賀 偉
中牟縣水利施工總隊,河南鄭州 451450
隨著我國經濟發展和社會進步,水利工程發揮了越來越重要的作用。而在所有的水利工程中,水閘都是其中的重要組成部分,其承擔著調節水利工程上下游水位,在汛期對水位進行有效控制等重要的功能。然而,水閘往往由于施工中的一些技術因素,受到的一些侵害因素的影響,產生老化問題,從而對水閘運轉造成不利影響。所以,施工單位要從水閘的施工環節開始,提高施工的質量從而保證水閘功能的正常發揮,為水利工程的整體作用的實現提供可靠的保障。
水利工程中水閘施工過程中必須積極應用先進的施工技術,這是保證施工質量的基礎。同時施工單位也要高度重視技術應用的有效性,才能真正發揮技術優點,提高施工質量。所以,施工單位應對施工現場增強管理的科學性,根據工藝流程的要求對施工人員的操作加以規范,同時要對施工質量加強檢查監督,從而促進施工質量的提高。特別是在開工建設前應做好各項準備,為后續的施工作業創造良好的條件。
由于水利工程中水閘的施工環境比較惡劣,且施工難度比較大,因此在技術應用時必須保證施工的安全。施工單位應在施工過程中加強對現場的安全管理措施,及時發現安全隱患問題,并采取有效的措施進行排除。另外,施工企業還應建立完善的安全管理機制,做好各項安全防護措施,并制定科學的應急處置方案。同時要對全體員工加強安全教育和宣傳,促使其提高安全意識,科學規范的應用各項施工技術,這樣才能真正實現技術應用的成效,從而保證工程的施工質量。
2.1.1 修筑圍堰
在修筑圍堰時要首先抽水干塘,然后才能進行開挖施工,。圍堰的頂寬應超過5m。在圍堰的迎水側應采用油布進行布設,并對其進行固定,如果建設工期跨汛期時,應用編織袋裝土在迎水側的圍堰頂部修筑臨時性的防洪設施。
2.1.2 開挖基坑
施工時應嚴格按照基坑樣線開挖作業,并嚴格按照自上而下的順序,依次分層分段施工。另外,需要留出合理坡勢,為排水創造有利條件,防止積水影響邊坡的穩定性。
如果工程地基存在深層淤土或者軟土時,應通過換墳法對其進行處理加固,即挖出基坑內的所有淤土和軟土,再用具有較高壓密性的灰土等進行回填,并逐層夯實,使其成為有效的持力層結構。在換土時應保持基坑邊坡的穩定性以及回填土的性能。對回填土進行夯實作業時應注意每層的厚度應保持在30cm以內。
在澆筑施工時應嚴格按照施工設計方案,首先進行閘底板鹼的施工,然后在閘室施工過程中穿插護坦鹼和消力池的施工。施工時應首先檢查荃的質量和性能,然后才能進行澆筑,并對其進行振搗密實。
水利工程中水閘的閘門一般面積都比較大,同時在施工中采用的是現場組織方式來減少運輸的難度。為了保證閘門的穩固性,首先要嚴格控制閘門的質量,在采購閘門時應選擇質量信譽比較好的生產廠家作為供貨商,并對其生產材料進行質量檢測,同時應對其合格證等相關證明文件的完整性和時效性進行檢查。在安裝施工時應保證焊接的質量,并嚴格按照規范的施工程序進行施工作業。
對水閘閘室進行糾偏加固處理時,應在沉降相對較小的閘室一側密集設置鉆孔,然后可以通過分期分批的方式,按照施工計劃對鉆孔內部的軟淤泥依次進行適量的掏取,以減少地基在局部區間內所產生的應力作用,并促使軟土向該側移動,這樣閘室該側的沉降量也就會相應的加大,從而實現糾偏處理的目的。這種施工技術的基本原理是通過解除應力的方法來糾偏閘室。在實際應用中要注意的是,不能對基地內進行陶土施工,也不能掏取較硬的土質,同時掏土時應進行掏取鉆孔深處的淤泥,以上是該糾偏處理的主要技術特點。
在修補水閘裂縫時的加固施工技術有表面覆蓋技術、灌漿技術以及鑿槽充填技術等多種技術措施,在實際應用中應根據實際情況,合理選擇相應的加固施工技術。
