淺談水利水電工程中的水閘施工技術(shù)

凌 菲/江西澤雨鑫建設(shè)工程有限公司

淺談水利水電工程中的水閘施工技術(shù)

凌 菲/江西澤雨鑫建設(shè)工程有限公司

在水閘工程中，所處地區(qū)特殊以及河道水位，流量變幅大，按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流不經(jīng)濟(jì)，技術(shù)上又確有困難時(shí)，經(jīng)過專家論證并報(bào)主管部門批準(zhǔn)，可適當(dāng)降低圍堰標(biāo)準(zhǔn)。采用降低圍堰標(biāo)準(zhǔn)施工時(shí)，必須準(zhǔn)確掌握施工進(jìn)度，在汛期到來(lái)之前，工程應(yīng)搶至能安全渡汛的程度，本文就針對(duì)導(dǎo)流施工和截流施工進(jìn)行探討。

水閘;導(dǎo)流方案;導(dǎo)流施工

1.水閘工程的重要性

我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)電力需求越來(lái)越大，水利電力工程建設(shè)項(xiàng)目不斷增多，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水利工程依賴性增強(qiáng)，為了確保水利工程質(zhì)量，則需要在關(guān)鍵技術(shù)上不斷創(chuàng)新探索。水閘技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)之一，直接影響著電能轉(zhuǎn)換的速度與質(zhì)量，整體施工綜合性較強(qiáng)，全面做好水利電力工程水閘施工管理，是水利電力工程控制的要點(diǎn)。隨著全球資源能源的消費(fèi)量增長(zhǎng)，水利水電作為一種清潔的可再生能源，能夠從可持續(xù)發(fā)展上滿足社會(huì)需求，為人類提供電力能源，這其中，水閘工程技術(shù)則起著非常重要的作用，良好的水閘工程施工是社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的保障。

2.水利電力工程中水閘施工技術(shù)方法

2.1 水閘施工前的技術(shù)

在水利水電工程中，在進(jìn)行水閘施工前，要嚴(yán)格對(duì)各項(xiàng)工作進(jìn)行審核，要審查水閘技術(shù)的施工方案及質(zhì)量保證管理制度，要加大對(duì)水閘施工工程技術(shù)人員的數(shù)量和素質(zhì)的審查。在施工設(shè)計(jì)圖紙的會(huì)審中，要對(duì)施工中的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)等問題有所把握。在水閘施工前要對(duì)那些不利于施工管理的地方及時(shí)進(jìn)行整改，以此來(lái)減少安全隱患。

2.2 水閘施工過程中的技術(shù)

在水閘的施工過程中要做好各道工序的質(zhì)量控制工作，只有嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)才能保證水閘質(zhì)量的最終實(shí)現(xiàn)。施工中要加大對(duì)各種材料材質(zhì)和強(qiáng)度的檢測(cè)，對(duì)水閘的施工工藝要做到全面嚴(yán)格的控制，在做好質(zhì)檢工作的同時(shí)還做好水閘工程重點(diǎn)部位的技術(shù)管理工作。

2.2.1 開挖工程。

水利水電工程中的水閘施工，長(zhǎng)度都比較長(zhǎng)，存在斷面大的技術(shù)難題，為此開挖工程的質(zhì)量直接與水閘的質(zhì)量相關(guān)。在土石方的開挖階段要重點(diǎn)做好開挖斷面的選擇。以避免開挖斷面過大浪費(fèi)更多的混凝土，而開挖斷面小也不能保證水閘的強(qiáng)度。所以在開挖過程中要嚴(yán)格按照中腰線施工，做到開挖與設(shè)計(jì)能夠相符。

2.2.2 混凝土工程。

水閘工程施工對(duì)混凝土的需求比較大，為此必須做好混凝土原材料的質(zhì)量控制工作。要注意經(jīng)常檢測(cè)和抽查檢測(cè)的有機(jī)結(jié)合，在經(jīng)常性的檢測(cè)下來(lái)達(dá)到對(duì)混凝土質(zhì)量的控制規(guī)律。在混凝土的配置中，要堅(jiān)持科學(xué)配制的原則，以此來(lái)達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)物混凝土施工全過程的控制。對(duì)施工中的關(guān)鍵部位必要時(shí)還要進(jìn)行鉆芯取樣的檢查試驗(yàn)，這樣才能最大限度的?；炷两Y(jié)構(gòu)物的質(zhì)量。

