水利工程建設中的水閘工程施工要點及其管理探究

李寧

摘 要 水利工程在農業、水利建設方面起著至關重要的作用，它是國家發展工程建設的基礎。水閘工程的設計與施工作為水利工程的一個重點，工程質量關乎整個水利工程的順利運行，是一項關乎國計民生的重要工程，因此我們要對水閘工程施工要點要進行全面把控。本文針對當前水閘工程施工設計、施工要點的掌握和管理進行分析，并從保障水利工程質量方面出發，提出了合理建議，旨在為相關工作人員提供有益的參考。

關鍵詞 水利工程 水閘工程 施工設計 安全監管

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）04-0094-03

水利工程具有一定的復雜性，涉及的范圍廣且項目具有流動性，正是由于這些特殊性給水閘的設計施工帶來了難度，水閘施工中圖紙如何設計，如何導流、開挖、澆筑等一系列要點亟待解決，如何防止沉陷、阻止水流對下游產生沖刷等安全問題值得引起人們的注意，只有了解水閘的運行原理，根據地勢合理地對水閘進行設計，在施工中注意各個要點的把控和對安全的監管，才能完成造福人民的高質量水利工程。

1 水閘的作用

水閘的作用是利用閘門來實現對上游和下游進行泄水與擋水，同時調節水量。具體分為上游連接段、閘室、下游連接段三個部分。其中上游連接段通過閘門的開啟將水流引入到閘室避免水外流，保護兩岸河床不被沖刷;閘室可以對水的流量以及水位進行控制，防止水流的滲透和沖刷，在水閘工程中起著至關重要的作用;下游連接段最主要的作用就是泄水，將蓄在水閘中間的水均勻且分散地導入到下游中，對水的流速進行控制，從而保護了下游不被湍急的水流沖刷[1]。

2 水閘項目的重要性

水閘項目在整個水利工程中起到了關鍵性的作用，同時它還影響著我國的電能的轉化，適當地對水利工程中的閘門建設進行把控有利于提高水電工程建設水平，滿足我國的用電需求。

水閘的建設對農田有著很大的影響，它既解決了農業灌溉的問題，同時又消除了旱情帶來的自然災害。它還有利于改善農田的水質，對水產養殖業帶來了有利的影響。

3 水閘工程施工設計

水閘施工設計的關鍵是把握水閘施工的選址和閘欄高度的設計。我國水利資源豐富，從南到北地形復雜，不同地勢在工程施工時的蓄水量和運行過程有著一定的差異，因此在設計水閘時應該結合當地的地形地貌、水流量、居住人口多少等因素。對修建水閘工程進行合理選址，對水閘閘欄進行合理的設計，盡量將修建水閘給生態環境帶來的影響降到最小。修建水閘的選址應該因地制宜，水閘一般會選擇水流較為平緩的地方修建，充分保證水流兩岸的河床與河流坡度具有相對的穩定性，要充分考慮到修建水閘地基的承載力情況，從而保證整個水閘工程的質量。在水閘閘欄高度的設計方面要根據具體水流的單寬和水流量進行合理的設計，在實際設計的過程中要對整個水利工程的布局進行把控，保證水閘高度設計的合理性及施工的可行性。

4 水閘施工要點分析

4.1 施工前的準備

水閘工程開工前要對整個水利工程的程序進行審核，對水閘施工方案以及整個工程的安全管理制度進行嚴格的審查，不放過任何一個細節，層層把關，確保方案的合理性，制度的嚴密性。對施工設計圖紙上的各項數據和安全指標進行反復驗證，確保數據的準確性。在審查的過程中如果發現問題要及時解決，以此來減少施工過程中的安全隱患[2]。

4.2 導流施工要點

導流過程可以說是水閘施工的重點環節，在這一環節中施工要嚴格按照制定的防汛標準來執行。其次在導流之前要做好圍堰建設，保證整個工程建設不會受到水流的影響，在施工中的導流渠應該按照設計圖紙上截面的結構和實際測量的高度進行建造。在修建導流渠時要注意做好加固及防水工作，具體做法是對導流渠的底部進行加固處理以及在底部涂上防水層以確保底層的防水。在進行截流工程時要注意控制水的流量和水的深度，避免在截流工程中因水流的沖刷使得土質松軟而導致截流工程的安全系數下降。同時定期對截流工程進行檢查，及時修復因水流沖刷發生變形的流段，減少安全隱患，防止安全事故的發生。

4.3 地基處理要點

水閘軟土地基的處理方式有很多種，其目的都是處理地基下的軟土和其他雜質，保證地基承載力進而增強水閘的穩定性，減少地基因為松土而下沉，防止地基遇水滲透而變形。常見處理地基的方法有：開挖法、置換拌入法、排水結固法、灌漿法以及樁基法等。

