水利工程建设中水闸施工与管理研究

◎ 吴英成 惠州市水电建筑工程有限公司

水闸修建在河道和渠道上，主要利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。水闸关闭时可以拦洪、挡潮或抬高上游水位，以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要；水闸开启时可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水，也可对下游河道或渠道供水。

1.水利工程建设中水闸施工管理的意义

水利工程建设中水闸施工存在施工难度大、施工进度慢、分部分项工程多、施工环境恶劣等特点，若水闸施工管理不力，则必然会阻碍水利工程建设进度，甚至会导致水闸施工质量下降，可见水利工程建设中水闸施工管理具有重要施工意义。除此之外，水闸对提高人民生活便利和工业生产效率也具有重要作用，因此水利工程建设中水闸施工管理在经济和社会方面也具有一定意义。

2.水利工程建设中水闸施工技术要点

2.1 水闸施工流程

水利工程建设中水闸施工流程为：开挖施工→土方建筑→拆除工程→砌筑施工→钢筋混凝土施工→金属结构设备安装。

2.1.1 开挖施工

水利工程建设中水闸开挖施工主要分为土方开挖和石方开挖，土方开挖主要采用专业开挖机械设备和自卸车等运输设备开展土方清淤工作；石方开挖主要采用手风钻等钻孔设备和炸药进行爆破，而后同样采用自卸车等运输设备开展石方清理运输工作。土方开挖过程中必须根据施工环境实际情况合理使用机械设备，以提高土方开挖效率，若施工环境比较复杂不适合机械设备进厂，可以采用人工开挖和胶轮车运输的方式与机械开挖相互配合，弥补机械开挖方式的不足，共同提高水闸开挖施工效率。

2.1.2 土方建筑

水利工程建设中土方建筑施工首先需要跟布局设计图纸和测量放样结果明确相关建筑的高程、土体密度等参数，然后在土方建筑施工之前将地基周围杂物全部清理干净，将土体表层直接暴漏出来，而后对土体表面进行洒水、刨毛，以便于后来填筑的土层能够与地表土层紧密结合到一起，最后才能在较为稳定和强度较高的土体地基上对土方建筑进行施工。土方建筑施工中必须严格按照分层填筑方法将每层填筑土厚度控制在0.4m左右，填筑完成后再使用相关设备将填筑土层夯实，若机械设备不适合在该环境下使用则应该采用人工夯实方法进行替代。

2.1.3 拆除工程

水利工程建设中拆除工程与开挖施工、土方建筑等流程都需要按照施工现场实际情况选择机械施工或者人工施工方法，水闸施工区域内部存在的浆砌石、混凝土结构都必须拆除，主要拆除工程为溢流坝和闸墩。拆除工程施工人员可以先使用机械设备对整体结构框架进行拆除，具体部位的细节拆除工作机械很难完成，可以由人工拆除进行替代。

2.1.4 砌筑施工

水利工程建设中砌筑施工主要选择合适的浆砌石块进行施工，所选浆砌石块不能存在凹凸不平情况，而且石块硬度和新鲜度也必须符合要求，这样石块砌筑过程中按照大面朝下原则，并采用人工插杆方式处理砌缝，即可保证该施工流程的质量达到预期要求。为了提高砌筑施工质量，可以采用合适的拌合机进行拌制，这样可以提高砌筑施工石块填筑砂浆的饱满性。

2.1.5 钢筋混凝土施工

水利工程建设中钢筋混凝土施工流程主要包括模板制作、模板拼装、钢筋绑扎、混凝土拌合、混凝土振捣、混凝土养护等工序。其中模板制作工序需要分别使用槽钢、方钢和方木等不同材料制作侧模和内模的钢模板和木模板，模板制作工程中必须严格控制各个材料的间距，具体按照强度、刚度试验结果进行控制即可；模板拼装工序需要在模板内部涂刷脱模剂，既要保证模板不会出现漏浆问题，又要保证模板后续拆除简单，防止模板拆除过程中对混凝土结构造成损伤；钢筋绑扎必须在施工现场进行现加工，钢筋绑扎结束后应该做好标记，便于区分加工完成和未加工的钢筋，该工序需要按照实际情况合理选择焊接或者人工绑扎两种施工方式；混凝土拌合主要在拌合站集合进行拌制，施工人员在拌合过程中必须保证混凝土下料对称均匀；混凝土振捣工序需要尽量在施工过程中避免跑模、变形等情况的出现，振捣器不能与钢筋结构碰撞；混凝土浇筑之前必须对其试块质量进行抗压强度检验，质量达到相关要求后按照拌合、振捣等要求进行浇筑即可，浇筑后需要进行草皮遮盖以及洒水等养护，确保混凝土内外温度差在控制范围内，尽量减少混凝土结构裂缝的产生。水闸钢筋混凝土施工现场如图1所示。

图1 水闸钢筋混凝土施工现场

2.1.6 金属结构设备安装

水利工程建设中金属结构设备安装流程主要对水闸闸门和其他预埋件进行安装，安装过程中主要使用平板拖车将金属结构设备运至安装位置，而后施工人员使用吊装设备对各个金属结构设备进行安装。水闸金属结构设备安装施工现场如图2所示。

