水利工程中水閘施工技術(shù)及管理措施分析

文／楊躍躍 安徽水安建設(shè)集團股份有限公司 安徽合肥 230093

1.水閘施工管理的重要性

1.1 保證水閘的施工安全

水利設(shè)施施工過程中一定要杜絕安全隱患，一旦管理出現(xiàn)問題就會將這種安全隱患的發(fā)生幾率擴大，給整個工程帶來難以估量的損失。在水利工程水閘施工中，避免施工過程中的各種安全隱患，為施工人員營造安全的施工環(huán)境，同時還能降低突發(fā)事件所造成的施工成本增加，為施工企業(yè)贏得更大的利潤空間[1]。從這個層面上看，水閘施工管理可以切實保證水閘施工安全。安全管理一直是施工管理過程中不可忽視的一個方面，并且在整個施工管理中占據(jù)著極大的份額。水利工程水閘施工安全管理也需要切實落實，從水閘施工的全過程展開對安全隱患的深入分析，從根本上杜絕一切安全隱患，保證水閘施工安全進行?？梢姡l施工管理需要融入必要的安全管理方法，提高水閘施工的安全性，為全體施工人員的人身安全負責(zé)。基于此，運用必要的水閘施工管理方法保證水閘的施工安全，滿足水利工程施工的高安全系數(shù)。

1.2 保證水閘的施工質(zhì)量

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，對工程施工的要求也在逐漸提高。對于水利工程水閘施工來說，其施工質(zhì)量是水利工程各個關(guān)聯(lián)單位的關(guān)注重點。在傳統(tǒng)施工中，施工質(zhì)量得不到保證，更大程度是由于管理的疏忽，無法對施工過程進行良好的質(zhì)量控制，導(dǎo)致質(zhì)量問題極為顯著。而現(xiàn)代施工極為重視施工管理，這也是現(xiàn)代工程施工質(zhì)量得以保證的根本。由此可見，水利工程水閘施工管理對于水閘施工質(zhì)量的保證起到良好的促進作用。運用施工管理，可以從水閘施工的各個環(huán)節(jié)出發(fā)，對其施工過程進行有效監(jiān)督。在監(jiān)督過程中，及時發(fā)現(xiàn)問題及時解決問題，使得水閘施工質(zhì)量得以大幅度提升。另外，由于管理理念的不同，當(dāng)今的施工管理更傾向于精細化管理。這樣就會使得管理成效大大增強，對水閘施工質(zhì)量的控制效果更為明顯。因此，在水利工程水閘施工管理中，保證施工質(zhì)量是水閘施工管理的重要目標(biāo)[1]。

2.水閘施工的技術(shù)要點

2.1 水閘開挖技術(shù)要點

水閘工程包括多方面施工內(nèi)容,而開挖施工無疑是其中最重要的步驟之一,其往往具有施工時間長、開挖斷面大的特點,很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。在具體施工過程中,施工方應(yīng)根據(jù)工程項目的實際情況,從整體出發(fā)確定水閘開挖作業(yè)的具體方案,并對過程中的技術(shù)要點進行統(tǒng)一分析。首先,要安排工作人員對工程現(xiàn)場的地質(zhì)條件、地形狀況等進行勘查測量,在勘察結(jié)果通過監(jiān)理審查以后開始土方挖掘[2]。其次,要對開挖線進行準(zhǔn)確控制,在保質(zhì)保量地完成測量放樣、設(shè)標(biāo)識等工作的基礎(chǔ)上,要求施工人員嚴(yán)格控制挖掘深度、挖掘邊界等,同時根據(jù)施工區(qū)域的土壤含水率等參數(shù)做好排水施工,確保水閘開挖順利進行。

2.2 閘門預(yù)埋件技術(shù)要點

預(yù)埋件施工效果直接決定著閘門整體質(zhì)量,是否能保證預(yù)埋件準(zhǔn)確地固定在預(yù)計位置,對后續(xù)水閘的使用性能有著不可忽視的重要影響。首先,在正式開始預(yù)埋施工之前,工作人員應(yīng)對預(yù)埋件的位置進行確定,通過對門槽的橫向中心線和空口的中心線進行測量,確定預(yù)埋件中心線,從而避免預(yù)埋件偏移。其次,要充分考慮到預(yù)埋件本身的質(zhì)量對預(yù)埋施工的影響,在采購預(yù)埋件、保證預(yù)埋件質(zhì)量的基礎(chǔ)上,加強對預(yù)埋件的保存管理,避免其出現(xiàn)變形、損壞等問題。最后,要充分發(fā)揮焊接技術(shù)的作用,利用點焊技術(shù)將預(yù)埋件固定在特定位置上,再利用測量設(shè)備對預(yù)埋件的位置進行復(fù)核,確認無誤后方可進行后續(xù)施工。

