水利水電工程中的水閘施工技術(shù)研究

【摘要】出于防汛以及節(jié)能減排等方面考慮，目前越來越多的水利水電工程投入建設(shè)和使用，其中水閘施工是整個(gè)工程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)?；趯λl施工中影響因素的考慮，本文通過對這些關(guān)鍵因素進(jìn)行說明，在此基礎(chǔ)上對各種水閘施工技術(shù)進(jìn)行研究，具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；水閘施工；施工技術(shù)

引言：

水利水電工程中，水閘起到控制流速等作用，且與壩體相連，這就對壩體以及水閘本身提出了很高的要求。目前壩體主要采用鋼筋混凝土進(jìn)行澆筑，水閘閘體采用鋼材料進(jìn)行鑄造，由于閘體所處環(huán)境復(fù)雜，需要滿足各種力學(xué)條件以及防銹條件，這對水閘施工提出了很高的技術(shù)要求。

1、水利水電工程中水閘施工前需要考慮的因素

1.1大壩高度

壩體建設(shè)需要從防汛、河道周邊地理環(huán)境以及發(fā)電機(jī)組功率方面考慮壩體高度，壩體高度也會影響相關(guān)設(shè)計(jì)以及施工模式，主要影響有：（1）導(dǎo)流方案。在進(jìn)行大壩建設(shè)時(shí)，需要采取導(dǎo)流方案將河道中的水流進(jìn)行引導(dǎo)，合理的導(dǎo)流方案可以有效防止施工過程中的意外發(fā)生。（2）截流方案。大壩建設(shè)需要按照地理環(huán)境在大壩上游進(jìn)行河道截流，為混凝土的凝固提供條件。（3）閘體參數(shù)。由大壩的高度可以進(jìn)行閘體的相關(guān)參數(shù)確定。

1.2航道建設(shè)

進(jìn)行水利水電工程建設(shè)時(shí)，需要進(jìn)行船舶航道建設(shè)，實(shí)現(xiàn)船舶航行需求，普遍做法是在航道中設(shè)置升船機(jī)。升船機(jī)采用連通器原理，在航道各分段中設(shè)計(jì)水閘，水閘關(guān)閉后進(jìn)行蓄水，實(shí)現(xiàn)抬升船舶的目的。航道中水閘施工技術(shù)需要考慮閘體的自身強(qiáng)度和連接件的強(qiáng)度，在滿足這些條件的基礎(chǔ)上再進(jìn)行施工，相較于大壩自身的水閘，航道水閘建設(shè)較為容易，但機(jī)械設(shè)計(jì)較為繁雜。

1.3河道泥沙含量

河道中泥沙含量會影響閘體和壩體的使用壽命。首先，泥沙含量高的水體自身密度更大，在進(jìn)行壩體強(qiáng)度和閘門承受壓力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要充分考慮泥沙含量，從而進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的初步確定。其次，水利水電設(shè)施會進(jìn)行蓄水和放水操作，不同泥沙含量的水體對壩體和閘門的沖擊力不同，在設(shè)計(jì)過程中可以采用CFD中各類軟件進(jìn)行流體方面的模擬分析。最后，在水利水電設(shè)施放水過程中，水體中的泥沙會打磨閘體以及大壩，影響設(shè)備使用壽命。

2、水利水電工程中水閘施工時(shí)的技術(shù)

2.1 混凝土建設(shè)

水利水電工程建設(shè)中，壩體采用鋼筋混凝土澆筑形式進(jìn)行建設(shè)，并達(dá)到工作需求，混凝土建設(shè)需要對以下因素進(jìn)行設(shè)計(jì)和考慮：（1）混凝土品質(zhì)?；炷疗焚|(zhì)將影響閘體和大壩的連接強(qiáng)度，并更直觀地影響了大壩的整體強(qiáng)度，所以要進(jìn)行混凝土品質(zhì)監(jiān)測，可以在施工過程中采用抽檢方式，經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)確定混凝土品質(zhì)。（2）混凝土強(qiáng)度。水利水電工程中要求壩體能夠承受巨大壓力，但是對混凝土來說，其強(qiáng)度取決于固結(jié)程度，所以在施工過程中，需要嚴(yán)格控制、檢測混凝土的固結(jié)程度，以達(dá)到工程所需。（3）混凝土配比。由于工程中的水閘很大一部分位于水面以下，所以對混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗蝕性都有很高要求，這就需要實(shí)現(xiàn)更好的混凝土配比。

