摘要:隨著水利施工項目的不斷增加,水閘作為水利施工中非常重要的組成部分,其在進行設計與施工的時候,必選結合實際情況,予以有效控制。怎樣實現水閘設計的合理性、經濟性、安全性,提高水閘施工質量,是設計人員急需解決的重要問題。本文在分析水閘組成及水閘施工特點的基礎上,闡述水閘施工的實施難點與有效控制。
關鍵詞:水利施工;水閘施工技術;難點;控制
水閘施工是一項較為常見的水利施工,主要包括堤圍、各種水閘、電排站等水利工程項目。現階段,我國水閘施工規模較為落后,運行效率較差,施工技術與質量難以控制,經常出現一些施工安全事故。為此,在水利工程水閘施工中,一定要克服施工技術難點,對施工質量進行有效控制,確保水利工程整體施工質量達標。
一、水閘組成
水閘主要是由閘室、上游、下游連接組成。閘室作為水閘主體,內設閘門、閘墩、工作橋等。閘門作用就是控制閘流量與擋水,閘墩作用就是支撐閘門、工作橋等組件與分隔閘孔。閘室分別與其它構筑物或者上游、下游連接段予以連接。上游連接段主要就是在兩岸設置翼墻與護坡,在河床設置鋪蓋、防沖槽、護堤,使水流可以平穩的進入閘室,避免水流對河床的沖刷,進而保護兩岸。下游連接段主要包括護坦、防沖槽、消力池、護坡等,對出閘水予以引導,使其可以均勻擴散,并且減緩流速,降低過閘水的剩余作用,避免水流對河床與兩岸產生沖刷作用。
二、水閘施工特點
在設計閘室的時候,必須具備足夠的抗滑穩定性,水閘關門擋水時,閘室需要承受上游、下游的水位差壓力,非常可能導致閘室出現滑動。同時,在上游、下游水位差作用下,水沿著上游閘基,繞過兩岸連接構筑物向下游滲透,產生一定的滲透壓力,會對兩岸連接構筑物與閘基產生不利影響,尤其是建設在土基上的水閘,因為土體的抗滲穩定性較差,非常容易出現滲透變形的情況,導致施工不安全。所以,在建設水閘的時候,必須綜合考慮地質條件、兩岸連接構筑物、水位差等因素,保證兩岸及閘基具有良好的抗滲穩定性,進而確保施工質量達標。在開門泄水的時候,閘室總寬度一定要滿足設計流量需求。閘孔徑可以按照閘門形式與使用要求進行確定。由于過閘水流速比較大,形態比較復雜,兩岸與河床非常容易受到沖刷,所以,必須采取有效的防沖消能策略。針對建設在平原區域的水閘而言,地基主要為軟土地基,承載力較小,壓縮性較大,在水閘自動作用與外荷載作用下,非常容易出現沉陷的現象,導致翼墻或者閘室出現下沉、傾斜的情況,甚至出現結構斷裂不能正常運行的問題。所以,在設計翼墻、閘室結構、尺寸的時候,必須充分考慮地基條件,保證其受力均勻,有效控制其承載力,妥善處理地基,避免出現沉陷問題。
三、水利施工中水閘施工技術的實施難點與有效控制
(一)導流施工
在水閘導流施工中,主要包括兩個部分:一是,圍堰擋水。根據水閘施工的實際情況,按照先下后上、先重后輕的原則展開施工,對閘底板、消力池、圍區側底板、翼墻底板進行優先施工,之后進行胸墻、上部結構施工。二是,基坑排水。在水閘底板施工中,借助現有圍堤水閘進行早期排水,同時在底板施工前期修筑小隔堤予以擋水,在基坑周圍設置排水溝,并且設置集水坑,采用潛水泵明排形式,在水閘與護坡具備通水條件之后,按照工期進度要求,進行開挖控制。
(二)基礎施工
