水閘施工技術(shù)在水利工程中的實踐應用分析

□鄧富友（五華縣附城堤防管理所）

1.前言

隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，我國水利工程的建設(shè)也取得了一定發(fā)展，并在防洪、供水、發(fā)電、灌溉方面發(fā)揮了極其重要的作用。而水閘施工又是水利工程的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對整個水利工程的順利運營發(fā)揮著極為重要的作用，其施工技術(shù)的好壞，將直接對工程的質(zhì)量造成影響，也影響水利工程的作用發(fā)揮。以下將對水閘施工技術(shù)在水利工程中的具體運用和施工技術(shù)作出如下分析。

2.工程概況

某水閘工程的閘址位于河口的12km處，水閘上游的主要控制流域為2000km2。壩頂?shù)母邽?0m，設(shè)計的水庫水位為38m，正常的蓄水位為30m，相應的最大水庫容量約為400萬m3。該水閘的排澇標準為20年一遇，防潮標準設(shè)計為100一遇。閘室段的總凈寬為12m，總長為18m，底板的厚度為0.8m，邊墩的厚度為1.2m，中墩的厚度為1.2m，閘底檻的高程-2.0m，水閘的總寬為16.5m。閘室的基礎(chǔ)處于微風化的基巖上。對基巖進行的開挖后，選擇固結(jié)灌漿的方法就可以對結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求加以滿足。本次水閘施工選擇的是圍堰圍護，開挖時需要在水閘的圍區(qū)側(cè)預留一定的巖坎，以此作為水閘施工的基礎(chǔ)圍堰，還可以作為閘室左右岸的主要施工道路，待閘室施工完成后，選擇預裂爆破的方式進行開挖，以減少對已建建筑物的影響。

3.施工工藝流程

對水閘工程進行施工，依照該工程的設(shè)計要求和工程特點，對分項工程的施工方案進行確定，同時實行先下后上、先重后輕的工程施工原則。由于在本次的水閘工程中，其閘室為一個整體的結(jié)構(gòu)，具有較大的施工寬度，在確保施工排水順利進行的基礎(chǔ)上，待基礎(chǔ)開挖結(jié)束后，優(yōu)先進行消力池、上游鋪蓋、翼墻底板、閘底板的施工，然后再對閘室胸墻等進行施工。本次水閘施工的主要流程如圖1。

圖1 水閘施工工藝流程圖

4.基礎(chǔ)的開挖及處理

4.1 基礎(chǔ)開挖

進行基礎(chǔ)的開挖要注重以下環(huán)節(jié)：

在基礎(chǔ)開挖之前，需要依照工程師所提供的有關(guān)資料對施工場地進行測量，經(jīng)工程師檢驗合格后才能進行基礎(chǔ)土方的開挖。對水閘基坑進行開挖時，多選擇專業(yè)的挖掘機以倒退的形式進行土方的開挖，并將棄料運出場地。開挖時需要對護坡邊坡及底板預留50cm左右的保護層，在進行墊層的施工前，保護層需要自上而下的用人工進行修坡、開挖，直至達到設(shè)計的高程。在基礎(chǔ)的開挖過程中，若遇到堅硬巖層可以采用淺孔爆破技術(shù)進行施工。妥善的進行基坑的排水，為保證基礎(chǔ)開挖的順利進行，在基礎(chǔ)開挖的施工過程中，對于基坑內(nèi)的積水可以借助小水閘進行排除，同時，對堤前的集水坑和排水溝系統(tǒng)加以運用，在集水坑處設(shè)置WQ型的排污潛水泵，并用水管進行引流，將水引出開挖區(qū)。

4.2 基礎(chǔ)的處理

從本次水閘工程的閘室基礎(chǔ)的實際情況出發(fā)，選擇固結(jié)灌漿的方式對基礎(chǔ)進行處理。固結(jié)灌漿所選用的基礎(chǔ)材料是水泥，同時對孔內(nèi)循環(huán)法加以運用。固結(jié)灌漿的灌漿孔呈梅花式布局，排距、孔距均控制為3m，孔深4m。灌漿前要進行壓水的試驗，還需要等閘址區(qū)內(nèi)的各項爆破作業(yè)結(jié)束后才可以進行基礎(chǔ)的灌漿。在具體的施工過程中，要對灌漿的壓力進行控制，同時需要加強對現(xiàn)場的觀測，以防止混凝土出現(xiàn)開裂、抬動、漏漿的現(xiàn)象。由于工程的工期較短，在進行閘墩立模的同時需要進行固結(jié)灌漿，期間會遇到很大的干擾性及突擊性，但采用上述方法，可以有效保障固結(jié)灌漿的合理施工質(zhì)量。

5.水閘巖基的工程開挖

5.1 石方的開挖

在本次工程建設(shè)中，排水閘的基礎(chǔ)在微風化的巖基上，閘基的工程開挖情況主要根據(jù)巖基的厚度決定，當厚度較大時，運用潛孔鉆進行自上而下的分層鉆孔，主要的開挖方向由上游至下游逐漸推進。設(shè)計的邊坡通常選擇光面爆破，水平的建基面選擇預留巖石保護層的方式。爆破的過程中多選擇乳化炸藥，然后用非電塑性的導爆管系統(tǒng)完成引爆，距離建基面不到50cm處應停止爆破，為保障建基面的質(zhì)量需采用人工撬挖的方式進行。

