水利工程中水閘加固施工技術(shù)的應(yīng)用解析

趙志徐 單瑜清

【摘要】在水利工程中，水閘加固施工技術(shù)可以及時改善工程質(zhì)量，提升水資源的利用率，促進(jìn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。水利工程在城市建設(shè)、農(nóng)田灌溉、居民用水、防洪中起著重要的作用，其中水閘直接決定了水利工程的洪水控制和洪水排放，因此水閘的穩(wěn)定性降低就會導(dǎo)致水利工程的建設(shè)效果下降。在水閘建成使用的過程中必然存在耗損，為了將水閘的損傷降到最低，因此，必須改善水閘加固施工技術(shù)，提升水利工程的整體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】水利工程;水閘加固施工技術(shù);措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.33.097

水利工程主要用于分配和合理控制自然環(huán)境中存在的地下水資源和地表水資源，以達(dá)到促進(jìn)效益的建設(shè)效果。水閘是整個水利工程的重要組成部分之一，主要建設(shè)在水渠和河流上，運用水閘調(diào)節(jié)水位和水流。因此，在目前的水利結(jié)構(gòu)中，水閘加固被視為基礎(chǔ)性工作，這在水利工程水閘的正常運用中意義重大，但是水閘容易受環(huán)境、建設(shè)技術(shù)、地區(qū)、天氣等多種因素的影響而不利于開展工作。在加固工程過程中，很容易引起水閘損傷，除了避免滲透現(xiàn)象外，為了確保結(jié)構(gòu)性能，還應(yīng)該注意水閘閘室的結(jié)構(gòu)變形。因此必須確保加固施工技術(shù)的質(zhì)量，使得水閘正常使用。

1、加固水利工程水閘的重要性

水閘一般建在水利工程的河流上以調(diào)節(jié)水位。根據(jù)實際需要，通過開啟閘門向河流下游區(qū)域供水，或通過關(guān)閉的閘門有效地防洪，利用閘門可以實現(xiàn)水流的合理控制和水位的有效調(diào)整。如果水閘處于打開狀態(tài)，其可以起到防水效果，但是水閘關(guān)閉時，又可以起到隔水的作用。

其次，水利工程水閘可以有效控制水流、平衡水位，達(dá)到保持安全范圍的目標(biāo)。而開啟和關(guān)閉可以有效地防止洪水的發(fā)生，這一切都必須基于水閘足夠穩(wěn)定，其穩(wěn)定性是水利工程水閘最重要的性能之一。如果穩(wěn)定性不夠，在長時間的河流沖擊和腐蝕后，水閘容易受損引起漏水，最終導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。因此，加固水利工程水閘非常重要，其能有效防止水閘的損壞，是整個水利工程安全的重要保證。水閘在水利建設(shè)項目中的意義是最大化水利建設(shè)項目的效益，其能夠確保水利施工項目在我國的穩(wěn)定發(fā)展。

2、水利工程中水閘問題

2.1水閘防洪標(biāo)準(zhǔn)不符合要求

水閘的防洪功能不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就會導(dǎo)致土基完成蓄水作業(yè)后，被滲透水阻礙引起嚴(yán)重的變形。此時，小顆粒會被滲流清除，產(chǎn)生泄漏問題。同時，水閘后期可能會浸水，在嚴(yán)重的情況下，水閘基礎(chǔ)和兩側(cè)都會受到影響，從而導(dǎo)致水閘傾斜的一側(cè)發(fā)生損壞或倒塌。單寬流量強(qiáng)于下游河床，特別是在沿海擋潮閘的設(shè)計中，水閘閘室的高程非常小，從而導(dǎo)致海水侵入。

2.2閘室抗滑穩(wěn)定不足

由于水閘長時間處于水中，土壤嚴(yán)重飽和。如果項目的附加力超過設(shè)定的壓力，此時在具有正常壓縮效果的土壤基礎(chǔ)上形成空隙壓，土壤體間的應(yīng)力減弱。另外，土基抗剪能力不高、布局不均勻，在到受外力和水閘重力的影響下，水閘的穩(wěn)定性下降，嚴(yán)重時會倒塌。如果水閘閘室的防滑能力較差，安全因素不滿足要求，水閘基礎(chǔ)受到嚴(yán)重?fù)p壞，不利于水利工程的整體安全性。

2.3消防設(shè)施勞損，閘室腐蝕嚴(yán)重

由于水閘維修資金不足，水閘的消防設(shè)施也受到嚴(yán)重破壞，水閘基礎(chǔ)兩側(cè)因泄漏遭到嚴(yán)重破壞，水閘基礎(chǔ)和河流兩側(cè)空洞化。長時間使用后，水閘被河水腐蝕，銹蝕問題非常嚴(yán)重。水閘結(jié)構(gòu)中，位置選擇不理想會導(dǎo)致沉積物，如果泥沙不能定期清除，安裝水閘會引起不適當(dāng)?shù)呐潘?，造成水閘閘室的嚴(yán)重腐蝕。由于很多水閘的監(jiān)視裝置不充分，相關(guān)人員無法在時間內(nèi)掌握水閘的狀況，并且水閘的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不夠嚴(yán)格，水閘管理單位無法及時修復(fù)水閘。