2.2 水閘閘體鑄造

在水利水電工程中，通常來說水閘閘體是影響安全性、穩(wěn)定性是使用壽命的關(guān)鍵因素，而對于不同功能的水閘，其所處的位置也完全不同，所處環(huán)境差異巨大，所以鑄造不同的水閘閘體需要采用不同的鑄造方案：（1）水下閘體。在水利水電工程中，水面以下閘體主要作用是排水和蓄水，在蓄水時(shí)，閘體需要能夠承受巨大的壓力，并能夠與壩體進(jìn)行安全連接，所以在進(jìn)行水下閘體鑄造時(shí)，其厚度要進(jìn)行合理增加，同時(shí)還要考慮其蓄水時(shí)的水密性，防止?jié)B水。（2）航道閘體。航道閘體的一部分會暴露在空氣中，相對于水下閘體，承受的水壓更小，可以適當(dāng)減小厚度來滿足各類機(jī)械牽引裝置的牽引需求，但是航道閘體長期與空氣接觸，更容易生銹，所以在鑄造時(shí)要充分進(jìn)行防銹處理。

2.3 航道升降機(jī)建造

水利水電工程中的航道部分可以看成是一個(gè)巨大的連通器，目前采用的方式主要是分段升降的方式，相對來說結(jié)構(gòu)更為簡單，穩(wěn)定性更好。這種升降機(jī)主要分為以下三個(gè)部分：（1）混凝土澆筑部分。該部分為航道主體，即通過混凝土澆筑方式重新設(shè)計(jì)一條河道，但為了能使船舶從大壩下游運(yùn)行到大壩上游，需要將航道進(jìn)行分段，每段都有相同的高度差，航道下游的水閘關(guān)閉就能進(jìn)行蓄水，進(jìn)而將船舶抬高。（2）水閘閘體部分。該部分的功能是用來實(shí)現(xiàn)航道各分段的蓄水，通常來說航道中各分段的下游閘門的長度要長于上游閘門，以此來保證各分段都能滿足各自的蓄水要求，將船舶抬升至安全高度。（3）水閘閘體牽引機(jī)械。在航道工作工程中，需要根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)各閘體的抬升和下降操作，這就要求有能夠穩(wěn)定運(yùn)行的機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)這一功能，牽引機(jī)械一般位于閘體的正上方，由各種塔吊與閘體連接，根據(jù)不同指令將閘體上拉或者下放，以此來實(shí)現(xiàn)航道的運(yùn)行要求。

2.4 截水大壩建設(shè)

水利水電工程建設(shè)過程中，水閘部分要在混凝土充分凝固后才能投入使用，水閘系統(tǒng)混凝土凝固的首要要求就是混凝土部分不被水浸泡，所以需要在水閘以及大壩上游建設(shè)截水大壩來實(shí)現(xiàn)截水需求。輔助壩體建設(shè)可以根據(jù)不同環(huán)境采用不同方式進(jìn)行建造，主要采用的是先投放石料，在此基礎(chǔ)上采用各種方式壩體鑄造，使壩體高度達(dá)到需求高度，完成蓄水任務(wù)。但是在截水大壩建造過程中需要注意的是，截水大壩對強(qiáng)度的要求也很高，在進(jìn)行截水大壩建設(shè)時(shí)，需要設(shè)立安全監(jiān)督系統(tǒng)，并進(jìn)行責(zé)任落實(shí)，以最大限度保證截水大壩強(qiáng)度。在建設(shè)截水大壩時(shí)，需要對截水大壩與水閘距離進(jìn)行設(shè)計(jì)，防止截水大壩爆破拆除對水閘系統(tǒng)以及大壩產(chǎn)生影響。

結(jié)論：

綜上所述，水閘系統(tǒng)在水利水電工程中應(yīng)用范圍十分廣闊，需要保證水閘系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。在水閘系統(tǒng)施工過程中，需要充分考慮水閘系統(tǒng)的混凝土部分和鋼結(jié)構(gòu)部分，通過對不同部分的環(huán)境分析進(jìn)行針對性的施工建設(shè)，同時(shí)還要進(jìn)行截水大壩的建設(shè)，保證水閘系統(tǒng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

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