分洪閘工程設計施工和除險加固研究

張 燕 （安徽省阜陽市茨淮新河茨河鋪樞紐管理所，安徽 阜陽 236000）

0 引言

水利工程中，分洪閘工程是重要的組成部分。科學開展分洪閘工程設計，提升工程的設計價值和實用價值，有效助力水利工程防洪工作的實施和開展。同時，針對工程的設計內容以及施工內容，強化工程的抗風險能力，對重要環(huán)節(jié)進行加固和除險。

1 工程概況

本文以茨河鋪分洪閘為主要研究案例。茨河鋪分洪閘的設計是為了解決沙穎河洪水、汾泉河、黑茨河、西淝河等多個河流的排水問題有效建設的重要水利工程。工程設計為Ⅱ等,其中建筑物等級為二級，次要建筑物為三級。分洪閘設計規(guī)模為17孔，閘門為弧形鋼結構閘門。工程設計最大分洪流量為2300m3/s，工程主體為鋼筋混凝土結構，閘身長22.5m。茨河鋪分洪閘由上游連接段、閘室段及下游連接段組成。

2 分洪閘工程設計施工

2.1 工程設計指標

茨河鋪分洪閘設計，首先需要考量分洪閘對應的位置以及工程設計等級。茨河鋪分洪閘設計等級為Ⅱ，結合茨河鋪分洪閘所在的地理條件以及施工環(huán)境進行設計。其中，主要為所有河流的洪峰流量以及下游河道的行洪壓力等內容。另外，分洪閘設計還要考慮壩體下游的村落、土地、公路等基礎設施，充分結合相應的科學價值，從而實現(xiàn)工程的科學設計。另外，分洪閘設計還要考慮后續(xù)施工的具體要求，充分發(fā)揮工程的地域優(yōu)勢，從而為施工作業(yè)提供便利性條件。例如，設計過程中要充分考量工程周邊的交通條件、施工條件等一系列因素。設計指標影響著工程的科學設計，并且對工程總體造價以及工程施工周期等一系列內容都會產生極為嚴重的影響，需要針對各項設計指標，進行科學化、高效化、一體化設計，利用建筑設計提升工程的安全性、便捷性、經(jīng)濟性。

2.2 茨河鋪分洪閘工程施工作業(yè)的主要技術

2.2.1 茨河鋪分洪閘混凝土施工配合比設計與優(yōu)化

茨河鋪分洪閘工程的主體建筑物等級為二級，次要建筑物為三級，因此施工作業(yè)工程中需要大量混凝土。一方面，分洪閘工程大多地理位置偏僻，無法進行商業(yè)混凝土配送，因此大多實行施工混凝土的現(xiàn)場配置，需要極為專業(yè)的技術人員進行管理和布置，從而實現(xiàn)混凝土配比的科學性和合理性，另一方面，混凝土現(xiàn)場加工，需要進行科學設計，尤其是石子、水泥、砂子、水的配合比例，既要保障混凝土施工作業(yè)的質量要求，同時還要防止混凝土出現(xiàn)配比不均衡等實際問題。特別是水泥的作用，影響極為深遠。水泥作為鋼筋混凝土的粘合劑，具有一定粘結作用，當水泥出現(xiàn)型號過低時，必然引發(fā)混凝土施工質量問題，尤其是混凝土終凝后，對應的混凝土質量無法滿足分洪閘的施工要求，從而導致分洪閘無法實現(xiàn)洪水的科學防治，導致分洪閘設備存在安全隱患。因此，對于混凝土的配合比問題，需要加以重視，明確混凝土的配合比例，嚴格把控混凝土加工的制作質量。相關工作人員，需要對施工現(xiàn)場進行嚴格把關，謹防混凝土施工質量問題產生。

2.2.2 茨河鋪分洪閘混凝土澆筑工程的科學管理

茨河鋪分洪閘混凝土澆筑過程中，需要對澆筑部位進行科學管理。尤其是澆筑位置中不能存在氣泡問題，影響分洪閘的安全質量。施工作業(yè)期間，需要委派專業(yè)人員進行人工振搗工作。利用振搗棒對澆筑混凝土區(qū)域進行振搗工作，既要實現(xiàn)混凝土充分實現(xiàn)分洪閘工程的澆筑任務，同時又要確保澆筑人員對工程的鋼筋布置不會造成任何的影響。不少工程發(fā)生過澆筑人員在進行混凝土振搗工作時，無意識將澆筑位置鋼筋進行調整，導致施工成效與設計內容存在明顯偏差，影響了工程的澆筑質量，導致部分區(qū)域進行返工，造成巨大經(jīng)濟損失。澆筑作業(yè)是確?；炷潦┕べ|量的重要內容，需要加以強化和重視，對必要的環(huán)節(jié)進行科學管理，明確施工人員的責任和義務，防止施工問題的產生。如圖1所示，為某分洪閘施工現(xiàn)場圖。

