水利水電工程中水閘施工技術分析

李勝林

（中國水利水電第九工程局有限公司，貴州貴陽 550000）

0 引言

水利水電工程在我國民生建設方面極為重要，而水閘施工質量又會直接影響到水利水電工程的實際質量?？茖W、嚴謹?shù)乃l工程可以更好地發(fā)揮水利水電工程的應用價值，使其擋水、排水效能更佳，可以合理控制工程內部水位情況，在一定程度上降低洪澇災害的危害。因此，各施工單位在開展水利水電工程建設時，必須對水閘施工進行嚴格的質量控制，確保工程建設的施工技術應用正確，減少水閘施工中可能存在的質量隱患，同時提高對水閘施工技術人員的操作監(jiān)管力度，保障水利水電工程順利運行。

1 水利水電工程中水閘施工重要性

1.1 提高水資源利用率

在水利水電工程中，水閘結構主要用于泄水、擋水、調解水勢。水閘是一種水木構筑物，可以在水利水電工程中調節(jié)水量，也能夠泄洪、排澇，是水利水電工程的重點建設項目。水閘由底板、閘墩、胸墻、工作/交通橋、啟閉機等原件構成，水閘的上游連接段，主要是讓水平順地流進閘室，而下游連接段，能夠對閘室內的水流做出流向引導，確保通過水閘的水均勻擴散，以此降低水流的動能。因此，在水利水電工程建成后，水閘施工可以有效控制水勢，并提高水利水電工程的電能轉換效率，實現(xiàn)水資源的合理利用。雖然我國地大物博，河流面積較大，但實際上，我國水資源分配并不均衡。因此，在水利水電工程建設過程中，選用合理的水閘施工技術可以進一步提高水資源利用率。

1.2 促進水利水電工程可持續(xù)發(fā)展

我國南方沿海地區(qū)水利水電工程中的水閘施工相對普遍，水閘可以有效利用在水利水電工程中可能被浪費的水資源，將這類資源集中，并在必要的時候投入使用，能進一步提高水資源的有效利用率。水閘通常處于壩或各河流兩道位置，便于從河流上游直接截獲水源。合理的水閘施工可以協(xié)調河流內部不同位置的水量，實現(xiàn)水資源的合理應用，這種水資源可應用于農作物灌溉、水產養(yǎng)殖等多個行業(yè)。因此，高質量的水閘施工，能夠充分發(fā)揮水利水電工程的優(yōu)勢，促進水利水電工程的可持續(xù)發(fā)展[1]。

2 水閘施工基礎流程及注意事項

2.1 水閘施工基礎流程

施工單位需要對水利水電工程整體建設要求進行分析，并對周邊地質環(huán)境、水文地貌等內容開展細致的勘察作業(yè)，并以此為依據(jù)，優(yōu)化水閘施工方案，對各環(huán)節(jié)的工藝銜接點進行合理調整。施工人員應先完成水閘排水部位的施工，隨后進行基坑開挖，建設消力池，最后再完成上游蓋等位置的施工。按照上述流程方能建立起合規(guī)、合理的水閘施工工程體系，可最大限度保障水閘工程施工質量。

2.2 水閘施工注意事項

2.2.1 施工前準備

水利水電工程中的水閘建設需要考慮多方面的影響因素，要求工作人員從施工前、施工中、施工后的全過程入手，完善監(jiān)督管理，確保水閘施工的整體質量。在正式施工前，施工人員需要認真分析工程設計圖紙及水利水電工程建設的質量要求。與此同時，開展針對施工現(xiàn)場的地質勘測，做好實地考察，確保圖紙中的建設標準、要求與現(xiàn)場實際條件相符。工作人員可按照設計圖紙有序施工。圖紙確認無誤后，要求工作人員完善施工前期的材料、設備檢驗，確保所有建材質量達標、機械設備可正常運轉。最后，確保承建單位具有較高的技術水平，滿足工程建設的基本要求，根據(jù)工程建設的實際情況開展施工前培訓，并完成技術交底。

2.2.2 驗收工藝流程

在水利水電工程建設過程中，為確保水閘施工順利開展，施工單位必須明確水閘施工基本技術流程，設計科學的水閘施工方案，明確各工藝環(huán)節(jié)銜接方式，確保施工方案、工藝流程具有可行性。要求施工人員嚴格遵守工藝流程、施工操作規(guī)范，保證施工質量[2]。

2.2.3 優(yōu)化水閘閘室結構穩(wěn)定性

在施工過程中，施工人員必須重視水閘閘室的穩(wěn)定性，選用科學、專業(yè)的管控措施，保證水閘閘室結構的穩(wěn)定性。水閘閘室需要連接河流上下游，若穩(wěn)定性不足，水位必將發(fā)生變化，水閘閘室自身結構也可能會受到損壞，致使水利水電工程存在較為嚴重的安全隱患。因此，施工人員必須選用合理的施工技術，避免水閘閘室出現(xiàn)結構傾斜或斷裂，保護閘室安全。