5.2 對石方開挖的質(zhì)量進行控制

根據(jù)有關(guān)的施工技術(shù)要求，爆破時需要對周圍的巖體建筑物進行保護，為了減少其破壞的范圍，必須確定適當?shù)谋Ｗo層厚度，嚴格把握鉆孔的方向及深度，控制好起爆的用藥量等，制定出合理科學的鉆爆技術(shù)方案，確保爆破的施工質(zhì)量。

6.水閘混凝土的施工

6.1 閘底板、護坦混凝土、消力池的施工

閘底板、護坦混凝土、消力池的施工主要是進行混凝土的澆筑，底板混凝土、護坦混凝土、消力池是與閘室的部位施工穿插進行的。施工前需要對開挖的巖基面進行清理，然后再對閘底板混凝土進行施工。混凝土澆筑的側(cè)模多選擇組合式的鋼模，木模有時也配合使用，還需用杉原木、方木、鋼管等進行加固。混凝土系統(tǒng)出料后用工程車運入倉內(nèi)，然后再用振搗器進行振搗和密實。

6.2 胸墻混凝土、閘墩的施工

胸墻混凝土、閘墩是本次工程的關(guān)鍵性部位，混凝土的澆筑不僅要內(nèi)實，對外光也有一定要求，施工的過程中必須對其加以重視。對混凝土進行澆筑的過程中，需要有專人看管，并對模板的內(nèi)撐進行拆除，然后對鋼筋進行仔細檢查并作出調(diào)整，防止移位，若發(fā)現(xiàn)移位情況，要及時進行處理。閘墩順著高度可分兩次對混凝土進行澆筑，首次澆筑胸墻的底部，第二次澆筑與胸墻及檢修橋平臺同時進行。為保障工程質(zhì)量，施工前要注意對原材料的質(zhì)量檢驗，必須與建筑質(zhì)量標準相符才能加以使用。為保障閘墩的外部美觀，根據(jù)閘墩的設(shè)計要求，一次性完成立模，其定型模板選擇特制的大塊模板，并用型鋼作為其圍檁，用拉螺栓完成加固，按2～3m一層，進行分層澆筑。

6.3 對混凝土扭面的翼墻進行施工

翼墻的模板需要在加工廠進行專門的加工，且必須按照翼墻的具體形狀對大塊的竹膠板進行加工。運輸至現(xiàn)場后再進行拼裝，接縫處還需要進行再次的精加工，保障接縫處的平順。運用鋼腳手架及拉螺栓對形狀和墻厚進行控制，同時用鋼木斜撐進行加固。墻身混凝土需要對現(xiàn)場的履帶吊加以運用，將鋼質(zhì)溜筒吊運至倉內(nèi)。混凝土澆筑采用分層的方式進行，分層的厚度在50cm以下，振搗所運用的主要是插入式振搗器，對于底板面層的振搗則選擇平板式振搗器。

6.4 采取適當?shù)闹顾胧?/h3>

在本次施工過程中均采用垂直橡膠止水片或水平橡膠止水片進行止水。止水設(shè)施的質(zhì)量好壞會對工程的質(zhì)量造成直接的影響，必須予以一定的技術(shù)保證。應盡量選擇使用整段的止水帶，減少和避免出現(xiàn)接頭，必要時可對其進行焊接或粘接。在對止水帶進行立模時，也需要采取一定的固定措施對其進行定模固定，澆筑的過程中需專人看管，以免止水帶發(fā)生移位。

6.5 閘門的施工

施工前需要對閘門進行預制，在土建工程的施工過程中，要對各門槽預設(shè)預埋件，同時對其進行制作和安裝。未安裝之前，需要按設(shè)計的基本要求，對出門槽的高程點及中心線進行測量。在對各部位進行安裝的過程中，用鋼直尺、水準儀、經(jīng)緯儀等測量工具對其進行校檢，待檢驗合格后，再及時的進行二期混凝土澆筑。本次施工所采用的安裝方法如下：首先，需要對閘門板拉及閘底板進行拼裝，待拼裝結(jié)束后，將閘門起吊于閘墩的頂后，然后將其轉(zhuǎn)正、豎直并定位，對側(cè)輪及定輪進行校準，完成升降調(diào)試后進行止水密封的安裝，最后進行沉放就位，安裝完成。

6.6 梁板柱和混凝土排架的施工

對模板進行施工可以運用鋼管進行支架的搭設(shè)，然后用組合鋼模進行立模，用卡箍進行加固。混凝土主要在場地附近的拌和站進行生產(chǎn)，用工程車運輸至澆筑點附近，然后再用履帶吊將其提升運輸至入倉，采用一次性澆筑的方式，用插入式振搗器進行振搗和密實。

6.7 交通混凝土及檢修平臺的施工

在本次工程建設(shè)中，交通混凝土和檢修平臺選擇現(xiàn)澆的方式，需要在胸墻混凝土、閘墩的工程完工之后再進行施工。在施工的過程中，對胸墻、原閘墩施工時所搭設(shè)的腳手架加以運用，進行立模和澆筑，然后用平板式振搗器和插入式振搗器進行振搗和密實，再進行人工的壓實和抹光，并采取適當?shù)臑⑺B(yǎng)護措施。

[1]郝鑫，等.高水頭平板閘門小開度的數(shù)值模擬與試驗對比[J].南水北調(diào)與水利科技.2012(01).

[2]張清華.水利工程中水閘閘墩裂縫的成因及防治措施探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2011(21).