2.3 混凝土澆筑技術(shù)要點

混凝土材料在水利工程水閘施工中扮演著極為重要的角色,提升混凝土澆筑施工效果,是確保水閘工程項目施工質(zhì)量和安全的必然選擇。在正式開始施工之前,工作人員應(yīng)按照施工方案對模板材料進行組裝,在對模板進行連接固定的基礎(chǔ)上,對其連接部位進行封堵處理,避免混凝土砂漿從縫隙漏出,并對安裝結(jié)束的模板內(nèi)部進行清理,去除可能影響混凝土結(jié)構(gòu)性能的雜質(zhì)。而后開始鋼筋綁扎和安裝施工,根據(jù)測量放樣的結(jié)果和標(biāo)線,將綁扎好的鋼筋放入特定位置,在確定其高度、平面位置都符合施工要求的情況下,可以開始進行混凝土施工。在混凝土結(jié)構(gòu)施工中,工作人員應(yīng)提前做好混凝土的攪拌工作,對混凝土砂漿的坍落度等進行檢查,在不符合施工要求的情況下,對其各項配制參數(shù)進行適當(dāng)調(diào)整。最后,要根據(jù)水閘工程混凝土結(jié)構(gòu)的特點,對澆筑難度比較大的底板結(jié)構(gòu)進行妥善控制,充分發(fā)揮分層澆筑技術(shù)的優(yōu)勢作用,確保此類大體積混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能[3]。在分層澆筑的過程中,應(yīng)控制好上下層混凝土的澆筑間隔時間,一般在底層混凝土初凝之前就需要進行上層澆筑,否則其可能出現(xiàn)上下結(jié)構(gòu)無法順利成型的問題。在混凝土澆筑結(jié)束后,安排工作人員利用插入式振搗設(shè)備對其進行振搗處理,一般來說振搗深度至少深入下層混凝土的10cm 范圍,且距離模板的距離不宜小于20cm,只有這樣才能保證混凝土結(jié)構(gòu)施工效果。

2.4 水閘導(dǎo)流圍堰施工技術(shù)

導(dǎo)流圍堰施工屬于水閘工程施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。比如某水閘項目施工中圍堰導(dǎo)流施工可以分兩期開展，一期工程圍堰是把閘站包圍，通過導(dǎo)流明渠進行導(dǎo)流。首先施工一期圍堰和導(dǎo)流明渠部分，長湖地區(qū)水閘水下部分安排非汛期階段施工。規(guī)范規(guī)定水利建筑主體結(jié)構(gòu)防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，非汛期階段需完成混凝土澆筑、啟閉平臺、排架柱、閘門安裝等工序。具備閘門啟閉條件并完成通水驗收后，拆除一期圍堰。通過已完工的水閘進行施工導(dǎo)流，再實施二期圍堰，具體是施工泵站上下游護岸。一期、二期圍堰均采用堆土方式，圍堰標(biāo)準(zhǔn)為10 年一遇。

圍堰修筑封閉后，通過離心式水泵排出圍堰內(nèi)積水。同時為保證工程的旱地作業(yè)，在圍堰內(nèi)側(cè)同步修建排水溝和集水井，定期使用潛水泵排水。如果遭遇洪水造成圍堰內(nèi)進水，則采用多臺離心式水泵進行強排，以保證洪水過后及時提供施工作業(yè)面，確保工程進度不會滯后。

2.5 水閘施工中金屬結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

金屬結(jié)構(gòu)施工是水閘工程中的特殊環(huán)節(jié)，能夠確保水閘建成后的穩(wěn)定運行。因此需要合理安排好金屬結(jié)構(gòu)的施工工序，水閘主要的金屬結(jié)構(gòu)工程是閘門制作、安裝。

