浅析水闸施工技术在水利工程中的应用

浅析水闸施工技术在水利工程中
的应用
梁永仲
水闸在水利水电工程中的应用十分广泛，多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区，具有挡水和泄水功能的低水头水工建筑物，主要由闸室、上游连接段和下游连接段组成。

水闸在关闭的情况下，可以拦洪、挡潮、抬高水位，以满足上游取水或通航的需要；开启的情况下，可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水需要调节流量。

然而，水闸工程结构构造复杂，施工环节质量控制难度大。

其施工技术的好坏，将直接对工程的质量造成影响，也影响水利工程的作用发挥。

以下将对水闸施工技术在水利工程中的具体运用和施工技术作出如下分析。

一、施工工艺流程
对水闸工程进行施工，依照该工程的设计要求和工程特点，对分项工程的施工方案进行确定，同时实行先下后上、先重后轻的工程施工原则。

由于在本次的水闸工程中，其闸室为一个整体的结构，具有较大的施工宽度，在确保施工排水顺利进行的基础上，待基础开挖结束后，优先进行消力池、上游铺盖、翼墙底板、闸底板的施工，然后再对闸室胸墙等进行施工。

二、基础的开挖及处理
（一）基础的开挖
在基础开挖之前，需要依照工程师所提供的有关资料对施工场地进行测量，经工程师检验合格后才能进行基础土方的开挖。

对水闸基坑进行开挖时，多选择专业的挖掘机以倒退的形式进
行土方的开挖，并将弃料运出场地。

开挖时需要对护坡边坡及底板预留50cm左右的保护层，在进行垫层的施工前，保护层需要自上而下的用人工进行修坡、开挖，直至达到设计的高程。

在基础的开挖过程中，若遇到坚硬岩层可以采用浅孔爆破技术进行施工。

妥善的进行基坑的排水，为保证基础开挖的顺利进行，在基础开挖的施工过程中，对于基坑内的积水可以借助小水闸进行排除。

同时，对堤前的集水坑和排水沟系统加以运用，在集水坑处设置WQ型的排污潜水泵，并用水管进行引流，将水引出开挖区。

（二）基础的处理
从本次水闸工程的闸室基础的实际情况出发，选择固结灌浆的方式对基础进行处理。

固结灌浆所选用的基础材料是水泥，同时对孔内循环法加以运用。

固结灌浆的灌浆孔呈梅花式布局，排距、孔距均控制为3m，孔深4m。

灌浆前要进行压水的试验，还需要等闸址区内的各项爆破作业结束后才可以进行基础的灌浆。

在具体的施工过程中，要对灌浆的压力进行控制，同时需要加强对现场的观测，以防止混凝土出现开裂、抬动、漏浆的现象。

三、水闸岩基的工程开挖
石方的开挖在本次工程建设中，排水闸的基础在微风化的岩基上，闸基的工程开挖情况主要根据岩基的厚度决定，当厚度较大时，运用潜孔钻进行自上而下的分层钻孔，主要的开挖方向由上游至下游逐渐推进。

