水利工程中的水閘施工技術實踐應用探討

□聶 勇 □董聰飛 □徐莉美（寧波四明湖建設有限公司）

1 工程概述

黃明水庫防洪閘位于浙江省余姚市梨洲街道境內，該水閘工程閘址主要位于河口大約13km位置，在水閘上游，流域的控制主要為2000km2左右，其中壩頂的高度是40m，水庫水位設計是38m。該水庫正常蓄水位是30m，其中最大一個水庫其庫容量是400萬m3。閘室段總凈寬是12m，其總的長度是18m，底板厚度是0.80m，中墩與邊墩的厚度均是1.20m，水閘總的寬度16.50m。

在該工程中，閘室位于微分化基巖，在開挖基巖以后，基于結構的實際需求，采取了固結灌漿法。在該工程水閘施工中，選用的為圍堰圍護，在進行開挖時，需在水閘圍區側位置預留相應的巖坎，該巖坎不僅可作為水利工程水閘施工基礎圍堰，同時也可作為閘室左右岸施工所需的主要道路。在本次工程中，水閘施工流程如圖1所示。

圖1 水閘施工流程圖

2 水閘施工實踐應用

2.1 土方開挖與填筑

第一，在進行土方開挖與填筑之前，首先應該對其施工方案進行仔細的研究和優化，明確排水措施與定降措施，實施挖填平衡的計算，并合理進行相應的調配。在規劃以及設置施工場區的排水系統時，應嚴格按照當地實際地形條件與施工過程基坑滲水量以及徑流量等相關情況來明確，必須要確保其可適應場區外的這些排水系統。此外，在降水中，可基于工程實際地質情況與水文情況來選擇相應的降水方式，一般常用的降水方式有兩種，即井點降水或者集水坑降水，若有必要，還可輔以相應的截滲措施，其中井點降水法一般用于有承壓水土層或者砂壤土中。

第二，在基坑的開挖之前，首先應該將地下水位進行降低，通常情況下，應該比開挖面低于大約0.50m左右。在開挖過程中，最好采取分層分段來依次實施，同時逐層進行排水溝的設置，逐層向下進行開挖。

第三，在進行土方填筑之前，應該將基坑底部所有的雜物以及積水清除干凈，所用填筑料必須要滿足設計的需求，鋪土的厚度應該控制在15～30m區間內，并將其密實。在岸墻翼墻后進行填土時，必須要在清理且整修完墻背與伸縮縫合格以后，才可進行回填，同時填土應該均衡向上升，其中接近于岸坡、岸墻以及翼墻的這些回填土應該用小型機具或者采取人工的方式來夯壓密實，并將鋪土的厚度適當地進行減薄。而在分段位置，則應該留有一定的坡度，采取相應的錯縫搭接的方式，接著再將其密實。此外，在墻后填土與筑堤時，應該綜合考慮關于沉降量的預加。

2.2 地基處理

在進行基礎開挖時，可根據工程的實際情況與施工場地的地形情況來明確開挖方式，若采用的是倒退開挖方式，則應該在底板與護坡邊坡位置處預留大約0.50m的保護層。而在文章所闡述的這一工程實例，采用的開挖方式為預裂爆破，通過這種開挖方式，可有效降低對周圍已建構筑物的干擾與影響。

在本工程中，對地基的處理主要采取的是固結灌漿法，該方法所用材料主要為水泥，固結灌漿孔布局形式為梅花式，其中孔距與排距控制在3m，孔深為4m。在進行灌漿之前，需實施相應的壓水試驗，待閘址內各爆破作業完成以后才可實施灌漿。固結灌漿施工流程如下：定孔—鉆孔—沖洗—灌漿—封孔，在灌漿過程中，灌漿壓力應該保持不變，而反之則注入率應該持續的減少，要注意的是在每一次進行灌漿的時候，都要進行漿液比重的測讀，可借助于比重計來完成該項工作，待其滿足要求以后才可灌漿。

2.3 水閘混凝土施工

第一，閘底板、消力池以及護坦混凝土施工。在施工之前，應該清理干凈開挖巖基面，接著再實施閘底板混凝土施工。在澆筑中，所用側模一般為組合式鋼模，有時也可輔以木模來使用，此外還需利用鋼管、杉原木以及方木等來加固。在進行模板的拆除時，其中承重側面模板的拆除應該在混凝土強度滿足其表面與棱角不會因為模板的拆除而受到損傷時，才可進行拆除，而在墩、柱或者墻等部位進行拆除時，則不可低于3.50 MPa。在進行承重模板與支架的拆除時，其混凝土必須要滿足以下強度才可拆除，跨度低于2m的懸臂梁，其強度應該為70%；跨度超過2m的懸臂板，其強度為100%。

