水闸施工技术在水利建设中的实践应用

2023-09-13黎颢明

城市建设理论研究（电子版） 2023年25期

黎颢明

广东宏茂建设管理有限公司广东广州 510507

水利工程作为基础设施工程，为社会生产与普通民众提供服务，水利工程具备了引水、挡水、防洪、灌溉、发电等多项功能，在国民经济发展中也发挥极其重要的作用，而水闸作为水利工程中重要的组成部分，水利工程需要通过水闸进行各项功能的发挥，进而实现调节控制的目标。水闸工程施工质量对于工程项目整体的运转存在直接影响，一定要加强水闸施工质量管理，运用合理有效的施工技术，推动水利项目调节控制功能的高效发挥，从而有助于提高水利工程的经济社会效益。

1 工程实例介绍

斗门区白蕉联围防浪墙加高工程位于珠海市斗门区，此水闸工程项目的闸址处于河口大约13千米的位置，在水闸的上游，流域的控制通常是两千平方公里，坝顶的高度是40米，水库的水位设计是38米，此水库的正常蓄水位是30米，作为其中最大的一个水库其库容量为四百万立方米。闸室段的总净宽为12米，其总长度为18米，底板的厚度为0.8米，中墩和边墩的厚度都是1.2米，水闸的宽度设置为16.5米。在斗门区白蕉联围防浪墙加高工程中，闸室处于微风化基岩，在基岩开挖后，充分结合结构的具体需求，采用固结灌浆法。在进行本工程的水闸施工中，选用钢板桩围堰围护，在开挖操作中，应在水闸周边区侧位置设置有效的岩坎，此岩坎不但能够当做水利工程水闸施工的基础围堰，而且还可当做闸室左右岸施工需要的重要道路。在斗门区白蕉联围防浪墙临时加高工程的建设中，水闸施工流程详情见图1所示。

图1 水闸施工流程图

2 水利工程中水闸的类型

2.1 挡潮闸

挡潮闸在水利工程中的重要作用就是防止出现海水倒灌的问题，而且还兼顾着发挥排涝作用。挡潮闸大多建于水利工程入海口的位置，利用提升闸内河流水位的模式充分实现蓄水灌溉等作用，而且，挡潮闸还可以发挥通航作用，若是潮水较为平缓，挡潮闸在水利工程中起到了通潮的作用。

2.2 节制闸

节制闸的重要功能就是对水位的变化发挥调整作用，控制水位于合理的范围中，而且还可实现调节水量的作用。若是发生洪水，利用节制闸渠道系统中各种建筑物体进行水流变化的调整，确保水位实现有效调节。若是处于枯水期，此系统可有效提升水位，确保通航，充分发挥引取水的作用。节制闸通常设置于渠道系统分水口的下游位置，而此位置水位的设置有助于实现支渠引流的目的。

2.3 分洪闸

在水利工程中设置分洪闸的作用就是实现洪水的泄洪，减少洪涝灾害的危险性，分洪闸的利用可将高出下游河道的洪水实现及时排泄，有助于防止造成洪水泛滥危害，为河道下游的安全性提供保障，通常，分洪闸设置的位置处于河道的一侧。

2.4 进水闸

水利工程中进水闸的重要作用就是实现引水灌溉、供水、发电，而且共同兼顾双面挡水的作用。利用进水闸的设置可积极引入水流，实现高一级水流向着低一级实现分流。通常，进水闸包含了农门、水闸、斗门。不仅如此，进水闸还可以起到防洪倒灌的作用[1]。

3 水闸施工技术在水利工程中的实践应用

3.1 水闸基础施工技术在水利工程中的实践应用

在水闸具体的施工过程中，基础施工部分有着重要的影响与作用，与整体水利工程项目的基坑开挖、基础处理等众多工序的施工有直接影响，同时，对工程进度也有重要影响，如基础施工不当，则影响后续工序开展。一般情况下，在进行水闸施工时，施工企业一定要组织安排有经验的施工人员提前了解施工现场情况，并根据前期勘测报告等，了解现场与设计条件是否一致，地下水位的高低，是否需要进行降水，提前按设计要求施工好围堰，再进行开挖施工，采用精准性高的测量仪器设备，进行实现水闸开挖线的详细测量，防止出现水闸基础开挖超挖等问题。在水闸底板及周围区域的土方开挖中，一般都要留出50厘米的保护土层来人工开挖。

