淺談閘站工程的施工工藝與施工管理

張振軍

（中交水利水電建設有限公司，浙江 寧波 315200）

閘站是一種基本的水利設施，它在農業灌溉、防洪、水路運輸等各方面都有著舉足輕重的地位，可以有效地調節水資源，對地區的發展起到至關重要的作用。新時期，由于缺少管理，許多閘站工程長期處于無人維護狀態，由此將使其存在著許多安全隱患，因此，要針對這些問題，需要采取相應的措施，加強閘站工程的除險加固，確保閘站工程得以正常使用。閘站工程除險加固工作復雜、意義重大，需要針對其實際情況，制定出一套科學的除險加固方案，以消除其安全隱患。

1 閘站工程的施工工藝

1.1 基坑開挖及施工降水主要施工技術

（1）圍堰填筑。在填筑攔河壩之前，首先要用鏟運機清理壩址內的雜質和淤泥。大壩的施工主要是用推土機，給料采用“進占法”，用推土機進行，局部地區采用人工方式打樁，并且壩體填筑主要采用的是附近基坑表層的土方。

（2）測量放樣。在開挖前，對已開挖的地區進行地形和剖面的再測，并在施工中設置測量平面和高程控制網。而后在確定了掘進工作面的范圍、高程標志和軸線的基礎還上進行開挖。而在開挖過程中，可以采用挖掘機將開挖面的一邊移到另一邊。

（3）閘塘積水排除。為了確保在基坑開挖前期，提升圍堰在明排過程中的穩定性，可以采用13.3cm的鉆機（流量80m/h，功率15kW），并設置1臺備用設備。

（4）基坑降排水。基坑排水設計的基本思路是：基坑排水、基坑排水管井排水。基坑坡肩：在基坑外側1.5m處平整，挖出30mm×50mm的水槽，底部設一口收集井，井點比溝底50cm，安裝一臺潛水泵，防止地表水流入。基坑：在坡底角線1m處，在基坑周圍挖一條寬0.6m、深0.5cm的環形溝槽，坡度1%，坡面朝下的集水坑，其深度為1.5m×1.5m，集水池比水槽深0.5m。井點布局：在基坑周圍均勻分布管井，管井底部高度9.0m，內徑400mm，間隔6m。在基坑開挖3天后，先進行預灌水，使地下水位下降0.5～1m。

（5）基坑支護。在土方開挖時，應按規定的斜率進行開挖。在開挖工作面較小、地質條件較差的情況下，盡量將其置于最大坡度，同時，采用6m長、直徑不小于0.16m的圓木樁支護。

（6）土方開挖。在基坑工程中，采用干法進行土方開挖，其坡比為1:3.0，在0.0m處，閘站基坑的寬度為4m，其可以采用自上而下逐級掘進方法進行基坑開挖。首先，在閘站西邊的翼壁段開挖，然后，在下游的翼壁段進行深挖，直至0.0m，再在兩側的連接翼壁段進行分段流水施工。期間為了避免機械開挖引起的變形，需要用人工挖出40cm厚的防護土層。

（7）開挖區圍擋。在基坑周圍的施工中可以采用鋼管，然后打入地下，在開挖區域的兩邊設置一個密閉的圍擋，入口和出口的兩邊都要用柵欄進行封閉，其他的用鋼管作為立桿。

1.2 閘站工程壩身結構加固技術

（1）高壓噴射漿技術。高壓噴射注漿技術較為成熟，使用設備簡單，成本低廉，施工方便快捷，防滲效果好，適用于多種土層，尤其適用于對軟弱地層中加固。對周邊建筑物及周邊環境影響程度低，能夠有效保證泥漿和土層的有效結合，提高結構的整體強度，實施時不影響上部結構的正常使用。施工前應對地層進行詳細勘察，確定地層滲漏處及加固范圍等因素選擇合適的水泥漿液及注漿方法。并且在安裝鉆機時，應嚴格檢查鉆機的平整度和鉆桿垂直度，鉆進過程應防止鉆孔偏斜。等到鉆至設計深度后，及時安裝灌漿管，灌漿過程中隨時觀察灌漿壓力，壓力至設計值時，停止加壓。拔管、灌漿應分段進行，每次拔管時應控制高度。同時，灌漿塞應有良好的膨脹和耐壓性能，并應提前安裝，每一分段灌漿完成時，及時安裝灌漿塞并保證安裝牢固。并且灌漿作業應連續、不間斷，攪拌機拌和能力應與灌漿作業相適應，并應均勻、連續的拌制漿液。除此之外，還需要根據控制性灌漿需要，可在漿液中加入外加劑，種類和摻量應通過現場灌漿試驗確定。

