水閘加固施工技術在水利工程中的應用

劉國鵬

關鍵詞： 水閘加固 加固施工技術 水利工程 應用分析

中圖分類號： TV698 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2024）01-0110-04

水閘在防洪、排澇等方面均有顯著作用，可以說，水閘屬于水利工程的關鍵內容，其施工質量會對整個工程的安全可靠性造成影響。為此，需借助科學高效的加固技術，及時消除隱患，使水閘發揮應有作用，促進水利工程健康發展。

1 水閘常見病害

1.1 閘門老化或閘墩裂縫

水閘在長期使用中，溫度、混凝土自身的干縮都會對水閘有一定的影響，導致水閘閘墩裂縫或者閘門老化等問題的出現，水閘的整體使用性能會變弱。如水閘的某項指標比標準低，就會觸發隱患，出現各類別的質量問題。

1.2 混凝土底板裂縫

部分水利工程受周邊復雜環境與施工工藝限制的影響，可能會出現水閘架構強度弱，耐久性較差的現象，導致混凝土底板裂縫時常出現。一旦混凝土底板出現裂縫，如圖1 所示，水閘就會處于異常工作狀態，而底板結構整體受到較為明顯的影響。

1.3 閘基移位出現閘基移位

問題與基礎有著不可分割的聯系，若基礎所處基層為泥巖風化層，因其較弱的承載力，所以遇水軟化問題會頻發，而且閘機偏移、移位也會時常出現［1］。

1.4 水閘滲漏

諸多水閘設施在運作期間都可能存在滲漏問題，若滲漏值比既定的標準小，則水閘結構穩定性與使用效能都不會受到較為明顯的影響；若滲漏值大于既定標準，土體變形就極易出現，進而為水閘的運行埋下隱患，威脅閘室安全。

2 水閘加固在水利工程中的價值

水利工程水閘多出現在渠道或河道之上，主要作用是借助河流流量的控制，有效對水位高低實現調節。若水閘屬于關閉狀態，上游區域水位就會出現明顯抬高，進而發揮出較為明顯的攔洪成效；若水閘處于開啟狀態，河流的下游就會擁有較充足的供水。科學合理地使用水閘，可取得直觀的經濟效益，推進水利工程健康發展。

但在水閘具體使用期間，也會出現諸多問題，類似上文提到的閘門老化或閘墩裂縫、混凝土底板裂縫、閘基移位以及水閘滲漏等。這都會導致水閘承載性能出現顯著下降，為水利工程的運行埋下安全隱患。為此，想要保障水利工程順利達到預期，水閘加固作業落實勢在必行。工作人員需嚴格基于工程現實需求，優化布局加固處置方案，在充分掌握水閘加固技術落實要點的背景下，科學落實施工管理，提升水閘加固成效。

3 水閘加固施工技術的應用

3.1 項目水閘概況

某水利工程水閘屬于單方向擋水，有著顯著的防洪、灌溉功效。經現場勘察，可以發現案例水閘孔數屬于10孔，其凈寬值約為100 m，過閘流量普遍為1 000 m?/s，閘門多使用平板鋼，整體底板則為厚度將近1.5 m的鋼筋混凝土；水閘和門墩的灌注樁型號為Ф800與Ф1200。據監測，此水閘的內側時常會出現滲流異常問題。據驗證出現此問題的原因與軟弱土層閘基出現不平衡沉陷有關，這嚴重制約著水利工程的順利運行，為此，相關作業人員必須立即反應，采取科學有效的加固處理方案［2］。

3.2 水閘加固技術應用要點

3.2.1 前期準備

在現場勘察期間，專業設計單位要積極組建勘察小組，共同協作展開勘察運作，進而高效地對現實的施工環境加以把控，生成較為直觀的勘察報告，為后續加固技術的運用夯實基礎。

3.2.2 明確技術施工方案

在制訂施工技術落實方案期間，要充分發揮BIM技術的優勢，實現現代化模擬施工，在有效篩選收集的數據信息的同時，幫助工作人員快速找到設計之中存有的問題，深化方案的可操作性成效。與此同時，相關人員必須嚴格落實技術，審查設計圖紙，及時檢查是否有疏漏狀況。

