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水利工程水闸施工技术要点及其注意事项分析陆振升

发表时间：2021/7/27 来源：《基层建设》2021年第12期作者：陆振升

[导读] 文章主要阐述了水闸工程的技术要点及注意事项，以水闸工程概念及作用为切入点，分析水闸能够管理河道、防洪减灾、调节水势。

        江门市新会区会城农业综合服务中心广东江门 529000
        摘要：文章主要阐述了水闸工程的技术要点及注意事项，以水闸工程概念及作用为切入点，分析水闸能够管理河道、防洪减灾、调节水势。以此为基础，明确水闸施工应做好前期施工、开挖、混凝土、金属结构、导流等环节的施工，关注施工注意事项，从而保障水利工程质量。
        关键词：水利工程；水闸施工；技术要点；注意事项

        水闸作为水利工程中重要内容，修建在渠道和河道上利用闸门调节水位与控制流量，闸门关闭能够挡潮、拦洪，或是抬高上游水位，以满足农业灌溉、环保、发电、水产及生活用水需求，闸门开启能够宣泄洪水，为渠道与河道供水，具有重要作用。在水闸施工中，如若出现施工问题，易发生渗漏，进而引发土壤流动、地基损坏等问题，对于水利工程产生不利影响。因此，应当明确水闸施工要点，明确注意事项，从而保障工程质量。
        一、水闸工程概述
        水闸是指兼具挡水与排水功能的建筑物，通常建设于河道、水库中心地区，用以调节河道水位、拦截上游水资源，结合区域要求选择开闸放水，提高水资源利用率。结合工程实践，可将水闸分为开敞式、涵洞式，水利工程项目不同，需结合实际针对性设计，特别是日常运行中，水闸工程承担水压力较大，施工规模与施工难度高，易受到多方面影响。具体作用如下：
        1.防洪减灾。水闸作为基础水利工程结构，能够用于防洪减灾。我国具有典型亚热带季风气候特征，长江流域发生洪灾风险较大，威胁周围居民人身安全。通过水闸能够引进活水、拦截洪水，改善水环境。
        2.河道管理。水闸通过开启、关闭的动作能够实现河道管理，特别是河道有通航要求，通过关闭水闸实现统一管理河道船只，减少河道交通事故与堵塞的情况。
        3.水势调节。我国水资源尽管较为丰富，由于人口众多，存在水资源不均匀分配问题，人均水资源仍有所不足，为缓解该矛盾，建设诸多水利工程，改变水资源走向与分布，增加水势能，通过开关水闸能够实现水资源利用与蓄水作用。
        二、水利工程水闸施工技术要点
        1.做好前期准备
        水利工程水闸施工前，为保证顺利施工，保障施工操作合理性与规范性，提高施工质量，则应当做好前期准备工作。前期准备包含水闸作业设计、施工方案、管理制度等，应对其开展全面检查与审核，保证施工文件、组织设计符合实际要求。并且，检查审核水闸技术人员能力及数量，为水闸施工提供人员支持，加强技术文件、设计图纸的会审，充分掌握施工各项技术指标及其可能出现的问题，及时纠正和改进不利于开展施工的环节，为后续施工奠定基础，提高施工质量、安全水平。
        2.开挖工程技术
        水闸工程中，开挖工程作为基础工程，具有难度系数高、施工周期长、工作量大的特点。在开挖工程前，应全面分析现场地质条件与水文条件，结合实际情况，制定合理施工方案。具体施工中，需控制开挖断面，保证断面强度，以免尺寸过小或过大，造成增加施工成本、浪费混凝土或降低工程质量的问题。人员应当眼罩施工图纸开展操作与测量，开挖水闸腰线，以此为依据减少施工误差。
        3.闸门预埋件
        水闸施工中，闸门预埋件对工程具有重要作用，需保证预埋件位置准确性。一是安装预埋件前，要求工作人员确定埋件中心，通过测量横向放门槽中心线、空口中心线位置，确定两者交点为预埋件中心线；二是确定中心位置后，安装侧轨、主轨等预埋件位置，施工人员选用电焊方式，固定预埋件在合适位置，之后测量设备保证位置准确性，以免影响后期工作；三是采取浇筑混凝土的方式确保预埋件稳定性，施工完成后要求人员利用仪器检验。此过程中，还应当保证预埋件质量，人员采购中确保材料达到稳定性、强度方面的要求，妥善保管预埋件，以免出现破损、变形等问题。
        4.混凝土工程
        水闸施工中，混凝土工程作为其中核心环节，应当保证混凝土强度，保证水闸质量。主要内容如下：
        （1）控制材料质量。采购人员在混凝土原料采购中，需确保混凝土质量，有效整理试验报告单，严格检查水泥、骨料等材料，保证质量合格，为安全可靠地施工提供支持。
        （2）配制混凝土。应当结合水利工程规模、库容、性能等性能，准确确定材料的配比，进行混凝土合理配置，此时应当注意实验室配制比例可能受到当地气候、施工条件、运输距离等方面影响，无法完全适应现场施工条件。所以，混凝土完成实验室配制后，还应当结合施工条件与技术特性，适当调整混凝土流速与水含量，保证混凝土满足设计性能与强度要求。
        （3）浇筑混凝土。混凝土施工通常选用斜面分层浇筑模式，不同项目对于施工目标、要求也有所不同，需采取不同施工方式。浇筑混凝土某种情况会受到环境、气候、水土等方面影响，内外温差过大会产生温度压力，可能产生贯穿裂缝，为工程埋下安全隐患。因此，水闸工程中，浇筑混凝土应当对各项因素综合考虑，特别是温差造成的影响。
        5.金属结构施工
        水闸施工中，金属结构要求更为严格，需按照施工标准，结构施工中结合厂家工序要求，采取整体运输与分批运输的方式，保证质量，现场安排丰富经验人员为施工提供指导，时刻注意金属结构问题。在具体施工中，一是闸门板施工中，要求人员先完成安装支绞座工作，施工人员利用机械设备吊起支绞座后，对准预埋螺栓拧紧，以固定支绞座；二是施工人员在门槽中先后调入门叶下部、支臂等，完成该工程后，要求施工人员检查器具，确保尺寸合理性，发现问题及时调整，无误后方能焊接；三是焊接完成后，工作人员应当清除临时焊件，对施工内容仔细检查，修复焊缝，用高铲平磨光工作面焊缝与焊疤，补焊凹坑面并磨光，将其中杂物清除。安装完整体闸门后，无水情况下人员应当开展启闭试验，确保闸门顺利运行，做好防腐工作，将闸门寿命延长。
        6.导流施工
        水利工程水闸施工受到潮汐影响，降低施工效率，施工人员需应用导流技术，计算河道公式如下：
        （1）
        其中，h为平摊水深；d为平均床砂粒径；J为纵坡，选择系数7.9%。在此过程中，一是工作人员需调查当地水温特点，制作基坑排水方案，主要是人员利用抗冲刷能力强、结构简易的浆砌石围堰；二是人员应做好截流工作，包含平立堵、立堵、平堵这几种方法，截流位置处于河床上市，在压缩与冲蚀下河床会产生变化，不同河床对材料要求存在差异，施工中需贮备多种材料。如，大藤峡水利枢纽工程中，人员一期导流先将左岸围上，束窄江水后右岸主河道过流，21孔泄水闸与3台发电机组在一期围堰保护下安全施工。二期导流围右岸，泄水闸流过江水，自建成一期导流围堰后，水利工程经受连续洪水、罕见台风、超强暴雨等考验，工程质量满足应用需求（见图1）。

