水閘工程施工實踐與技術(shù)探討

許靜華

【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，我國水利工程建設(shè)也取得了一定的進步，在水利工程建設(shè)中水閘施工技術(shù)是其中重要的組成部分，水閘不僅能夠控制水量，而且還具有對渠道進行配水調(diào)解的作用，因此在水利工程中水閘施工技術(shù)的好壞，將會直接影響整個水利工程的施工質(zhì)量和水利工程的作用。本文首先對水利工程中的水閘工程進行概述，然后具體分析了水閘工程的施工技術(shù)，以期為相關(guān)施工人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】水利工程；水閘施工；技術(shù)應(yīng)用

水閘在水利水電工程中的應(yīng)用十分廣泛，多建于河道、渠系、水庫、湖泊及濱海地區(qū)，具有擋水和泄水功能的低水頭水工建筑物，主要由閘室、上游連接段和下游連接段組成。水閘在關(guān)閉的情況下，可以攔洪、擋潮、抬高水位，以滿足上游取水或通航的需要；開啟的情況下，可以泄洪、排澇、沖沙、取水或根據(jù)下游用水需要調(diào)節(jié)流量。然而，水閘工程結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制難度大。其施工技術(shù)的好壞，將直接對工程的質(zhì)量造成影響，也影響水利工程的作用。

1.水閘的施工導(dǎo)流與地基開挖

（1）施工導(dǎo)流。在引水河、渠上的導(dǎo)流工程應(yīng)滿足下游用水的最低水位和最小流量的要求。在原河床上用分期圍堰導(dǎo)流時，不宜過分束窄河面寬度，通航河道尚需滿足航運的流速要求。截流方法、龍口位置及寬度應(yīng)根據(jù)水位、流量、河床沖刷性能及施工條件等因素確定。截流時根據(jù)施工進度，盡可能選擇在枯水、低潮和非冰凌期對土質(zhì)河床的截流段應(yīng)在足夠范圍內(nèi)拋筑排列嚴密的防沖護底工程，并隨龍口縮小及流速增大及時投料加固。合龍過程中，應(yīng)隨時測定龍口的水力特征值，適時改換投料種類、拋投強度和改進拋投技術(shù)。

（2）排水和降低地下水位。場區(qū)排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)置應(yīng)根據(jù)地形、施工期的徑流量和基坑滲水量等情況確定，并應(yīng)與場區(qū)外的排水系統(tǒng)相適應(yīng)。基坑的排水設(shè)施，應(yīng)根據(jù)坑內(nèi)的積水量、地下滲流量、圍堰滲流量、降雨量等計算確定。抽水時，應(yīng)適當(dāng)限制水位下降速率。基坑的外圍應(yīng)設(shè)置截水溝與圍埂，防止地表水流人。

（3）基坑開挖?；舆吰聭?yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、降低地下水位措施和施工條件等情況，經(jīng)穩(wěn)定驗算后確定。開挖前，應(yīng)降低地下水位，使其低于開挖面0.5m。采用機械施工時，對進場道路和橋涵應(yīng)進行調(diào)查和必要的加寬、加固。合理布置施工現(xiàn)場道路和作業(yè)場地，并加強維護。必要時，加鋪路面。基坑開挖宜分層分段依次進行，逐層設(shè)置排水溝，層層下挖。根據(jù)土質(zhì)、氣候和施工機具等情況，基坑底部應(yīng)留有一定厚度的保護層，在底部工程施工前，分塊依次挖除。水力沖挖適用于粉砂、細砂、砂壤土、中輕粉質(zhì)壤土、淤土和易崩解的黏性土。在負溫下，挖除保護層后，應(yīng)即采取可靠的防凍措施。

（4）地基處理。閘基處理比較復(fù)雜，常用的處理方法有換土法、排水法、振沖法、鉆孔灌注法等。① 換土法：當(dāng)軟土層厚度不大時可全部挖除，換填砂土或重粉質(zhì)壤土，分層夯實。施工時要注意排水，保證干地作業(yè)。②排水法：通常采用砂井排水法。砂井直徑一般為300～500mm，井距為井徑的4～1O倍。打設(shè)砂井的方法很多，以水射法為最好。有時也可采用塑料板排水法，層中的固結(jié)滲流水通過濾膜滲入到溝槽內(nèi)，并通過溝槽從頂部的排水砂墊層中排出。塑料排水板采用導(dǎo)管式振動插板機埋人地層。③振沖法：是用振沖器在土層中振沖成孔，同時填以最大粒徑不超過50mm的碎石，形成碎石樁以達到加固地基的目的。振沖法所需主要機具有吊車或卷揚機、振沖器、供水泵、地面電器控制設(shè)備及排污設(shè)備等。邊振邊往孔內(nèi)填料，每次填料厚度不大于800mm。振密一段上提一段，如此分層填料與振實，即形成密實的樁柱④鉆孔灌注法：施工時用大鍋錐或水沖法造孔，在孔中放入預(yù)制好的鋼筋骨架，水下澆筑混凝土即成灌注樁；再連接各樁頂成一整體，作為建筑物的承臺。樁基不僅解決了軟基承載力不足的問題，同時也增強了建筑物的抗滑穩(wěn)定。