在水閘基礎施工中,主要包括兩個部分:一是,基礎開挖。在土方開挖施工之前,需要進行放樣測量,對開挖線進行標示,施工中禁止出現超挖現象。在邊坡、底板處預留保護層,采取自上而下的人工開挖,預留50cm的保護層,同時修筑邊坡,達到設計高程;按照有關技術規范標準開挖邊坡,使其達到設計高程。在挖掘基坑的時候,選用1m3的挖掘機進行。二是,基礎處理。平原區域的土基埋藏厚度比較大,導致地基承載力較小,在傳統設計中,不適合選用天然地基作為持力層,需要予以人工加固或者運用樁基礎,然而,通過這樣的處理之后,不僅會增加施工成本,還不會達到理想效果。所以,在軟粘土地基上部運用整體剛度較好的箱涵式結構,選用天然地基與樁基礎共同作用的水閘,不僅可以達到加固效果,還可以取得良好的經濟效益。在施工中,為了避免出現機械作用力不平衡的情況,影響水閘使用效果,可以在閘側墻下部打入松樁,兩側對稱填土,保持平衡。
(三)閘室底板混凝土施工
針對閘室底板混凝土施工而言,可以采用分縫分塊澆筑。首先,在閘室施工中,可以穿插進行閘室底板混凝土施工、消力池施工、護坦混凝土施工。在施工前,對土基開挖面進行清理,在驗收合格之后,展開閘室底板混凝土施工。在混凝土澆筑之前,需要清理建設基面,并且排除積水,在質量驗收合格之后,才可以正式施工。在側模混凝土澆筑施工中,可以選用組合鋼模,部分選用木模,用杉原木、方木、鋼管等予以加固,保證其具有足夠強度與剛度的條件下,予以有效施工,避免出現變形現象。在安裝鋼筋之后,對安裝平面位置予以確定,有效控制高程,在質量檢驗合格之后,進行焊接與綁扎。在底板混凝土施工中,當混凝土強度達到設計要求之后,才可以進行拆模,之后截除多余的拉桿,用水泥砂漿抹平,避免鋼筋銹蝕,確保施工質量達標。
(四)閘墩施工
在閘墩施工中,主要包括兩大難點:一是,閘墩模板安裝。保證閘墩模板具有足夠的剛度與強度,這樣才可以保證混凝土一次澆筑達到設計高程。在此基礎上,閘墩模板安裝選用“鐵板螺栓、對拉撐木”立模支撐法。在水閘施工中運用此種方法,具有施工方便的特點,但是需要消耗大量的鋼材與模板,為此,需要慎重選擇。二是,閘墩混凝土澆筑。在澆筑混凝土之前,需要開展清倉工作,堵塞所有小孔。通過此施工過程,不僅可以實現每塊底板閘墩混凝土的均衡提升,還可以解決流態混凝土入倉不足。在落差超過2m的時候,流態混凝土就會出現下落現象,產生離析,為了解決這個問題可以在倉內每隔2-3m設置一組溜管,進行分段澆筑,將澆筑厚度控制在30cm上下。
(五)止水施工
止水施工質量對水閘工程整體施工質量有著直接的關系,所以,一定要采取可靠的施工技術,確保止水施工質量達標。在立模時,采用定型模板對止水帶予以固定,在進行澆筑的時候,需要安排專門人員進行值班,避免出現止水帶移位的現象。用橡膠止水制作水平止水片與垂直止水片,避免出現接頭;同時,止水帶進行整段使用,并且運用自制專用模具配合強力膠予以焊接或者粘連。
結束語
總而言之,相較于其它工程施工而言,水閘施工難度更大,對水利施工效益影響也比較大,所以,要對施工實踐進行不斷的思考與探索,勇于創新,積極引進一些先進施工技術與施工材料,明確其施工特性,結合施工現場的具體情況,對施工方案予以改進與優化,盡可能提高施工質量,實現水利水閘施工的經濟效益與社會效益。
參考文獻:
[1]劉揚,周景峰,黃運玉,等.水閘施工技術在水利工程中的應用分析(2900)[J].城市建設理論研究(電子版),2013(11).
[2]趙偉.水閘施工技術難點及控制[J].城市建設理論研究(電子版),2013(01).
[3]李甲榮,曾斯亮.水閘工程施工實踐與技術探討[J].中國科技博覽,2012(14).
