水閘工程施工淺析

劉忠群

（福建省莆田市東圳水庫管理局，福建 莆田 351100）

隨著建閘技術(shù)的提高和建筑材料新品種的出現(xiàn)，水閘建設(shè)也日益增多。當(dāng)前水閘的建設(shè)正向形式多樣化、結(jié)構(gòu)輕型化、施工裝配化、操作自動化和遠(yuǎn)動化方向發(fā)展，保證水利水電工程的順利實施[1]。本文主要針對水利水電工程中的水閘施工進(jìn)行分析探究。

1 水閘概述

水利水電工程中，水閘作為擋水、泄水或取水的建筑物，應(yīng)用廣泛。其作用主要包括防洪、雍高水位為城市供水、形成水景觀，還有的是為了排澇等等。水閘工程施工環(huán)節(jié)眾多，影響水閘施工質(zhì)量因素也比較多元化，主要涉及建設(shè)前期準(zhǔn)備工作、建設(shè)期土方開挖、混凝土施工、金屬結(jié)構(gòu)施工等方面，對水利水電工程的發(fā)展有著非常重要的推動作用[2]。

2 水閘工程施工

2.1 建設(shè)前期施工準(zhǔn)備

水閘施工工程系統(tǒng)性較強(qiáng)，復(fù)雜性較高，在項目施工前期需要應(yīng)用相關(guān)的勘測技術(shù)，對施工環(huán)境進(jìn)行整體測繪。工程開始前期應(yīng)當(dāng)注意對前期環(huán)境勘查技術(shù)以及施工圖紙的繪制和效果進(jìn)行及時的監(jiān)督和管理，以便保證施工前期的準(zhǔn)備工作有過硬的技術(shù)支持和質(zhì)量保證，為隨后的具體施工環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行打好基礎(chǔ)。

2.2 建設(shè)期施工

2.2.1 施工區(qū)域開挖

開挖技術(shù)可以為水閘施工創(chuàng)造一個良好的基礎(chǔ)環(huán)境。開挖技術(shù)水平?jīng)Q定了水閘施工的界面狀況，不同狀態(tài)的施工斷面會對水閘施工質(zhì)量造成不同的影響。因此，水閘施工中斷面選擇非常重要，盡量選擇形狀規(guī)整，大小適宜的開挖斷面[2]。施工中按照具體的施工圖紙要求，應(yīng)用相應(yīng)的施工技術(shù)進(jìn)行施工，并注意施工設(shè)備的選取。施工環(huán)節(jié)進(jìn)行完畢后，必須及時對開挖效果進(jìn)行驗收和檢查，確保該基礎(chǔ)工程的質(zhì)量。

2.2.2 混凝土施工

混凝土施工是水閘施工的重要環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在混凝土原材料和具體施工方法的選擇方面。

（1）澆筑方法

混凝土施工一般采取斜面分層澆筑法（見圖1）。

圖1 分層澆筑

斜面分層澆筑法可以分為全面分層、分段分層、斜面分層幾種類型。不同分層類型，澆筑方法也不同，例如，全面分層的澆筑應(yīng)當(dāng)沿短邊開始進(jìn)行，且第二層混凝土的澆筑時間需要控制在首層混凝土初凝前。分段分層的澆筑方法，主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)上厚度較大的澆筑實體中。在分層澆筑的背景下，需要注意，由于混凝土的澆筑普遍依靠混凝土的泵送設(shè)備完成澆筑施工，為了確保這種借助機(jī)械設(shè)備的泵送方式達(dá)到工程實際的澆筑要求，就需要根據(jù)設(shè)備的各項參數(shù)對泵送量指標(biāo)以及其他相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計算，在有了數(shù)據(jù)指導(dǎo)的背景下，所謂的分層澆筑模式才能有效的實現(xiàn)。

（2）澆筑量確定

澆筑量計算時常見的參照指標(biāo)是澆筑實體的體積，即在測量了混凝土澆筑實體的長度、寬度、高度后，確定其體積的大小，另外，還需要對實際施工中產(chǎn)生的損耗情況做合理的考慮，在混凝土原材料的準(zhǔn)備上，確保量的充足。另外，還應(yīng)當(dāng)注意借助設(shè)備泵送時相關(guān)參數(shù)的計算。

