恩平市江洲水闸工程管理处 广东恩平 529400
摘要：水闸施工技术是水利工程建设的重要组成部分，其施工技术的优劣直接影响着水利水电工程建设的整体水平，关系着水闸设备的稳定性、安全性和使用性。鉴于此，本文重点研究水利工程中的水闸施工技术应用，通过结合某水利工程实例，就水闸施工过程中的相关技术及问题进行分析与研究，可为此类工程提供参考与借鉴作用。
关键词：水利工程；水闸；施工技术；混凝土；基础开挖
引言
近几年来，随着经济建设的发展，水利工程的建设也得到了快速发展，而水闸作为挡水泄水的重要建筑物，其施工是水利工程的一个关键环节，对整个水利工程的顺利运营发挥着重要的作用。水闸施工技术的好坏，将直接对水利工程的整体施工质量造成影响，也影响着水利工程的作用发挥。本文就探讨了水利工程中的水闸施工技术应用，以更好地保障水闸施工质量。
1 工程概况
某水闸工程设计流量取值为16.60m3/s，孔口净宽取值为7m，布置孔数为1孔，底板高程取值为-0.50m，基础处理结构为粉喷桩结构，工程结构形式为开敞式水闸合并升卧式水闸。水闸工程建设施工的主要内容为：上游连接段，闸室段，桥梁工程，下游连接段，地基处理，闸门制作与启闭机安装，电气设备安装，房屋建筑等主体建筑工程；施工围堰的填筑、维护与拆除，临时工程的搭建与拆除等。根据本工程项目所处地区的特性，在水闸施工过程中，按照如下方式布置：新建单孔净宽7m开敞式水闸，闸室采用12m长U型槽结构形式，底板面高程-0.50m。闸室上游侧设升卧式平面钢闸门配QH-2*125KN-9m型卷扬式启闭机1台套；闸下游侧设一总宽4m交通桥，交通桥两侧各接6m长空箱与两岸连接。闸室上游采用圆弧翼墙和混凝土护坡、灌砌块石护底与上游河道相连，其圆弧型翼墙半径为10m，混凝土护坡长16m，灌砌块石护底长8m；下游采用消力池、圆弧翼墙、混凝土护坡及灌砌块石护底与下游河道相连，其消力池长12.50m，深0.60m，圆弧型翼墙半径为6m，混凝土护坡长26m，灌砌块石护底长24m，下游护底末端设一干砌石防冲槽长4.80m。闸室、消力池及上下游翼墙均采用Φ60cm水泥粉喷桩进行地基处理。
2 基础开挖及处理施工
在本水闸工程执行基础开挖施工作业前，首先根据监理工程师所提供的测量控制网对施工现场进行地形测量工作，由监理工程师审批通过后方可展开施工现场的土方开挖作业。在对水闸基础进行开挖前，需要通过测量放样的方式对开挖线进行控制，在放样过程中注意设置标记，杜绝开挖期间出现超欠挖问题；根据本水闸工程基坑开挖工作量，使用1m3挖掘机采取倒退式方法进行土方开挖，利用自卸汽车将挖方运输至指定场地内；根据本工程要求，在基础开挖过程中，在护坡边坡以及底板位置分别预留50cm保护层，垫层施工前，由工作人员自上而下对保护层进行开挖，参照设计高程修坡。针对可能出现的局部超挖、欠挖问题，可使用黄砂或者碎石原料对超欠挖部分进行补平处理；由于本工程所处区域的地质条件比较复杂，故而在基础开挖过程中可能会遇到岩石，出现此情况时，可在手风钻的辅助下展开钻孔作业，浅孔则爆破施工；同时，基坑开挖过程中对排水工程的处理也是非常关键的问题之一。结合本工程的实际特点来看，基础工作面开挖期间可以利用小水闸在低潮时进行排除基坑积水，同时采取堤前所形成的排水沟以及集水坑系统，在集水坑设潜水排污泵接聚乙烯排水管引水至开挖区外，以满足排水要求。
基础处理过程中，根据本工程的实际特点，采取固结灌浆法展开施工（工作流程示意如图1所示），本工程中固结灌浆处理期间使用原料为R42.5普通硅酸盐水泥，以孔内循环方式完成施工。固结灌浆布置形态为梅花状，孔内间距设置为3m，排列间距设置为3m，深入基岩部分设置为4m。在灌浆作业前需要由专人进行压水试验，确保其封闭性良好，同时还需要闸址区各建筑物爆破作业全面结束后再进行基础灌浆。该工程的固结灌浆压力取0.20MPa，在灌浆过程中应加强现场观测，以保证混凝土没有出现抬动、开裂或漏浆。
特别需要注意的是：由于本工程的整体施工周期相对较短，工期安排比较紧凑，考虑到在闸墩立模过程中同步进行固结灌浆会对施工造成比较大的影响，且不利于固结灌浆质量的控制，为确保固结灌浆施工质量，本工程中将灌浆孔布置在闸墩以外，较好地解决了此问题。
