水利工程中水闸施工的技术要点

徐玺坤

齐齐哈尔市嫩江巡查管护中心 黑龙江 齐齐哈尔 161000

水闸，作为水利项目的核心部分，在水利工程中得到了广泛应用。其施工技术具有很高的综合性，因此，对水闸的施工管理至关重要，这直接影响到水利电力工程的整体质量。水闸的建设对于防洪抗旱有着至关重要的作用，同时也对水资源起到了有效保护和利用的作用。作为一个拥有丰富水利资源的国家，充分利用水闸的各项功能，以实现水利事业可持续发展，显得尤为重要。

1 水利工程中水闸的施工内容

在水利项目中，水闸的核心职责是根据实际需求来调整水流，确保水利项目能够稳定运作。所以，对于水利设施来说，水闸是重要组成部分之一。在实际应用中，水闸的品质与水利工程的功能表现之间存在着紧密的联系。一旦水闸出现了一些问题的话就会影响到整个水利设施的安全使用以及使用寿命。因此，我们有必要高度关注水闸的施工方法和品质，确保其为水利项目的正常运作提供更好的支持。水闸是我国水利建设事业当中非常重要的一项基础建设工程。在实际施工过程中，工作人员需要根据工程的实际需求，全面考虑工程特性和设计要求等多方面的因素，然后按照“先下后上”和“先重后轻”的原则来进行施工。这样不仅能够确保整个工程施工顺利有效地实施，而且还能保证工程质量达到相应标准的规定。通常，水闸工程的建设涵盖了多个关键环节，包括施工前的各项准备工作、预留的岩堰围堰建设、基坑开挖、闸室地板、边墩和闸墩的施工、闸室交通桥的建设、启闭机平台的搭建、闸门机电设备的调试、室内外装修以及工程完工后的验收等[1]。

2 水利工程中水闸的组成及其分类

2.1 水闸的组成

水闸主要是由上游的连接段、闸室以及下游的连接段等多个部分构成的。闸室内的工作条件十分恶劣，因此必须采用合理的结构形式及材料，才能满足安全运行要求。上游的连接部分起到了确保水流平稳流入闸室的作用，它具备了防止冲刷和防止渗漏的功能；下游连接段的主要功能是消除下泄水的流动能量，并与下游河床的水流进行连接，以防止冲刷；同时还可作为泄洪设施或消能建筑物使用，其功能为控制水位和调节流量。闸室构成了水闸的核心部分，它主要包括底板、闸墩、胸墙、闸门以及启闭机等部件；在整个水闸中，闸墩是承受各种力最复杂的部位。底板作为闸室的核心基础，负责将闸室上方的结构重量和荷载传递至地基，起到了防止渗漏和冲击的功能；在设计中必须考虑到它对闸室整体稳定的影响。闸墩的主要功能是作为闸门、胸墙、工作桥和交通桥之间的隔断和支撑结构；启闭机则用于开启或关闭闸门。闸门的主要功能是阻挡水流并管理过闸的流量。

2.2 水闸的分类

水利工程中水闸的分类可以从多个角度进行。首先，根据作用的不同，水闸可以分为以下几种类型：（1）进水闸：主要用于水库或水坝的进水渠道，可以调节进入水库的水流量，控制水位和水量。（2）拦河闸：设置在河流或渠道的跨越点，如河流或渠道的上游或下游，主要用于拦截水流量，调节水位，控制下游河流的水量分配。（3）排水闸：设置在排水渠道的出口处，用于控制排水量，防止洪水泛滥，保护下游河流或湖泊的水位。（4）分水闸：设置在河流的分水口，用于控制分水流量，调节河流的分水比例，以满足下游河流或湖泊的水量需求。（5）冲砂闸：设置在河流或渠道的砂石淤积处，用于冲刷砂石，保证河流或渠道的水流畅通。

另外，根据结构形式的不同，水闸又可以分为以下几种类型：（1）平板闸：这是最常用的一种水闸形式，由一扇可开启的门板构成，门板可以提起或关闭，控制水的流动。（2）翻板闸：这种水闸的形式比较特别，当水位上升时，闸板会自动翻转打开，让水自由流过；当水位下降时，闸板又会自动翻转关闭，防止水倒流。（3）旋转闸：这种水闸由一个可以旋转的圆柱形闸门构成，当圆柱形闸门旋转时，可以控制水的流动。（4）坝式水闸：这种水闸与坝相同，由挡水和泄水的两部分组成，可以同时实现挡水和泄水的功能。在实际应用中，根据工程需求和地理环境的不同，选择适合的水闸类型和结构形式是至关重要的[2]。

