水利工程中的水閘施工技術(shù)實踐應(yīng)用探討

□聶 勇 □董聰飛 □徐莉美（寧波四明湖建設(shè)有限公司）

1 工程概述

黃明水庫防洪閘位于浙江省余姚市梨洲街道境內(nèi)，該水閘工程閘址主要位于河口大約13km位置，在水閘上游，流域的控制主要為2000km2左右，其中壩頂?shù)母叨仁?0m，水庫水位設(shè)計是38m。該水庫正常蓄水位是30m，其中最大一個水庫其庫容量是400萬m3。閘室段總凈寬是12m，其總的長度是18m，底板厚度是0.80m，中墩與邊墩的厚度均是1.20m，水閘總的寬度16.50m。

在該工程中，閘室位于微分化基巖，在開挖基巖以后，基于結(jié)構(gòu)的實際需求，采取了固結(jié)灌漿法。在該工程水閘施工中，選用的為圍堰圍護(hù)，在進(jìn)行開挖時，需在水閘圍區(qū)側(cè)位置預(yù)留相應(yīng)的巖坎，該巖坎不僅可作為水利工程水閘施工基礎(chǔ)圍堰，同時也可作為閘室左右岸施工所需的主要道路。在本次工程中，水閘施工流程如圖1所示。

圖1 水閘施工流程圖

2 水閘施工實踐應(yīng)用

2.1 土方開挖與填筑

第一，在進(jìn)行土方開挖與填筑之前，首先應(yīng)該對其施工方案進(jìn)行仔細(xì)的研究和優(yōu)化，明確排水措施與定降措施，實施挖填平衡的計算，并合理進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)配。在規(guī)劃以及設(shè)置施工場區(qū)的排水系統(tǒng)時，應(yīng)嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)貙嶋H地形條件與施工過程基坑滲水量以及徑流量等相關(guān)情況來明確，必須要確保其可適應(yīng)場區(qū)外的這些排水系統(tǒng)。此外，在降水中，可基于工程實際地質(zhì)情況與水文情況來選擇相應(yīng)的降水方式，一般常用的降水方式有兩種，即井點(diǎn)降水或者集水坑降水，若有必要，還可輔以相應(yīng)的截滲措施，其中井點(diǎn)降水法一般用于有承壓水土層或者砂壤土中。

第二，在基坑的開挖之前，首先應(yīng)該將地下水位進(jìn)行降低，通常情況下，應(yīng)該比開挖面低于大約0.50m左右。在開挖過程中，最好采取分層分段來依次實施，同時逐層進(jìn)行排水溝的設(shè)置，逐層向下進(jìn)行開挖。

第三，在進(jìn)行土方填筑之前，應(yīng)該將基坑底部所有的雜物以及積水清除干凈，所用填筑料必須要滿足設(shè)計的需求，鋪土的厚度應(yīng)該控制在15～30m區(qū)間內(nèi)，并將其密實。在岸墻翼墻后進(jìn)行填土?xí)r，必須要在清理且整修完墻背與伸縮縫合格以后，才可進(jìn)行回填，同時填土應(yīng)該均衡向上升，其中接近于岸坡、岸墻以及翼墻的這些回填土應(yīng)該用小型機(jī)具或者采取人工的方式來夯壓密實，并將鋪土的厚度適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行減薄。而在分段位置，則應(yīng)該留有一定的坡度，采取相應(yīng)的錯縫搭接的方式，接著再將其密實。此外，在墻后填土與筑堤時，應(yīng)該綜合考慮關(guān)于沉降量的預(yù)加。

2.2 地基處理

在進(jìn)行基礎(chǔ)開挖時，可根據(jù)工程的實際情況與施工場地的地形情況來明確開挖方式，若采用的是倒退開挖方式，則應(yīng)該在底板與護(hù)坡邊坡位置處預(yù)留大約0.50m的保護(hù)層。而在文章所闡述的這一工程實例，采用的開挖方式為預(yù)裂爆破，通過這種開挖方式，可有效降低對周圍已建構(gòu)筑物的干擾與影響。

