工采用门机入仓，分层平铺法施工，每层控制在50 cm左右。混凝土浇筑前先铺筑5 cm～10 cm高一个强度等级的水泥砂浆一层。混凝土采用插入式振捣棒，分层振捣，应掌握混凝土振捣时间，以混凝土表面呈水平并出现均匀泥浆，不再有显著的下沉和大量气泡上冒为止。

立模时，要设置控制线，沿着边线，进行高程距离的确定。水闸的闸墩部分因为长期的受力，极容易在使用中出现开裂，从而影响水利水电的正常工作。因此为了降低水闸闸墩开裂的情况，必须要从混凝土干缩、外部约束等方便进行施工管理，尽量降低材料对闸墩施工的影响。应该严格控制水泥品种、施工的工艺水平以及混凝土的养护工作，提高混凝土水灰比，并适量的调价具有活化作用的外加剂。

4 水闸施工质量控制

水闸施工中，施工质量是管理人员重点关注的核心问题。针对水闸施工管理的研究必须要从施工质量管理角度出发，建立起完善的管理制度，积极落实管理措施。

4.1 控制开挖工程施工质量

水利工程对水闸工程施工具有严格的规定。在具体实践过程中，必须严格遵照规范进行开挖作业才能保证水闸施工的质量[5]。土石开挖完成后，需针对基坑进行校验与验收，检验其是否符合实际工程要求及标准规范，真正让水闸施工质量落到实处。

4.2 混凝土工程质量控制

4.2.1 原材料控制

良好的原材料同样是保证水闸施工的重要基础。混凝土是由粗细骨料、水泥砂浆等组成的结构，对水泥砂浆进行含量控制，合理配置水灰比，有助于控制施工中混凝土的质量。技术人员在取样前，应进行精密的测算和各类强度指标的验证，合格后方能进行混凝土施工。同时，应重视混凝土振捣，否则，水闸在水利水电工程中将不能发挥调节水流的作用。

4.2.2 金属结构工程控制

金属结构工程是水闸工程的骨架结构，在其施工过程中应根据水闸的实际情况，采取适当的施工方式，选择合理的金属结构。并对提供金属结构材料的施工厂家进行相应管理，结合施工要求的实际情况保证施工质量。

5 水闸施工管理策略

5.1 组织化管理

针对施工中可能存在的各类问题应进行有组织、有纪律地施工管理，及时有效地进行项目协调工作。重视水利水电工程中水闸施工计划的提前布设，以保证后续工作顺利开展。对于各类工种施工之间的划分，也应进行合理提前布设，以便按照实际工作要求进行综合部署。

5.2 系统化管理

水利水电工程相对于其他建筑工程更为复杂，具有周期长、规模庞大等特性，其相关工作开展必须具有一定的系统性，才能保障水闸施工顺利进行。其次，在施工系统管理中，要严格遵照权责统一的原则，层层分级，责任到人，对质量严格把关，便于工程施工出现问题时系统化追责。

5.3 科学化人员管理

提升施工人员的总体质量是提升施工效率的重要举措。施工技术管理必须遵循科学化的管理，对施工人员进行定期考核，以保证施工建设人员素质达到施工及行业要求。对于没有达到技术专业水平的在职人员，应及时清退，以防其进入到规范的施工作业之中。

6 结语

水利水电工程是我国重要的民生工程之一，其内容十分复杂，须要进行细致的管理，才能保证工程质量与工程进程符合工程要求。水闸施工是水利水电工程施工的关键环节，实际施工中应对水闸施工中关键的核心技术问题提出水闸施工管理的针对性策略，并对水闸施工管理工作进行优化，为水闸施工质量提供保障，进一步推动水利水电行业的发展。