水闸加固施工技术应用分析

唐亚洲

（盐城市运东船闸管理所，江苏盐城223200）

0 引言

基于社会的发展需要，新时期水利工程建设项目的数量与规模不断增加，这对于提高地区经济发展与社会安全稳定具有重要意义。水闸施工是水利工程中的关键环节之一，水闸施工的质量与水利工程的整体效用息息相关，一旦水闸施工出现偏差，将直接影响后续环节。由于水闸施工具有施工复杂、难度大、环节多、专业性强等特点，在实际施工中易出现稳固度不足等现象，不仅会阻碍工程进度，还会使水利工程的质量大打折扣。为此，在水闸施工中一定要强化水闸加固施工技术的应用。

1 水闸的重要性分析

水闸是指对江河流域的水量、水位进行调控的水工建筑，是水利工程中重要的工程项目。随着现代化技术的发展与水利工程技术的优化，目前自动化水闸已经在水利工程中得以普及，主要表现为集闸门、启闭设备、测流设备、控制设备、供电设备于一体，集闸门启闭、流量计量、远程控制、通信功能于一体，同时结合了对闸门开度、渠道水位、瞬时流量的测量和时段水量的计算，通过计算机和通信网络系统，实现了远程渠系闸门测控，或在给定流量、水位或开度下实现了闸门的输配水量自动调节，以及渠道测水断面或直开口测控流量的自动化。由此可见，随着社会发展，水闸也得到了优化升级，可以自动化排水、给水，协调流域内水位、水量的平衡，极大程度地降低了洪涝灾害的发生[1]。在实际应用中，水闸的价值、效用更加突出，能够优化传统闸门控制中存在的不足。

此外，水闸还能在一定程度上实现河道管理，降低水运压力。水闸可以通过关闭与开启对河道内的船只方向，使河道内的船只有序行驶。与此同时，水闸在具备了挡水、泄水等作用的基础上，还具有旱季储水功能，便于旱季农田灌溉。

2 水闸的分类与作用

我国水利工程种类丰富，根据不同的水利工程需求，水闸也被划分为不同类型，分别适用于不同的工程条件，具体包括挡潮闸、节制闸、分控闸、进水闸等，其具体特性与作用如下分析。

2.1 挡潮闸

挡潮闸主要被建设在江河流域的入海口位置，主要用于预防海水倒灌及泄洪。根据近年来对挡潮闸应用成效的调查发现，通过设置挡潮闸可以有效降低海水倒灌的发生率，在流域内水位快速增长时能够及时排洪，而在流域内水位极速下降时，还可以将水有效地储存在江河中，以便用于农业灌溉。此外，若在挡潮闸中设置了通航孔，那么挡潮闸还能够具有通航作用[2]。

2.2 进水闸

在建设进水闸时，一般会设置斗门、农门与水闸。相较于挡潮闸突出的挡水、排水功效，进水闸更侧重于水源利用，如发电、灌溉等。进水闸在实际应用中会将水流逐级引递，使高一级的渠道水始终向低一级的渠道水流动，从而通过高差形成一定的冲击力，实现水力发电。同时，在进水闸设计时还会充分考虑地质因素，尽可能将闸口与农田相对应，以便为农田灌溉提供便利条件。

2.3 分洪闸

分洪闸的功能具有较高的针对性，主要用于泄洪，即在实际应用中对江河流域内的水位进行有效调控，使下游的水位始终保持在标准水位下，避免出现洪峰等问题。梅雨季节，一旦下游水位快速上涨，分洪闸会立即开启，将下游内的水源及时引入预设湖泊，以此防控洪涝隐患。

2.4 节制闸

节制闸主要被建在渠道系统分水口的下游段，其在洪水期与枯水期均有较高的应用价值。在洪水期，可以通过调控节制闸对渠道系统内水位与水流量进行把控，而在枯水期，则可以通过开关节制闸来调控江河流域内的水位，确保水运的正常运转。

3 水闸加固的施工技术要点

3.1 定位放样

在水闸加固施工前，需要先确定基坑中心的位置，以便后续基坑开挖。因此，要做好基坑的定位放样工作[3]。在基坑放样测量前需要做好准备工作：一是确定施工图纸；二是全面明确图纸内容与具体要求；三是校准放样点的坐标数据。