（1）閘門安裝。在正式安裝前應(yīng)嚴(yán)格檢查圖紙、材料、機械器具。因受運輸條件的限制閘門可能需要現(xiàn)場進行拼裝，此時對精細化拼裝有特別要求：閘門在門槽內(nèi)需拼裝準(zhǔn)確，所有焊縫為定位焊，焊接難度較大。上、下游方向互不相通，因此閘門安裝的關(guān)鍵是吊裝、焊接工序。

（2）埋件安裝。按照設(shè)計圖紙，清點到貨的埋件數(shù)量，并妥善分區(qū)放置。

現(xiàn)場應(yīng)對預(yù)埋在混凝土中的錨栓位置進行檢查，核對門槽預(yù)留尺寸是否正確；根據(jù)土建測量提供的基準(zhǔn)測量點進行復(fù)核，并設(shè)置安裝門槽埋件所必須的測量點和輔助點，合格后進行埋件安裝；埋件安裝完成并復(fù)檢合格后，方可進行混凝土澆筑。

（3）防腐措施。由于閘門和其余配件都是鋼材質(zhì)，安裝完成后常年處于潮濕環(huán)境，極易銹蝕。為了控制其外表面的腐蝕程度，按照規(guī)范要求，需進行金屬熱噴涂保護處理：防腐層噴鋁≥3 道，封閉層磷化底漆≥1 道，環(huán)氧云鐵防銹漆≥1 道，面層氯化橡膠面漆≥2 道。

2.6 水閘工程中閘門板和閘室底板施工技術(shù)要點

在水閘工程施工中，閘門板和閘室底板施工也是重要的施工環(huán)節(jié)。對閘門板施工過程來說，首先需要進行鉸鏈板的安裝，然后將鉸鏈板抬起后與植入物的螺栓對齊、擰緊，全面提高植入物的穩(wěn)固性。完成鉸鏈板安裝工作之后，還應(yīng)該翻轉(zhuǎn)門扇底部與門槽支撐臂，按照施工尺寸進行安裝，保證各項參數(shù)符合施工設(shè)計。當(dāng)確保所有工作參數(shù)符合施工標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)該開展焊接工作，及時拆除臨時焊縫，并做好拋光等措施。當(dāng)水閘工程中的閘門板安裝完成后，還應(yīng)該進行一系列測試工作，保障閘門能夠順利移動。對閘室底板施工過程來說，由于閘室底板受到水流方向的影響比較大，同時建筑時間與建筑位置與會使施工質(zhì)量存在差別。所以在實際施工過程中，需要利用起重機等大型設(shè)備將所需要的混凝土等材料運送到指定位置，按照逐層澆筑的方式開展閘室底板的施工作業(yè)。值得注意的是，受重力因素的影響，閘室底板在施工過程中難免會存在沉降問題，對水閘施工質(zhì)量帶來不良影響，所以施工人員必須完成閘室混凝土澆筑工作后，再對其他部分進行澆筑[4]。

2.7 閘墩施工

在水利水電工程水閘的施工中,閘墩是重要的支撐構(gòu)件,承擔(dān)著水閘的分水和承重的作用。為了保證閘墩施工質(zhì)量,需要嚴(yán)格按照工藝流程進行操作。首先,要進行施工現(xiàn)場的勘測,并制定施工方案和施工圖紙。接著,進行土方開挖工作,開挖出閘墩的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)的尺寸和形狀應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進行控制,同時要考慮基礎(chǔ)土層的承載力。在閘墩澆筑過程中,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求按照規(guī)定比例混合水泥、沙子和骨料,制成混凝土,并用泵車將混凝土送到施工現(xiàn)場。在閘墩的施工中,需要根據(jù)具體情況確定其基礎(chǔ)的尺寸和形狀。此次工程中,閘墩基礎(chǔ)的寬度為3.0m 或2.5m,具體深度應(yīng)根據(jù)地下水位、土層承載力等因素進行調(diào)整。根據(jù)不同的工程要求和實際情況,閘墩混凝土強度等級可為C30、C35、C40 等級,其中C30 為一般用途混凝土強度等級,C40 為高強混凝土強度等級。閘墩澆筑完成后,需要對其進行養(yǎng)護,即對其進行濕潤處理。養(yǎng)護時間一般為28d 左右,養(yǎng)護期間需要防止太陽暴曬、雨淋等不利影響。閘墩養(yǎng)護時間應(yīng)符合設(shè)計要求,一般為28d左右,養(yǎng)護期間需要保持濕潤狀態(tài)。

