水利工程中水閘施工的技術要點及其注意事項探討

王振華

惠州市水電建筑工程有限公司 廣東 惠州 516000

引言

確保閘室結構的穩定性,是水利工程的水閘施工重點。因為水利工程的下游和上游與水閘的閘室相連，閘室結構良好的穩定性與不易損傷性，有助于水閘在水位差的作用下保證安全。針對水閘閘室結構穩定性的施工特點，要求施工單位必須提高施工技術，不斷提高水閘閘室結構的穩定性，杜絕結構斷裂、傾斜的現象[1]。

1 水閘的作用

水閘作為泄水和擋水的一種水工構筑物，其起著非常重要的作用。水閘不但可以擋潮、泄洪，為上游航通以及取水提供一定的便利，并且還可以實現排澇以及泄洪和水量調節的作用。在水利水電工程施工當中，水閘施工非常的重要，我國針對水閘施工技術的研究分析歷史悠久，都江堰就是我國古代水利工程發展的主要代表之一。水閘的構成主要由閘室以及上游連接段和下游連接段組成。閘室作為水閘的主要部分，包含底板、閘門、啟閉機、閘墩、胸墻、工作橋、交通橋等。底板是閘室的基礎，主要就是將閘室上部機構荷載向地基進行傳輸，還具有防滲以及防沖的作用。閘室和上下游連接段以及其他相關構筑物分別進行連接。上游連接段主要有以下結構。在兩岸進行翼墻以及護坡的設置，在河床進行防沖槽以及護底和鋪蓋的設置，以此來引導水流平順地進入閘室，確保在滲透水流作用下兩岸和閘基的抗滲穩定性。下游連接段，其主要組成有消力池、護坦、海漫、防沖槽、兩岸翼墻、護坡等，以此來對閘水流向下游進行引導并且均勻擴散，對水流速度進行減速，將過閘水流的動能消除，避免水流對河床和兩岸造成過度沖刷。

2 水閘施工的相關技術標準和要點

2.1 做好相應的準備工作

施工前的準備工作主要是審核施工規劃、質量管理系統及相關施工人員的資質和水平。詳細研究建筑計劃設計圖紙，分析其是否具備合理性和科學性。質量管理系統應該明確個人的責任，并確認出現問題時能否立即找到相關負責人。另外，要對施工人員的相關資質進行審核，為了使建設項目標準化，要以建設規劃設計圖紙的內容為中心對員工進行前期培訓工作。最后，為有效減少和防止安全事故發生，實際施工時要繼續調整和優化質量管理系統[2]。

2.2 開挖水閘時的注意事項

水閘建設所需的大型挖掘項目是長期而艱巨的項目，建設部門在建設過程中，挖應該對掘工作和挖掘深度進行24h實時監控。水閘挖掘工作的最終結果要滿足后序建筑要求。水閘基礎工程的建設質量很大程度上決定了水利工程的整體質量，所以水閘建設工作的安全和穩定性是至關重要的。在施工過程中，如果挖掘幅度過寬，就會脫離施工計劃中明示的施工范圍，從而造成人力和材料資源的浪費。

2.3 進行導流施工時要注意的事項

導流是水利水閘建設中不可缺少的重要環節。實際施工時，建設單位應當按照建筑設計規劃確定的擋潮標準進行導流建設，以防止潮水影響到水閘，從而導致其無法正常運轉。目前中國的水閘導流主要以束窄灘地修建圍堰側方法和原理為重點，然后結合當地降水特點和工地實際氣候降水狀況來設計導流方案。第二，在設計水閘導流方案時，基礎地坑的排水設施和防洪設施應加強，為了保證圍堰牢固，在選擇材料時，要充分考慮其結構和沖刷力。為了防止圍堰崩塌，要在其外側進行夯實，在此過程中要使用紅黏土。

