關于水利水電工程水閘施工與管理的探討

何錦耀

（佛山市順德區水利投資建設有限公司，廣東 佛山 528300）

水閘建設作為水利工程的基礎建設，在水利工程具有重要價值和作用。水閘一般主要建立在湖泊、水庫等蓄水地區，起到調節水流的作用，其施工質量以及安裝方式直接影響整個工程的最終質量。因而，對水閘施工技術與管理進行探討具有非常重的研究意義。

1 水閘概述

水利水電工程中所應用到的水閘一般由連接段與閘室兩個部分組成，連接段分上游和下游兩類。上游連接段與閘室連接，引導水流進入閘室，保護河床免遭沖刷[1]。為了保證河堤兩岸抗滲的穩定性，閘室和連接段共同構成防滲輪廓。下游連接段與河床則主要起到減小下游水流動能的作用。

閘室一般包括底板、閘墩、閘門、交通橋等。底板起到支撐閘室的作用，從力學角度來說，閘室底板可以將上部結構的荷載通過閘室傳給地基，并兼有防潮防滲的作用。交通橋和工作橋的主要作用是作為起閉閘門的支撐部分，起到連接交通的作用[2]。閘門則用來阻擋過水。

2 水閘施工與管理重要性

水利水電工程施工中，水閘主要的作用是將水的動能轉化為電能。保證水閘質量及施工技術，能夠有效提高能源的轉化效率。水閘施工較為復雜，其施工質量與社會經濟效益直接相關，必須要對水閘施工進行全面的策略規劃，并采取有效措施，才能有效提高水閘施工的技術管理水準[3]。水閘施工技術管理是保證綜合效益的主要途徑，將施工技術與施工管理放于重要地位，有利于降低水閘的施工成本。

3 水閘施工

水閘施工一般經過設計確定、施工方案確定后才能開始施工。施工階段劃分為準備階段、基坑開挖排水、設置閘室底板、橋墩等幾種常用的施工技術。

3.1 基坑施工

3.1.1 放坡開挖

開挖深度不超過4 m的基坑且經驗算能保證土坡穩定性時，可采用放坡開挖；開挖深度超過4 m的基坑，采用放坡開挖時設置多級平臺分層開挖，每級平臺的寬度不宜小于1.5 m。

3.1.2 有支護結構基坑開挖

土方開挖的順序、方法須與設計工況相一致，遵循“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”的原則；除設計允許外，挖土機械和車輛不得直接在支撐上行走操作；機械挖土嚴禁挖土機械碰撞立柱、支撐、圍護墻、井點管和工程樁，坑底應保留200 mm～300 mm厚基土，用人工平整，并防止坑底土體擾動；面積較大的一級基坑，土方宜采用分塊、分區對稱開挖和分區安裝支撐的施工方法，土方挖至設計標高后，立即澆筑墊層，盡量縮短基坑無支撐暴露時間；基坑中有局部加深的電梯井、水池等，土方開挖前應對其邊坡做必要的加固處理。

3.2 底板施工

3.2.1 底板結構計算

底板計算的常用方法主要包括倒置梁法、反力直線分布法、彈性地基梁法。各種算法均以垂直水流方向截取的單寬版條作為計算對象，簡化為平面問題進行計算。

倒置梁法忽視了閘墩處變位不等的重要因素，誤差較大，不宜在大、中型水閘設計計算中采用；大、中型水閘，當地基為相對緊密度或Dr≤0.5的砂土時，由于變形容易得到調整，采用反力直線分布法計算，當地基為粘性土或Dr＞0.5的砂土時，采用彈性地基梁法計算。