2.2.3 金屬結(jié)構(gòu)工程。

在水閘的施工中，要嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來(lái)進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)的施工。要做好相關(guān)材料和加工工藝及安裝程序的控制工作，保證水閘的施工質(zhì)量。在金屬結(jié)構(gòu)的工程施工中，要綜合廠內(nèi)生產(chǎn)、整體或分片運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)安裝的方法，在制作材料上好要做到有正規(guī)廠家的質(zhì)保單。

3.導(dǎo)流施工

由于潮汐的大小影響因素較多，鹵水漫決影響巨大，故在感潮河口建閘不應(yīng)降低施工導(dǎo)流建筑的擋潮標(biāo)準(zhǔn)。水閘工程受到潮汐因素的影響，所以在感潮河口建閘時(shí)，要嚴(yán)格按照施工導(dǎo)流建筑的擋潮標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行建造。

3.1 導(dǎo)流方案

施工導(dǎo)流采用束窄灘地修建圍堰的導(dǎo)流方案，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)采用10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，堰頂高程為8.00m。受地形條件限制，圍堰布置只能緊靠主河道的岸邊，且因岸坡地質(zhì)上部為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土（含水率達(dá)50%），下部為中砂，地質(zhì)條件差，極易造成岸坡坍塌等工程事故，因此在施工中采取了如下措施：首先，選擇圍堰結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且又比土石圍堰、土石混合圍堰底寬小、抗沖刷能力大的漿砌石圍堰；其次，基礎(chǔ)采用梢徑ф100mm，長(zhǎng)4000mm松木樁加固地基，樁端進(jìn)入砂層300mm，上部嵌入砌體200mm，間排距為600mm，呈梅花型布置，堰外側(cè)采用紅粘土夯的作用。

3.2 截流方法

位置及寬度應(yīng)根據(jù)自然條件認(rèn)真對(duì)待。我國(guó)在堵壩技術(shù)方面累積了不少成熟的經(jīng)驗(yàn)。在江蘇省導(dǎo)沂工程中的小潮河堵壩是建國(guó)后在潮水河中首次用埽工技術(shù)堵壩的，經(jīng)歷了數(shù)次失敗后，才獲成功。此后射陽(yáng)河，新洋港攔河壩的截流戧堤是修筑在軟淤土深厚且極易沖刷的潮汐河口處。在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)周密設(shè)計(jì)并作模型試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，采用了先柴石枕護(hù)底，再用”平堵”與”立堵”結(jié)合的辦法進(jìn)行合龍，都一次獲得了成功。如新洋港截流戧堤的施工程序是先用直徑1m，長(zhǎng)15～20m，重約12～16t的柴石枕護(hù)底，完成后，再用柴土埽捆廂進(jìn)占，口門縮窄至100m時(shí)，拋長(zhǎng)25m的柴石枕，同時(shí)加高護(hù)底，口門縮至50m時(shí)，改用長(zhǎng)20m的柴石枕合龍，同時(shí)上，下游均拋土包及筑土戧閉氣斷流。在土質(zhì)河床上截流，戧堤常因壓縮，沖蝕形成較大的沉降或滑移，計(jì)算用料與實(shí)際用料往往有較大出入，有些資料建議增加20%的備料量，但非定論。

