探索水閘施工技術(shù)服務(wù)埝河閘拆除重建工程建設(shè)

陸樹勇 王慶歡

摘要：水閘是一項重要的民生工程，與人們的日常生活存在緊密聯(lián)系，是進(jìn)行洪澇災(zāi)害防治、農(nóng)田蓄水灌溉和水力發(fā)電中的關(guān)鍵工程，可有效調(diào)節(jié)水位。若在工程運(yùn)行中，水閘出現(xiàn)故障，則會影響水利工程的運(yùn)行效果。本文主要分析了水利水電工程中的水閘施工技術(shù)，方便服務(wù)埝河閘除險加固工程建設(shè)。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;水閘施工技術(shù);運(yùn)行效果

1 埝河閘拆除重建工程概況

1.1 工程概況

埝河閘位于連云港市東海縣石榴鎮(zhèn)，石安河與埝河交匯處，主要承擔(dān)石安河泄洪和下游灌溉任務(wù)。該閘建成于1967年，共4孔，單孔凈寬4.0米，設(shè)計流量240立方米每秒。該閘原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低，加之運(yùn)行多年，現(xiàn)狀工程老化、設(shè)備損壞嚴(yán)重，存在較大安全隱患。經(jīng)安全鑒定，評定為四類閘。為消除安全隱患、充分發(fā)揮工程效益，根據(jù)《全國大中型病險水閘除險加固總體方案》，同意對東?？h捻河閘進(jìn)行拆除重建。

1.2 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

工程主要建設(shè)內(nèi)容為拆除重建捻河閘。石安河50年一遇洪水時，埝河閘設(shè)計分洪流量為240立方米每秒。工程等別為III等，主要建筑物等級為3級，交通橋汽車荷載設(shè)計等級為公路-II級。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（ GB18306 -2015 ）》，工程場地區(qū)域地震動峰值加速度0.15g，地震基本烈度為7度。

1.3 工程布置與設(shè)計

1.3.1 建筑物工程

原址拆除重建埝河閘，新建埝河閘交通橋垂直水流方向下游邊線與老閘交通橋下游邊線重合。

1.3.1.1 閘室段

閘室采用胸墻式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，2孔，單孔凈寬8.0米，順?biāo)鞣较蜷L13.0米，底板面高程14.0米（廢黃河高程系，下同 ）， 閘門下設(shè)折線形實(shí)用堪，堪頂高程15.0米，閘頂高程22.0米。閘室上游側(cè)布置交通橋，橋面總寬5.0+2×0.5米，橋面高程22.0米。 閘室下游設(shè)工作橋，橋面高程28.42米，上設(shè)啟閉機(jī)房。閘室右側(cè)布置二層框架結(jié)構(gòu)橋頭堡。

1.3.1.2 上、下游連接段和消能防沖段

閘室上游設(shè)15.0米長C25鋼筋混凝土鋪蓋 ， 底板面高程14.0米，兩岸設(shè)懸臂式或扶壁式C25鋼 筋混凝土翼墻與上游河道相連 。懸臂式翼墻墻頂高程19.5米，底板面高程15.0～17.0米，扶壁式翼墻墻頂高程19.5～22.0米，底板面高程14.0米，墻頂均設(shè)欄桿。鋪蓋上游設(shè)置18.0米長現(xiàn)澆混凝土護(hù)底;兩側(cè)高程14.0 ～ 18.0米設(shè)現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡，高程18.0米至19.5米間設(shè)預(yù)制混凝土護(hù)坡，坡比均為1：2。

閘室下游設(shè)C25鋼筋混凝土消力池 ，池長25.0米（包括陡坡段），池底高程12.5米，池深1.2米。消力池兩側(cè)布置扶壁式或懸臂式C25鋼筋混凝土翼墻與下游河道連接，扶壁式翼墻墻頂高程19.5～ 22.0米，底板面高 12.5～14.13米，懸臂式翼墻墻頂高程19.5米，底板面高程15.5～17.5米，墻頂均設(shè)欄桿。

消力池末端設(shè)40.0米長海漫，護(hù)底、護(hù)坡均采用C25現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，護(hù)底高程13.7米;護(hù)坡頂高程19.5～18.0米，坡底高程13.7米，坡比1：2;海漫末端設(shè)置防沖槽。

1.3.1.3 新建C30混凝土進(jìn)閘道路，長650.0米，路面凈寬3.5米。

1.3.2 電氣設(shè)備

橋頭堡內(nèi)設(shè)10千伏變電所l座，配100千伏安干式變壓器1臺;lOkV電源由附近電網(wǎng)接至管理所內(nèi)終端桿。另配1臺75千瓦柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。設(shè)置視頻監(jiān)控及自動控制系統(tǒng)1套。選用節(jié)能高效設(shè)備，切實(shí)采取節(jié)約用電、用水等措施。

1.3.3 金屬結(jié)構(gòu)