[4]陳銳鋒.淺談水閘設計時問題分析及應用[J].城市建設理論研究(電子版),2014(17).
[5]平自平.石方爆破開挖技術在某海堤水閘基坑施工中的應用探討[J].黑龍江水利科技,2011(02).
摘要:隨著水利施工項目的不斷增加,水閘作為水利施工中非常重要的組成部分,其在進行設計與施工的時候,必選結合實際情況,予以有效控制。怎樣實現水閘設計的合理性、經濟性、安全性,提高水閘施工質量,是設計人員急需解決的重要問題。本文在分析水閘組成及水閘施工特點的基礎上,闡述水閘施工的實施難點與有效控制。
關鍵詞:水利施工;水閘施工技術;難點;控制
水閘施工是一項較為常見的水利施工,主要包括堤圍、各種水閘、電排站等水利工程項目。現階段,我國水閘施工規模較為落后,運行效率較差,施工技術與質量難以控制,經常出現一些施工安全事故。為此,在水利工程水閘施工中,一定要克服施工技術難點,對施工質量進行有效控制,確保水利工程整體施工質量達標。
一、水閘組成
水閘主要是由閘室、上游、下游連接組成。閘室作為水閘主體,內設閘門、閘墩、工作橋等。閘門作用就是控制閘流量與擋水,閘墩作用就是支撐閘門、工作橋等組件與分隔閘孔。閘室分別與其它構筑物或者上游、下游連接段予以連接。上游連接段主要就是在兩岸設置翼墻與護坡,在河床設置鋪蓋、防沖槽、護堤,使水流可以平穩的進入閘室,避免水流對河床的沖刷,進而保護兩岸。下游連接段主要包括護坦、防沖槽、消力池、護坡等,對出閘水予以引導,使其可以均勻擴散,并且減緩流速,降低過閘水的剩余作用,避免水流對河床與兩岸產生沖刷作用。
二、水閘施工特點
在設計閘室的時候,必須具備足夠的抗滑穩定性,水閘關門擋水時,閘室需要承受上游、下游的水位差壓力,非常可能導致閘室出現滑動。同時,在上游、下游水位差作用下,水沿著上游閘基,繞過兩岸連接構筑物向下游滲透,產生一定的滲透壓力,會對兩岸連接構筑物與閘基產生不利影響,尤其是建設在土基上的水閘,因為土體的抗滲穩定性較差,非常容易出現滲透變形的情況,導致施工不安全。所以,在建設水閘的時候,必須綜合考慮地質條件、兩岸連接構筑物、水位差等因素,保證兩岸及閘基具有良好的抗滲穩定性,進而確保施工質量達標。在開門泄水的時候,閘室總寬度一定要滿足設計流量需求。閘孔徑可以按照閘門形式與使用要求進行確定。由于過閘水流速比較大,形態比較復雜,兩岸與河床非常容易受到沖刷,所以,必須采取有效的防沖消能策略。針對建設在平原區域的水閘而言,地基主要為軟土地基,承載力較小,壓縮性較大,在水閘自動作用與外荷載作用下,非常容易出現沉陷的現象,導致翼墻或者閘室出現下沉、傾斜的情況,甚至出現結構斷裂不能正常運行的問題。所以,在設計翼墻、閘室結構、尺寸的時候,必須充分考慮地基條件,保證其受力均勻,有效控制其承載力,妥善處理地基,避免出現沉陷問題。
三、水利施工中水閘施工技術的實施難點與有效控制
(一)導流施工
在水閘導流施工中,主要包括兩個部分:一是,圍堰擋水。根據水閘施工的實際情況,按照先下后上、先重后輕的原則展開施工,對閘底板、消力池、圍區側底板、翼墻底板進行優先施工,之后進行胸墻、上部結構施工。二是,基坑排水。在水閘底板施工中,借助現有圍堤水閘進行早期排水,同時在底板施工前期修筑小隔堤予以擋水,在基坑周圍設置排水溝,并且設置集水坑,采用潛水泵明排形式,在水閘與護坡具備通水條件之后,按照工期進度要求,進行開挖控制。
(二)基礎施工