在土質(zhì)河床，尤其是松軟土層上筑戧堤截流，護(hù)底工程是否恰當(dāng)常是成敗的關(guān)鍵。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，首先，護(hù)底工程范圍應(yīng)較寬廣，如射陽(yáng)河，河面寬351m，中泓水深10m，淤深10m，中泓兩側(cè)浮淤深5～7m，貫入擊數(shù)小于2，原計(jì)劃護(hù)底寬180m，中泓護(hù)底長(zhǎng)90m，兩側(cè)長(zhǎng)70m，筑壩開始即遇到壩體撕斷，塌陷，滑移，河底淤泥壅高等現(xiàn)象。改用柴土埽后，仍有將24根生根大纜撕斷的險(xiǎn)象出現(xiàn)，南壩頭先后塌陷計(jì)7次，下陷13m，北壩頭塌陷計(jì)6次。經(jīng)將柴石枕護(hù)底南北各加寬30m，中泓護(hù)底加厚一層，進(jìn)展始較順利。其次，護(hù)底工程要排列嚴(yán)密，事前應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)找出拋投料物在不同流速，水深情況下移動(dòng)距離的規(guī)律；拋投前測(cè)定流速，水位，使料物準(zhǔn)確到位，并進(jìn)行水下檢查，填補(bǔ)遺漏處。

再者，應(yīng)保證拋投的料物在浮重狀態(tài)和動(dòng)，靜水作用下的穩(wěn)定性能。如射陽(yáng)河截流壩曾預(yù)作試驗(yàn)，在柴石枕浮重4.68kN/m3情況下，枕與河底淤泥的開始滑動(dòng)的平均摩擦系數(shù)為0.539，枕與枕之間開始滑動(dòng)的平均摩擦系數(shù)為0.808；按平衡方程式計(jì)算，第一層護(hù)底的允許最大流速為7.37m/s，第二層以上枕的允許最大流速為9.04m/s；在合龍時(shí)最大水位差為2.73m，相應(yīng)的流速為7.4m/s，小于9.04m/s，證明護(hù)底柴石枕不會(huì)滑移。

對(duì)龍口水力特征值的觀測(cè)次數(shù)應(yīng)隨龍口的縮減而增加，并有專人負(fù)責(zé)，緊要關(guān)頭要時(shí)刻掌握水情變化。戧土應(yīng)隨進(jìn)占段的伸展依次進(jìn)行，合龍后全力加強(qiáng)戧土，免受滲流破壞，通稱”閉氣”。單流向河道的堰體宜先加前戧，雙向水頭的堰體前后戧都應(yīng)加強(qiáng)，視水頭差不同，有所側(cè)重。在加戧，加高至堰身穩(wěn)定后，始可有計(jì)劃地降低堰內(nèi)水位。堰后平(戧)臺(tái)宜在排水后層層壓實(shí)，以增強(qiáng)防滲效果。

4.提高水閘施工技術(shù)的管理措施

在水利電力的工程施工中，應(yīng)該加大水閘施工質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)的組建，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的管理。工程質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)可以通過項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，施工隊(duì)長(zhǎng)要對(duì)施工中的質(zhì)量問題及時(shí)進(jìn)行解決，要做到問題的逐級(jí)及時(shí)查處。在水利電力工程的水閘施工過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行分級(jí)負(fù)責(zé)制，通過三檢制實(shí)現(xiàn)施工工序的嚴(yán)格把關(guān)和驗(yàn)收?，F(xiàn)場(chǎng)施工的質(zhì)量還要做到每天由專職的質(zhì)檢員負(fù)責(zé)檢查，并按進(jìn)度向監(jiān)理工程師和發(fā)包人匯報(bào)。在施工中要注意對(duì)施工人員進(jìn)行安全意識(shí)的灌輸，要加大施工人員的自我保護(hù)意識(shí)，有針對(duì)性地對(duì)施工中的安全性問題做出有效的防護(hù)，并做好安全紀(jì)錄工作。

結(jié)束語(yǔ)：閘工程是水利水電工程重要部分，要根據(jù)各個(gè)工程具體施工特點(diǎn)選擇技術(shù)措施，制定相應(yīng)質(zhì)量管理辦法，以此確保水閘工程施工最終質(zhì)量，滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)需求。

[1]水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院。水閘設(shè)計(jì)規(guī)范SL265－2011[M]。北京:中國(guó)水利電力出版社，2011。

[2]叢藹森。地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用[M]。北京:中國(guó)水利電力出版社，2011。

[3]中國(guó)建筑科學(xué)研究院。建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[M]。北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005。