水利水電工程水閘施工技術(shù)與管理

張磊

（連云港市贛榆水利建筑安裝工程公司 江蘇省連云港市 222100）

1 水閘施工的特點(diǎn)

由于水閘和船閘的施工特點(diǎn)，一般情況下要求在枯水期內(nèi)完成施工任務(wù)，因此施工時(shí)間只有7個(gè)月左右時(shí)間；由于水閘施工的地理位置均在河口地區(qū)，淤泥層的厚度比較大，在施工中造成了一定的難度；水閘的建設(shè)工程其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，屬于水工建筑物，其結(jié)構(gòu)異性比例大，往往會(huì)造成材料和設(shè)備的周轉(zhuǎn)使用率下降，是造成施工成本大的重要因素。

混凝土建筑物在施工前首先要確定混凝土的配合比，就是確定混凝土中各種礦物質(zhì)的含量以及減水劑、水泥等主要材料的使用參量。在混凝土的拌合前需要做好預(yù)冷措施，降低混凝土的出機(jī)溫度，在運(yùn)輸過程中對(duì)混凝土運(yùn)輸車輛要進(jìn)行防熱隔熱處理，確保入模前的混凝土溫度降低；船閘以及水閘由于其工作的環(huán)境都離不開水域，因此在建筑過程中，特別要注意做好防水防滲處理，避免在使用過程在有滲水現(xiàn)象導(dǎo)致工程質(zhì)量出現(xiàn)問題。

2 施工案例概況

某環(huán)島提水閘結(jié)構(gòu)為敞開式閘室結(jié)構(gòu)，閘室采用兩孔一聯(lián)整體結(jié)構(gòu)，閘底板采用厚2.0m厚的平底板，閘墩為實(shí)體結(jié)構(gòu)，中間縫墩設(shè)計(jì)為鉛直通縫，分別為縫墩3m、中墩2m、邊墩2.5m的結(jié)構(gòu)，擋水墻前邊緣寬度設(shè)計(jì)75m。

水閘堰頂?shù)母叱虘?yīng)與河流渠底的設(shè)計(jì)高程齊平，為-2.5m。閘室順?biāo)飨虻牧鞒涕L度為25m，閘頂高程9m，左右分別布置海堤與公路連接，公路橋面寬度為8m，公路橋在靠海的外側(cè)布置電纜溝和油管溝，管溝的頂高程昱公路橋高程齊平，為8.5m；為了確保工作閘門的支撐和檢修需要，管溝靠海一側(cè)的高程應(yīng)降為5m。

水閘閘門采用翻轉(zhuǎn)式平板閘門，閘門的分布為河內(nèi)一側(cè)一道檢修門槽，外海一側(cè)一道檢修門槽。在水閘閘室施工時(shí)可分段進(jìn)行澆筑，共分為2段，每段3層進(jìn)行施工，澆筑混凝土的總方量為6100m3，綁扎鋼筋240T，分層澆筑混凝土量分別為，單段1層混凝土1660m3（左岸520m3）；2層混凝土890m3（左岸560m3）3層澆筑混凝土600m3（左岸375m3）4層（橋墩）澆筑混凝土370m3（左岸230m3）。

3 水閘施工技術(shù)要求分析

3.1 基層處理

水閘施工中，基礎(chǔ)施工多采用倒退開挖的方式，這樣可以把廢料清除到施工場(chǎng)地外邊。基礎(chǔ)開挖中，要預(yù)留50cm左右的地板和邊坡保護(hù)層。之后依照從上到下的順序人工進(jìn)行修坡，修完后進(jìn)行保護(hù)層和墊層的施工。達(dá)到施工規(guī)定要求方可完成施工作業(yè)。在開挖施工進(jìn)行時(shí)，如果遇到堅(jiān)硬巖石層，可選擇淺孔爆破，用污水泵將基坑里邊的水排出。水閘基礎(chǔ)處理時(shí)，要按照閘室的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)固結(jié)灌漿的方法對(duì)閘室基礎(chǔ)做處理。灌漿施工之前，要完成爆破作業(yè)和壓水試驗(yàn)，之后方可進(jìn)行灌漿施工。灌漿施工采用水泥進(jìn)行孔內(nèi)的固結(jié)灌漿，灌漿的孔距和排距之間為3cm，孔深設(shè)計(jì)為4cm，布置為梅花形。施工中要控制好壓力，避免出現(xiàn)漏漿、開裂。這樣可以有效提高水閘地基的質(zhì)量。