3.水閘施工技術(shù)管理

3.1 全面做好施工前的準(zhǔn)備工作

要想有效控制水閘工程的建設(shè)質(zhì)量，做好施工前的準(zhǔn)備工作是十分必要的。首先，項目建設(shè)企業(yè)應(yīng)該根據(jù)實際需求設(shè)計一套完成的施工方案，同時引用先進的施工技術(shù)與施工機械設(shè)備，并與經(jīng)驗豐富的施工人員進行交流，及時發(fā)現(xiàn)并修改施工方案中的問題，為水閘工程的高質(zhì)量施工提供良好的保障。其次，為充分發(fā)揮施工團隊的優(yōu)勢，工程建設(shè)企業(yè)應(yīng)該選擇高資質(zhì)的施工單位，并開展培訓(xùn)會與教育講座，幫助施工人員樹立良好的安全責(zé)任意識，最大程度上消除施工過程中的安全隱患，降低安全事故的發(fā)生率，保證水閘工程能夠安全施工。

3.2 加強對沉陷縫填縫施工的重視

從實際情況來看，要想全面提升水閘工程的建設(shè)質(zhì)量，避免出現(xiàn)水閘沉降以及變形的問題，施工過程中必須加強對填縫工作的重視。由于水閘工程施工現(xiàn)場土壤的含水量比較高，所以在實際施工過能出可能會存在水閘沉降的現(xiàn)象，因此工程施工單位需求采取科學(xué)的優(yōu)化措施，最大程度上避免出現(xiàn)水閘沉降的情況。一方面，在水閘工程建設(shè)過程中，需要將填充材料固定于模板周圍，并澆灌適量的混凝土，確保水閘工程中所有建設(shè)材料的穩(wěn)定性與安全性。值得注意的是，在澆灌混凝土?xí)r，施工人員應(yīng)該確保填充材料與地面垂直，同時將填充物的1/3 暴露于空氣中。若閘墩有沉降縫隙，施工人員也應(yīng)該向沉降槽兩側(cè)澆灌混凝土。一般來講，施工人員需要在水閘工程中翼墻上設(shè)置合理的沉降縫結(jié)構(gòu)，同時保證沉降縫的設(shè)置符合施工標(biāo)準(zhǔn)，以充分發(fā)揮沉降縫的價值與作用，保證水閘工程的正常應(yīng)用。

3.3 加強安全管理

根據(jù)工程施工特征和要求對施工安全管理體系進行優(yōu)化，完善安全管理機制，加大力度管控施工安全。在水閘工程建設(shè)各流程中融入安全管理目標(biāo)，針對現(xiàn)場技術(shù)人員的操作工作進行嚴(yán)格管理，使其能夠根據(jù)要求操作，防止施工過程中出現(xiàn)各種風(fēng)險，重點對施工環(huán)節(jié)中可能存在的安全隱患進行全面評估，并結(jié)合安全隱患管理不足之處對安全管理內(nèi)容進行持續(xù)優(yōu)化完善。水閘施工過程中，施工流程比較復(fù)雜，安全風(fēng)險比較多，管理部門可以在加強安全管控的同時完善安全管理機制，使質(zhì)量管理工作有序進行，并根據(jù)施工要求確定技術(shù)人員的安全管理工作職責(zé)。為了防止工程施工過程中面臨安全風(fēng)險，技術(shù)人員要能夠準(zhǔn)確辨別工程施工面臨的安全風(fēng)險，重點對水閘工程安全事故影響因素進行分析，并對工程安全指標(biāo)進行比較，制定安全可靠的管控機制，有效規(guī)避工程建設(shè)施工風(fēng)險，提出安全應(yīng)急措施。管理人員需要在水閘工程質(zhì)量管理時提高管理合規(guī)性，并對水閘施工期間人員不規(guī)范操作做出及時糾正處理，讓施工人員能夠遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行施工。另外，通過績效考核和薪酬評價方式使技術(shù)人員積極參與工程質(zhì)量和安全管理過程中，促使水閘工程能夠高效高質(zhì)開展[5]。