第二，采取相應的止水措施。止水措施就是借助于水平橡膠止水片或者垂直橡膠止水片來止水。在安裝止水之前，事先應該對加工缺陷進行檢查與校正，將止水表面處理干凈并平直。在安裝過程中，止水片中線應該和縫中線重合，且偏差不可超過±5 mm，其中在平段傾斜誤差上，橡膠止水片應該不超高±10mm，而紫銅止水片則不可超過±5mm。此外，對埋設在止水片位置的模板還應實施相應的分縫，利用兩片模板來固定止水片。止水縫部位的混凝土澆筑應注意事項有：水平止水片應在澆筑層的中間，在止水片高程處，不得設置施工縫。澆筑混凝土時，不得沖撞止水片，當混凝土將淹沒止水片時，應再次清除其表面污垢。振搗器不得觸及止水片。嵌固止水片的模板應適當推遲拆模時間。

第三，閘門預埋件的安裝。在進行預埋件安裝之前，應首先對孔口中心線與門槽橫向中心線之間的交點進行測放，將其作為預埋件測定中心點，同時把安裝控制點測放于底板與門周圍閘墻面位置。在安裝時，首先進行主、反以及側軌的安裝，在初測定位了預埋件以后，應先通過點焊來固定，接著借助于相關儀器測量來進行測量，待各指標滿足要求以后，才可正式進行加固與焊接。關于預埋件固定方式，應結合不同位置預埋件來選擇相應的固定方式，若預埋件在現澆混凝土的表面，角鋼或者尺寸比較小的這些預埋件可直綁于主筋上，而面積較大的這些預埋件除了要利用錨筋固定以外，還應在其上部點焊相應的角鋼，從而防止預埋件出現位移；若預埋件在混凝土側面，對于面積較小的預埋件可事先打孔，接著再利用木螺絲或者鐵釘將其固定于木模板。為了使預埋件能夠準確安裝牢固不移位，預埋件處可以采用二次澆筑，澆筑二期混凝土時，應采用補償收縮細石混凝土，并細心搗固，不要振動已裝好的金屬構件。門槽較高時，不要直接從高處下料，可以分段安裝和澆筑。二期混凝土拆模后，應對埋件進行復測，并做好記錄，同時檢查混凝土表面尺寸，清除遺留的雜物、鋼筋頭，以免影響閘門啟閉。

第四，閘門板安裝。在本次工程項目中，所用閘門的外形尺寸與安裝尺寸如表1所示。在進行支鉸座的安裝時，借助于葫蘆把鉸座吊起，并和預埋螺栓對準，事先將螺孔留出，且不可擰緊，在鉸座位置調整好后再擰緊。將門葉下半節位置吊入門槽，在拼裝支壁之前借助于拉鏈葫蘆固定好下半節，接著再把支臂吊入至門槽，對安裝尺寸進行檢查，待尺寸合格后再焊接。焊接結束以后，再來進行各方向的調整，確保上下半節吻合，利用臨時螺栓來固定，對安裝的尺寸進行復查，待復查無誤以后再最后組裝焊接。在閘門安裝結束以后，應將安裝所用的這些臨時焊件拆除，修整焊縫，將埋件表面與門葉上雜物清除干凈。見表1。

表1 所用閘門外形尺寸與安裝表

第五，卷揚式啟閉機安裝。卷揚式啟閉機由電動機、減速箱、傳動軸和繩鼓所組成。本工程采用的是電力驅動減速齒輪，從而驅動纏繞鋼絲繩的繩鼓，借助繩鼓的轉動，收放鋼絲繩使閘門升降。安裝順序為：在啟閉機平臺混凝土澆筑時埋入機架基礎螺栓和支承墊板，在支承墊板上放置調整用楔形板。安裝機架。按閘門實際起吊中心線找正機架的中心、水平、高程，擰緊基礎螺母，澆筑基礎二期混凝土，固定機架。在機架上安裝、調整傳動裝置，包括：電動機、彈性聯軸器、制動器、減速器、傳動軸、齒輪聯軸器、開式齒輪、軸承、卷筒等。安裝完畢后，應檢查傳動系統的準確性、靈活性，并檢查各部分的可靠性，在使用過程中要注意加潤滑機油對繩索進行保養。

3 結語

本工程在施工過程中嚴格按照規范程序施工，從而避免了混凝土裂縫、閘門閉合不嚴漏水、啟閉機升降不靈活等常見病害，并順利通過了完工驗收；綜上所述，在水閘施工中，應結合工程項目自身的特點，選用正確且合理的施工方式，從而使水利工程項目建設得以正常進行，確保水閘施工質量達到要求，保障水利工程建設質量。

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