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水利工程水閘施工技術探討

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水利工程水閘施工技術探討

[摘要]水閘是水利工程中水流控制和泄水的裝置,是水利工程中重要組成部分。對水閘性質和功能進行簡述,通過某水利工程水閘建設工程概況分析,對施工工藝進行敘述,對目前主流施工技術如開挖技術、金屬架支撐技術、導流技術、混凝土加固技術的運用,在施工過程中總結對水閘質量影響因素,提出水閘施工過程中管理技術。

[關鍵詞]水閘建設;倒流;截流技術;開挖;金屬架結構

水閘是水利水電工程中的關鍵組成,水利工程的基礎和施工進度都受水閘技術的限制,也是水利工程中防洪的重要技術手段,水閘的引水功能和泄流功能是水域附近百姓安居樂業(yè)的基礎。水利工程發(fā)展能源建設是再生能源建設,水利工程有效開發(fā)利用是國家解決能源消耗和能源儲備的重要政策,還能提高居民生活水平和經濟發(fā)展速度,在水利工程對經濟和社會發(fā)展的作用中,水閘建設都將扮演重要角色。

1工程概況

本工程水閘位于河口外10km,水閘上水域面積2000km2,水壩的最高海拔45.000m,水庫正常蓄水水位36m,警戒水位線38m,蓄水容量300萬m3,設計規(guī)劃中根據(jù)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)設計防潮標準90年,排澇設計標準為25年。水閘設計總長20.15m,寬度14.25m,水閘墻體設計4個直徑2m孔洞,閘底入地–3m,底板厚0.6m,中墩厚1.2m,邊墩厚1.0m,水閘總寬16.4m。水閘墻體基礎位于第四系黃土上,基巖風化剝蝕嚴重,露頭部分粘土,基巖穩(wěn)定性差,吸水性強,不可直接作為水閘墻體建設用土,基巖要在開挖工程中加入混凝土進行結構加固處理,并對水閘墻體采用維護保護措施,開挖時在水閘外及圍區(qū)側預留巖坎作為水閘的施工圍堰并兼作閘室左右岸施工道路,開挖爆破過程要嚴格按照設計軌跡預爆破,絕不可對周圍其他建筑的穩(wěn)定性產生影響。

2水閘建設流程

水閘在施工建設過程中要嚴格遵照設計執(zhí)行,分項按照施工標準施工,先建大工程,做好基礎建設,水閘的墻體工程重大,在開挖工程中尤其注意施工同時的排水監(jiān)測工作,優(yōu)先建設閘地基工程,本工程施工流程如圖1所示。

3施工工程

3.1開挖技術

水閘墻體質量大,占地面積廣,基體開挖過程是個時間久工程量大的工作,在開挖過程中要嚴格注意以下關鍵技術難點:(1)開挖位置的選擇,位置選擇要依靠巖土勘察內容,要經過地質背景綜合考慮情況下進行選擇,開挖要對巖土體巖性和巖層厚度進行物探,同時確定水源化探數(shù)據(jù),并對水閘周圍地形地貌進行整體分析,開挖位置的選擇是保證水閘建設穩(wěn)定性的第一步;(2)要依據(jù)地質勘探報告確定開挖角度和開挖工程量,地質背景中要對巖層傾角和巖層厚度進行分析,結合巖層產狀合理開挖能有效提高工作效率;(3)計算開挖面積,并對開挖工程造成的影響提前做出預判,減少對下游居民生產生活帶來的不便。

3.2混凝土施工技術

水閘建設過程中離不開混凝土,其是決定水閘質量的重要原材料,混凝土本身強度和施工方法的選擇是保證水閘質量的基礎。混凝土建設水閘要進行下列操作保證水閘質量:(1)混凝土原材料的選取,強度要按照設計標準進行采購,使用過程的配合比要科學,要對混凝土原材料質量進行試驗測試分析;(2)混凝土裂隙檢查,混凝土未完全固結時受溫度和濕度影響造成膨脹而發(fā)生開裂和脫落現(xiàn)象,是水閘墻體質量的隱患,對墻體結構穩(wěn)定性影響大,混凝土施工過程要依據(jù)當?shù)販囟群蜐穸茸兓M行施工和配比。

3.3導流施工技術

導流方案制訂要根據(jù)當?shù)氐乃暮偷刭|特征進行分析計算,包括全段圍堰法與分段圍堰法。圍堰往往受制于地形地質條件,所以主要部署在距主河道較近的岸邊。然而,岸邊的地質比較疏松,容易造成坍塌現(xiàn)象,導致水閘施工難度增大。所以在施工過程中要進行加固處理,傳統(tǒng)的加固處理方法多使用木樁加固,而本文所研究水閘墻體質量大,體積占地面積廣,傳統(tǒng)加固方法不能達到效果,所以本水閘采用錨桿鏈接耦合加固方式,錨桿長度選取1.5m,露頭0.45m,尾部耦合網(wǎng)絡連接,對導流質量起到重要保障。

3.4金屬結構施工技術

水閘的金屬結構是水閘的骨架,是水閘支撐的基礎,與混凝土構成墻體的重要組成,金屬結構施工過程應嚴格執(zhí)行下列技術要求:(1)金屬材料是貴重材料和不易保養(yǎng)材料,選取金屬材料過程要進行嚴格質量檢測,符合工程質量標準后再進行選??;(2)金屬材料的運輸問題較混凝土等難度更大,金屬結構常需組合使用,結構拆分過程要保證材料的完整性,運輸要保證金屬材料不缺失;(3)金屬材料在組裝過程常采用焊接方式,焊接節(jié)點是固定方式的薄弱點,所以要重點對焊接部位進行質量檢測,保證金屬結構強度。

4水閘施工中管理

水閘施工管理工作分為3部分,施工前完成物資采購,工作人員崗位安排,人員素質培訓,方案設計與審核。物資的準備工作嚴格按照采購程序進行,材料的質量和數(shù)量都要按照設計書進行逐一采購,防止因材料問題導致工程失敗。施工設備的準備與安裝也是施工前的管理工作,避免在施工過程中出現(xiàn)問題,影響施工進度;高素質的施工隊伍是首選,能提高施工質量。在施工過程中,工程管理主要為質量檢測工作,主要包括原材料監(jiān)測及進度監(jiān)督,不定期質量檢查主要對關鍵工程如混凝土、金屬結構等進行檢查;原材料抽查一般對其屬性是否符合標準進行核實,核查使用過程中是否存在偷工減料問題;施工后管理工作主要是水閘的保養(yǎng),包括墻體、建筑材料保養(yǎng)及質量維護,檢查和驗收應由第三方監(jiān)測機構嚴格執(zhí)行,落實設計建筑標準,認真評測水閘安全性。

5結論

水利工程是利民工程,更是能源保護工程,而水閘建設是水利工程中的基礎,是發(fā)揮水利工程作用的保障。文章對水閘性質和功能進行簡述,通過某水利工程水閘建設工程概況分析,對施工工藝進行敘述,對目前主流施工技術的運用,總結水閘質量的影響因素,提出水閘施工過程中管理技術。在水閘施工過程中,導流與截流方案選取是工程質量和成本的決定性因素,施工設計方案中要就地取材,堅持低成本高質量,嚴格執(zhí)行國家建設標準完成施工,對水利工程建設和質量保證具有科學指導意義。

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作者:楊永華 單位:騰沖市水務局水利水電勘測設計隊