图2 水闸金属结构设备安装施工现场

2.2 水闸施工难点

2.2.1 稳定问题

水利工程建设中水闸稳定性不足会导致水闸与地基滑动风险增加，但是若增加水闸重量提高其稳定性又容易出现水闸地基变形情况。水闸运行过程中拦截大量水资源在闸门中，此时上游水位高于下游水位，水闸受到的水压压力过大，压力作用下水闸存在向下游方向移动的趋势，因此水闸建设过程中会增加其重量以提高水闸稳定性。但是水闸建设过程中并未处于正常运行状态，此时水闸没有受到水平方面的压力，因此此时水闸垂直荷载容易超出临界值导致地基变形。

2.2.2 渗流问题

水利工程建设中水闸渗流问题是指上下游水位差距过大情况下水闸与地基以及两岸连接处位置在巨大的压力作用下容易出现渗流情况，渗流会导致水闸底部受到一定的向上扬升力，进而导致水闸稳定性受到影响。若水闸建设过程中采用土基结构可以在某种程度上减少渗流问题，但是土基结构的使用会导致细颗粒土流失，最终势必会产生闸基和两岸土壤大量流失问题。

2.2.3 消能防冲问题

水利工程建设中消能防冲可以通过对称开启闸孔的方式减少折冲水流的出现，这样可以防止水流对水闸下游防冲设施以及两岸岩层土层造成破坏。水闸运行过程中，上游与下游水位差距过大，此时在水位差作用下下游防冲设施受到巨大压力，若下游防冲设施造成破坏则水闸整体安全性会直接受到影响，因此水闸修建时会严格控制闸孔数量，而后通过控制闸孔开启尽量保护下游防冲设施和两岸岩层土层。

2.3 水闸施工技术要点

2.3.1 施工准备

水利工程建设中施工准备阶段需要做好设计图纸审核、技术交底、施工人员专业素养审核，确保施工单位具备水闸施工的能力，减少稳定问题、渗流问题、消能防冲问题对水闸施工的影响。

2.3.2 施工过程

水利工程建设中开挖工程、混凝土工程、金属结构工程都必须严格遵循施工规范与要求，施工过程中应该尽量采用机械设备施工或者人工施工等方式提高施工效率，而且施工过程中必须做好质量检测工作，确保水闸施工质量符合要求。

2.3.3 导流施工

水利工程建设中导流施工必须合理选择导流方案和截流方法，导流方案必须根据施工现场、施工技术进行选择，尽量避免地形、水文等因素对水闸施工的影响以及坍塌事故的出现；节流方法需要先通过试验严格其有效性，而后才能进行合龙。

3.水利工程建设中水闸施工存在的问题

3.1 施工管理意识不足

水利工程建设中水闸施工人员没有认识到管理工作的重要性，管理人员指定的水闸施工计划没有得到施工人员的认可，导致水利工程建设计划执行效果不够理想，施工人员的思想意识没有及时调整，影响了水闸施工质量。

3.2 施工管理方式落后

水利工程建设中水闸施工一般采用总承包制度，总承包单位需要将水闸施工工程分为各个分部分项工程交由各个分包单位施工，部分分包单位存在职责重合问题，因此一旦出现施工问题则容易出现相互推脱责任情况。

3.3 施工制度不够完善

水利工程建设中水闸施工管理规范不够明确，导致施工问题的处理方法不能得到员工的认可，甚至会不断增加员工矛盾，最终员工个人情绪失控，影响整个水闸施工工程的质量。

3.4 施工技术难度较大

水利工程建设中水闸施工主要分为开挖施工、土方建筑、拆除工程、砌筑施工、钢筋混凝土施工、金属结构设备安装工序，目前稳定问题、渗流问题、消能防冲问题是影响施工质量的主要因素，因此水闸施工技术难度较大。

4.水利工程建设中水闸施工管理措施

4.1 加强施工管理重视程度

水闸施工管理人员必须认识到自身工作的重要性，积极提高自身管理水平，制定执行性较高的水闸施工计划，计划制定工程中尽量与施工人员进行沟通焦虑，从整体和细节上提高水闸施工计划的可行性，尽量提高水闸施工规范性，避免安全事故出现。

4.2 优化整体施工管理方式

水闸施工管理人员可以采用信息化技术手段进行管理，分包单位施工任务明确后按照信息化模型导入各个单位的施工任务，若施工单位出现施工问题或者安全事故，则根据信息化模型明确施工单位责任，减少责任纠纷情况。

4.3 建立施工责任追究制度

水闸施工管理人员可以通过建立施工责任追究制度明确各个岗位员工的责任，出现施工问题则直接根据施工责任追究制度明确各个岗位人员责任，尽量保证施工问题处理方案和结果能够得到员工认可，提高员工自我约束能力和施工技术水平。

4.4 做好施工准备管理工作

水闸施工管理人员应该尽量在施工准备阶段制定具体施工计划，然后按照计划准备好施工设备、材料，并对施工人员进行技术交底，施工设备和材料使用前必须进行专业检测，确保水闸施工质量不受影响。

5.结论

综上所述，水利工程建设中水闸施工管理可以通过加强施工管理重视程度、优化整体施工管理方式、建立施工责任追究制度、做好施工准备管理工作等措施，降低水闸施工难点，解决水闸施工技术要点，提高水利工程建设质量，推动我国水利工程事业的进步和发展。