在對地基滲漏問題進行加固處理時應根據提高地基抗滲坡降、并促使水利滲透坡降降低的原則,采取有效的加固施工技術來將滲透坡降控制在安全范圍內。基礎滲漏的主要加固施工技術包括對下游排水設施進行修復,拆除坦底部的保護性反濾層,并對上游設施中的防滲覆蓋適當加長的方法;為下游護坦的海漫部分增設排水反濾設施的重新修復方法;采用灌漿處理技術對閘基進行加固施工的方法;以及對閘基板樁進行修補的方法。
而在修復側向滲漏問題時,則可以采用灌漿處理技術、開挖回填閘背填土技術、加長或者加速刺墻技術以及垂直止水技術等進行加固施工。
對受損的消能防沖設施進行加固施工時,應綜合運用工程技術手段以及非工程的管理措施,以提高加固處理的效果。所謂非工程的管理措施,其核心是改善并提高對水閘運行方式的管理水平,通過管理運行方式的優化來提高消能防沖的能力。如果受損的原因是該設施結構本身存在設計上的缺陷或者是原有的水力條件出現了變化時,則必須對消能防沖設施重新進行結構設計施工,以完善消能防沖設施的各項功能。對間斷進行加固處理時,要保證土工施工時所使用的非織造類土工織物等合成材料的反濾性能能夠達到技術要求,同時也可以采取設置反濾層的方式來取代沙礫料的使用,從而減少由于沙礫料級配問題而對消能工程的穩固性造成的影響。
一些過去建設的水利工程由于受到經濟以及技術水平的制約,水閘門往往采用鋼筋混凝土結構,在長期使用后,老化現象比較嚴重。因此在現實條件下,只要有充足的資金保障,就應對閘門的傳統混凝土結構進行更換,采用新型的鋼結構閘門。同時,部分中小水利工程的水閘沒有設置備用閘門和檢修閘槽等設施,閘門一旦損壞就會對水利工程整體的安全性和功能性造成嚴重的影響。所以應為這類水利工程增設備用閘槽,以保證水閘的正常運轉。
維修加固水閘的啟動系統時,應采用先進的技術手段對其控制和供電線路加以現代化改造,并對各種輔助性設施的功能加以完善,提高水閘啟閉系統的自動化水平。
3.5.1 對鋼筋銹蝕和碳化問題的加固處理技術
在對碳化問題進行加固處理時,要根據碳化位置的不同以及深度的不同而采用相應的處理技術。處理時應先鑿去已經發生碳化的部分,并對其表面進行清理,然后用比原設計標準等級更高的混凝土對其進行加固。
而在處理鋼筋的銹蝕問題時,要首先進行除銹,然后通過環氧厚漿等涂料對其進行封閉處理。
3.5.2 對混凝土結構表面的剝蝕問題進行加固處理的技術應用
如果混凝土的表面出現剝蝕現象時,對于沒有粗骨料露出表面的位置可以直接通過水磨石機對其表面進行平整打磨處理,施工中要注意保護好未發生損壞的部位。如果混凝土表面發生了較大深度的剝蝕情況時,應首先清洗發生剝蝕的混凝土表面,然后根據實際情況選擇修補材料對其進行修補加固。在修補以及選擇材料時要全面考慮侵蝕的具體類型以及混凝土的性能和結構特點,并結合環境條件、技術水平以及經濟性等多種因素,合理選擇修補材料和相應的加固技術,比如在修補混凝土的淺表損傷時可以采用樹脂砂漿或者PCM等材料進行涂抹加固。
水閘是水利工程中的重要設施之一,對于水利工程功能的實現具有十分重要的作用。但是水閘經過長期的使用后會在各種侵害因素的影響下受到損壞,影響其正常功能的發揮。因此,施工單位應積極應用各種先進的加固施工技術,對水閘結構的破壞變形問題、地基滲漏問題,以及混凝土結構的劣化問題等進行有效的加固處理,以提高水閘結構的安全可靠,才能保證水閘以及水利工程整體功能的有效性和完整性,從而實現水利工程的經濟效益和社會效益,并促進我國水利建設水平的發展和提高。