（2）柔性及剛性防滲技術。在水庫滲漏面積較大的情況下，在水庫加固工程中應采用柔性、剛性防滲技術，對滲漏部位進行集中和合理的處置。施工過程中，要嚴格遵守操作程序，尤其要注意各個工序的操作。主要內容有：回填混凝土或開挖管線；實施封閉施工，一般選用淤泥物料；加強工程質量的檢查與驗收，確保工程質量。對于混凝土截水墻與巖質結構的組合防滲體，在薄壁層的情況下，可選用剛性防滲結構。在加固前要開展清理工作，去除所有的雜質，在加固的時候要注意對加固的質量和控制，在完成后還需要進行適當的維護，一般在21天左右。

（3）提高防洪標準。通過增大閘站工程尺寸、減小溢洪道高度尺寸、增大溢洪道斷面面積的方式，可以有效地解決防洪標準問題。在滿足防洪要求的條件下，還可以采取加大坡度、增加壩頂高度等措施來增加壩體的強度。在沒有其它因素的情況下，通過增閘站工程頂的高度、增閘站工程頂的大小，使得防洪標準能夠達到符合國家規定的要求，或者通過設置防浪墻提高壩頂的大小，以此使其形成一個比較封閉的體系，而防浪墻一般采用鋼筋混凝土結構。

1.3 溢洪道加固技術

（1）抗滑樁加固治理技術。在高邊坡的加固中，混凝土抗滑樁具有較好的經濟效益，例如，在某水利工程壩址地區開挖施工中，采用了爆破法，從而形成了滑坡，滑坡初起時，每天平均滑移速率為3mm左右，而在一年內，每天滑移速率超過10mm，若不采取有效的加固措施，很可能造成大規模的滑坡災害。結合施工條件和現場地質條件，采用混凝土抗滑樁施工工藝，沿滑坡體縱向布置兩列抗滑樁，每列間距為6m，按滑坡體厚度計算，樁深為26～40m，共18根，對周圍巖體具有較好的穩定性。

（2）混凝土沉井加固治理技術。由于混凝土沉井是一種框架結構，因此需要采取分段施工的方法，既能起到抗滑樁的作用，又能起到圍護作用。在混凝土沉井的設計中，應充分考慮施工現場布置、基坑施工等各種因素，而在水平面上，應采取“田”字形布置。橫向隔離墻的高度應該在腳踏面1.5m以上，以確保施工建設的安全性。尤其需要注意的是，在沉井下沉期間，要組織施工人員進行沉井開挖，使用簡單的工具搬運沉井，并對沉井的偏差進行監測和調整。

（3）噴射混凝土和混凝土框架護坡技術。針對溢洪道高邊坡，采用混凝土框架結構，可以在一定程度上保護滑坡的表面，從而提高滑坡的結構穩定性，防止滑坡的風化，并防止地表水流向滑坡體內滲透。例如，對某水庫工程下山滑坡采用鋼筋混凝土框架，在邊框節點處設置錨索，并在560～550m的邊框交界處，設置直徑32cm、36cm、長度14m的灰漿錨；在高560～580m的邊框交界處，設置26cm直徑、8m長的水泥砂漿錨桿，并在框架內進行鋼筋混凝土澆筑。在設置混凝土框架時，應先在坡面上開挖溝槽，再將其埋入斜坡內，再進行回填法，以利于在坡面上種植植物，從而達到保護植被的目的。

（4）預應力錨固（錨索）技術。預應力錨索加固法是將錨索錨固于邊坡深層的穩定巖石中，再將其向混凝土結構傳遞。通過對穩定性不佳的斜坡進行預應力作用，可以將其壓縮，從而提高巖體的正壓和摩阻，以此防止不穩定巖體的發展，進而實現對邊坡加固與穩定的目標。