设计的边坡通常选择光面爆破，水平的建基面选择预留岩石保护层的方式。

爆破的过程中多选择乳化炸药，然后用非电塑性的导爆管系统完成引爆，距离建基面不到50cm处应停止爆破，为保障建基面的质量需采用人工撬挖的方式进行。

四、水闸混凝土的施工
（一）平底板施工筑块划分。

水闸平底板的混凝土浇筑，一般采用逐层浇筑法。

但当底板厚度不大，拌和站的生产能力受到限制时，亦可采用斜层浇筑法。

运输混凝土入仓时，必须在仓面上搭设纵横交错的脚手架，条件许可时可采用活动仓面跳。

在搭设脚手架前应根据需要预制混凝土柱（断面约为15cm×15cm的方形，高度应大致等于底板厚度，表面必须凿毛）。

搭脚手架时，先在浇筑块的模板范围内竖立混凝土柱，然后在柱顶上再设立短木柱、斜撑、横梁等。

混凝土柱间距视脚手架横粱的跨度而定，一般可为2—3m，柱顶高程应低于闸底板表面，以便表面抹光。

底板混凝土的浇筑，一般均先浇上、下游齿墙，然后再从一端向另一端浇筑。

当底板混凝土方量较大，且底板顺水流长度在12m以内时，可安排两个作业组分层浇筑。

首先两组同时浇筑下游齿墙，待齿墙浇平后，将第二组调至上游齿墙，第一组从下游向上游浇第一坯混凝土，浇到底板中间时，第二组上游啬墙基本浇平，并立即转入自下游向上游的第二坯混凝土浇筑，当第一组浇到上游底板边缘时，第二组浇到底板中问，这样第一组又转入自下游往上游的第三坯混凝土浇筑，如此连续浇筑，可缩短浇筑时间，避免产生冷缝，保证施工质量。

（二）反拱底板施工
1、施工程序。

由于反拱底板对地基的不均匀沉陷反应敏感，因此必须注意施工程序。

目前采用的有两种：一是先浇闸墩及岸墙，后洗反拱底板。

二是反拱底板与闸墩岸墙底板同时浇筑。

2、施工要点。

由于反拱底板采用土模，因此必须做好排水工作，尤其是砂土地基，不做好排水工作，拱模控制将很困难，挖模前必须将基土务实，放样时应严格控制曲线二土模挖出
后，应先铺一层10cm厚的砂浆，待其具有一定强度后加盖保护，以待浇筑混凝土。

（三）闸墩施工
1，闸墩模板安装
为使闸墩混凝土一次浇筑达到设计高程，闸墩模板不仅要有足够的强度而且要有足够的刚度。

所以闸墩模板安装以往采用“铁板螺栓、对拉撑木”的立模支撑方法。

此法虽需耗用大量木材、钢材、工序繁多，但对中小型水闸施工仍较为方便，由于滑模施工方法在水利工程上的应用，目前有条件的施工单位，闸墩混凝土浇筑逐渐采用滑模施工，
2，闸墩混凝土浇筑
闸墩模板立好后，随即进行清仓工作。

用压力水冲洗模板内侧和闸墩底面，污水由底层模板上的预留排出。

清仓完毕堵塞小孔后，即可进行混凝土浇筑。

闸墩混凝土的浇筑，主要是解决好两个问题：一是每块底板上闸墩混凝土的均衡上升；二是流态混凝土的入仓及仓内混凝土的铺筑。

为了保证混凝土的均衡上升，运送混凝土入仓时应很好地组织，使在同一时间运到同一底块各闸墩的混凝土量大致相同、为防止流态混凝土有8～lOm高度下落时产生离析，应在仓内设置溜管，可每隔2～3m 设置一组.由于仓内工作面窄，浇捣人员走动困难，可把仓内浇筑面划分成几个区段，每区段内固定浇捣工人，这样可提高功效，每坯混凝土厚度可控制在30cm左右。

小型水闸闸墩浇筑时，工人一般在模板外侧，浇筑组织较为简单。

五、对混凝土扭面的翼墙进行施工
（一）翼墙的模板需要在加工厂进行专门的加工，且必须按照翼墙的具体形状对大块的竹胶板进行加工
运输至现场后再进行拼装，接缝处还需要进行再次的精加工，保障接缝处的平顺，运用钢脚手架及拉螺栓对形状和墙厚进行控制，同时用钢木斜撑进行加固墙身混凝土需要对现场的履带吊加以运用，将钢质溜筒吊运至仓内、混凝土浇筑采用分层的方式进行，分层的厚度在50cm以下，振捣所运用的主要是插入式振捣器，对于底板面层的振捣则选择平板式振捣器。

（二）采取适当的止水措施
在本次施工过程中均采用垂直橡胶止水片或水平橡胶止水片进行止水。

止水设施的质量好坏会对工程的质量造成直接的影响，必须予以一定的技术保证。

应尽量选择使用整段的止水带，减少和避免出现接头，必要时可对其进行焊接或粘接。

在对止水带进行立模时，也需要采取一定的固定措施对其进行定模固定，浇筑的过程中需专人看管，以免止水带发生移位。

（三）闸门的施工。