        图1 大藤峡水利枢纽工程
        三、水利工程水闸施工注意事项
        1.稳定沉降事项
        水闸本质作为水利工程中挡水、放水的建筑，上下游间水位差较大，会增加水闸压力，水闸如若自身稳定性不足，则会受到压力作用产生向下游移动情况。并且，完成水闸施工建设后，枯水期水闸基底承受垂直荷载较大，可能产生地基沉降问题，尤其是水利工程施工易遇到软土地基，处理效果不足，会降低水闸基础承载力，受到外部荷载与自身重力影响下，产生沉降问题，进而引发水闸整体沉陷或水闸闸室倾斜，不均匀沉陷还会造成水闸断裂，难以发挥水闸功能。因此，为保证水闸施工产生该问题，要求人员注意以下事项：一是合理利用安装方法，选择合适填充材料，以铁钉固定材料在模板侧后方，进行混凝土浇筑，沉陷缝两侧结构在混凝土叫观众，需确保填充材料数量；二是人员在沉降缝一侧进行混凝土浇筑，应用铁钉固定材料中，需确保1/3铁钉路在外面，安装填料后将铁尖敲弯，闸墩如若产生沉陷缝，则人员需同时对两侧沉降缝浇灌；三是在翼墙设置

        沉降缝，保证缝面垂直平整，严格按照要求施工，发挥填充材料作用。
        2.渗流事项
        水闸工程完成修建后，受到上下游水位差压力作用，基础工程与闸基连接位置会产生渗流问题，进而导致水闸底部产生向上扬压力，降低水闸自身重力，影响水闸抗滑稳定性。水闸两侧如若应用土基，渗流会掏空闸基，特别是渗流水量较大下，会影响水闸自身挡水性，阻碍水利工程运转。可采取以下方式：一是水平止水，人员确保止水片处于浇筑层中间，且注意止水片高程位置不能设置施工缝。通常情况下，人员会利用塑料止水带，选择填装沉陷材料的方式安装；二是垂直止水，人员需退火处理自铜盘，增加延伸率，便于焊接与加工，应用柴火退火，自然空气冷却。在沥青灌注中，人员应根据沥青井形状预制混凝土槽板，需注意混凝土浇筑不能冲撞止水片，掩埋止水片时清理表面污垢；三是人员在采购止水片中，需严格控制材料质量，包含止水片品种、性能、规格等，确保其符合施工要求。
        四、总结
        综上所述，水闸施工作为水利工程重要内容，水闸包含闸室、上下游连接段等，能够减少水流对两岸、河床的冲刷，调节水流量与水位，具有防冲、防渗的作用。因此，在施工过程中，应当结合实际工程要求，明确水闸施工的技术要求及注意事项，合理控制水闸稳定沉降与渗流问题，从而保障施工质量。

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