埝河閘設(shè)置工作閘門2扇，采用平面直升式鋼閘門，門葉尺寸8.04×4.2米，配卷揚(yáng)式啟閉機(jī)2臺;設(shè)置疊梁浮箱式檢修鋼閘門1套，配雙鉤電動葫蘆1臺。

2 水閘施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

工程人員需高度重視前期準(zhǔn)備工作的審核，加大審核力度，在審核中高度重視施工方案審核。做好質(zhì)量管理制度審核、施工人員資質(zhì)審核。同時，在圖紙審查中，注重技術(shù)質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)的審查，工程施工前，為規(guī)避安全隱患，要采取有效措施完善施工管理。

2.2 水閘開挖施工

目前，水閘施工的周期較長，斷面規(guī)模較大，在工程建設(shè)和施工期間，務(wù)必高度重視端面挖掘，特別是開挖深度，滿足工程施工要求。另外，水閘基礎(chǔ)也是影響工程施工效果的重要因素。為保障工程的安全性與穩(wěn)定性，需規(guī)避超挖問題，減少材料浪費(fèi)和損耗。除此之外，還要防止挖掘斷面過程中由于斷面的面積不足削減水閘的強(qiáng)度。

2.3 導(dǎo)流施工技術(shù)

導(dǎo)流施工在水利工程建設(shè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。工程建設(shè)期間，要求人員結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成施工作業(yè)。我國水閘導(dǎo)流主要采用束窄灘地創(chuàng)設(shè)圍堰的方式完成設(shè)計工作。在編制設(shè)計方案時，需要結(jié)合當(dāng)?shù)睾恿魉奶卣骱褪┕さ氐臍夂蚪邓枰钥茖W(xué)分析。再者，設(shè)計基坑排水設(shè)施，從而充分發(fā)揮圍堰在汛期的防洪作用。

2.4 混凝土澆筑和溫控技術(shù)

水閘工程建設(shè)和施工中，混凝土材料得以廣泛應(yīng)用，這直接影響著工程的施工質(zhì)量。工程管理人員務(wù)必在作業(yè)中選擇優(yōu)質(zhì)的混凝土。與此同時，科學(xué)安排混凝土的施工順序[2]。具體來說，先澆深基礎(chǔ)，之后澆筑淺基礎(chǔ)。除此之外，溫度裂縫也對水閘質(zhì)量的影響十分顯著。在工程施工中務(wù)必嚴(yán)格控制混凝土溫度，利用準(zhǔn)確的工程數(shù)據(jù)和現(xiàn)場資料，依據(jù)水閘施工概況，在仿真算法的基礎(chǔ)上計算由于三個溫度差所引發(fā)的混凝土拉應(yīng)力。主要為基礎(chǔ)溫差、內(nèi)外溫差和上下層的溫差，確保溫差能夠在相對合理的范圍之內(nèi)。

2.5 金屬結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

工程施工中，施工隊伍應(yīng)結(jié)合施工圖紙和工程施工的要求處理好工程的各項細(xì)節(jié)。為此，工作人員需采取有效措施控制工程的施工質(zhì)量，注重材料的各項性能。同時嚴(yán)格控制加工工藝，特別要關(guān)注安裝程序控制，以改善工程施工水平。金屬結(jié)構(gòu)施工中，需要整合場內(nèi)生產(chǎn)、整體運(yùn)輸及分片運(yùn)輸。施工前做好材料檢驗監(jiān)測工作，并出具相關(guān)部門頒發(fā)的質(zhì)量保證單。工程施工前，施工人員應(yīng)經(jīng)多次檢測，確保金屬材料的質(zhì)量滿足工程施工的規(guī)定要求。在閘門預(yù)埋件安裝施工中，要求施工人員結(jié)合實(shí)際選擇工程施工工藝。在金屬材料焊接施工階段，關(guān)注其變形情況，采取多種科學(xué)有效的應(yīng)對和處理措施。

2.6 導(dǎo)流施工技術(shù)

水利工程中水閘施工過程會受到潮汐因素的影響，如果建造的閘門位于感潮河口時，施工過程中需嚴(yán)格按照施工導(dǎo)流建筑擋潮標(biāo)準(zhǔn)，防止水閘共生受潮汐的影響無法正常工作。

2.6.1 導(dǎo)流技術(shù)

水利工程水閘建設(shè)和施工期間，導(dǎo)流施工技術(shù)充分發(fā)揮自身作用和價值。在工程建設(shè)和施工階段，施工人員務(wù)必嚴(yán)格依據(jù)擋潮的標(biāo)準(zhǔn)完成建設(shè)任務(wù)。水閘導(dǎo)流施工充分利用了束窄灘地建造圍堰的形式，確保施工質(zhì)量。施工人員應(yīng)認(rèn)真分析當(dāng)?shù)睾恿魉疁靥卣骷皻庀髼l件，確定基坑排水措施與防汛措施。此外，選擇結(jié)構(gòu)相對簡單且具備良好抗沖刷效果的漿砌石圍堰。如采用松木樁加固，可利用紅黏土夯方式做好圍堰外側(cè)結(jié)構(gòu)的加固工作，避免出現(xiàn)圍堰坍塌隱患。