在详细了解了相关条件后，针对开挖效率、安全稳定等众多因素进行全面分析和综合考虑，进行挖掘机实际功率的高效控制，合理安排施工机械，同时，基坑是否需要做基坑支护也要提前考虑，如需要进行支护则编制专项施工方案组织实施，防止在整体挖掘施工中出现速度太快或太慢等各种问题，充分保障施工安全使工程顺利进行。在进行水闸基础施工中，为了保障水闸基础施工技术的科学运用，保证工程质量，有效提升管理效率，一定要充分结合水闸施工区域范围的具体地质状况。

利用前期调研勘测的成果，提前进行地基处理，例如：在具体的施工中，若是在平原地区开展水闸施工，应对地基承载力较低的问题进行充分加固处理，为了保证水闸地基具备稳定的结构及承载力，在整体施工中，可利用桩基础施工技术或是运用地基加固等方法开展水闸基础处理，有利于提高水闸地基自身的结构强度及承载力、稳定性，还能够防止出现不均匀沉降、承载力不足等水闸病害问题[2]。

3.2 开挖和处理技术在水利工程中的实践应用

1）在土方开挖工作中，若是遭遇坚硬岩石类的障碍物，应充分运用手风钻开展钻孔，然后进行潜孔静态爆破处理等，确保施工质量与进度，保证施工安全；

2）在基坑开挖操作过程中，应选用挖掘机进行基坑土方开挖施工操作，同时，施工人员还需要由上至下为底板位置与护坡边缘位置设置50厘米宽的保护层，确保护坡的高度满足施工规范要求；

3）在开挖过程中，应采取排水设施及时排除基坑中的积水，有效设置排水沟与集水井系统，必要时设置井点降水并做好抽排水；

4）在钻孔操作中，需要保证钻孔的整洁性，采用水枪及时冲洗钻孔，为钻孔保持整洁干净提供保障，通常条件下，冲洗工作应保持在10min左右；

5）在钻孔操作过程中，还应该做好编号，根据设计图纸位置进行定位，确保偏差不超出规范规定，在钻孔操作结束之后，及时确定钻孔的深度，并确保钻孔的整洁干净。

3.3 水闸混凝土施工技术在水利工程中的实践应用

3.3.1 闸底板、消力池以及护坦混凝土施工

在斗门区白蕉联围防浪墙加高工程项目的施工实践中，在确保开挖岩基面的干爽整洁并复核标高后才能开展闸底板混凝土施工。如果属于大体积混凝土，还需按照大体积混凝土的浇筑要求进行浇筑，确保浇筑质量并做好养护。通常水闸混凝土使用抗渗混凝土，按照设计图纸要求的防渗等级使用。在具体的浇筑过程中，选用的侧模为组合式钢模，其可为木模的使用提供辅助，而且还需要采用杉原木、方木、钢管等进行加固。在模板的拆除过程中，其承重侧面模板的拆除需确保混凝土强度达到其表面和棱角不会因拆除模板而遭受损伤，在拆除墩、柱、墙等位置时，应控制在强度高于3.5MPa后进行。在承重模板和支架的拆除过程中，其混凝土应充分满足如下强度才能够进行拆除，跨度≤2米的板，其强度≥50%；板跨度＞2米≤8米时，强度≥75%，当跨度＞8米时，强度≥100%，梁跨度≤8米时，强度≥75%，当跨度＞8米时，强度≥100%，悬臂构件与跨度无关，均应达到100%的强度要求方可拆除。