1.開挖法。此種方法原理比較簡單，也是施工使用較多的一種方法，實際操作方式是將地基下與設計方案要求不相符的軟土地基和其他雜質挖除，操作相對容易。

2.置換拌入法。該種方法又因置換的方式不同分為：換土墊層法、震沖置換以及高壓噴射注漿法。換土墊層適用于地基土層較薄的情況，具體操作方法是采用淤土來置換填充地基下的軟土，換土墊層法要注意回填時要找密度大的淤土進行填充，填充完畢后要壓實地基;震沖置換法是指利用震沖器在軟黏土中進行震沖，使地基形成小孔，再向孔內填充硬物形成樁基，與原來的黏土形成復合地基，以此來達到加固效果;高壓噴射注漿法是利用液體高壓噴射破壞土層，利用水泥漿液與土體混合進而凝固形成混合樁體。這種方法有操作簡單、設備輕便、噪音小、可以有效地防止滲水等優點[3]。

3.排水結固法。該種方法可以有效解決地基因為淤泥和粘土過軟而導致下沉的問題，排水結固法由排水系統和加壓系統構成，這種方法是軟黏土地基在荷載的作用下，土體中孔隙變少，地基發生凝固變形，土體張力變大從而增加地基強度。

4.灌漿法。灌漿法主要是利用物理和化學的原理，利用壓力將漿液灌入地基縫隙中以達到穩固地基的作用，常見的灌漿漿液有水泥漿、黏土漿或者一些化學材料。

5.樁基法。豎向荷載力較大而集中的地基主要采用樁基法，此方法還可以用于對于沉降方面有著較高要求的精密設備和建筑物地基加固。但這種方法也有著一定缺陷，沖鉆過程中存在著泥漿的污染以及樁底的殘渣清理問題。

4.4 開挖要點

水閘在進行開挖時一定要注意斷面的挖掘和開挖的深度，水閘斷面挖掘要進行嚴密的測算，不宜挖得太深，挖得太深容易導致資源的浪費，也要注意不能挖得過淺，挖得太淺會使得水閘的強度變弱從而影響水閘的功能。開挖前也要做好地形的測量工作，在施工時要嚴格按照測量放樣的結果進行開挖。

4.5 混凝土澆筑要點

1.建造材料的管理。在水閘建造時如果建造材料的質量發生波動，那么整個水閘的質量就會受到很大的影響。水閘本身構造復雜，運行環境承受的負荷大，因此水閘結構必須要有一定的抗壓力和承載力。所以在建造水閘時一定要對建造材料嚴格地審查，從源頭把關、動態監測，時刻關注著建造材料的變化情況。

2.混凝土的配制。水閘在施工過程中使用的主要材料是混凝土，因此要充分保障好混凝土材料的質量。一方面，在混凝土配置時要保證能滿足水閘建設的需求，在配制階段要認識到實驗室配制的材料與實際施工材料之間存在的誤差，尤其在混凝土材料的含水量方面要以實際水閘建設的材料為模板進行科學的配制。另一方面，配制的材料會因為運輸的環境和距離受到影響，因此要根據實際施工的距離選擇合適的運輸方案，做好防護措施，盡量將外部因素的影響降到最小。

3.混凝土的檢測和澆筑。在施工前可以先對使用材料進行抽樣調查以此來檢測混凝土的質量，在項目建設的過程中也要對混凝土材料進行動態管理，時刻注意材料的變化情況，如果發現變化過大要立即采取修正措施。在施工澆筑中要注意工序的合理設計，先進行深建筑的澆筑而后進行淺建筑的澆筑，防止澆筑出現裂縫。在澆筑的過程中要嚴格控制好溫度，保證溫差值處在合理的范圍之內，以確保混凝土澆筑的質量。

4.混凝土試件。混凝土試件是指實際建造水閘時要事先了解使用混凝土的實際質量，實際檢測中一般會采用材料檢測法驗證混凝土的質量，但使用這種方法來檢測也存在一定的誤差，導致誤差的原因主要是在實際澆筑的過程中澆筑密度的不同引起的。所以在實際的施工過程中要注意混凝土的搗振，保證混凝土材料的密實程度繼而強化水閘建造的質量。

4.6 金屬結構施工要點

水閘施工涉及到使用金屬材料，在使用金屬材料前應對金屬材料的生產、運輸、安裝進行全程檢測，確保金屬材料的質量。在使用前也要對金屬結構進行測試，保證其安全性能的穩定。其次在預埋件處理上要配備科學的安裝工藝，在焊接的過程中注意防止材料變形而影響工程質量。