1.4 水利閘門金屬結構防腐處理

當前金屬結構防腐處理，主要是在鋼構件表面與水體、空氣之間建立起隔離層（保護膜），保護水工金屬結構。防腐處理主要有以下幾種方法。

（1）涂料保護法。涂料保護是一種常見的防腐防銹方法，它具有施工簡單、經濟、實用、應用廣泛等優點。近年來，高質量的高效涂層被大量應用于水工金屬部件，再加上合適的應用工藝，可以延長水閘10年的壽命。

（2）陰極保護法。將陰極電流加到電解液中，以減少金屬的腐蝕速率。這種方法具有高效、實用、可靠的優點，但也有其不足之處：①腐蝕介質要具有較大的導電能力，只適合于常在水中的金屬結構；②相對于涂層的防腐蝕，其造價更高。

（3）噴鋅、噴鋁防腐。噴鍍技術是一種比較先進的技術，它的制造工藝是：在高溫下將鋁線（Zn）熔化，然后用高壓空氣將其吹成薄薄的霧狀物，然后噴灑在經過處理的金屬表面，形成一種鋅（鋁）膜，既能隔離腐蝕介質，又能防止陰極。鍍鋅鋁涂層具有較長的防腐壽命，約20年；加入5%的稀土元素后，其物理性能和化學組成均得到了提高。但其施工過程煩瑣，且一次投入較大。

（4）噴鋅、噴鋁加涂料。為了延長鍍鋅鋁噴層的使用壽命，采用涂層對噴鋁層進行密封。目前，鋼門采用噴鋅或噴鋁，再涂二次氯化橡膠漆，其耐腐蝕性能得到了極大改善，其使用壽命可增加3～6倍。按閘門的形式，可選用多種涂層：①在水中浸泡已久的結構，可選用瀝青系列或環氧漆；②干濕交替使用氯化膠漆；③對長期暴露于陽光下的建筑，可以采用鋁粉涂層。要達到噴涂鋅、鋁的長效防護作用，鋅的含鋅量需要達到99.99%。

2 閘站工程的施工管理策略

2.1 構建完善的質量監督體系和評估體系

為了有效彌補質量監督過程中的薄弱環節，就要構建完善的質量監督體系和評估體系，并且結合施工的實際情況開展嚴格的質量監督管理。完善的質量監督體系和評估體系能夠對工作人員的行為進行約束和指導，從而使閘站工程質量監督工作更加規范、標準。

2.2 加強對施工材料的質量把控

閘站工程材料是閘站工程中最重要的問題，因此，加強閘站工程材料的質量控制非常重要。首先，在采購材料時，要根據圖紙選擇所需要的型號、規格，并且在購買過程中，要觀察其是否符合國家標準。同時，要注意貨比三家，當材料均符合國家標準時，就要選擇成本低的材料。

2.3 增強安全監控管理力度

在對閘站工程施工現場管理工作中，由于工程建設地處環境復雜區域，同時需要使用大量的機械設備，倘若未能做好對設備的管理工作，將極易引發各種意外安全事故問題。因此，相關管理人員應當對應增強對施工現場的防護措施，以應對各種意外狀況的出現。同時，還應當綜合監管制度以及工作規范標準，對施工現場進行具體的安全風險評估，以此推動監管工作的有序展開，增強對施工現場的監管力度，保障閘站工程帶來的經濟效益。

此外，還需要通過有效的安全風險評估，使管理人員全面掌控工程項目存在的安全風險，并及時注意潛在的安全隱患問題，以此有效地避免閘站工程施工中出現的不良因素影響。最后，監管人員還應當做到對施工現場全部流程的全面掌握，并在此基礎上不斷地提升監理工作力度，為后期水利施工質量安全監管工作打下良好的基礎。

3 結語

綜上所述，在閘站工程建設中，其所涉及的工序內容相對繁雜，因此，為了更好地提升其整體的穩定性，將需要針對不同功能和區域選擇切實可行的施工工藝技術，以此使閘站工程的整體質量能夠得到優化提升。除此之外，閘站工程呈現點多、量大、面廣的特點，這對質量監督管理機構提出了更高的要求，帶來了更大的工作壓力。對此，基于目前閘站工程質量監督管理工作與項目聯系過緊的情況，急需進一步完善相關法規、改進質量監督管理模式，積極引入第三方機構，落實參建單位的差異化管理，切實提高實際監管質效，由此可見，構建科學的管理體制將顯得尤為重要。本文主要基于個人的實踐經驗提出施工工藝以及施工管理策略，以期為后續的工程建設提供建議。