3.2.3 注重基礎開挖

在基坑開挖期間，必須及時將圖紙及現場設計情況進行精準比對。若發現在基坑開挖期間，地下水位明顯過高，就要立即反映，并及時在周邊設置高效率排水設施，從而有效地將水位合理把控在施工允許范圍內。在開挖方式的選擇方面，要依據現實需求。若條件允許，要盡可能地選擇分層開挖的方式，實施具體的開挖運作，待開挖完成后，要及時地設置排水溝。此外，在基坑的底部，也要有意識地預留出適宜的保護層，直到基礎施工落實后，再將其挖除。針對水下基礎這一環節來講，在施工期間，作業人員要嚴格依據現場狀況，對可能出現影響的參數進行排查，并采用較為適宜作業的實施方式。

3.3 水閘加固施工技術

在水利工程中，想要優化水閘加固技術的實施成效，就要時刻秉持著具體問題具體分析的原則，明晰水閘病險的具體類別以及成因，制訂較為適宜的“本土化”水閘加固施工技術實施方案，確保在實施期間，技術更為合理可靠。筆者為大家詳細分析了加固技術及其實施要點［3］。

3.3.1 圍堰施工技術

圍堰屬于水閘工程作業期間較重要的一環，圍堰施工的方法有很多，土石圍堰、膜袋砂圍堰以及鋼板樁圍堰等都屬于較為常見的施工圍堰法。不同種類的圍堰施工運作有不同的特點，選擇具體的施工技術實施期間，必須依據現實的工程狀況，在充分結合水文、地質狀況背景下，綜合性考量整體的施工作業方案。

（1）土石圍堰法。借助土石這一媒介展開具體的圍堰施工作業。圍堰施工原理具體如圖2 所示。此施工方法介入成本較低，工作人員可實現就地取材，憑借對現存材料的最大化利用，有效降低施工運轉成本。基于全局視角來看，土石圍堰結構十分簡單，整體所呈現的抗沖刷能力較優，隸屬于實用性較強的圍堰施工手段。在使用土石圍堰法期間，首先要展開實地考察，充分明晰圍堰高度、寬度及坡度的具體數值。土石圍堰法作業期間，主要是憑借進占法填埋，為此在使用挖掘機作業期間，要嚴格依據工程需求與現場狀況，展開科學合理的填筑方式，待填筑達到水平面之后，再分層運作進行逐層壓實。這里需要特別注意的是，填埋材料必須全部實施含水量檢測，只有確保含水量檢測的數值順利達到標準預期之后，才能按照順序落實壓實作業。

（2）膜袋砂工藝。借助袋裝砂落實圍堰修建。此施工行為成本低且運作成效較好，人們可借助較大型的機械實現施工，以達到切實保護河岸的目標。膜袋砂使用材料也可就地取材，充分利用施工現場砂土完成具體施工行為，以降低施工成本。需要注意的是，為優化作業產出成效，水閘工程在落實膜袋砂圍堰過程中，要有擇優意識，自覺選用粒徑高于0.1 mm、伸縮率大于30% 的腈綸式纖維布。待材料選擇完畢之后，還要及時對河床表面雜物實現清理，隨后再填充厚度高于1.5 m 的石砂。直至石砂完成具體的填充后，作業人員要有意識地對其沉降展開監測，確保沒有明顯沉降狀況后，以膜袋砂密實填充，優化密實度填充成效。

（3）鋼板樁工藝。鋼板樁工藝屬于市面上使用頻次較高的施工工藝，此方法的重點是借助預制鋼筋板這一器具來落實圍堰施工操作。立足于鋼板樁本質來看，此工具屬于一種新型鋼，邊緣四周都會存在程度不一的鎖口，和其他圍堰施工手法相比，適用性較強，優勢十分明顯。但此工具也存在一定缺陷，因自身整體的剛度較弱，在具體運行期間極易受制作工藝與鋼材種類等多方面因素影響。就以制造工藝為例，如若制造工藝沒有辦法滿足施工需求，極易出現較為明顯的安全問題，且風險較大。

