水利工程中水闸加固施工技术

杨洁

邯郸市水利水电勘测设计研究院 河北邯郸 056000

在水利工程的项目中水闸属于基础的设施之一，水闸建设在水库、河道、湖泊等地区其功能主要是在于储存向下流量的用水需求进行调节的一项功能。阀质量建设的好坏直接影响到水泥工程的主体作用，因此在水闸工程项目建设的阶段中，做好加固的控制是非常关键的，因此对水闸加固技术进行研究，探索出更为科学有效的技术方案是非常关键的一项内容[1]。

1 水闸加固施工的重要性

社会的高速发展，很多水利工程开工建设，规模不断的扩大，大坝工程中，水闸是极为重要的组成结构，要保证水流量有效的控制，就要选择最佳的水闸施工技术，发挥出该技术的作用，为社会发展提供基础。比如对于河道建设规模较大的情况下，通行船只数量较多，一旦没有全面控制水流量，会给船只通行造成负面影响，为了能够有效的管理河道，就要做好开关水闸的管控，保证河道处于管控范围内。如果雨季降雨量较大，利用水闸的开关做好河道内水量的控制工作。在强降雨出现之后，极易导致洪水灾害的发生。此时，做好水闸的防洪泄洪管理，保证河道内水流量处于合理的范围内，促进通行水平的提高，达到河道运行安全性的要求，避免发生严重的灾害，对于经济的发展产生积极的作用[2]。

2 水闸病害相关分析

2.1 闸室结构被破坏变形

以闸室的结构形式展开分析，发现闸室结构损坏问题主要是因为冲击而造成混凝土结构发生裂缝的问题。水闸的混凝土结构存在裂缝的危害，出现了一定的变形，并且产生了渗透的问题，还有可能该结构会发生竖直和水平方向上的位移，造成结构的功能性下降、使用效率明显降低，造成结构无法正常的使用，极大的影响系统正常运行。此外，在建设施工的长期阶段，水闸地基设计方案存在缺陷、施工工艺不合理等问题的存在，造成后期运行中，地基结构受到的压力比较大，无法承受水流冲击以及水压作用而产生严重的损坏问题[3]。

2.2 地基渗流破坏

侧向渗流以及闸下渗流水闸损坏的问题是因为渗流所造成的水闸变形问题，通过管涌、流土、接触损坏等极易造成渗透变形的问题。造成水闸渗流损坏问题的发生原因就是设计中没有提高水闸结构的设计要求，无法达到运行环境的需要。因此，设计人员在设计计算时，应该综合分析水位差的初始设定值，要高出该参数值，可以防止在工程中发生失效的问题。通过各种有效措施，防止发生地基渗流破坏，实现总体运行效果和质量的提升。

2.3 水流上下游的消能防冲设施遭到破坏

导致消能防冲设施发生损坏的原因主要是如下几点：

（1）在水闸建设初期阶段，设计方案的选择确定并不能达到实际环境的使用需要，数据偏差过于严重，极大的影响正常运行效果和质量。

（2）水闸工程的安全基础设施不完善，安全性不足，在运行中极易导致安全事故的发生。

（3）水闸投入运营时间的延长，水流量处于变化的过程中，流量减少并不会对水闸结构产生过大的影响，而一旦水流量增大，容易造成消能防冲设施产生较大的压力作用，损坏该结构形式，造成护理效果变差，难以达到水闸运行安全性标准[4]。对于水闸结构损坏等严重的问题，没有采取科学合理的处理措施，造成水闸结构的损坏进一步加重，使得水闸的运行效率降低。此外，还有水闸操作不当产生的问题，让消能防冲效果变差。

2.4 闸门及其启闭系统的破坏

闸室自身结构中包含面板、主梁、次梁等结构，这些结构部分在长期运行中，容易导致掉皮、脱落等问题，加大影响运行效果，止水结构产生严重腐蚀的问题。从实际情况分析，闸门受到损坏问题更加严重，很多受到水流大面积冲刷影响，过水的情况下造成较大的震动与冲击，造成结构损害极为严重，稳定性比较差，同时闸门性能损坏严重。经过分析发现，造成闸门发生震动损坏的问题较多，这是目前人们研究的重点，希望可以消除损坏和影响。

2.5 水闸闸墩裂缝问题

从水利工程运行实际情况分析，造成水闸闸墩裂缝的因素较多，但是主要原因还是外部作用力的影响而产生的裂缝问题。比如闸墩建设施工中，钢筋配置的密度不足、水闸结构设置不合格、混凝土干缩作用、环境温度变化等，容易导致水闸闸墩发生裂缝损坏的问题。对于目前的水闸闸墩裂缝问题的设置，应该明确具体的裂缝形成原因，保证裂缝宽度处于合理的范围内，消除任何不利影响因素。如果水闸闸墩裂缝问题超出了规定的标准，就会影响水闸闸墩的结构性能，强度下降，极大的影响运行质量，造成水闸无法使用，威胁工程安全[5]。

3 水闸加固施工技术分析

在水利工程施工的阶段中，对于水闸加固技术的应用形式是存在多样性的，不同的加固需求应用到的技术策略也是存在差异，以下对常见的水闸损坏类型以及加固技术的应用情况进行综合分析。

3.1 水闸损坏变形时采取加固技术

水闸闸室的纠偏加固施工环节，针对于沉降量较小的情况下，需要在该侧进行密集性钻孔施工，然后采取分期分批的方法逐步将孔内的淤泥清理掉，可以防止局部位置产生严重的应力作用和影响，保证软土向该侧顺利的移动，这样闸室这一侧的沉降量数值会相应的增大，就可以达到纠偏的目的。该技术主要目的就是进行闸室的纠偏，让上部达到水平度和平整性的要求，防止因为一侧损坏严重而产生安全事故问题。在实践阶段中还需要对地基的施工质量进行控制，在进行掏土施工作业的时候，需要将不能掏取比较坚硬的土质，而是采取钻孔的方式将深处的淤泥抽取出来，然后采取混凝土灌注的方式进行修复，如此才能够保证整体基础的稳定性，达到实际的需求[6]。

