水闸工程施工实践与技术探讨

1、    水闸工程施工实践与技术探讨    许静华【摘要】随着我国社会经济建设的快速发展，我国水利工程建设也取得了一定的进步，在水利工程建设中水闸施工技术是其中重要的组成部分，水闸不仅能够控制水量，而且还具有对渠道进行配水调解的作用，因此在水利工程中水闸施工技术的好坏，将会直接影响整个水利工程的施工质量和水利工程的作用。本文首先对水利工程中的水闸工程进行概述，然后具体分析了水闸工程的施工技术，以期为相关施工人员提供参考。【关键词】水利工程；水闸施工；技术应用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

2、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。1.水闸的施工导流与地基开挖（1）施工导流。在引水河、渠上的导流工程应满足下游用水的最低水位和最小流量的要求。在原河床上用分期围堰导流时，不宜过分束窄河面宽度，通航河道尚需满足航运的流速要求。截流方法、龙口位置及宽度应根据水位、流量、河床冲刷性能及施工条件等因素确定。截流时根据施工进

3、度，尽可能选择在枯水、低潮和非冰凌期对土质河床的截流段应在足够范围内抛筑排列严密的防冲护底工程，并随龙口缩小及流速增大及时投料加固。合龙过程中，应随时测定龙口的水力特征值，适时改换投料种类、抛投强度和改进抛投技术。（2）排水和降低地下水位。场区排水系统的规划和设置应根据地形、施工期的径流量和基坑渗水量等情况确定，并应与场区外的排水系统相适应。基坑的排水设施，应根据坑内的积水量、地下渗流量、围堰渗流量、降雨量等计算确定。抽水时，应适当限制水位下降速率。基坑的外围应设置截水沟与围埂，防止地表水流人。（3）基坑开挖。基坑边坡应根据工程地质、降低地下水位措施和施工条件等情况，经稳定验算后确定。开挖前，

4、应降低地下水位，使其低于开挖面0.5m。采用机械施工时，对进场道路和桥涵应进行调查和必要的加宽、加固。合理布置施工现场道路和作业场地，并加强维护。必要时，加铺路面。基坑开挖宜分层分段依次进行，逐层设置排水沟，层层下挖。根据土质、气候和施工机具等情况，基坑底部应留有一定厚度的保护层，在底部工程施工前，分块依次挖除。水力冲挖适用于粉砂、细砂、砂壤土、中轻粉质壤土、淤土和易崩解的黏性土。在负温下，挖除保护层后，应即采取可靠的防冻措施。（4）地基处理。闸基处理比较复杂，常用的处理方法有换土法、排水法、振冲法、钻孔灌注法等。 换土法：当软土层厚度不大时可全部挖除，换填砂土或重粉质壤土，分层夯实。施工时要

5、注意排水，保证干地作业。排水法：通常采用砂井排水法。砂井直径一般为300500mm，井距为井径的41o倍。打设砂井的方法很多，以水射法为最好。有时也可采用塑料板排水法，层中的固结渗流水通过滤膜渗入到沟槽内，并通过沟槽从顶部的排水砂垫层中排出。塑料排水板采用导管式振动插板机埋人地层。振冲法：是用振冲器在土层中振冲成孔，同时填以最大粒径不超过50mm的碎石，形成碎石桩以达到加固地基的目的。振冲法所需主要机具有吊车或卷扬机、振冲器、供水泵、地面电器控制设备及排污设备等。边振边往孔内填料，每次填料厚度不大于800mm。振密一段上提一段，如此分层填料与振实，即形成密实的桩柱钻孔灌注法：施工时用大锅锥或水

6、冲法造孔，在孔中放入预制好的钢筋骨架，水下浇筑混凝土即成灌注桩；再连接各桩顶成一整体，作为建筑物的承台。桩基不仅解决了软基承载力不足的问题，同时也增强了建筑物的抗滑稳定。2.水闸浇筑混凝土分块与接缝2.1浇筑顺序水闸施工中混凝土浇筑是施工的主要环节，各部分应遵循以下施工程序：（1）先深后浅：即先浇深基础，后浇浅基础，以避免深基础的施工而扰动破坏浅基础土体，并可降低排水工作的难度。（2）先高后低：即先浇影响上部施工或高度较高的工程部位。如闸底板与闸墩应尽量安排先施工，以便上部工作桥、公路桥、检修桥和启闭机房施工。而翼墙、消力池的护坦等可安排稍后施工。（3）先重后轻：即先浇荷重较大的部分，待其完成

7、部分沉陷以后，再浇筑与其相邻的荷重较小的部分，以减少两者间的沉陷差。（4）穿插进行：即在闸室施工的同时，可穿插安排铺盖上下游连接段的施工。2.2接缝止水为了适应地基的不均匀沉降和伸缩变形，在水閘设计中均设置温度缝与沉陷缝，并常用沉陷缝代温度缝作用。水闸的永久分缝有铅直和水平的两种，缝宽一般为1025mm。缝中填料及止水设施。3.水闸底板施工（1）平底板施工。底板模板与脚手架搭设，运输混凝土入仓前，必须在仓面上搭设纵横交错的脚手架。在基坑内距模板1.52m左右处埋设地龙木，在外侧用木桩固定，作为模板斜撑。混凝土柱间距视脚手架横梁的跨度而定，柱顶高程应低于闸底板表面。对横围囹与模板结合不紧密处，可

8、用木楔塞紧，防止模板窜动。（2）底板混凝土浇筑。水闸平底板浇筑时，一般采用逐层浇筑法；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。底板混凝土浇筑时，一般应先浇上、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，将第二组调至上游浇齿墙，此时第一组则从下游向上游浇第一坯混凝土。当底板浇筑接近完成时，可将脚手架拆除，并立即把混凝土表面抹平，混凝土柱则埋人浇筑块内作为底板的一部分。为了节省水泥，可在底板混凝土中埋人大块石，但要注意勿砸弯钢筋或使钢筋错位。抛块石时，最好在一定部

9、位临时抽掉一些面层钢筋，采取固定位置抛块石，为了使块石埋人一定部位，可用滚动的办法就位。混凝土浇至接近面层钢筋位置时，应将原钢筋按设计要求复位。（3）反拱底板施工。由于反拱底板一般采用土模，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。挖模前必须将基土夯实，放样时应严格控制曲线。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。为了减少水闸各部分在自重作用下的不均匀沉陷，可将自重较大的闸墩岸墙等先行浇筑，并在控制基底不致产生塑性开展的条件下，尽快均衡上升到顶。对于岸墙还应考虑尽量将墙后还土夯填到顶，这样使闸墩岸墙预压沉实，然后再浇反拱底板，从而底板的受力状态得到改善。目前采用此法较多，对于黏性土或砂性土均可采用。采用这种施工方法，在浇筑岸、墩墙底板时，应先将接缝钢筋一头埋在岸、墩墙底板之内，另一头伸人土模中，以备下一阶段浇入反拱底板。岸、墩墙浇筑完毕后，应尽量推迟底板的浇筑，以便岸、墩墙基础有更多的时间沉实。为了减少混凝土的温度收缩应力，底板混凝土浇筑应尽量选择在低温季节进行，并注意施工缝的处理。