2.水閘澆筑混凝土分塊與接縫

2.1澆筑順序

水閘施工中混凝土澆筑是施工的主要環(huán)節(jié)，各部分應(yīng)遵循以下施工程序：（1）先深后淺：即先澆深基礎(chǔ)，后澆淺基礎(chǔ)，以避免深基礎(chǔ)的施工而擾動破壞淺基礎(chǔ)土體，并可降低排水工作的難度。（2）先高后低：即先澆影響上部施工或高度較高的工程部位。如閘底板與閘墩應(yīng)盡量安排先施工，以便上部工作橋、公路橋、檢修橋和啟閉機房施工。而翼墻、消力池的護坦等可安排稍后施工。（3）先重后輕：即先澆荷重較大的部分，待其完成部分沉陷以后，再澆筑與其相鄰的荷重較小的部分，以減少兩者間的沉陷差。（4）穿插進行：即在閘室施工的同時，可穿插安排鋪蓋上下游連接段的施工。

2.2接縫止水

為了適應(yīng)地基的不均勻沉降和伸縮變形，在水閘設(shè)計中均設(shè)置溫度縫與沉陷縫，并常用沉陷縫代溫度縫作用。水閘的永久分縫有鉛直和水平的兩種，縫寬一般為10～25mm。縫中填料及止水設(shè)施。

3.水閘底板施工

（1）平底板施工。底板模板與腳手架搭設(shè)，運輸混凝土入倉前，必須在倉面上搭設(shè)縱橫交錯的腳手架。在基坑內(nèi)距模板1.5～2m左右處埋設(shè)地龍木，在外側(cè)用木樁固定，作為模板斜撐?；炷林g距視腳手架橫梁的跨度而定，柱頂高程應(yīng)低于閘底板表面。對橫圍囹與模板結(jié)合不緊密處，可用木楔塞緊，防止模板竄動。

（2）底板混凝土澆筑。水閘平底板澆筑時，一般采用逐層澆筑法；當(dāng)?shù)装搴穸炔淮?，拌和站的生產(chǎn)能力受到限制時，亦可采用斜層澆筑法。底板混凝土澆筑時，一般應(yīng)先澆上、下游齒墻，然后再從一端向另一端澆筑。當(dāng)?shù)装寤炷练搅枯^大，且底板順水流長度在12m以內(nèi)時，可安排兩個作業(yè)組分層澆筑。首先兩組同時澆筑下游齒墻；待齒墻澆平后，將第二組調(diào)至上游澆齒墻，此時第一組則從下游向上游澆第一坯混凝土。當(dāng)?shù)装鍧仓咏瓿蓵r，可將腳手架拆除，并立即把混凝土表面抹平，混凝土柱則埋人澆筑塊內(nèi)作為底板的一部分。為了節(jié)省水泥，可在底板混凝土中埋人大塊石，但要注意勿砸彎鋼筋或使鋼筋錯位。拋塊石時，最好在一定部位臨時抽掉一些面層鋼筋，采取固定位置拋塊石，為了使塊石埋人一定部位，可用滾動的辦法就位。混凝土澆至接近面層鋼筋位置時，應(yīng)將原鋼筋按設(shè)計要求復(fù)位。

（3）反拱底板施工。由于反拱底板一般采用土模，因此必須做好排水工作；尤其是砂土地基，不做好排水工作，拱?？刂茖⒑芾щy。挖模前必須將基土夯實，放樣時應(yīng)嚴格控制曲線。土模挖出后，應(yīng)先鋪一層10cm厚的砂漿，待其具有一定強度后加蓋保護，以待澆筑混凝土。為了減少水閘各部分在自重作用下的不均勻沉陷，可將自重較大的閘墩岸墻等先行澆筑，并在控制基底不致產(chǎn)生塑性開展的條件下，盡快均衡上升到頂。對于岸墻還應(yīng)考慮盡量將墻后還土夯填到頂，這樣使閘墩岸墻預(yù)壓沉實，然后再澆反拱底板，從而底板的受力狀態(tài)得到改善。目前采用此法較多，對于黏性土或砂性土均可采用。采用這種施工方法，在澆筑岸、墩墻底板時，應(yīng)先將接縫鋼筋一頭埋在岸、墩墻底板之內(nèi)，另一頭伸人土模中，以備下一階段澆入反拱底板。岸、墩墻澆筑完畢后，應(yīng)盡量推遲底板的澆筑，以便岸、墩墻基礎(chǔ)有更多的時間沉實。為了減少混凝土的溫度收縮應(yīng)力，底板混凝土澆筑應(yīng)盡量選擇在低溫季節(jié)進行，并注意施工縫的處理。

結(jié)語

水閘工程在整個水利丁程施工過程當(dāng)中占有十分重要的地位，對于水利工程總體質(zhì)量具有十分重要的作用。為了確保水利工程整體功能的充分發(fā)揮，要做好水閘工程的施工工作。相關(guān)的施工人員在長期的施工實踐當(dāng)中應(yīng)該注意積累相關(guān)的施工經(jīng)驗，不斷的提升自身的專業(yè)素養(yǎng)，為我國水利事業(yè)的發(fā)展做出貢獻。