3.2 鋼筋工程

施工中使用鋼筋需要用板車將鋼筋運(yùn)輸至施工場(chǎng)地，再用吊裝機(jī)械將其卸在鋼筋加工棚進(jìn)行下料和綁扎。鋼筋在運(yùn)輸中要保持鋼筋的形狀不能折彎，鋼筋的原材料在存放時(shí)要進(jìn)行下墊上蓋，防治雨水淋濕。進(jìn)行綁扎和安裝時(shí)要清理鋼筋表面的銹蝕，并在鋼筋和模板之間涂抹廢機(jī)油并采用水泥墊塊進(jìn)行隔離，保護(hù)層墊塊的強(qiáng)度必須大于混凝土強(qiáng)度。搭筋在搭接過程中要使用電渣壓力焊接工藝，水平焊接的鋼筋要采用閃光對(duì)接焊的工藝。

3.3 模板工程施工

水閘閘室施工采用定性組合鋼模，模板需要在加工場(chǎng)地進(jìn)行預(yù)拼裝，然后運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，模板加工廠需要配備至少一臺(tái)50t的履帶式吊機(jī)進(jìn)行模板拼裝和倒運(yùn)作業(yè)。

3.3.1 水閘一層閘室施工

在進(jìn)行閘室1層模板支立時(shí)，應(yīng)該在底口采用預(yù)埋墊層處理，同時(shí)使用PHC管樁樁芯混凝土進(jìn)行加固處理，對(duì)于上部和中部，應(yīng)該使用10號(hào)槽鋼對(duì)頂部進(jìn)行加固處理，槽鋼的底部著力點(diǎn)應(yīng)該通過預(yù)埋在墊層上的鋼筋頭進(jìn)行固定處理，同時(shí)在閘門槽后澆帶芯應(yīng)該使用免拆模板網(wǎng)，確保各項(xiàng)加固參數(shù)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.2 水閘閘室2層模板施工

對(duì)水閘閘室2層模板進(jìn)行支立處理時(shí)，在底口采用預(yù)埋的方式，使用特定螺栓進(jìn)行加固，在中間對(duì)拉桿進(jìn)行加固處理，在下支撐的牛腿部位使用的模板應(yīng)該是木質(zhì)模板，同時(shí)根據(jù)具體的牛腿尺寸進(jìn)行開孔處理，之后使用混凝土進(jìn)行澆筑處理。整個(gè)施工操作平臺(tái)需要使用三步三跨雙排腳手架完成。

3.3.3 水閘閘室2層模板施工

與2層一樣，對(duì)3層閘室進(jìn)行模板支立處理時(shí)需要在底口使用預(yù)埋的圓臺(tái)螺栓進(jìn)行加固處理，中間部門同樣使用的是拉桿加固，并確保間距參數(shù)的合理性，整個(gè)布置呈現(xiàn)出梅花形狀。在液壓缸支座的牛腿部分，應(yīng)該使用模板拼板的方式進(jìn)行處理，最后使用混凝土對(duì)支座牛腿混凝土與閘墩整體進(jìn)行澆筑處理。整個(gè)施工過程同樣需要使用三步三跨雙排手腳架完成。

3.3.4 水閘閘室4層模板施工

4層支立同樣在底部需要使用圓臺(tái)螺栓進(jìn)行加固處理，整個(gè)交通橋應(yīng)該使用T型梁擱置面芯模采用木質(zhì)模板，之后做成盒子形狀進(jìn)行安裝加固。