2.6.2 截流技術(shù)

目前，我國水利工程建設(shè)尤為重視堵壩技術(shù)，且施工條件也更為完善。水利工程建設(shè)施工期間需要在截流施工前制定科學(xué)完善的設(shè)計方案，合理利用現(xiàn)場及實(shí)驗室檢測，開展工程施工設(shè)計可行性研究。水閘處于合攏狀態(tài)時，科學(xué)融合立堵和平堵方案。如截留位置選在河床，河床在受到?jīng)_擊和壓縮作用后，也會產(chǎn)生移動和下滑等問題。這也使得工程施工材料和準(zhǔn)備材料出現(xiàn)了較大的偏差。對此，在工程建設(shè)和施工前，施工人員務(wù)必高度重視護(hù)底的施工效果，優(yōu)化水閘工程建設(shè)質(zhì)量。

2.6.3 埝河閘施工導(dǎo)流、截流

根據(jù)埝河閘治理施工方案及《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（SL303-2017）規(guī)定，導(dǎo)流建筑物等級為5級，本工程施工導(dǎo)流采用非汛期5年一遇重現(xiàn)期洪水，洪水位19.01m。考慮到石安河不能斷流，在上游側(cè)距新閘底板中心線約48m處打一道施工圍堰，圍堰頂寬5.00m，頂高程19.60m，采用草袋木樁圍堰，圍堰兩側(cè)設(shè)有木樁，間距1.5m，并兩側(cè)加設(shè)竹笆兩道，木樁內(nèi)用粘土草包圍堰土方分層壓實(shí)。

在下游側(cè)距新閘底板中心線約115m處打一道施工圍堰，圍堰頂寬4.5m，頂高程18.0m，迎水面坡比為1：2，背水面坡比為1：2，圍堰頂為泥結(jié)碎石路面20cm，可作為施工臨時便道。

3? 水利工程中水閘施工中需要注意的問題

3.1 優(yōu)化和完善管理結(jié)構(gòu)

從管理框架的角度來看，建立管理框架時，要求人員在工程施工中充分體現(xiàn)框架特點(diǎn)，避免管理項目出現(xiàn)遺漏等問題，且全面分析和總結(jié)管理框架的特點(diǎn)，優(yōu)化管理框架結(jié)構(gòu)，這也是保障管理工作科學(xué)性與合理性的基礎(chǔ)條件。從管理制度的角度來看，建立管理框架后，管理人員應(yīng)高度落實(shí)管理制度的主要內(nèi)容，并在落實(shí)制度的過程中不斷增強(qiáng)框架和制度管理的協(xié)調(diào)性，引導(dǎo)有關(guān)人員切實(shí)執(zhí)行制度內(nèi)容。

3.2 關(guān)注管理細(xì)節(jié)

首先，加強(qiáng)管理技術(shù)分析，從兩個角度不斷調(diào)整和改善管理工作，在日常工作中合理應(yīng)用不同的施工技術(shù)，注重工程的施工效率。

其次，在工程施工期間，施工人員要高度重視細(xì)節(jié)把控，補(bǔ)充工程作業(yè)中需要注意的細(xì)節(jié)。若在作業(yè)環(huán)節(jié)忽視了細(xì)節(jié)控制，則會影響整體技術(shù)應(yīng)用的效果。施工人員務(wù)必高度重視細(xì)節(jié)把控，基于現(xiàn)有的管理框架做好各項工作[3]。與此同時，在管理過程中，還要不斷加強(qiáng)工程管理有效性，以彰顯工程施工技術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)性與規(guī)范性。

3.3 加強(qiáng)驗收、審核、評定環(huán)節(jié)

施工后期務(wù)必高度重視審查工作，通過審查后還要及時開展復(fù)檢工作，若在復(fù)檢中沒有發(fā)現(xiàn)明顯的問題，則可組織開展工程驗收工作，充分保證工程的質(zhì)量。工程施工階段，受多種因素的影響會發(fā)生嚴(yán)重的磨損問題。對此，施工人員需要高度重視工程竣工質(zhì)量監(jiān)管工作。如多次使用水閘，則會在水閘運(yùn)行期間出現(xiàn)不同的問題，工作人員要定期或不定期做好維修和保養(yǎng)工作。

4? 結(jié)語

總而言之，水利工程建設(shè)期間，水閘具有防洪、蓄水和控制水位等功能，若施工質(zhì)量不佳，則會極大地影響周邊居民的生命財產(chǎn)安全。對此，施工單位必須準(zhǔn)確掌握工程施工的各項重點(diǎn)內(nèi)容，全面掌握水閘施工技術(shù)特征，優(yōu)化管理體系，且做好后續(xù)施工的驗收、審核和評定，以此提升工程的安全等級，為水利工程的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造有利條件，促進(jìn)我國水利建設(shè)事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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（江蘇省連云港市東海縣水務(wù)局，江蘇 連云港 222300）