3.3.2 闸门预埋件的安装应用

在安装预埋件以前，应测放孔口中心线和门槽横向中心线之间的交点，将其作为预埋件测定的中心位置，而且将安装控制点测放在底板和门周边闸的墙面部分。在具体的安装中，应先安装主、反、侧轨，在针对预埋件的初测定位后，利用点焊进行固定，利用各种仪器开展测量，确保各种指标符合标准，才能正式加固和焊接。对于预埋件的固定方式，需结合不同的位置选择预埋件科学有效的固定方式，如果预埋件在现浇混凝土的表面、角钢或是尺寸较小的预埋件直接绑到主筋上面，若是预埋件具有较大面积，不仅要用锚筋进行固定，而且还要在其上部焊接相关角钢，避免预埋件发生位移；若是预埋件在混凝土侧面，且面积较小应事先进行打孔，再利用木螺丝或者铁钉将其固定在木模板。为了保证预埋件安装的牢固性，预埋件位置应采取二次浇筑，浇筑二期混凝土中，应采取补偿收缩细石混凝土，细心的捣固，避免对已经安装完成的金属构件产生振动。若是门槽高，不应该从高处进行下料，可进行分段安装与浇筑。二期混凝土拆模以后，要针对预埋件开展复测，并详细的进行记录，针对混凝土表面的尺寸进行严格检查，才能保证其中的杂物与钢筋头被清除干净，防止对闸门的闭启造成影响[3]。

3.3.3 闸门板安装的应用

在斗门区白蕉联围防浪墙加高工程的建设中，所选闸门的外形尺寸和安装尺寸详情见表1所示。在支铰座的安装过程中，应利用葫芦吊起铰座，并对准预埋螺栓，提前预留螺孔，防止拧紧，调整好铰座位置再拧紧。将门叶下半节位置吊入门槽，在支壁拼装以前应采用拉链葫芦进行下半节的固定，在将支臂吊入门槽，严格检查安装尺寸，确保尺寸满足标准在开展焊接。焊接结束之后，再及时调整各个方向，为上下半节的互相吻合提供保障，采用临时螺栓进行固定，应针对安装的尺寸开展复查，确保复查没有失误之后再开展组装焊接。在安装完闸门以后，应及时拆除安装的临时焊件，改善焊缝，及时清理干净预埋件表面和门叶上面的杂物。

表1 工程所需闸门外形尺寸和安装尺寸

3.4 岩基开挖技术在水利工程中的实践应用

岩基开挖技术可以为水闸工程项目的顺利开展提供保障，及时清除路线中影响施工开展的岩基。因而要科学选择工具，充分结合基岩的厚度和硬度采用各种施工工具。譬如：若是挖掘的位置深、基岩的体积很大，应采用浅钻孔，从上到下的方式开展工程项目建设，使岩基实现分层处理，有效提高工程的施工质量。在斗门区白蕉联围防浪墙加高工程的建设中，作业人员采取推动的方式，从工程建设的上游向着下游施工，从而防止在钻孔中出现塌方等问题，没有出现工程建设事故。不仅如此，钻孔过程中，作业人员要重视钻孔的深度，为日后爆破工程营造足够的空间提供保障，有效提高工程施工效率。在钻孔工作完成以后才能实施爆破工程建设，因其具备危险性，所以，在开展工作以前，相关人员应小范围开展爆破试验，确定药量，将爆破需要的主要材料控制在科学合理的范围中，确保相关人员对炸药的威力进行掌握，有效减少爆破的风险，为工作人员的生命及财产安全提供保障。

3.5 水闸的验收要点

水闸要发挥作用，加工制作过程中一定要安排监理人员及施工质量管理人员进行设备监造，核对其设计尺寸及厚度，加工的精度、挠度、变形量等，防止水闸加工制作好后无法安装或启闭不顺畅，影响使用功能。在制作加工验收合格后进行涂料层、防腐层的施工，并经施工自检、监理平行检测、建设单位对比检测合格后方可出厂，为了控制闸门的质量，本项目的监督部门及建设单位还安排了不打招呼的飞行检测，很好的控制了闸门的工程质量。闸门需要焊接时一定要控制好焊接拼接质量，防止错位或挠度过大影响安装。在闸门的运输和起吊过程中，要注意做好闸门的成品保护，如有划伤等需要重新补漆。在安装起吊前编制专项的起重吊装方案，并严格按方案执行，由专人看护、指挥，确保了闸门的安全顺利吊装安装完毕，很好的控制了水闸的施工安装质量[4]。