3、水利工程水閘加固施工技術(shù)研究

3.1填補(bǔ)水閘底板混凝土裂縫

在現(xiàn)代水閘項目建設(shè)中，混凝土施工技術(shù)得到廣泛使用，因此水閘項目中混凝土的比例較大。在開展水閘項目混凝土施工技術(shù)之前，為了確保其流暢度，建設(shè)基礎(chǔ)表面需要清潔，然后才可以澆灌混凝土。澆注時，必須將鋼材和其他材料組合起來進(jìn)行側(cè)邊成形。此時，為了確保側(cè)邊成形的穩(wěn)定性，需要通過相應(yīng)的加固措施固定鋼材的造型。側(cè)邊成形結(jié)束后，必須拆除鋼材，注意在拆除時不要損壞混凝土的造型。

在水利維護(hù)項目的建設(shè)中，水閘樓板的混凝土很容易因工程錯誤而發(fā)生質(zhì)量問題，而后續(xù)維護(hù)工作的過失會導(dǎo)致水閘樓板混凝土裂縫的增加。另外，在環(huán)境的影響下，水閘的混凝土受熱膨脹、遇冷收縮也會導(dǎo)致工程質(zhì)量出現(xiàn)問題。如果混凝土出現(xiàn)裂縫沒有及時處理，就可能會腐蝕鋼材，給水利工程帶來很大的潛在安全隱患。因此，在水利水閘加固工程過程中，需要根據(jù)實際情況掌握預(yù)留的間隙寬度，盡可能使用混凝土浸潤操作地面、密閉裂縫，切實排除混凝土裂縫對水利工程的不良影響。

3.2高壓噴射灌漿技術(shù)

高壓噴射灌漿技術(shù)可用于水閘裂縫的加固，可以有效提高地基強(qiáng)度和承載容量，減少土壤水分，防止?jié)B透。高壓噴射灌漿技術(shù)可用于通過挖掘和灌漿加固水閘而不產(chǎn)生較大影響，具有良好的性能，但是使用高壓噴射灌漿技術(shù)時，必須始終注意鉆井泥漿問題，這將嚴(yán)重影響水閘的質(zhì)量。第一，在噴射灌漿過程中，操作人員必須按照從上到下的順序連續(xù)進(jìn)行高壓噴射灌漿。如果灌漿管道不能一次性抬起，則可以根據(jù)階段卸載，并提高綜合的穩(wěn)定性和完整性;第二，長樁高壓噴射施工。由于自然基礎(chǔ)的地質(zhì)條件復(fù)雜，如果只選擇一個技術(shù)參數(shù)，則形成的連接體不均勻、直徑不同，難以有效統(tǒng)一射流灌漿樁的直徑，影響其整體承載容量。在深部土層時，可以合理延長噴射時間或降低抬升速度;第三，復(fù)噴施工。為了延長土地破壞的有效長度，需要多次噴涂相同的土壤層，從而增加連接體的長度和直徑，提高固化強(qiáng)度。

3.3維修并加固閘門

由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平的限制，過去建設(shè)的一些水利工程經(jīng)常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。長期使用后，老化現(xiàn)象嚴(yán)重。因此，混凝土澆口可以用鋼鑄造閘門口代替，可以避免閘門老化。水閘是主體項目，在水利工程項目的應(yīng)用中，水位上升，造成其條件的巨大變化，無法順利進(jìn)行滲透控制和排水工作，由于各種因素，一些水利工程無法使用鋼閘門。在這種情況下，為了延長閘門的壽命，需要定期修理和維護(hù)閘門。

3.4消能防沖設(shè)施加固施工技術(shù)

加強(qiáng)消能防沖設(shè)施加固施工技術(shù)時，必須全面應(yīng)用工程措施和非工程措施。工程措施是指設(shè)置過濾層，對施工結(jié)構(gòu)存在的缺陷重新設(shè)計，并進(jìn)行勘探防治設(shè)施，提高過濾排水性能。非工程措施是指加強(qiáng)能源散失、清查防治設(shè)施的管理，改善運行模式，優(yōu)化管理方法，實現(xiàn)能源耗散和防災(zāi)性能的提高。