3 水闸混凝土施工
在水闸工程施工中，混凝土施工作业的重要意义是不容小觑的。结合本水闸工程所处地区的实际特点，必须在施工过程中采取合理的技术措施来满足混凝土在抗渗以及抗冻等方面的性能要求。同时，根据施工区域的不同，需采取的施工技术措施也有一定差异。
3.1 闸底板混凝土施工技术
在闸室底板混凝土施工过程中应用的原料强度为C30等级，底板厚度按照80cm标准控制，施工期间需关注的问题有几个方面：第一，模版制作环节使用原料为竹式胶板，模板制作横围檩5.00cm×8.00cm木方@50.00cm，立模竖向双排钢管70.00cm；第二，钢筋安装环节中，必须遵循焊接安装横向架立筋→钢筋绑扎的工作流程，保护层使用较混凝土强度等级高一级别的砂浆垫块进行控制；第三，由于本水闸工程闸室底板混凝土的待浇筑范围较大，且浇筑量较大，因此浇筑期间比较容易发生混凝土初凝的问题，针对此问题该水闸的闸室底板采用分层阶梯段面浇筑（如图2所示）。80cm厚混凝土分二层下料，厚度≤50cm，从而有效地确保了混凝土浇筑连续性。同时，在混凝土浇筑过程中，遵循水平分层原则同步展开振捣工作，振捣器需要插入下层混凝土10cm以上深度，与模板的距离要控制在20cm以上，以混凝土表面无气泡上浮作为振捣密实的判定标准。
3.2 闸墩与胸墙混凝土施工技术
在闸墩及胸墙混凝土施工过程中需要遵循自下而上的施工原则，在闸墩混凝土施工作业完成后方可展开胸墙混凝土的施工作业。同时，闸墩沿高度采取二次浇筑混凝土。第一次浇筑至胸墙底，第二次同检修桥平台人行桥桥板及胸墙同时浇筑并预留排架柱插筋。施工重点是钢管架满堂搭建，两闸墩均衡上升。混凝土浇筑过程中仍遵循分层浇筑施工的基本原则，下料厚度要严格控制在50cm范围内。浇筑完成后对模板内部支撑部分进行拆除，并对钢筋位置进行检查与调整，尽可能避免移位。
4 闸门施工
在本工程施工过程中，闸门门体施工用混凝土原料等级为C50等级，混凝土坍落度按照2.00ˉ4.00cm标准控制，张拉施工过程中使用H5.0强度碳素钢丝束作为预应力钢筋，遵循一次性张拉工艺原理进行施工。张拉施工要在闸门区域混凝土强度达到100％标准后进行。锚固端钢筋片的钢筋采用点焊连接，使钢筋网成为焊接骨架。孔道压力灌浆采用不低于R42.5的微膨胀水泥，灌浆完毕后，张拉锚固端缺口用不低于C40的苯丙乳液细骨料混凝土回填。
在闸门施工过程中，必须注意的一点是：闸门安装时需要先使用卷扬机将闸门板拉至闸底板的位置，利用15t独脚拔杆（配置2副），将在闸底板上预先完成拼装工作的闸门起吊至闸墩顶，然后转正竖直状态，定位，校准定轮以及侧轮，安排专门人员做升降调试处理，然后进行水密封安装，确保水密封性能合格之后，将闸门沉放就位。钢闸门在钢平台上制作后，再进行拼装。闸门门叶制作、组装的允许公差和偏差应符合规定，闸门门叶焊接完毕后，为保证门叶整体形状和几何尺寸的稳定，宜进行消除应力处理。闸门的所有水封，应按所需长度粘好再进行钻孔，并按施工详图标定的孔位与水封压条配钻，使水封、压条、门体三孔同位同心，确保水封的安装质量。
5 结束语
总之，水闸施工作为水利工程施工中的一项常见工序，其施工技术是否具有科学性，在一定程度上影响着工程的整体质量。因此，为了能使水利工程达到最大化发挥出自身的作用，施工人员必须熟悉掌握水闸的施工技术，严格控制水闸施工过程中的整体质量；同时落实一系列施工技术的方式，提升水闸工程的施工质量，从而促进水利发展以及社会经济的发展。
参考文献：
[1] 许静华.水闸工程施工实践与技术探讨[J].建筑工程技术与设计.2015
[2] 谢征.水利工程中的水闸施工技术实践应用探讨[J].河南水利与南水北调.2014
[3] 舒国忠.水利工程中水闸工程施工技术分析[J].城市道桥与防洪.2014
论文作者:侯活能
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/28
标签：水闸论文; 混凝土论文; 闸门论文; 水利工程论文; 过程中论文; 工程论文; 底板论文; 《基层建设》2016年10期论文;