水利工程中水闸加固施工技术的应用研究

耿淼蕊 关同杰

摘 要：我国大多数水闸建于上世纪70年代左右，建设条件及技术不够成熟，导致这些水闸不能正常发挥作用。根据玉林市云良水闸除险加固工程概况，从工程任务、挡水构筑物选择及景观需求等角度对该水闸除险加固工程进行设计。云良水闸自建成至投入运行，社会效益显著。

关键词：水利工程;水闸加固;施工技术

引言

我国现正在进行除险加固施工的水闸，大部分修建于20世纪60～70年代，受当时经济条件的限制和就地取材的原因，大部分水闸是以浆砌石结构为主，其交通桥大多数是石拱桥结构，运行多年后，桥拱和桥面均不同程度的出现裂缝、渗水、砂浆松散脱落、砌块断裂等安全隐患，为确保水闸安全和交通安全，在对水闸进行除险加固时需对水闸交通桥进行除险加固施工或是拆除重建。本文以田凼坝水闸除险加固工程中的交通桥除险加固施工为例，着重介绍水闸石拱交通桥除险加固的施工工艺和过程控制，以期为类似工程提供参考。

1 工程概况

玉东湖宜居湖区项目是在二环东路南流江大桥上游约400m处新建一水坝，为形成玉东湖提供水载体。水坝距离原云良水闸位置4.6km，水坝建成后，原云良水闸将被淹没。原云良水闸位于玉林市玉州区名山街道办事处与南江街道办事处交界处的长望村附近，是一座以灌溉为主的中型水闸，水闸闸址以上集雨面积321km2，闸上正常水位76.0m。设计灌溉面积6200亩。根据桂水水管[2011]170号文“关于印发玉林市云良等四座中型水闸安全鉴定成果核查意见的通知”，云良水闸安全类别评定为三类水闸。

2 除险加固施工

2.1 挡水型式选择

参考目前国内类似工程的案例，一般挡水方案采取溢流坝、橡胶坝、自动翻板闸、平板闸、钢坝、气动钢盾闸门、弧形闸门、中铰上翻式钢闸门及卧倒门等型式。根据本工程的具体情况，本次设计不考虑溢流坝、橡胶坝、气动钢盾闸门、弧形闸门及中铰上翻式钢闸门，选择以下几种挡水方式比选：（1）自动翻板闸。采用自动翻板闸进行挡水，工程投资比较节省，但也存在因较多的树枝、生活垃圾等物体卡住翻板闸而导致其无法翻转的可能，挡水不可靠。（2）平板闸。平板钢闸门目前在各地运用广泛，技术条件非常成熟。闸门启门不受泥沙和杂物影响，可单独检修运行可靠，维护相对简单、成本较低，但需设计较大的启闭管理房，对于城区景观不利。（3）钢坝闸。钢坝是一种可调控溢流闸门，由砼坝（堰）基础、带固定轴的钢性坝体、两岸的驱动装置设备房组成，一般单孔孔口宽度为20m～50m。钢坝闸既可以通过大流量洪水，也可以形成较好的城市景观。（4）卧倒门。该挡水型式适用于挡水或调节水位景观水利工程，结构简单、有过载保护及报警功能。综上所述，比较多种挡水型式的优缺点，本次选择两个方案进行比较，方案1为钢坝闸，方案2为卧倒门。两个方案闸门开启时均为向下游卧倒，开启过程中可以在门顶形成人工瀑布，但是由于方案1为大孔口尺寸，瀑布效果更好，而方案2仅为门顶跌水，不具备较好的景观。方案1减少了大量的闸墩，结构整齐美观，方案2需要大量的闸墩，不具备景观效果。通过分析，并根据实际情况，玉林市云良水闸除险加固工程的挡水型式拟选择钢坝闸。

2.2 钻孔埋嘴

嘴子是灌浆材料的喷入口，也是裂缝的排气口。嘴子采用电钻钻孔。嘴子布置的原则是：宽缝稀，窄缝密。断缝交错处单独设嘴。埋贴前，先把嘴子底盘用丙酮擦洗干净，然后用灰刀将环氧胶泥抹在底盘周围，骑缝埋贴到构件灰缝不饱满处。操作中，切勿堵死嘴子和灰缝灌浆的通道。采用M40水泥砂浆沿砌缝不饱满处嵌缝。嵌缝止浆的目的是防止浆液流失、确保浆液在灌浆压力下将裂缝填充密实。如嵌缝质量不好，则灌浆压力不能升高，即使是低压，浆液也会大量外漏，以致缝内不能得到有效的灌注，影响灌浆质量。经压水（气）试验检查，认为嵌缝质量良好，无渗漏现象后，即可配制浆液、进行灌浆。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。往裂缝里灌注浆液，可采用手压泵灌注或机械灌注两种方法。灌浆时压浆缓慢均匀进行，不得中断，压浆的最大压力根据现试验确定，以不崩开嵌缝材料为宜。灌浆后从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，再及时进行处理和纠正。

2.3 上下游两岸翼墙

上游左岸翼墙连接左驱动室，沿岸坡往上游延伸，长118.0m，墙顶高程76.50m，翼墙采用C20埋石砼重力式结构，墙顶布置3.0m宽亲水平台，内侧布置C20砼排水沟。上游右岸翼墙连接右驱动室，沿岸坡往上游延伸至右侧山肩，长193.3m，墙顶高程76.50m，翼墙采用C20埋石砼重力式结构，墙顶布置3.0m宽亲水平台，内侧布置C20砼排水沟。从亲水平台内侧按1∶2起坡至观景平台（高程81.00m），坡面植草皮护坡。墙顶布置C20砼路肩。下游左岸翼墙连接左驱动室，沿岸坡往下游延伸至二环东路南流江桥，长190.5m，墙顶高程74.00m，翼墙采用C20埋石砼重力式结构，墙顶布置3.0m宽亲水平台，内侧布置C20砼排水沟。下游右岸翼墙连接右驱动室，沿岸坡往下游延伸至二环东路南流江桥，长402.5m，墙顶高程74.00m，翼墙采用C20埋石砼衡重式结构，墙顶布置3.0m宽亲水平台，内侧布置C20砼排水沟。从排水沟内侧按1∶2起坡至观景平台（高程81.00m），坡面植草皮护坡。墙顶布置C20砼路肩。

2.4 进度控制

水闸除险加固施工，因工程施工导流，一般利用两个枯水期分左右两岸进行两期施工，工期基本在一年半左右。交通桥的除险加固施工，拱圈加固可安排在一期工程的枯水期进行。满堂脚手架搭设在溢流面上，以每三孔为一施工段从一期工程往二期工程推进，施工的一期工程利用上游围堰进行挡水，二期工程利用原有的闸门进行挡水。桥面重建安排在第二年的汛期进行。整个除险加固施工平行与水闸施工，不再另外增加工期。拱圈除险加固施工时只对车辆实施禁行，对行人进行引导限时段通行;在橋面重建时封闭整个交通，尽可能的缩短中断交通的时间，以方便两岸村民的生活和生产。

3 结束语

水闸设计是水库除险加固项目实施的重要工作，应结合工程任务、工期及所在河流的规划等多种因素进行全面分析，确定水闸的设计方案。合理的设计方案，不仅可以加快工程施工进度，也可以为水库运行提供安全的运行基础。

参考文献

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