在本工程中，對地基的處理主要采取的是固結(jié)灌漿法，該方法所用材料主要為水泥，固結(jié)灌漿孔布局形式為梅花式，其中孔距與排距控制在3m，孔深為4m。在進(jìn)行灌漿之前，需實施相應(yīng)的壓水試驗，待閘址內(nèi)各爆破作業(yè)完成以后才可實施灌漿。固結(jié)灌漿施工流程如下：定孔—鉆孔—沖洗—灌漿—封孔，在灌漿過程中，灌漿壓力應(yīng)該保持不變，而反之則注入率應(yīng)該持續(xù)的減少，要注意的是在每一次進(jìn)行灌漿的時候，都要進(jìn)行漿液比重的測讀，可借助于比重計來完成該項工作，待其滿足要求以后才可灌漿。

2.3 水閘混凝土施工

第一，閘底板、消力池以及護(hù)坦混凝土施工。在施工之前，應(yīng)該清理干凈開挖巖基面，接著再實施閘底板混凝土施工。在澆筑中，所用側(cè)模一般為組合式鋼模，有時也可輔以木模來使用，此外還需利用鋼管、杉原木以及方木等來加固。在進(jìn)行模板的拆除時，其中承重側(cè)面模板的拆除應(yīng)該在混凝土強(qiáng)度滿足其表面與棱角不會因為模板的拆除而受到損傷時，才可進(jìn)行拆除，而在墩、柱或者墻等部位進(jìn)行拆除時，則不可低于3.50 MPa。在進(jìn)行承重模板與支架的拆除時，其混凝土必須要滿足以下強(qiáng)度才可拆除，跨度低于2m的懸臂梁，其強(qiáng)度應(yīng)該為70%；跨度超過2m的懸臂板，其強(qiáng)度為100%。

第二，采取相應(yīng)的止水措施。止水措施就是借助于水平橡膠止水片或者垂直橡膠止水片來止水。在安裝止水之前，事先應(yīng)該對加工缺陷進(jìn)行檢查與校正，將止水表面處理干凈并平直。在安裝過程中，止水片中線應(yīng)該和縫中線重合，且偏差不可超過±5 mm，其中在平段傾斜誤差上，橡膠止水片應(yīng)該不超高±10mm，而紫銅止水片則不可超過±5mm。此外，對埋設(shè)在止水片位置的模板還應(yīng)實施相應(yīng)的分縫，利用兩片模板來固定止水片。止水縫部位的混凝土澆筑應(yīng)注意事項有：水平止水片應(yīng)在澆筑層的中間，在止水片高程處，不得設(shè)置施工縫。澆筑混凝土?xí)r，不得沖撞止水片，當(dāng)混凝土將淹沒止水片時，應(yīng)再次清除其表面污垢。振搗器不得觸及止水片。嵌固止水片的模板應(yīng)適當(dāng)推遲拆模時間。

第三，閘門預(yù)埋件的安裝。在進(jìn)行預(yù)埋件安裝之前，應(yīng)首先對孔口中心線與門槽橫向中心線之間的交點(diǎn)進(jìn)行測放，將其作為預(yù)埋件測定中心點(diǎn)，同時把安裝控制點(diǎn)測放于底板與門周圍閘墻面位置。在安裝時，首先進(jìn)行主、反以及側(cè)軌的安裝，在初測定位了預(yù)埋件以后，應(yīng)先通過點(diǎn)焊來固定，接著借助于相關(guān)儀器測量來進(jìn)行測量，待各指標(biāo)滿足要求以后，才可正式進(jìn)行加固與焊接。關(guān)于預(yù)埋件固定方式，應(yīng)結(jié)合不同位置預(yù)埋件來選擇相應(yīng)的固定方式，若預(yù)埋件在現(xiàn)澆混凝土的表面，角鋼或者尺寸比較小的這些預(yù)埋件可直綁于主筋上，而面積較大的這些預(yù)埋件除了要利用錨筋固定以外，還應(yīng)在其上部點(diǎn)焊相應(yīng)的角鋼，從而防止預(yù)埋件出現(xiàn)位移；若預(yù)埋件在混凝土側(cè)面，對于面積較小的預(yù)埋件可事先打孔，接著再利用木螺絲或者鐵釘將其固定于木模板。為了使預(yù)埋件能夠準(zhǔn)確安裝牢固不移位，預(yù)埋件處可以采用二次澆筑，澆筑二期混凝土?xí)r，應(yīng)采用補(bǔ)償收縮細(xì)石混凝土，并細(xì)心搗固，不要振動已裝好的金屬構(gòu)件。門槽較高時，不要直接從高處下料，可以分段安裝和澆筑。二期混凝土拆模后，應(yīng)對埋件進(jìn)行復(fù)測，并做好記錄，同時檢查混凝土表面尺寸，清除遺留的雜物、鋼筋頭，以免影響閘門啟閉。