当实际放样点的坐标参数与预期标准相符合后，才可开展基坑放样测量。首先，选择合适且参数校准完毕的测量工具，这里以TS06 型全站仪为例，该设备的精准度较高，获取的数据值更加精准、可靠。其次，应用TS06 型全站仪在导线“a”点设站，并设后视另外一条导线点为“b”点，与此同时，需要对“a”“b”点设置明显标记，以便后续观察。其三，应用极坐标放样法在“a”“b”导线点的基础上计算出基坑中心点，在经过反复计算后，在基坑中心点设置标记，确定该点为基坑中心点并不再更改。

3.2 根据基坑样线开挖

在基坑放样测量结束后，需要根据确定的基坑中心点开展基坑挖掘。在挖掘过程中，应以基坑中心点为核心向四周开挖，挖掘时还应确保基坑具有一定的倾斜弧度，以预防泄水给施工带来阻碍[4]。

3.2.1 合理处理地基

一是提高外荷载力与地基承载力，从而有效降低地基施工后的沉降，进而降低总沉降量；二是提高地基施工地的软土层强度，使地基沉降现象集中在施工阶段，进而避免地基施工结束后再次出现沉降问题；三是增加地基排水固结率，在增加施工预压期的同时，增加软土层的水固结率；四是对整体地基进行顶压，确保地基面平整，从地基外侧向中心夯实，并用推土机对夯实后的地基进行平整度修整，而后对地基夯实完成后的效果与夯实前进行对比，检验夯实后的地基是否符合水闸地基标准，并对不符合标准的位置进行重新夯实。

3.2.2 闸墩施工

根据施工图纸的要求制定合理且符合标准的闸墩高度、厚度、强度及光滑度，以此确保后续闸门槽处的钢筋贴合度符合要求，进而保证工程的进展。

3.2.3 安装闸门与启闭机

闸门与启闭机是水闸的重要构成部分，是确保水闸功能正常使用的关键。因此，在进行闸门与启闭机的安装时，需要保持严谨的态度。首先，应确保闸门与启闭机相关设备的质量，监理人员需要对所有设备零件的参数、规格与采购合同进行仔细核查。其次，在实际安装过程中应根据图纸有序安装。

3.2.4 搭建模板

模板是浇筑后的结构、尺寸、位置等设计的具体体现，在模板搭建时，一是需要确保模板自身的强度、刚性与稳定度，二是在模板浇筑时一定要避免漏浆等问题的发生[5]。

3.2.5 修筑围堰

从宏观视角与实际效用来说，围堰技术的根本作用是阻断水源与施工现场相接触，在二者之间设立屏障，从而在确保流域正常使用功能的同时，保证能够在围堰内进行排水、开挖基坑、修筑建筑物等工作。随着我国围堰技术的不断深入，围堰结构逐渐丰富，包括过水围堰、混凝土围堰、过水土石围堰、钢围堰等。每种围堰的结构所适应的地域要素均不相同，因此为切实发挥围堰的结构效值，在水闸施工过程中，应根据围堰的结构特色与施工现场的地域特点，选择最佳的围堰结构。

3.2.6 科学把控基坑排水施工

在水闸加固施工中，科学地把控基坑排水的根本目标是阻断水源流入施工现场，从而确保施工现场始终保持干燥，为地基的顺利建造提供基础，确保工程质量。为保证基坑的排水效果，在实际基坑排水施工中，应要求施工人员保持工程整体的耐冲击力与腐蚀性，从而有效落实基坑排水施工的成效。通过基坑排水施工方式可以发现，基坑排水有两种形式，分别是经常性排水与一致性排水[6]。

4 水闸加固施工技术的应用

基于城市现代化建设的不断深入，水利工程的重要性愈发突出，不仅能够充分挖掘水资源的价值效用，还能够满足农业、工业生产以及群众日常生活需求。因此，随着社会的发展，水利工程规模日益扩大，水利施工的质量与整体性能已成为社会关注的重点。其中，水闸作为常见的水工建筑物，加强对其施工的管理，切实保障水闸的功能效用尤为重要。为此，现将水闸加固施工技术的应用做如下总结。

4.1 钻孔旋喷施工

钻孔：施工人员应遵循施工要求，在实际钻孔时确保钻孔位置与预期位置之间的误差在1～2cm 内。在钻孔施工时，需要提前清洁孔内空间，以防孔内存在异物。钻头每钻入5cm 需要分析一次钻孔，确保钻孔方向的准确性。