3.4 施工后管理

在水利水電工程水閘施工完成后,需要進行驗收、交接、保養(yǎng)和維護等后續(xù)管理工作。具體流程如下：

（1）驗收：施工完成后,需進行驗收工作,檢查水閘工程是否符合設(shè)計和施工標(biāo)準(zhǔn)要求。驗收包括外觀檢查、水流試驗、設(shè)備性能測試等內(nèi)容。其中,外觀檢查主要檢查水閘的外觀是否符合設(shè)計要求,如表面平整度、無裂縫等；水流試驗主要檢查水閘的開啟和關(guān)閉是否靈活、穩(wěn)定,并能滿足設(shè)計要求；設(shè)備性能測試主要測試水閘設(shè)備的性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求,如承受壓力能力、安全性能等。驗收合格后方可進行下一步的交接工作。

（2）交接：驗收合格后,需進行交接工作,將水閘工程的使用和維護管理權(quán)交接給使用方,包括交接材料、交接記錄、使用說明等材料,確保使用方掌握水閘的使用和維護方法。

（3）保養(yǎng)：水閘工程的保養(yǎng)是水閘長期使用的重要保障。保養(yǎng)包括定期檢查、清潔、潤滑、更換易損件等,以確保水閘設(shè)備的正常使用和延長設(shè)備壽命。保養(yǎng)周期一般根據(jù)具體情況而定,建議在使用初期每年進行一次全面保養(yǎng),之后每半年或一年進行一次維護保養(yǎng)。在保養(yǎng)工作中,需要注意安全措施,確保保養(yǎng)人員的人身安全。

（4）維護：水閘工程的維護包括故障排除、維修、改造等,以確保水閘設(shè)備的正常使用和運轉(zhuǎn)。維護工作需及時響應(yīng)和處理,防止水閘設(shè)備出現(xiàn)故障影響正常使用。

在以上工作中,需要建立健全的管理機制和制度,明確責(zé)任和任務(wù),加強各環(huán)節(jié)間的協(xié)調(diào)和溝通,確保施工后的管理和維護工作有效開展。同時,要加強水閘管理人員的培訓(xùn)和技能提升,不斷完善管理方法和技術(shù)手段,提高水閘管理的科學(xué)化和專業(yè)化水平。這些措施能夠確保水利水電工程水閘施工后的管理工作得到有效開展,保證水閘設(shè)備的正常使用和運轉(zhuǎn)。

3.5 進度管理

水閘工程在汛期影響下會選擇枯水期作業(yè)，但是周期長，水下工程需要安排在汛期前徹底完工，防止汛期到來影響整個工程進度。對此，管理人員需要控制好水閘施工進度，全面分析對施工進度產(chǎn)生影響的因素，例如業(yè)主、自然環(huán)境、技術(shù)、材料、設(shè)備、資金、人員等等因素，做好規(guī)避方案。同時，管理人員還需要結(jié)合水閘施工特點做好預(yù)先銜接準(zhǔn)備施工，利用網(wǎng)絡(luò)對進度進行合理安排，或是由專門管理人員動態(tài)控制水閘施工，定期跟蹤施工進度對比實際進度和計劃進度差異并進行分析做出調(diào)整，保證施工進度[6]。

3.6 質(zhì)量管理

為保證水閘工程符合國家標(biāo)準(zhǔn)和施工合同要求，管理人員在進行質(zhì)量控制時需要嚴(yán)格遵循質(zhì)量第一、以人為本、預(yù)防為主和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)這一原則。施工時，承包人若是需要調(diào)整已獲批施工組織設(shè)計需要先交由管理人員負責(zé)審查并獲得總監(jiān)理工程師簽字確認，記錄存檔，若是承包商需要適應(yīng)新材料或是新技術(shù)等需要管理人員要求承包人報送相關(guān)材料并組織專題會議進行論證。監(jiān)理工程師需要檢查重點質(zhì)控部位，并利用健全的管理質(zhì)量體系對關(guān)鍵工序等部位采用旁站監(jiān)理方案，在管理日記上記錄好隱蔽工程和難檢查部位等信息，保證工程質(zhì)量[7]。

結(jié)語：

綜上所述，為了提高水閘工程管理工作水平，保證管理部門的工程質(zhì)量和效率、管控效果和力度，需要對管理工作面臨的各種問題進行分析，把控好施工階段管理工作重點，提高管理人員素質(zhì)，及時發(fā)現(xiàn)其中的問題，制定可靠的管控機制，為水閘工程建設(shè)順利推進提供保障。