3.2 对水闸地基渗漏问题的加固施工技术应用

地基渗漏问题发生之后，进行加固施工处理措施就是促进地基抗渗坡降，同时还要通过水力渗透坡降降低的基本原则，选择科学合理的加固处理措施，以保证渗透坡降达到安全性、稳定性的标准。基础渗透问题的加固施工处理的措施就是进行下游排水基础设施的修复和处理，将底部保护反滤层结构的保护处理，让上游的防渗覆盖加长处理达到效果；对于下游的结构来说，可以在该结构上应用排水反滤装置一定达到重新修复和处理的效果；通过应用灌浆方式进行处理，保证闸室地基加固施工效果满足要求；对于闸基板桩完成修补处理，提高结构的强度和稳定。在一侧渗漏位置修复的过程中，灌浆处理技术应用是比较常见的，进行开挖回填闸坝填土的方法，可以通过加长方式处理，也可以通过垂直止水方式加固。

3.3 消能防冲设施损坏的加固技术分析

对于消能防冲设施损坏的情况下，进行加固处理，可以综合分析多种技术，掌握技术手段和条件，采取必要的管理措施，保证加固施工的效果满足要求，切实提升水闸结构的强度和性能。如果采用非工程的管理措施，其主要的方式就是全面落实水闸管理工作，消除任何不利影响因素，落实运行管理措施和标准，保证消能防冲的效果和质量符合要求。如果发生损坏比较严重，那么在具体的该结构设计的过程中，就要了解设计缺陷和问题，分析原有水力条件的变化，结合具体情况做出消能防冲设施的改进，促进消能防冲设施性能的应用，满足正常运行的标准和要求。如果采用间断加固的方式，应该在施工中应用合格的施工材料，比如土工织物等材料，达到反滤的效果，并且利用在现场布置反滤层的结构取代原有砂砾材料，保证防止砂砾级配不会给消能工程稳定性产生任何影响，提高消能防冲效果。需要注意的是在该技术应用的时候，还需要根据实际情况对技术方案的应用方式进行分析，并且在了解技术应用范围的同时，从材料工艺管理层面上做好技术的控制，如此才能够保证加固的效果发挥出来，提高整体水闸加固的质量。

3.4 水闸结构启动设施加固处理

有很多投入运营时间较长的水利工程项目因为经济条件、技术水平方面的限制，水闸结构很多都是通过钢筋混凝土结构制作，长期的运行之后，老化问题非常的严重。所以需要投入较多的资金，及时更新传统混凝土结构形式，通过使用新型的钢结构闸门形式。同时在一些中小型的水利工程项目内，水闸结构的设置可以通过备用闸门或者检修闸槽等基础设施，如果闸门结构损坏严重，会给水利工程运行效果和质量产生影响。基于此，对于这种水利工程来说，应该设置合理的设备用闸槽，保证水闸可以正常的运行。在维修加固水闸启动系统的过程中，选择先进技术来做好供电线路改进和完善，并且设置必要的辅助设施，保证水闸启闭运行达到自动化状态，提高运行的质量和效果。

3.5 混凝土控制措施

混凝土机构的建设施工中，首先应该明确施工工艺和技术标准，做好各个结构的施工管理好控制工作，保证结构的质量合格。其次需要全面开展清洁处理工作，保证施工前现场没有任何杂物影响施工，比如开挖岩的基面清理。然后通过钢模或者木模的方式制作侧模，组合形成整体模板结构，然后应用方木、钢管等完成加固处理。拆模前，保证混凝土结构强度达到2.5MPa以上，加强拆模环节的管控，避免混凝土表面因为拆模而产生严重的损坏问题。对于跨度在2m以上的支架结构以及承重模板拆除时，确保强度达到设计标准的要求；如果跨度在2m以内，应该在结构强度达到设计要求的50%后进行拆模施工。其次，做好混凝土止水的工作。就目前来说，垂直止水片与水平止水片的应用效果比较好。合理做好止水片的校正和处理工作，达到止水效果的要求。在止水环节，保证止水中线和缝中线是完全重合的，误差不会超过5mm。但是要注意，清理工作及时进行，防止存在任何杂质影响结构性能，保证拆模时间符合要求，提升混凝土结构的总体性能。

3.6 水闸投入使用期间安全检查运行

当水闸工序完成之后，需要做好施工质量的全面检查，只有质量达到标准要求之后才能够进行使用，在之后的使用阶段中，同样也需要做好水闸的定期检查，确保水闸的运行具备稳定性，值得注意的是在近几次水闸投入前期间的安全检查运行的阶段中，可以建立专门的检查小组定时定期的对工程性进行综合检查，一旦遇到水闸问题，就需要进行及时的处理，避免事故问题的扩大，影响到工程项目的质量。

4 结语

综上所述，现代社会高速发展，我国加大对水利设施的投入力度，很多大型水利工程项目建设施工，而水闸是水利工程的关键性结构，该结构施工质量对于抗洪、防灾、减灾等方面影响比较大。但是从实际情况分析，水闸工程运行中，容易导致结构损坏严重，极大的影响水闸运行安全性。所以要采取必要的水闸加固措施，提高加固施工技术水平，保证水闸运行效果和质量，为当前水利工程领域的全面发展起到积极的作用。