第四，閘門板安裝。在本次工程項目中，所用閘門的外形尺寸與安裝尺寸如表1所示。在進(jìn)行支鉸座的安裝時，借助于葫蘆把鉸座吊起，并和預(yù)埋螺栓對準(zhǔn)，事先將螺孔留出，且不可擰緊，在鉸座位置調(diào)整好后再擰緊。將門葉下半節(jié)位置吊入門槽，在拼裝支壁之前借助于拉鏈葫蘆固定好下半節(jié)，接著再把支臂吊入至門槽，對安裝尺寸進(jìn)行檢查，待尺寸合格后再焊接。焊接結(jié)束以后，再來進(jìn)行各方向的調(diào)整，確保上下半節(jié)吻合，利用臨時螺栓來固定，對安裝的尺寸進(jìn)行復(fù)查，待復(fù)查無誤以后再最后組裝焊接。在閘門安裝結(jié)束以后，應(yīng)將安裝所用的這些臨時焊件拆除，修整焊縫，將埋件表面與門葉上雜物清除干凈。見表1。

表1 所用閘門外形尺寸與安裝表

第五，卷揚(yáng)式啟閉機(jī)安裝。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)由電動機(jī)、減速箱、傳動軸和繩鼓所組成。本工程采用的是電力驅(qū)動減速齒輪，從而驅(qū)動纏繞鋼絲繩的繩鼓，借助繩鼓的轉(zhuǎn)動，收放鋼絲繩使閘門升降。安裝順序為：在啟閉機(jī)平臺混凝土澆筑時埋入機(jī)架基礎(chǔ)螺栓和支承墊板，在支承墊板上放置調(diào)整用楔形板。安裝機(jī)架。按閘門實際起吊中心線找正機(jī)架的中心、水平、高程，擰緊基礎(chǔ)螺母，澆筑基礎(chǔ)二期混凝土，固定機(jī)架。在機(jī)架上安裝、調(diào)整傳動裝置，包括：電動機(jī)、彈性聯(lián)軸器、制動器、減速器、傳動軸、齒輪聯(lián)軸器、開式齒輪、軸承、卷筒等。安裝完畢后，應(yīng)檢查傳動系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、靈活性，并檢查各部分的可靠性，在使用過程中要注意加潤滑機(jī)油對繩索進(jìn)行保養(yǎng)。

3 結(jié)語

本工程在施工過程中嚴(yán)格按照規(guī)范程序施工，從而避免了混凝土裂縫、閘門閉合不嚴(yán)漏水、啟閉機(jī)升降不靈活等常見病害，并順利通過了完工驗收；綜上所述，在水閘施工中，應(yīng)結(jié)合工程項目自身的特點(diǎn)，選用正確且合理的施工方式，從而使水利工程項目建設(shè)得以正常進(jìn)行，確保水閘施工質(zhì)量達(dá)到要求，保障水利工程建設(shè)質(zhì)量。

[1]鄭保強(qiáng)，竇明，黃李冰，趙國軍.水閘調(diào)度對河流水質(zhì)變化的影響分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2012,35（20):14-18.

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