在水閘基礎施工中,主要包括兩個部分:一是,基礎開挖。在土方開挖施工之前,需要進行放樣測量,對開挖線進行標示,施工中禁止出現超挖現象。在邊坡、底板處預留保護層,采取自上而下的人工開挖,預留50cm的保護層,同時修筑邊坡,達到設計高程;按照有關技術規范標準開挖邊坡,使其達到設計高程。在挖掘基坑的時候,選用1m3的挖掘機進行。二是,基礎處理。平原區域的土基埋藏厚度比較大,導致地基承載力較小,在傳統設計中,不適合選用天然地基作為持力層,需要予以人工加固或者運用樁基礎,然而,通過這樣的處理之后,不僅會增加施工成本,還不會達到理想效果。所以,在軟粘土地基上部運用整體剛度較好的箱涵式結構,選用天然地基與樁基礎共同作用的水閘,不僅可以達到加固效果,還可以取得良好的經濟效益。在施工中,為了避免出現機械作用力不平衡的情況,影響水閘使用效果,可以在閘側墻下部打入松樁,兩側對稱填土,保持平衡。
(三)閘室底板混凝土施工
針對閘室底板混凝土施工而言,可以采用分縫分塊澆筑。首先,在閘室施工中,可以穿插進行閘室底板混凝土施工、消力池施工、護坦混凝土施工。在施工前,對土基開挖面進行清理,在驗收合格之后,展開閘室底板混凝土施工。在混凝土澆筑之前,需要清理建設基面,并且排除積水,在質量驗收合格之后,才可以正式施工。在側模混凝土澆筑施工中,可以選用組合鋼模,部分選用木模,用杉原木、方木、鋼管等予以加固,保證其具有足夠強度與剛度的條件下,予以有效施工,避免出現變形現象。在安裝鋼筋之后,對安裝平面位置予以確定,有效控制高程,在質量檢驗合格之后,進行焊接與綁扎。在底板混凝土施工中,當混凝土強度達到設計要求之后,才可以進行拆模,之后截除多余的拉桿,用水泥砂漿抹平,避免鋼筋銹蝕,確保施工質量達標。
(四)閘墩施工
在閘墩施工中,主要包括兩大難點:一是,閘墩模板安裝。保證閘墩模板具有足夠的剛度與強度,這樣才可以保證混凝土一次澆筑達到設計高程。在此基礎上,閘墩模板安裝選用“鐵板螺栓、對拉撐木”立模支撐法。在水閘施工中運用此種方法,具有施工方便的特點,但是需要消耗大量的鋼材與模板,為此,需要慎重選擇。二是,閘墩混凝土澆筑。在澆筑混凝土之前,需要開展清倉工作,堵塞所有小孔。通過此施工過程,不僅可以實現每塊底板閘墩混凝土的均衡提升,還可以解決流態混凝土入倉不足。在落差超過2m的時候,流態混凝土就會出現下落現象,產生離析,為了解決這個問題可以在倉內每隔2-3m設置一組溜管,進行分段澆筑,將澆筑厚度控制在30cm上下。
(五)止水施工
止水施工質量對水閘工程整體施工質量有著直接的關系,所以,一定要采取可靠的施工技術,確保止水施工質量達標。在立模時,采用定型模板對止水帶予以固定,在進行澆筑的時候,需要安排專門人員進行值班,避免出現止水帶移位的現象。用橡膠止水制作水平止水片與垂直止水片,避免出現接頭;同時,止水帶進行整段使用,并且運用自制專用模具配合強力膠予以焊接或者粘連。
結束語
總而言之,相較于其它工程施工而言,水閘施工難度更大,對水利施工效益影響也比較大,所以,要對施工實踐進行不斷的思考與探索,勇于創新,積極引進一些先進施工技術與施工材料,明確其施工特性,結合施工現場的具體情況,對施工方案予以改進與優化,盡可能提高施工質量,實現水利水閘施工的經濟效益與社會效益。
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[2]趙偉.水閘施工技術難點及控制[J].城市建設理論研究(電子版),2013(01).
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