旋喷：首先应确保相关设备到位，将旋喷钻杆、高压泵、水泥搅拌机等设备进行连接；其次，要开展模拟试喷，确保旋喷压力为20MPa，高压泵流量75L/min，当水泥浆比例为1∶1 时进行实际施工；最后，进行旋喷注浆，此环节应提高注意力，在发现泥浆将注满孔洞时，需要及时以25cm/min 的提升速度与25r/min 的提升旋转速度旋转钻杆。需要注意的是，加固施工技术的实际应用过程中，应在首次旋喷注浆结束的24h后，再开展一遍回灌[7]。

4.2 灌浆施工

清洁处理：对作业区以及周围的灰尘、颗粒石头等异物进行清除，可采用毛刷等工具进行清除。

配置胶液：在混凝土裂缝压力注胶修补前30min内，根据行业标准要求配置胶液，配置完成的胶液需要在2h 内灌注到缝隙中，以防胶液失效。在胶液配置过程中，需要不断地向同一方向搅拌，搅拌完成后放置阴凉处备用。

选择注浆方法：长桩高压喷射为水闸加固施工技术的常用方法，根据裂缝的实际情况选择最恰当的注浆方法。开展水闸加固施工时，需要结合专业润滑油从裂缝的一端向另一端注浆，或从裂缝两端向中心注浆，并开展多次补灌。

检查施工质量：水闸加固结束后，应观察浆液是否存在下沉现象，若存在则需要进行补灌，若没有则标明施工合格，可以开展表面修复。

4.3 止水设施施工

沉降缝与温度缝设置，是水闸加固施工中止水设施施工中的重要内容。更准确地说，沉降缝与温度缝中的填充材料，才是起到止水效果的主要材料，在设计沉降缝与温度缝时，应将其设计为2cm 宽的水平或铅直形式。缝隙中的主要止水材料一般是沥青杉板、泡沫板、沥青油毛毡等物质，应在其上层进行混凝土浇筑。因为混凝土在浇筑时极易出现裂缝，所以在浇筑时应做好施工准备，避免裂缝影响止水设施的施工质量。

以某水利施工为例，其设计了2 种混凝土配比方案，在实际施工中可以借鉴该工程的混凝土配比方案数据。方案1 的水灰比、水、水泥、砂、石子、粉煤灰、HMC-1 的用料量分别为：0.53kg/m、132kg/m、195kg/m、820kg/m、1165kg/m、65kg/m、3.392kg/m。方案2 的水灰比、水、水泥、砂、石子、粉煤灰、UC-2 的用料量分别为：0.53kg/m、146kg/m、215kg/m、828kg/m、1072kg/m、70kg/m、3.453kg/m。该工程的两种方案中的混凝土水化热测试结果为：方案1 下的水泥+粉煤灰+HMC-1 结构7d 后的水化热量为172.3J/kg，30d 后的水化热量为252.2J/kg；方案2 下的水泥+粉煤灰+UC-2 结构3d、7d、30d 后的水化热量分别为155J/kg、208J/kg 与278J/kg。

4.4 做好施工的安全管理

管理到位、规章制度到位、管理机构到位、宣传教育到位、责任分解到位、跟踪检查到位、总结工作到位是水闸加固施工现场的“七到位”安全管理要求，也是确保水闸加固施工整体成效的关键。基于安全第一的原则，在水闸加固施工中，应落实好安全生产、质量管理制度、组建安全事故防治领导团队，开展专项安全施工监管工作、落实严惩严罚管理机制，调动所有建设人员的安全事故防范能动性、采取多元化宣教手段，将施工人员由“施工安全”的心态转变成“我要施工安全”的心态，将安全管理任务细化到每位管理者身上，形成安全质量监督管理网络，同时做好质检工作，仔细检查细节工程，排查存在的安全隐患，深化抓整改工作，找出施工中潜在的漏洞并总结、汲取相关的经验教训，以此实现全方位水闸加固施工的质量监管体系[8]。

5 结语

综上所述，基于社会经济的快速发展，水利工程在各地区逐渐开展，成为利民、便民的重要工程，能够切实推动农业、工业的发展，维护江河流域两岸居民的生产、生活，并起到防控、防汛等作用。由此可见，水利工程建设具有较高的价值和意义，而水闸作为水利工程中重要的建设环节之一，其功能是确保水利工程能够充分发挥其价值、效用的关键。因此，在进行水闸加固施工中，应重点关注易发生的稳固性不足的问题，以此提高水闸的稳固度，进而在实际应用中起到调控水位、水量等的作用。