2.4 澆筑混凝土的注意事項

混凝土是水閘工程的主要建筑材料，為了保證混凝土建筑的質量，混凝土的施工順序要科學合理，基礎施工時，要先加深然后再加淺，這樣能夠保證其不出現裂紋。在對混凝土進行澆筑時，要優先給相對較高的工程部件進行澆筑，對能影響水閘上層工程的配件也要優先澆筑。第二，澆筑的混凝土如果發生的溫度裂縫，那么會影響水閘的施工質量，在施工過程中，要控制混凝土溫度變化，收集與混凝土溫度變化相關的工程數據，收集施工現場的氣候等數據，包括溫度、施工的水泥土壤特性、施工現場的地質信息及地質地貌等，然后再結合水閘建設的特定條件。采用科學方法計算出基本溫差、內外溫差，以及上下溫差的浮動范圍，然后測試水泥拉伸應力的變化，為了控制施工地點的溫差，要獲得最佳的拉伸應力范圍。

2.5 對金屬結構進行施工的技術要點

水閘的實際施工需要施工人員根據施工圖紙及施工條件進行施工。一般要保證建筑材料的質量安全和建筑工程施工的準確性，然后進行金屬結構框架的安裝工作。一些大的金屬結構部件，可以另包運輸，到達工地后再進行整合。在選定金屬結構構件時，如果想要購買金屬結構構件，必須要在相關資格和行業中挑選擁有良好聲譽的制造企業。在使用金屬結構構件前，應測試所購買材料的質量，通過測試判斷其是否滿足施工要求。另外，在進行水閘門槽的安裝時，除了合理選擇建設技術外，還應選擇科學合理的金屬材料的焊接工藝，從而在焊接中避免水閘門槽發生變形[3]。

2.6 進行截流施工時的技術要點

建設水閘期間，要提前準備截流設計計劃，截流設計計劃的可行性要以建設現場的水閘地質調查結果和模型試驗監測結果為基礎。截流位置如果在圖紙上處于河床，那么河床會隨著水流的侵蝕和壓縮而逐漸地陷下去或滑動，從而在實際耗材和預計耗材之間會有差異。為此，建筑部門在截流工程開始前必須準備充分的備用材料。另外，有軟土的河床如果被用來進行截流施工，為了保證河床的質量，應該對河床進行護底施工。

2.7 對閘室底板進行施工

閘墩由于受到高、寬、水流方向的影響，將經歷膨脹及收縮變化，在澆筑底板板時，由于澆筑時間和位置的不同，會產生高度峰。因此，在實際施工時，需要使用起重機或自卸卡車將混凝土傾倒材料運送到指定的位置。使用自卸卡車可以省去腳手架的建設，從而保證建筑員工的安全。此后，使用按層澆筑的方式進行操作，并控制澆筑時間，避免出現較多的冷縮縫。另外，在對閘室底板進行施工時，由于自身重量的原因很容易在施工中引發沉降問題，從而對施工質量產生了不利影響。因此，首先要對閘室進行澆筑，在穩定后，對剩余部分進行澆筑。

2.8 對閘墩進行施工

一是施工前做好準備。在立模作業前，要在閘孔的中心線，閘墩的側面與側面的平行線作出標記，并為以后的立模作業提供可靠的數據支持，根據閘墩的邊線進行相應的高度勘測工作，以保證后序的工作能夠順利開展。完成后的模板，應該顯示工作門槽和檢查維修的門槽位置，并填寫閘墩編號，完成運輸任務時需要按照編號。第二種是立模。閘墩兩邊的模板工程應該是相對完成的，首先應該按照先進行平直立模，再進行圓頭立模的順序進行操作。在進行平直立模的過程中，要注意到地層模板上端位置的水平。在對閘墩兩邊的模板進行施工時，在一定的間隔內要進行圓孔鉆取，這樣能夠有效增強圓孔兩邊模板的對立性。然后用螺釘將圓孔連接好，提高垂直性，減少側面壓力，改善相應的支撐效果。選擇銷螺栓時，直徑應控制在12mm，16mm和19mm，并根據實際情況科學進行選擇。在對圓頭模板進行立模施工時，要按照一定的順序進行箍筋處理，為了保證穩定的效果使用平板焊接。第三種是混凝土澆筑。完成模板設置工程后，要進行徹底的處理，為了防止小洞的出現，需要對小洞進行封堵。為了避免混凝土澆筑過程中因上升速率過大而引起的過度壓力，要科學控制混凝土的上升速度，否則將會影響模板質量[4]。

