水閘工程施工實踐與技術探討

許靜華

【摘要】隨著我國社會經濟建設的快速發展，我國水利工程建設也取得了一定的進步，在水利工程建設中水閘施工技術是其中重要的組成部分，水閘不僅能夠控制水量，而且還具有對渠道進行配水調解的作用，因此在水利工程中水閘施工技術的好壞，將會直接影響整個水利工程的施工質量和水利工程的作用。本文首先對水利工程中的水閘工程進行概述，然后具體分析了水閘工程的施工技術，以期為相關施工人員提供參考。

【關鍵詞】水利工程；水閘施工；技術應用

水閘在水利水電工程中的應用十分廣泛，多建于河道、渠系、水庫、湖泊及濱海地區，具有擋水和泄水功能的低水頭水工建筑物，主要由閘室、上游連接段和下游連接段組成。水閘在關閉的情況下，可以攔洪、擋潮、抬高水位，以滿足上游取水或通航的需要；開啟的情況下，可以泄洪、排澇、沖沙、取水或根據下游用水需要調節流量。然而，水閘工程結構構造復雜，施工環節質量控制難度大。其施工技術的好壞，將直接對工程的質量造成影響，也影響水利工程的作用。

1.水閘的施工導流與地基開挖

（1）施工導流。在引水河、渠上的導流工程應滿足下游用水的最低水位和最小流量的要求。在原河床上用分期圍堰導流時，不宜過分束窄河面寬度，通航河道尚需滿足航運的流速要求。截流方法、龍口位置及寬度應根據水位、流量、河床沖刷性能及施工條件等因素確定。截流時根據施工進度，盡可能選擇在枯水、低潮和非冰凌期對土質河床的截流段應在足夠范圍內拋筑排列嚴密的防沖護底工程，并隨龍口縮小及流速增大及時投料加固。合龍過程中，應隨時測定龍口的水力特征值，適時改換投料種類、拋投強度和改進拋投技術。

（2）排水和降低地下水位。場區排水系統的規劃和設置應根據地形、施工期的徑流量和基坑滲水量等情況確定，并應與場區外的排水系統相適應。基坑的排水設施，應根據坑內的積水量、地下滲流量、圍堰滲流量、降雨量等計算確定。抽水時，應適當限制水位下降速率。基坑的外圍應設置截水溝與圍埂，防止地表水流人。

（3）基坑開挖。基坑邊坡應根據工程地質、降低地下水位措施和施工條件等情況，經穩定驗算后確定。開挖前，應降低地下水位，使其低于開挖面0.5m。采用機械施工時，對進場道路和橋涵應進行調查和必要的加寬、加固。合理布置施工現場道路和作業場地，并加強維護。必要時，加鋪路面。基坑開挖宜分層分段依次進行，逐層設置排水溝，層層下挖。根據土質、氣候和施工機具等情況，基坑底部應留有一定厚度的保護層，在底部工程施工前，分塊依次挖除。水力沖挖適用于粉砂、細砂、砂壤土、中輕粉質壤土、淤土和易崩解的黏性土。在負溫下，挖除保護層后，應即采取可靠的防凍措施。

（4）地基處理。閘基處理比較復雜，常用的處理方法有換土法、排水法、振沖法、鉆孔灌注法等。① 換土法：當軟土層厚度不大時可全部挖除，換填砂土或重粉質壤土，分層夯實。施工時要注意排水，保證干地作業。②排水法：通常采用砂井排水法。砂井直徑一般為300～500mm，井距為井徑的4～1O倍。打設砂井的方法很多，以水射法為最好。有時也可采用塑料板排水法，層中的固結滲流水通過濾膜滲入到溝槽內，并通過溝槽從頂部的排水砂墊層中排出。塑料排水板采用導管式振動插板機埋人地層。③振沖法：是用振沖器在土層中振沖成孔，同時填以最大粒徑不超過50mm的碎石，形成碎石樁以達到加固地基的目的。振沖法所需主要機具有吊車或卷揚機、振沖器、供水泵、地面電器控制設備及排污設備等。邊振邊往孔內填料，每次填料厚度不大于800mm。振密一段上提一段，如此分層填料與振實，即形成密實的樁柱④鉆孔灌注法：施工時用大鍋錐或水沖法造孔，在孔中放入預制好的鋼筋骨架，水下澆筑混凝土即成灌注樁；再連接各樁頂成一整體，作為建筑物的承臺。樁基不僅解決了軟基承載力不足的問題，同時也增強了建筑物的抗滑穩定。