3.4 混凝土工程施工

水閘閘室的混凝土施工中，混凝土的設(shè)計(jì)方量分別為：第一層1660m3（左岸520m3）；第二層混凝土890m3（左岸560m3）第三層澆筑混凝土600m3（左岸375m3）第四層（橋墩）澆筑混凝土370m3（左岸230m3）。混凝土采用商品混凝土，使用混凝土罐車運(yùn)輸，泵車澆筑的方法，由于閘室地板澆筑方量較大，混凝土中摻入高爐礦渣粉，粉煤灰等粒化礦物摻合料，粗骨料選用膨脹系數(shù)較小的碎石，粗骨料的含水率要保持在1%以內(nèi)，且還要控制其含泥量小于1%，細(xì)骨料的選擇時(shí)使用級(jí)配良好的中砂，含泥量控制在3%以內(nèi)，泥塊含量要小于1%。減水劑的使用要選用高效減水劑，把混凝土的減水率控制在18以上，保證混凝土的含氣量在3%左右。混凝土施工中要每間隔4h對(duì)混凝土的原材料問題以及機(jī)口溫度進(jìn)行測(cè)量并記錄。對(duì)澆筑中的混凝土溫度每100m3進(jìn)行不少于一次的檢測(cè)，對(duì)澆筑層的檢測(cè)不應(yīng)少于3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。檢測(cè)點(diǎn)的分布要均勻。對(duì)閘墩的檢測(cè)應(yīng)沿中心線方向豎向布置3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)的分布位于底部以上和澆筑面以下0.5m處和中心位置。

降低混凝土的內(nèi)部溫度，可采取散熱孔的方式進(jìn)行降溫。給閘墩內(nèi)設(shè)置散熱孔，孔徑為50cm。這種方式是采用鋼筋籠外包模板網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，模板為免拆模，如圖1所示。

每次澆筑完混凝土之后，必須及時(shí)用流水對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)日期不應(yīng)小于15d。溫度逐降時(shí)還要采用土工膜或棉被對(duì)其覆蓋，防治冷空氣對(duì)混凝土造成影響。混凝土的最終強(qiáng)度要到28d后才可達(dá)到，因此混凝土的日常養(yǎng)護(hù)工作極為重要。

3.5 施工工藝流程

水閘閘室施工按照左右岸兩端分段施工，每一段分為4層進(jìn)行施工。在施工中必須與船閘的主體同步施工，統(tǒng)一布局，左岸施工最先開始，右岸段需要在內(nèi)河第一層地板施工玩車工后才能開始，左右閘室需要分層交替施工，在進(jìn)行右岸閘室的施工時(shí)必須要注意和內(nèi)河首層施工之間的協(xié)調(diào)作業(yè)。

圖1

3.6 水閘施工工程外觀質(zhì)量檢查

水閘工程施工外觀質(zhì)量檢查的重要指標(biāo)是指，查看混凝土表面有無蜂窩麻面、裂縫、錯(cuò)臺(tái)馬面以及模板變形等質(zhì)量問題，做好檢查記錄。

3.7 做好施工場(chǎng)地現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作

水利施工安全與質(zhì)量管理的主要工作就是做好現(xiàn)場(chǎng)安全管理。在工作人員選擇和錄用過程中，一定要保證其專業(yè)性。同時(shí)，為保證施工過程的安全性，應(yīng)成立以施工單位和建設(shè)單位共同合作的工作小組，雙方共同合作，共同把關(guān)，保證施工安全。水利施工現(xiàn)場(chǎng)要做好安全防護(hù)工作，選擇合適的安全方法，確保施工人員安全：①使用安全帽。施工單位要采購質(zhì)量達(dá)標(biāo)的安全帽，并安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢測(cè)，確保使用的安全帽符合要求。同時(shí)，如果安全帽缺少里襯或缺帶則不能使用。要在施工現(xiàn)場(chǎng)做好安全宣傳工作，保證進(jìn)場(chǎng)人員佩戴安全帽，全面發(fā)揮安全帽的作用，減少安全意外；②設(shè)置安全網(wǎng)。水利施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)要設(shè)置安全網(wǎng)，同時(shí)通過相關(guān)部門審核獲得準(zhǔn)用證，安全網(wǎng)使用時(shí)要掌握正確使用方法，發(fā)揮安全網(wǎng)的作用。如使用密目式安全網(wǎng)時(shí)，立網(wǎng)可以隨著建筑層數(shù)增加而提升，保證網(wǎng)高度高出施工層1m是時(shí)進(jìn)行固定，下口與墻距離≤15cm，兩個(gè)網(wǎng)之間的空隙≤10cm。

4 結(jié)語

綜上所述，水閘施工作為水利施工的一項(xiàng)較為重要的基礎(chǔ)工程，在施工中，必須提高施工管理工作，才能確保施工質(zhì)量。本文根據(jù)引入案例，對(duì)實(shí)際施工中存在的一些問題和工藝技術(shù)進(jìn)行分析，希望提高我國水閘施工的工程質(zhì)量。