3.3.2 混凝土施工技術

混凝土施工會出現在整體施工建造周期中。混凝土作為工程施工的必要材料，屬于保障水閘施工穩固度的關鍵參數。人們必須明確認識混凝土施工對水利水電工程建設的重要作用，為此在具體實施建設期間，相關作業人員必須有大局觀意識，及時對原材料做全方位的質檢，有效保障原料的投入質量。

實際上，混凝土原料是由多種原料組合而成，因此想要合理把控原料質量，就必須精準明確其配比。此外，除了要嚴格把控原料質量外，還要把控施工過程中的施工技術、工藝［4］。

3.3.3 導流及截流技術

針對導流與截流技術，設計人員必須立足于作業場地實際需求，完善技術介入布局。考慮到圍堰地點大多設置在河道兩岸旁，整體的地域環境可能不適合大批量落實圍堰修建作業，因此施工作業部門必須自覺選用抗滲性優的圍堰，如漿砌石圍堰可充分滿足這種需求，如圖3 所示。在具體實施運作期間，工作人員要先明確導流過程，并借助木樁對基礎部分進行固定，隨后再借助黏土的黏性效應對圍堰加以穩固。為此，相關作業人員還可依據現實需求，自主在圍堰近水區域實現土袋大批次堆放，達到穩固的導流目標。

而針對截流技術這一環節而言，可充分借助以往成功經驗，優化布局堵接過程。以現代化先進技術介入，提前繪制截流操作3D 立體模型。憑借可視化高的試驗定位，具體施工處置方案。同時，截流期間作業的施工工藝極易受外界等多重因素影響而出現程度不同的沉降或位移問題，致使材料明顯不足。為有效避免上述問題出現，在預備階段，相關人員就必須有大局觀意識，及時地考慮可能出現的問題，嚴防因原料不足致使施工工期出現延誤［5］。

3.3.4 地基施工技術要點

技術施工人員要對可能給地基施工造成消極影響的因素展開提前分析，并有針對性地消除消極因素。在此環節中，可能會使用“固結灌漿”手段，技術人員要提前把控灌漿的各排距和孔距。在具體施工期間，工作人員還要實施好壓水試驗、爆破試驗等，以此深化、驗證加固成效。在購買材料期間，工作人員要學會對比，嚴格保障材料的投入質量。

3.4 優化加固技術實施方案

為確保加固技術能夠發揮出可觀的成效，相關作業人員必須積極對相關參數進行復核，待整體參數都明確之后，再積極結合實際的工程經驗，選擇較為適宜的加固技術處理方案。只有選擇優質的加固方案，才能保障水閘加固施工技術最大化發揮成效，進而有效激發水閘的良好性能。

以上文所述的實例工程為例，為進一步保障加固工藝擁有更為直觀的實效性，設計人員要主動對產出參數實現二次復核。在經由復核后發現此水閘泄洪輪廓線的各參數均滿足設計規范，但滲透坡降中底板水平段參數卻存在與預期不同的異常數據，由此可推斷，原鋼板樁防滲性能已經失效，必須立即反映，及時對閘機實現加固，以鋼板樁防滲墻工藝介入，優化實施運作的具體效果［6］。

依據現實需求，計劃將新建成的防滲墻長度布設為160 m，并在閘室底板區域的內側、外側都設置一處防滲墻，憑借圍封閘基作業優化布局，達到科學加固的效果目標。細化來講，在1#和2#的閘孔外側，已經存有防滲墻的背景下，再按照0.5 m 的間距嚴格控制新建樁的數量。為確保各項參數滿足設計需求，必須嚴格保證原有的1#和2#閘孔外側樁不變的前提下，再憑借水下切割舉措完善具體的實施操作。在復核現實承載力期間，相關人員可借助經驗參數法對具體參數進行計算轉化，進而確保加固技術實施方案能夠更為可靠。

4 結語

綜上所述，水閘施工是水利工程不可忽視的一道工序，而水閘加固作為其中重要一環，相關人員必須有意識地強化自身對水閘加固的重視程度。為保證基本施工質量，操作人員要充分明晰較為常見的水閘病害以及基礎加固措施，并主動掌握技術的基本施工要點，高效靈活地運用相關技術工藝，為工程的安全運行助力。