常用混凝土平均泵送量Q1可按下列公式計算。

式中：Q1表示每臺混凝土泵的實際平均輸出量，m3；Qmax表示每臺混凝土泵的最大輸出量,m3；α1表示配管條件系數(shù)，取值范圍為0.8～0.9；η表示作業(yè)效率，取值發(fā)那位為0.5～0.7。

（3）澆筑設(shè)備

澆筑設(shè)備的選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程項目的具體情況，選取型號和數(shù)量適合的澆筑設(shè)備支持具體施工。常用的設(shè)備類型包括了混凝土振搗棒、平板振動器、布料機(jī)、混凝土吊斗。除了這些大型的機(jī)械設(shè)備外，輔助的小型工具和設(shè)備包括了鐵鍬、抹子、刮杠等?；炷翝仓Ｓ迷O(shè)備見表1。

表1 混凝土澆筑常用設(shè)備

2.3 金屬結(jié)構(gòu)施工

金屬結(jié)構(gòu)在水閘施工中屬于外部結(jié)構(gòu)施工，施工操作以安裝工程為主。安裝工程實施時應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照不同環(huán)節(jié)的安裝工藝流程開展，同時要注重金屬材料本身的質(zhì)量。制作環(huán)節(jié)中應(yīng)當(dāng)采用專業(yè)的焊接和防腐技術(shù)。例如，在金屬材料的外部涂抹防腐蝕的涂料或者在金屬結(jié)構(gòu)的搭建上結(jié)合外部環(huán)境的實際情況綜合考慮，盡量避免外部環(huán)境因素引起的腐蝕作用。只有從各個角度避免金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂或者腐蝕作用，才能取得相應(yīng)的效果，并應(yīng)當(dāng)注重施工完畢后的性能檢測。

2.4 導(dǎo)截流工程施工

導(dǎo)流與截流施工技術(shù)是水閘施工系統(tǒng)中專指的兩種施工技術(shù)。施工時應(yīng)當(dāng)注意選擇適當(dāng)?shù)膰叻绞?，并?yán)格按照土石方填筑的操作規(guī)范進(jìn)行施工操作。導(dǎo)流和截流環(huán)節(jié)的施工效果，關(guān)系到水閘開閉過程中的功能發(fā)揮和實際效果，可能會造成系統(tǒng)運行整體狀況的異常，影響整個工程進(jìn)度。選擇圍堰可以減少施工資源消耗量，且能夠取得良好的施工效果。護(hù)腳固定是為了給截流和導(dǎo)流操作提供多一層的外部保護(hù)，避免其技術(shù)實施中的穩(wěn)定性受到影響。

2.5 其他應(yīng)用設(shè)備

（1）啟閉機(jī)。液壓缸檢測重點在于，觀察油缸的集成性能是否能夠成長發(fā)揮，并且控制好密封處的泄露程度，可以通過應(yīng)用更換內(nèi)置裝置或者針對感應(yīng)器設(shè)備在具體應(yīng)用中的注意事項嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的操作規(guī)范來解決。

（2）雙缸同步液壓。在相應(yīng)的改良和優(yōu)化方面，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)知到同步運行的重要性和優(yōu)勢，積極將這種先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行推廣應(yīng)用，并注意相應(yīng)設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)工作，掌握相應(yīng)的維修保養(yǎng)技術(shù)。

（3）電控系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)在水閘施工中的重要作用不可忽視，其運行狀態(tài)的有效控制需要依靠專業(yè)的技術(shù)和系統(tǒng)。常用的系統(tǒng)類型為電控系統(tǒng)。編程控制系統(tǒng)可以對行程測量環(huán)節(jié)的偏差進(jìn)行主動糾正，保證閘門啟動和閉合作用的正常發(fā)揮。

3 結(jié)語

我國水利水電基礎(chǔ)工程設(shè)施施工技術(shù)正在發(fā)生日新月異的變化，需要具備良好的功能性和安全性。相關(guān)施工技術(shù)的不斷提高，從宏觀和從微觀上對各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行了控制和管理，同時，利用提高技術(shù)規(guī)范性的方法，提升了技術(shù)的應(yīng)用效果，保證了水閘施工的總體質(zhì)量，使得水閘工程發(fā)揮最大效益，最終為整個水利工程質(zhì)量打下堅實基礎(chǔ)。