3 水利水電工程中水閘施工技術詳解

3.1 臨時圍堰

施工人員首先需要考慮施工地區(qū)的氣候條件、潮汐等因素影響，明確施工現(xiàn)場水位、風浪等各項數(shù)據(jù)參數(shù)，合理設計臨時圍堰施工方案與圍堰施工計劃。在迎水側施工時，施工人員需鋪設雨花布，建設防浪墻；內側坡角處，可選用袋裝石子加設反濾層，以提高圍堰整體的堅固程度。在圍堰填筑時，施工人員可以使用兩臺挖掘機，結合工程現(xiàn)場要求及當前施工進度，選用單側填筑或兩側同時填筑法完成圍堰填筑工程[3]。采用分層上土法，每一層土石厚度應為30cm 左右，并在填筑后立即開展壓實處理。當該層土壤緊密度達到設計要求后，方能開展下一層填筑作業(yè)。通常，在圍堰填筑過程中，施工人員選用的填料粒徑應小于5cm，做好填料含水量檢查，確保填料質量符合工程標準。最后，在項目竣工前，施工人員需拆除臨時圍堰，并做好圍堰建材的分類處理。水上部分的圍堰拆除后，可將各類建材用于回填，水下部位則需根據(jù)工程要求，運輸?shù)街付ǖ攸c，避免在現(xiàn)場長時間堆積。

3.2 基礎開挖、處理

水閘土方開挖施工時，施工人員需對現(xiàn)場進行勘測與調研，要求技術人員深入現(xiàn)場完成實地考察，確保場地符合水閘施工需求后方可開工。開挖時，施工人員應按照施工圖紙中的標注，放出標高控制樁，并按照預設計劃，完成現(xiàn)場定位工作。施工時，應根據(jù)現(xiàn)場的實際情況選擇規(guī)格、功率適宜的挖掘機，采用倒退施工方式完成開挖作業(yè)。在基坑護坡、邊坡、底板處預留防護層，以保證工程質量。先用挖掘機完成基底處理，基底預留20cm 左右，改用人工方式繼續(xù)開挖，確保挖掘深度的精準性，完成人工找平作業(yè)。開挖時，施工人員需按順序，從上到下完成土方挖掘，堅決不允許掏挖[4]。開挖施工應分段進行，并逐層設置臨時排水溝或做出排水坡。現(xiàn)場施工人員應關注基坑排水性能，確保開挖順利。若基坑內部存在積水，則需立即進行積水處理。若挖掘基坑的過程中遇到巖層，則可使用淺孔爆破法完成巖層處理。開挖過程中產生的各類廢料，需由專業(yè)人員經手，運輸至特定點位。

在土方挖掘過程中，施工人員需要重點關注基坑支護作業(yè)質量，以“開槽支撐、先撐后挖”的基本原則完成支護作業(yè)。施工人員應選用規(guī)格合適的工字鋼用以支護，提高支護穩(wěn)定性，工字鋼角度需控制在45°左右。根據(jù)現(xiàn)場實際情況調整支護參數(shù)，以提高土方施工支護質量。另外，在開挖現(xiàn)場，操作人員需謹慎操作挖掘機設備或人工開挖設備，避免在挖掘過程中，設備與支護支撐產生碰撞，影響支護效果。土方挖掘至固定標高后，需立即撤去支護，并開展墊層澆筑，減少基坑無支護支撐的時間，確保工程建設質量。

土方開挖完畢后，需要進行水閘基礎處理工序。施工人員需結合水閘閘室特征，調整施工方式。在基礎處理時，常選用硅酸鹽水泥完成固結灌漿處理。灌漿前，需施工人員進行壓水試驗，并在灌漿現(xiàn)場進行監(jiān)督、監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，則需立即處理，降低漏漿對工程整體質量的影響。灌漿時，孔間距、排間距應為3m 左右，深入基坑的深度為4m 左右。通常，水利水電水閘工程施工工期較為緊湊，因此，施工人員多選擇在閘墩立模期間完成固結灌漿作業(yè)，灌漿孔應設立在閘墩外圍，方能提高灌漿效果。

3.3 水閘整體結構施工

3.3.1 閘室施工

水閘閘室底板的混凝土施工時，首先要對閘室底板地面進行沖洗，確保地面干凈、整潔，再將閘底板上部積水完全排出。閘室底板施工過程中選用的混凝土，應做到精細化配比，選用科學合理的拌和方式。在拌和時，檢查混凝土坍落度，要求其坍落度符合工程標準，拌和時間應為90s 左右。實際澆筑前，施工人員需制作底板模板，選用竹膠板提高模板整體效果。