3 水利工程中水闸施工技术要点

3.1 基础施工

水闸的基础施工对于确保水闸的稳定性至关重要。在施工前，需要进行详细的地质勘察，以了解施工地点的地质情况，包括土质、地层、地下水位等。根据地质勘察结果，选择合适的基础类型。这可能包括地基扩宽、地基加固等处理措施，以确保水闸的稳固性和安全性。地基扩宽是指根据地质条件对水闸的地基进行必要的加宽处理，以增加基础的稳定性和承载能力。这通常是在地质勘察后根据工程的要求和规范进行设计的。地基加固是指通过加固地基来增加水闸的稳定性和抗震性能。加固措施可以采用填土加固、灌注桩、悬臂墙等方式来提高地基的承载能力和抗震能力。在基础施工过程中，施工人员需要按照设计要求和相关规范进行操作，确保施工质量。同时，还需注意对施工现场进行科学管理，包括对环境保护、安全生产等方面的合理安排，以确保基础施工的顺利进行。综上所述，水闸的基础施工是确保水闸稳定性的重要环节。通过地质勘察、选择合适的基础类型以及严格按照相关规范进行施工，可以保证水闸的稳固性和安全性。基础施工的重要性不可忽视，它为水闸的后续工作和正常运行奠定了坚实的基础。

3.2 闸门制作与安装

闸门制作与安装是水闸工程中的重要环节，关乎着水闸的功能和安全性。闸门的制作必须与工程设计和要求相符，确保其结构稳定性和密封性。首先，闸门的制作需要符合工程设计要求。根据设计文档确定所需的闸门尺寸、形状和材料等，确保与工程其他部分的协调性。制作过程中需严格按照相关标准和规范进行，如国家标准《水闸闸门设计规范》等，以保证闸门的质量和安全性。其次，闸门的制作要注重结构稳定性。闸门应具有足够的强度和稳定性，能够承受水流冲击力和水压力。在制作过程中，需合理选择材料，进行适当的工艺处理和加强措施，如进行焊接、钢板压力试验等，以确保闸门在使用过程中不会出现变形或损坏等情况。此外，闸门的安装也是关键步骤之一。安装时要注意定位精确，确保闸门与水闸的其他部分的配合良好。闸门应垂直于水平面，以保证闸门的运行顺畅和密封性能。在安装过程中，可使用水平仪等工具进行调整，确保闸门的垂直度符合要求。根据相关数据显示，闸门安装的定位精确度要求可控制在毫米级别，如垂直度控制在±3mm以内。这些要求旨在确保闸门的运行效果和密封性能，提高水闸的水控能力。综上所述，水闸的闸门制作与安装过程中需要严格遵循工程设计和要求，确保结构稳定性和密封性。只有精确的制作和安装操作，才能保证水闸正常运行，并起到有效的水调控和防涝作用[3]。

3.3 土石方施工

土石方施工是水闸工程中的重要施工环节，旨在修筑水闸周围的坝体和进行开挖工作，以确保对水流的有效控制和排涝能力。首先，土石方施工需要对坝体进行修筑。坝体的修筑是为了增强水闸的稳定性和承载能力。根据设计要求，选择合适的土石材料进行填筑，通过精确的压实技术和层均苛刻尺（CPT）等相关措施，确保坝体的强度和密实度。坝体施工过程中，还需要注意施工层均苛刻尺值、土石材料的质量和含水量等重要参数的控制。其次，土石方施工还需要进行开挖工作。开挖是为了形成水流的通道和导流渠道，以便控制水流的流量和流向。根据工程设计，合理确定开挖的深度、宽度和长度等尺寸，使用适当的开挖设备进行作业。开挖过程中，还需要注意排水设施的设置，以确保施工区域的排涝能力，防止因积水而对施工工序产生不利影响。通过土石方施工，水闸能够有效地控制水流和排涝，增强水利工程的安全性和稳定性。土石方施工中坝体的压实程度要求常控制在95%以上，开挖工程的精确度可控制在毫米级别。综上所述，水闸周围的土石方施工是确保水闸对水流的控制和排涝能力的重要施工环节。通过合理的坝体修筑和开挖工作，确保施工层均苛刻尺、土石材料质量和含水量的控制，以及适当设置排水设施，能够提升水闸的运行效果，保障水利工程的稳定运行[4]。

3.4 底板与工程堰的施工

底板和工程堰的施工是水闸工程中不可或缺的部分，对于水闸的稳定性和正常运行起着至关重要的作用。底板是支撑闸体底部的建筑构造，其施工必须保证其稳定性和耐久性。工程堰是控制水流和调节水位的重要构造，施工中需要注意防渗和排涝等问题。首先，底板的施工需要注重稳定性和耐久性。在施工过程中，根据设计要求进行地基处理，如场地平整和坚固、加固地基、排水等，以确保底板的稳定性。此外，选择合适的材料，如混凝土、钢筋等，进行施工，确保底板的强度和承载力满足设计要求。同时，对底板进行适当的防水处理，以防止水渗漏，增强底板的耐久性。其次，工程堰的施工中需要注意防渗和排涝问题。工程堰是水流控制和水位调节的关键部分，必须确保其密封性和排涝能力。在施工过程中，要注意选择合适的材料，如防渗膜、防渗墙等，进行防渗处理，以防止水流渗漏。另外，要合理设计工程堰的结构，如设置有效的排涝系统和泄水管道，保证堰内水位的平稳控制，并及时排除积水，以确保工程堰的正常操作和安全性。根据相关资料显示，底板和工程堰的施工在实际操作中需要考虑一系列因素，如地质条件、工程设计要求、施工工艺等。施工过程中的定位精确度要求可通过控制在毫米级别，如防渗膜的铺设要求控制在±3mm以内。综上所述，底板和工程堰的施工对于水闸的稳定性和正常运行至关重要。合理选择材料、设计结构，采取防渗和排涝措施，确保底板的稳定性和耐久性，以及工程堰的密封性和排涝能力。只有经过精心施工和质量控制，水闸才能正常运行，发挥较好的水调控效果。