3.2.2 底板施工

澆筑閘室施工一般采用的方法是起重機調運，或者自卸汽車的起重機入倉。這兩種方法一般可以不搭設手架，方便施工。

一般情況下，閘室部分重量大、沉降量也大，所以為了防止在底板施工澆筑中出現地面不均勻沉降等不良地質現象，一般水閘工程會選擇穿插施工。

管理人員在此過程中應該重視協調施工進度與施工中沉降量之間的關系，在消除不良影響的情況下，盡可能不影響施工進度。

3.3 閘墩施工

3.3.1 閘墩結構計算

（1）順水方向應力計算：

（2）垂直水流方向應力計算：

式中：Ix,Iy為墩底水平截面形心位置和慣性矩；Sx,Sy為面積矩。

3.3.2 閘墩施工

閘墩混凝土施工采用門機入倉，分層平鋪法施工，每層控制在50 cm左右。混凝土澆筑前先鋪筑5 cm～10 cm高一個強度等級的水泥砂漿一層。混凝土采用插入式振搗棒，分層振搗，應掌握混凝土振搗時間，以混凝土表面呈水平并出現均勻泥漿，不再有顯著的下沉和大量氣泡上冒為止。

立模時，要設置控制線，沿著邊線，進行高程距離的確定。水閘的閘墩部分因為長期的受力，極容易在使用中出現開裂，從而影響水利水電的正常工作。因此為了降低水閘閘墩開裂的情況，必須要從混凝土干縮、外部約束等方便進行施工管理，盡量降低材料對閘墩施工的影響。應該嚴格控制水泥品種、施工的工藝水平以及混凝土的養護工作，提高混凝土水灰比，并適量的調價具有活化作用的外加劑。

4 水閘施工質量控制

水閘施工中，施工質量是管理人員重點關注的核心問題。針對水閘施工管理的研究必須要從施工質量管理角度出發，建立起完善的管理制度，積極落實管理措施。

4.1 控制開挖工程施工質量

水利工程對水閘工程施工具有嚴格的規定。在具體實踐過程中，必須嚴格遵照規范進行開挖作業才能保證水閘施工的質量[5]。土石開挖完成后，需針對基坑進行校驗與驗收，檢驗其是否符合實際工程要求及標準規范，真正讓水閘施工質量落到實處。

4.2 混凝土工程質量控制

4.2.1 原材料控制

良好的原材料同樣是保證水閘施工的重要基礎。混凝土是由粗細骨料、水泥砂漿等組成的結構，對水泥砂漿進行含量控制，合理配置水灰比，有助于控制施工中混凝土的質量。技術人員在取樣前，應進行精密的測算和各類強度指標的驗證，合格后方能進行混凝土施工。同時，應重視混凝土振搗，否則，水閘在水利水電工程中將不能發揮調節水流的作用。

4.2.2 金屬結構工程控制

金屬結構工程是水閘工程的骨架結構，在其施工過程中應根據水閘的實際情況，采取適當的施工方式，選擇合理的金屬結構。并對提供金屬結構材料的施工廠家進行相應管理，結合施工要求的實際情況保證施工質量。

5 水閘施工管理策略

5.1 組織化管理

針對施工中可能存在的各類問題應進行有組織、有紀律地施工管理，及時有效地進行項目協調工作。重視水利水電工程中水閘施工計劃的提前布設，以保證后續工作順利開展。對于各類工種施工之間的劃分，也應進行合理提前布設，以便按照實際工作要求進行綜合部署。

5.2 系統化管理

水利水電工程相對于其他建筑工程更為復雜，具有周期長、規模龐大等特性，其相關工作開展必須具有一定的系統性，才能保障水閘施工順利進行。其次，在施工系統管理中，要嚴格遵照權責統一的原則，層層分級，責任到人，對質量嚴格把關，便于工程施工出現問題時系統化追責。

5.3 科學化人員管理

提升施工人員的總體質量是提升施工效率的重要舉措。施工技術管理必須遵循科學化的管理，對施工人員進行定期考核，以保證施工建設人員素質達到施工及行業要求。對于沒有達到技術專業水平的在職人員，應及時清退，以防其進入到規范的施工作業之中。

6 結語

水利水電工程是我國重要的民生工程之一，其內容十分復雜，須要進行細致的管理，才能保證工程質量與工程進程符合工程要求。水閘施工是水利水電工程施工的關鍵環節，實際施工中應對水閘施工中關鍵的核心技術問題提出水閘施工管理的針對性策略，并對水閘施工管理工作進行優化，為水閘施工質量提供保障，進一步推動水利水電行業的發展。