水閘的反沖擊能力一般很差，擁有水頭有限。因此，水閘設(shè)計需要設(shè)計消力池，以防止下游的水淹沒。如果下游的河岸被大幅沖走，斜坡保護(hù)就會被沖洗掉。因此，坡面防護(hù)的墊層必須合理設(shè)計，以有效防止沉降、侵蝕、基礎(chǔ)排水和其他問題。

3.5地基加固施工技術(shù)

地基加固結(jié)構(gòu)的基本原則是降低水利滲透的梯度，以達(dá)到抗?jié)B透的效果?；A(chǔ)閘門下的防滲修復(fù)措施主要包括修理下游排水設(shè)施、擴(kuò)建上游防滲、修理下游過濾排水設(shè)施、利用灌漿技術(shù)加固基礎(chǔ)。按照改善地基防滲、減少水利滲流斜坡的原理，修復(fù)橫向泄漏問題時，可以在地基加固工程中采用灌漿處理技術(shù)、垂直止水技術(shù)等進(jìn)行。

3.6閘室結(jié)構(gòu)加固施工

在閘室結(jié)構(gòu)的加固工程中，需要在沉降小的一側(cè)鉆孔，清掃鉆孔內(nèi)部淤泥以減輕基礎(chǔ)的局部應(yīng)力，然后根據(jù)施工計劃將洞內(nèi)的淤泥移動到側(cè)面，促進(jìn)淤泥橫向移動，達(dá)到修正位移的效果，這樣水閘閘室一側(cè)就會增加沉降量。因此，閘室加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)原理是減輕應(yīng)力和修改位移。

4、水利工程質(zhì)量控制措施

4.1提高水利工程監(jiān)理水平

監(jiān)理可以是提高項目質(zhì)量的最后一關(guān)，是不可缺少的。監(jiān)理包括水利標(biāo)準(zhǔn)下材料的監(jiān)督和管理、設(shè)備風(fēng)險、項目進(jìn)度、建設(shè)流程。在項目建設(shè)階段，監(jiān)理人員必須具備建設(shè)單位、現(xiàn)有建筑機(jī)械和資金建設(shè)規(guī)劃的知識，嚴(yán)格按照相關(guān)法規(guī)監(jiān)督水利建設(shè)項目，其次還要監(jiān)督和檢查承包商在授權(quán)項目和零部件上的各種活動，保持職務(wù)上的良好記錄，寫好建設(shè)日志，以此提高水利建設(shè)項目監(jiān)管人員的專業(yè)水平和質(zhì)量。

4.2定期維護(hù)

在水利工程項目中，定期維護(hù)非常重要，需要組織專業(yè)人員定期檢查水閘的狀態(tài)和穩(wěn)定性。雖然水利工程水域的一些小問題短期內(nèi)不會對水利工程造成明顯的危害，但是在長期的過程中，這些小問題會逐漸擴(kuò)大，并隨著時間變得越來越嚴(yán)重。因此，后期的維護(hù)和水閘穩(wěn)定性的檢測非常重要，所以必須盡量避免引起事故的所有原因，找出施工內(nèi)潛在的安全危險。

4.3加強(qiáng)對工程每個節(jié)點的記錄和數(shù)據(jù)的實時更新

在水利建設(shè)項目水閘施工管理中，不同的施工方案對項目施工質(zhì)量起著很大的作用。水閘在水利工程中的結(jié)構(gòu)方法是根據(jù)施工技術(shù)和水利工程的結(jié)構(gòu)決定的為了優(yōu)化建設(shè)規(guī)劃，主要可以優(yōu)化建設(shè)規(guī)劃布局、優(yōu)化建設(shè)配置的水閘施工方法。另外，優(yōu)化建設(shè)渠道，可以有效縮短施工期;優(yōu)化建設(shè)結(jié)構(gòu)，合理安排資金，可以降低項目成本。

在編譯施工計劃、制定施工計劃時，加強(qiáng)對工程每個節(jié)點的記錄和數(shù)據(jù)的實時更新是很重要的問題，這樣可以將最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)記錄到當(dāng)前數(shù)據(jù)中，從而提供有效參考。通過施工工程的數(shù)據(jù)合理化，資源合理流動，來提高施工效率，確保項目的有效性和安全性。另外，加強(qiáng)文件的管理，討論施工過程存在的問題，找出有效的解決方案，并每隔幾天舉行一次會議，以告知項目質(zhì)量。在會議中，有效分析項目的隱含危險，采取合理的防范措施，確保隱含危險在可控范圍內(nèi)。

結(jié)語：

在水利工程中，水閘的穩(wěn)定性極為重要。當(dāng)水閘出現(xiàn)質(zhì)量問題時，很容易引起漏水，這給水利工程周圍居民的安全帶來一定的威脅。因此，為了改善水閘的穩(wěn)定性和實際使用壽命，就需要更高的專業(yè)技術(shù)積極進(jìn)行水閘的加固工程。

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