2.水閘澆筑混凝土分塊與接縫

2.1澆筑順序

水閘施工中混凝土澆筑是施工的主要環節，各部分應遵循以下施工程序：（1）先深后淺：即先澆深基礎，后澆淺基礎，以避免深基礎的施工而擾動破壞淺基礎土體，并可降低排水工作的難度。（2）先高后低：即先澆影響上部施工或高度較高的工程部位。如閘底板與閘墩應盡量安排先施工，以便上部工作橋、公路橋、檢修橋和啟閉機房施工。而翼墻、消力池的護坦等可安排稍后施工。（3）先重后輕：即先澆荷重較大的部分，待其完成部分沉陷以后，再澆筑與其相鄰的荷重較小的部分，以減少兩者間的沉陷差。（4）穿插進行：即在閘室施工的同時，可穿插安排鋪蓋上下游連接段的施工。

2.2接縫止水

為了適應地基的不均勻沉降和伸縮變形，在水閘設計中均設置溫度縫與沉陷縫，并常用沉陷縫代溫度縫作用。水閘的永久分縫有鉛直和水平的兩種，縫寬一般為10～25mm。縫中填料及止水設施。

3.水閘底板施工

（1）平底板施工。底板模板與腳手架搭設，運輸混凝土入倉前，必須在倉面上搭設縱橫交錯的腳手架。在基坑內距模板1.5～2m左右處埋設地龍木，在外側用木樁固定，作為模板斜撐。混凝土柱間距視腳手架橫梁的跨度而定，柱頂高程應低于閘底板表面。對橫圍囹與模板結合不緊密處，可用木楔塞緊，防止模板竄動。

（2）底板混凝土澆筑。水閘平底板澆筑時，一般采用逐層澆筑法；當底板厚度不大，拌和站的生產能力受到限制時，亦可采用斜層澆筑法。底板混凝土澆筑時，一般應先澆上、下游齒墻，然后再從一端向另一端澆筑。當底板混凝土方量較大，且底板順水流長度在12m以內時，可安排兩個作業組分層澆筑。首先兩組同時澆筑下游齒墻；待齒墻澆平后，將第二組調至上游澆齒墻，此時第一組則從下游向上游澆第一坯混凝土。當底板澆筑接近完成時，可將腳手架拆除，并立即把混凝土表面抹平，混凝土柱則埋人澆筑塊內作為底板的一部分。為了節省水泥，可在底板混凝土中埋人大塊石，但要注意勿砸彎鋼筋或使鋼筋錯位。拋塊石時，最好在一定部位臨時抽掉一些面層鋼筋，采取固定位置拋塊石，為了使塊石埋人一定部位，可用滾動的辦法就位。混凝土澆至接近面層鋼筋位置時，應將原鋼筋按設計要求復位。

（3）反拱底板施工。由于反拱底板一般采用土模，因此必須做好排水工作；尤其是砂土地基，不做好排水工作，拱模控制將很困難。挖模前必須將基土夯實，放樣時應嚴格控制曲線。土模挖出后，應先鋪一層10cm厚的砂漿，待其具有一定強度后加蓋保護，以待澆筑混凝土。為了減少水閘各部分在自重作用下的不均勻沉陷，可將自重較大的閘墩岸墻等先行澆筑，并在控制基底不致產生塑性開展的條件下，盡快均衡上升到頂。對于岸墻還應考慮盡量將墻后還土夯填到頂，這樣使閘墩岸墻預壓沉實，然后再澆反拱底板，從而底板的受力狀態得到改善。目前采用此法較多，對于黏性土或砂性土均可采用。采用這種施工方法，在澆筑岸、墩墻底板時，應先將接縫鋼筋一頭埋在岸、墩墻底板之內，另一頭伸人土模中，以備下一階段澆入反拱底板。岸、墩墻澆筑完畢后，應盡量推遲底板的澆筑，以便岸、墩墻基礎有更多的時間沉實。為了減少混凝土的溫度收縮應力，底板混凝土澆筑應盡量選擇在低溫季節進行，并注意施工縫的處理。

結語

水閘工程在整個水利丁程施工過程當中占有十分重要的地位，對于水利工程總體質量具有十分重要的作用。為了確保水利工程整體功能的充分發揮，要做好水閘工程的施工工作。相關的施工人員在長期的施工實踐當中應該注意積累相關的施工經驗，不斷的提升自身的專業素養，為我國水利事業的發展做出貢獻。