3.5 防渗处理

防渗处理是水闸工程中的重要部分，它涉及到水闸周围的土壤和闸门结构，旨在防止水的渗漏和渗入，以保证工程的稳定性和安全性。首先，针对水闸周围的土壤进行防渗处理是必要的。土壤的渗透性不同，有些土壤可能存在渗漏或渗入的问题。为了解决这个问题，可以采取多种措施，其中一种方法是通过建造土工合成材料。这些材料通常包括防渗膜、加筋土工格栅等，可以在土壤中形成有效的防水层，阻止水的渗漏。另外，也可以进行施工时的渗漏控制，比如在土壤中增加适量的填充材料来改善土壤的渗透性，或者采用沉浸加固的方法，将土壤进行压实，提高其密实度，减少水的渗漏。此外，水闸的闸门结构也需要进行防渗处理。闸门作为水闸的关键部件，其结构的密封性能直接影响到整个水闸的运行效果。为了保证闸门的密封性，通常采用橡胶密封条或金属密封垫片等材料，安装在闸门与闸墩之间，以确保闸门与闸墩之间的间隙被有效封堵，防止水的渗漏和渗入。同时，还要保证闸门的制作工艺和安装操作的精确性，以确保闸门能够与墩体紧密配合，达到良好的密封效果。综上所述，水闸工程的防渗处理是确保工程稳定性和安全性的重要环节。通过采取适当的措施，从土壤防渗到闸门结构的防渗处理，可以有效地防止水的渗漏和渗入现象，维护水闸工程的正常运行和安全性能。这将确保水闸在洪水调节和水资源利用方面发挥重要作用，并为人们的生产和生活提供可靠的保障[5]。

3.6 测试与验收

测试与验收是水闸施工完成后的重要环节，旨在确保水闸的正常运行和安全使用。这一过程包括水压试验和各项技术指标的验收。首先是水压试验，它是评估水闸结构强度和密封性能的关键步骤。水压试验通常是通过向水闸施加一定压力，观察闸门、闸墩、闸槽和闸孔等部位是否有渗漏、变形或其他异常情况来进行的。测试时需确保水闸的所有密封部位都暴露在水压之下，以保证测试结果的准确性。根据相关标准和规范，水闸的水压试验压力通常要达到或超过设计压力的1.5倍，以确保水闸在正常运行时不会出现渗漏和泄水的问题。其次是各项技术指标的验收。这些技术指标包括水闸的几何尺寸、闸门的操作力、闸门的开启和关闭时间、闸孔及闸室的流量控制等。验收个技术指标通常通过测量、测试和实地检查等方式进行。例如，通过测量闸门的高度和宽度来确认其几何尺寸是否符合设计要求；通过实地检查闸门的操作力以确保操作的灵活性和准确性；通过测试闸门的开启和关闭时间来评估闸门的响应速度；通过流量测试来验证闸孔及闸室的流量控制效果等。只有当这些技术指标达到或超过设计要求时，才能对水闸的施工进行验收。通过测试与验收，可以确保水闸具备正常运行和安全使用的能力。这些步骤是保障水闸工程质量和使用效果的必要手段，为水闸的调节水位、防洪和供水等功能提供了可靠的保障。因此，在水闸施工完成后，及时进行测试与验收工作，对水闸工程的运行效果进行评估，发现并纠正潜在问题，从而确保水闸的稳定性和安全性。

4 结束语

总的来说，水闸是水利工程中不可或缺的一部分。随着社会和经济的进步，它在现代社会中的角色逐渐增强，对当地居民的财产和生命安全产生了深远的影响，同时也是推动区域经济增长的关键路径。由于水闸工程涉及到多个学科领域，并且具有较高的专业性与技术性。因此，水闸工程的施工品质直接关系到该区域的经济和社会收益。同时，水闸工程作为一项复杂的系统工程，其施工工艺与一般建筑工程存在较大差异，而且还涉及到众多的专业工种以及部门，如果不能做好每一个环节，那么就会导致整个工程质量无法得到有效保证。因此，对于水闸的施工技术，我们必须给予更多的关注，深化相关领域的研究，并努力提升水闸施工的技术标准。