3 水閘施工的注意事項

3.1 做好準備工作

水利工程水閘施工前，先要做好準備工作，以確保工程能夠順利完工。首先，制定一套完善的施工方案，設計人員通過實地考察，選擇出適合的施工材料、設備等，并及時與施工人員進行有效的溝通，對圖紙中出現的問題，及時進行修改，以確保工程質量。其次，定期對施工人員進行培訓。在水閘進行施工的時候，會遇到一些危險因素，影響到工程安全。因此，工程施工前，施工單位對員工進行培訓，幫其了解可能遇到的安全隱患，并幫助其制定事故處理方案，從而促進工程順利施工。最后，施工工作開始前，技術人員對施工中可能存在的安全隱患進行排查。比如沖刷問題，如果開閘泄水的時候，下游水位比較淺，會使水流速度增加，進而在下游部分產生比較嚴重的沖刷現象。因此，工作人員要對工程現場進行嚴格的檢查，確保在施工過程中，不會遇到此類現象。

3.2 沉陷縫

為了避免施工過程中，不產生變形與沉降現象，就要對沉陷問題引起足夠重視。在選址時，如果施工場地是軟土，則會導致沉陷問題。因此，可采取以下幾點策略減少沉陷。首先，選擇適合的安裝方式，一般來說，先要選擇適合的填充材料，然后通過鐵釘將其固定，再進行澆筑工作，在澆筑過程中，確保材料處于樹立狀態。另外，在沉降縫一側澆筑混凝土，先將材料固定，然后對填料進行安裝。若閘墩產生沉隱縫，則要對兩側沉降縫同時進行澆筑。其次，翼墻設置好沉降縫，一般來說，在墻基礎開始進行設置，同時，確保其表面的平整性。另外，還要嚴格依據施工規范，確保沉降縫能夠發揮其作用。

3.3 止水施工

水利工程水閘進行擋水時，會產生水位差現象，進而出現滲流，會對水閘的使用壽命產生影響，且維修起來較為煩瑣。因此，施工人員結合此現狀進行有效的止水。首先，水平方向進行止水。在止水時，需確保止水片處于澆筑層中間，且在高程處杜絕設置施工縫。一般來說，施工人員會采取橡膠止水帶。其次，垂直方向進行止水。在止水時，施工人員采用紫銅片作為止水片。值得注意的是，施工前，先要對其進行退火，確保具備一定的延伸性，方便焊接，通常采取柴火進行退火，空氣冷卻的方式。在灌注瀝青的時候，要依據形狀預制混凝土槽板。同時，還要對混凝土進行澆筑，但不要對止水片進行沖撞。如果混凝土將止水片淹埋，則要再將進行清除。最后，在采購止水片時，需嚴格控制其材料，包含止水片類型、性能等，在滿足達到施工規范的同時，嚴格對其進行檢查，確保不產生質量問題[5]。

4 結束語

綜上所述，水利工程項目的水閘建設質量直接決定水利工程項目的整體質量，如果水閘建設質量不符合標準，將會對水利工程項目的安全和質量產生隱患，從而危及周圍居民的生命。因此，施工單位要對其引起足夠重視，通過科學合理的方法提升施工質量。技術人員掌握水閘施工要點，做好事前準備工作，嚴格控制質量，促進水利工程的可持續發展。