圖1 某分洪閘工程施工現(xiàn)場圖

2.2.3 茨河鋪分洪閘混凝土養(yǎng)護作業(yè)

茨河鋪分洪閘工程的混凝土養(yǎng)護作業(yè)，需要確?；炷两K凝前，得到科學的控制和管理。一方面，相關施工人員要確?；炷潦┕の恢玫臏囟扰c施工要求相符合，減少混凝土溫度過高導致的質量問題，同時在施工期間，可以將混凝土進行覆蓋，減少高溫對混凝土的實際影響，另外還可以定期向混凝土施工位置噴灑水分，減少混凝土由于溫度過高產生的局部干裂問題；另一方面，由于分洪閘工程大多靠近水源，因此，在養(yǎng)護過程中，需要控制水源對分洪閘工程的影響，減少河流對工程主體的沖刷作用，從而降低工程的施工質量。

3 茨河鋪分洪閘除險加固施工作業(yè)

3.1 多種設備的水位監(jiān)測

茨河鋪分洪閘除險加固施工作業(yè)，既要為分洪閘工程減少對應的風險，同時也要對現(xiàn)有工程進行加固和強化。首先，水位監(jiān)測工作，是眾多除險施工作業(yè)的重要組成部分。案例中的分洪閘工程，最大流量發(fā)生在2003年7月12日，為1680m3/s，遠低于工程設計標準2300m3/s，并且該工程常年對河流上游進行多點位水位監(jiān)測，提升分洪閘工程的安全性。另外以多種設備相結合，實現(xiàn)河流水位的監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效匯總，為分洪閘工程提供多元化的安全保障，對上游出現(xiàn)的水位上漲情況，進行科學的分析和梳理，嚴控可能產生的風險問題，并及時對當前水量進行調整和管理，減少超大洪峰的可能性和風險性。水位監(jiān)測儀設備如圖2所示。

圖2 某型號水位監(jiān)測儀設備

3.2 茨河鋪分洪閘人工巡檢

人工巡檢是茨河鋪分洪閘工程重要檢查方式，近年來隨著現(xiàn)代化科學技術的應用和普及，對于分洪閘工程的監(jiān)測已經(jīng)發(fā)生翻天覆地的變化。一方面，借助現(xiàn)代化的監(jiān)控系統(tǒng)，對多個水位站點以及分洪閘工程周邊設施進行實時動態(tài)監(jiān)控，工作人員可以隨時了解當前水利工程的情況變化，同時結合衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及遙感監(jiān)測系統(tǒng)，對上游水勢進行動態(tài)捕捉，結合大數(shù)據(jù)技術以及高分子衛(wèi)星監(jiān)測技術，可以了解近期的天氣情況，從而實現(xiàn)對分洪閘工程系統(tǒng)化管理，另一方面，人工巡檢模式，可以在洪水頻發(fā)時節(jié)，對分洪閘工程進行動態(tài)化管理，結合多種監(jiān)測技術以及大數(shù)據(jù)中心，時刻關注當前河流水勢的發(fā)展和變化，并與下游的多個防洪設施結合成為系統(tǒng)化的管理體系，從而實現(xiàn)抗洪功能的集成化應用模式，確保分洪閘工程的防洪價值。

3.3 茨河鋪分洪閘工程的科學加固

茨河鋪分洪閘工程的加固作用內容眾多，首先，茨河鋪分洪閘周邊壩體的加固作業(yè)為例，可以實現(xiàn)防水水位的有效控制，同時還能夠提升周邊壩體的穩(wěn)定性，減少洪水的沖刷作用。另外對于工程的加固舉措，同樣可以借助現(xiàn)代化的施工理念與施工技術，科學應用創(chuàng)新化的施工模式，借助新型防洪材料、防洪設備、防洪技術，提升分洪閘工程的防洪等級。例如，當洪水來臨時，分洪閘工程需要將洪水進行有效分流，結合云計算技術等相關內容，可以對現(xiàn)有水體流量、流速等一系列指標進行分析和研究，從而制定分洪閘工程的分流標準，借助多種策略的防護舉措，實現(xiàn)洪水的有效治理，減少洪水對分洪閘工程的影響和威脅，同時提升了工程應用的安全性和高效性。

4 結論

綜上所述，分洪閘工程作為水利工程的重要組成部分，其工程設計、工程施工以及工程加固等眾多方面，對工程實際應用能力影響巨大，需要深入挖掘對應的潛力和價值，不斷提升分洪閘工程的實用性，以科學發(fā)展觀為核心，推動我國防洪設施的不斷升級和進步，助力我國防洪事業(yè)的健康發(fā)展。