4.7 水閘閥門的施工

水閘閥門和啟動器的施工要結合整個施工過程的特點進行安裝，安裝的效果會直接影響到水閘工程的質量。因此在施工前要對施工的設備進行合理的選擇，確保設備能夠達到施工要求的標準，在水閘的一些施工部位會采用混凝土澆筑件來進行安裝，在用混凝土進行澆筑銜接時注意不要留有空隙，從而保障整個水閘系統的穩定性。

4.8 防滲透設計

水閘建設的上游段和下游段常常因為水位差的緣故形成一定的壓力，當壓力達到一定值時會引發地下水滲透的現象。在實際的施工過程中要對水閘進行防滲透的設計，操作方法要結合水位之間具體的差異并結合施工的特點確定地下水流的狀況，再根據具體的數據對滲透水能承受的最大壓力值進行確定，這樣才能保證整個排水設施的穩定性，進而保障整個工程的質量。

5 水閘施工注意事項

水閘在施工中稍不注意就可能出現嚴重的后果，為保證水閘的施工質量，要注意以下幾點事項。

5.1 防沉陷影響

水閘的選址如果是在松軟的地基上可能會受到地基沉陷的影響，發生這種現象的原因是水閘的本身具有一定的重量以及荷載不均勻時導致地基的沉陷，因此在水閘的選址上要慎重考慮，盡量選擇地基較為堅實的地方進行施工。

5.2 滲流影響

滲流現象的發生是由于上下游的水位差值的影響造成的，水位差值形成后，在水閘和河岸的連接處就會發生水流滲透現象，該現象會影響水閘底部的穩定性，使得水閘不能很好地發揮效能，滲水還會將細沙帶走，給水閘造成鼓水翻砂的不良影響。

5.3 沖刷影響

在水閘進行開閘放水時，如果不對水流的流量和流速加以控制，就會對下游造成沖刷威脅水閘的安全。對于多孔水閘，單孔的集中開啟會使得單孔水流量過大、水流擴散不均勻，從而造成下游形成較大的回流，因此在閘門運行的管理中必須嚴格按照規范操作。

6 水閘施工管理

6.1 施工前管理

施工前的管理要把握好對施工方案、設計圖紙、安全標準規范的審核，尤其是涉及到各項施工要點的參數。施工團隊在開工前要反復對設計圖紙進行研究分析，預設問題并提出解決方案。一旦發現施工的實際情況與設計圖紙不符，應該立即針對問題進行探討，研究下一步施工計劃，如有必要也可適當地對施工計劃進行調整，確保高質量、高效率地完成施工任務。在施工前明確監管部門的責任，切實發揮好對整個施工過程的管理和監督作用。

6.2 施工過程的管理

1.充分準備。水利工程中水閘的施工部分尤為重要，因此在施工過程中要做好充分的準備，包括：建立健全安全施工制度、構建設計方案及工程質量保障體系、對施工人員進行技能和素質的培訓，保證整個施工工程處在一個安全、有序、規范的施工環境。其次要做好施工過程中的安全預案，一旦發生緊急情況，要有條不紊地按照既定的安全預案進行處理，全方位地為工程安全保駕護航。

2.質量監管。質量管理人員要全程對整個施工項目進行監管，確保各道工序符合規范標準，落實責任意識，對整個工程項目的質量承擔起責任并在日常工作中提高質量意識，保障工程完工的質量經得起考驗。

3.安全教育管理。相關單位一定要嚴格對水利工程施工項目人員開展安全教育培訓，適時組織考核，考核合格者方才允許進行施工作業。在施工過程中，安全管理人員必須嚴格落實安全監管責任，做好整個項目人員的安全教育，加強安全意識教育、強調自我的保護意識并做好整個施工項目的安全檢查記錄，讓整個施工過程有章可循，確保工程項目的質量和安全。

7 結語

水閘建設在整個水利工程建設中的地位不言而喻，做好水閘工程就可以很好地控制水流、調節水量，但因水閘工程的復雜性必須要求人們重視施工要點，進行安全管理。在施工前要對水閘的選址進行考量，選擇合適的位置建設水閘會使我們事半功倍。要嚴格審核施工方案、設計圖紙、安全規范制度等，確保設計的合理性和可行性;在施工的過程中要注意對各個施工要點進行把控，確保工程的準確實施;施工后要及時進行總結，發現工程施工過程中的不足并提出改進建議，不斷為水利工程建設積累寶貴經驗，打造人民滿意、國家放心的民生工程。

參考文獻：

[1] 徐慧穎，劉冠廷.水工建筑物水閘施工技術與管理探析[J].環球市場，2017（33）：265.

[2] 楊波.淺析水利工程中的水閘安全運行與檢查養護[J].水電水利，2021，04（11）：94-95.

[3] 崔嘉興，張麗林.水利工程項目施工管理應注意的問題及管理創新研究[J]. 建材發展導向，2019，17（02）：324.