水閘閘室底板混凝土澆筑面積較大、范圍較廣，為提高澆筑效果，施工人員可以使用分層澆筑或階梯澆筑法，減少混凝土初凝階段對工程質量的影響。施工人員需要根據(jù)現(xiàn)場情況，對混凝土覆蓋時間進行精密計算，確保混凝土澆筑具備連續(xù)性。澆筑時，施工人員可以選用水平分層施工法。澆筑后開始振搗作業(yè)，振搗至混凝土表面無連續(xù)性氣泡方可停止。另外，施工人員還需保證混凝土表層光滑度，在振搗結束后，使用木質直尺，在混凝土表面開展找平作業(yè)。混凝土澆筑24h 后，應對混凝土表面進行灑水養(yǎng)護，確?；炷潦┕ばЧ?/p>

進行水閘墻結構的澆筑作業(yè)時，施工人員需結合水閘墻結構的實際情況及混凝土性質，選用合理的施工方案。下部建筑澆筑時可選用分層澆筑，而上部則需使用錐頂分段法澆筑，墻結構頂部的錐形結構可采用一次性立模澆筑法。另外，水閘的混凝土澆筑作業(yè)不應中斷，以免水閘閘室混凝土結構內部存在結構縫，影響閘室混凝土結構剛度[5]。

在水閘閘室主體大面墻施工過程中，施工人員需確保水閘墻巖體結構帶不受影響，當水閘墻整體的巖體結構斷面達到合理尺寸后，可以加設錨桿支護，維持工程整體穩(wěn)定性，以保護巖體結構。

3.3.2 閘墩施工

開展閘墩施工時，施工人員需先做好閘墩澆筑準備，隨后完成立模處理。澆筑前，可以先確定好閘孔中心線、邊線、控制線，并完成高程測量，以提高立模參數(shù)精準性。模板制作完成后，需標注出門槽位置線、工作位置線等。正式澆筑前，需先在地面鋪設一層5 ～10cm 厚度的水泥砂漿。澆筑時，可采取分層平鋪法完成施工，分層平鋪澆筑時，各層混凝土厚度應控制在50cm 以內。在混凝土分層澆筑完成后，應將振搗棒插入混凝土漿液中，再根據(jù)澆筑面積確定振搗時間、振搗強度，直至混凝土表面較為平整、無明顯氣泡與下沉狀態(tài)后，方可停止振搗作業(yè)。

立模處理時，應優(yōu)先處理閘墩兩側的模板。模板組裝時，應控制好模板尺寸，在接縫處選用海綿或其他嵌合型材料進行密封處理，防止出現(xiàn)漏漿情況。相鄰的兩塊模板必須使用螺栓連接，模板內側需均勻涂刷隔離劑，避免混凝土與模板內部出現(xiàn)黏結情況。另外，施工人員可在規(guī)定間距內對模板下口位置設置錨樁，中間位置則需通過斷鋼管完成連接處理，避免模板下口位置在混凝土澆筑作業(yè)中發(fā)生位移。模板拆除作業(yè)時，施工人員需嚴格按照施工設計圖紙、工藝流程完成拆除作業(yè)，保障混凝土凝結完畢，其內部結構強度符合工程設計要求后方能拆除模板。拆除時應小心、謹慎，確保棱角位置的尖角形混凝土不會出現(xiàn)損傷。

3.4 閘門施工

在水閘施工中，閘門工藝較為復雜。施工人員在安裝閘門之前，需要做好鋼結構閘門以及各配件的尺寸校驗，確保其尺寸符合工程現(xiàn)場情況后，方能開始安裝。在運輸鋼閘門結構時，需做好防護，并在鋼閘門入場后及時查驗閘門情況，確保閘門無破損、性能試驗合格后，才可投入使用。在閘門拼裝時，需嚴格按照設計圖紙的規(guī)定進行，選用合理的焊接技術完成鋼閘門焊接工作。在水閘閘門門葉制作過程中，允許存在公差值。門葉焊接完畢后，施工人員必須對門葉的形狀及穩(wěn)定性進行校驗。

閘門與預埋件安裝完畢且質量符合工程標準后，可以進行水封安裝，提高閘門整體的密封效果。在閘門水封安裝前，需要施工人員根據(jù)水封長度需求，提前做好黏合，再開始鉆孔。鉆孔時，需嚴格遵守施工規(guī)范，確保閘門水封、壓條與門體孔洞位置相符。隨后，施工人員可以在水封位置處澆水，濕潤水封，降低水封摩擦力。閘門整體安裝完畢后，無水情況下進行開閉檢驗，確保閘門質量符合工程標準。

4 結語

水閘工程是水利水電工程施工過程中的要點，施工人員必須明確水閘工程特點，選用合理的施工技術，切實提高專業(yè)技術人員的業(yè)務能力，保證水閘施工質量，提高水利水電工程建設質量。