【摘要】在水利工程施工中，水閘施工綜合性強，復(fù)雜程度高。通過加固水閘，能夠有效調(diào)節(jié)水量，同時，還能夠保障水利工程施工能夠順利進(jìn)行。對此，本文首先介紹了水閘工程基本作用及其構(gòu)成，然后對水利工程中水閘加固施工技術(shù)進(jìn)行了分析，并結(jié)合工程實例對水利工程中水閘加固施工技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，以期為類似工程提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】水利工程；水閘加固；施工

1、引言

水利屬于可再生清潔能源，對于建設(shè)資源節(jié)約型社會至關(guān)重要。水閘施工技術(shù)是水利工程建設(shè)的技術(shù)保障，其在水利工程建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用，因此，必須對其應(yīng)用方式進(jìn)行深入研究，促進(jìn)水利工程可持續(xù)發(fā)展。

2、水閘工程基本作用及其構(gòu)成

在水利工程項目中，水閘主要能夠起到變換電能的作用，是一項綜合性很強的設(shè)施建筑，因此，加強水閘加固施工技術(shù)研究，對于提升水利工程建設(shè)品質(zhì)能夠發(fā)揮十分關(guān)鍵的作用。水閘能夠排水和擋水，在降雨量較大季節(jié)，其能夠充分發(fā)揮泄洪能力，有效調(diào)節(jié)水量。現(xiàn)如今，水閘加固技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國水利工程建設(shè)中。

通常情況下，水閘加固工程可以被分為三個組成部分，即閘室、上游連接區(qū)以及下游連接區(qū)。其中，閘室是由閘門、胸墻、底板、交通橋以及啟閉機等所組成的，而底板又是最主要的組成部分，其能夠?qū)⑸戏搅鬏斨恋图壷?，從而起到防滲作用。上游連接段的作用是對水流進(jìn)行引導(dǎo)，使其能夠順利進(jìn)入閘室中，避免兩岸以及河床受到水流的沖刷作用，同時，還能夠與閘室組成滲徑，保證兩岸以及閘基在水流沖刷下，能夠保持較高穩(wěn)定性。除此以外，下游連接段的作用是對出閘水流進(jìn)行引導(dǎo)，使其能夠在下游均勻擴散，并且減緩流速，盡量消除過閘水流的功能，避免其對河床以及兩岸造成較強的沖刷。

3、水利工程中水閘加固施工技術(shù)

3.1 結(jié)構(gòu)變形破壞處理技術(shù)

對于結(jié)構(gòu)變形破壞，可以采用糾正閘室的處理辦法，具體的施工方法為：在沉降比較小的一側(cè)進(jìn)行密集鉆孔，為了盡量消除局部范圍的地基應(yīng)力，可以分批次、有計劃地掏除鉆孔內(nèi)部淤泥，并且將軟土轉(zhuǎn)移至一側(cè)，從而增長該側(cè)路段的沉降量，對破壞結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正。通過這種處理辦法，能夠有效解決水閘偏差問題。需要注意的是，在掏土施工過程中，不需要掏基地內(nèi)部，而是應(yīng)該掏基地外部；不需要掏硬土，而應(yīng)該掏軟土；不掏淺部，而應(yīng)該掏深部，以起到糾正偏差的目的。

3.2 地基滲透處理技術(shù)

對地基進(jìn)行防滲透處理的原則是通過減少水流滲透坡降，提升地基抗?jié)B能力，使得地基能夠達(dá)到施工安全要求。在實際施工過程中，較常采用的地基防滲透處理技術(shù)主要有以下幾點：對下游排水進(jìn)行修補，保護(hù)底部過濾層，并且適當(dāng)延長上游防滲鋪蓋；對沉陷縫進(jìn)行修補，填充止水設(shè)施；通過灌漿施工技術(shù)，對閘基進(jìn)行加固處理；對下游過濾排水時設(shè)施進(jìn)行修復(fù)。如果地基發(fā)生側(cè)向滲漏問題，則可以采用開挖回填、灌漿以及修復(fù)垂直止水的施工方法。

3.3 上下游消能防沖設(shè)施破壞處理技術(shù)

如果水利工程上游或者下游消能防沖設(shè)施受到破壞，則可以采用聯(lián)合采用工程措施以及非工程措施進(jìn)行處理。其中，非工程處理措施的關(guān)鍵是提升水閘管理水平，對此，應(yīng)該結(jié)合水利工程實際情況選擇具體的管理辦法。如果水利工程結(jié)構(gòu)設(shè)計部合理，或者水利條件發(fā)生變化，則也會造成消能防沖設(shè)施受到破壞，對此，應(yīng)該對水利工程進(jìn)行重新設(shè)計，結(jié)合實際情況對消能防沖設(shè)施進(jìn)行完善處理。

3.4 閘門及其啟閉設(shè)備處理技術(shù)

以往，在水閘加固工程實際施工過程中，閘門一般采用鋼筋混凝土材料，在長期使用過程中，很多閘門已經(jīng)逐漸老化。現(xiàn)如今，在閘門施工中，可以運用鋼閘門替代鋼筋混凝土閘門。在很多小型水利工程水閘設(shè)施中，由于沒有備用閘門以及檢修閘槽，因此，如果閘門受到破壞，則很容易造成重大安全事故，影響水利工程的正常運行。對于這類閘門，必須補充設(shè)置備用工作閘槽。除此以外，關(guān)于啟動和關(guān)閉的設(shè)施系統(tǒng)，應(yīng)該對電源或者電路實施改造，提升設(shè)備使用性能。

3.5 混凝土表面劣化處理技術(shù)

3.5.1 碳化和鋼筋混凝土銹蝕處置

不同部位混凝土鋼筋銹蝕情況是不同的，因此，應(yīng)該結(jié)合實際情況進(jìn)行處理。通常情況下，在實際處理過程中，首先需要鑿除碳化物，并清洗干凈，然后采用高于原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的混凝土進(jìn)行加固施工處理。如果混凝土鋼筋已經(jīng)發(fā)生腐蝕問題，則應(yīng)該采用去銹的方式進(jìn)行處理，然后采用環(huán)氧厚漿涂料對鋼筋進(jìn)行封閉處理。

3.5.2 混凝土表層侵蝕處理

如果混凝土表面侵蝕問題比較嚴(yán)重，則首先應(yīng)該對原有混凝土侵蝕面進(jìn)行清洗，然后再結(jié)合實際需要選用修復(fù)材料對混凝土表面進(jìn)行修補。在對混凝土表面進(jìn)行修補時，應(yīng)該綜合考慮侵蝕類型以及混凝土結(jié)構(gòu)的性能特征，同時，還需要考量施工技術(shù)以及施工經(jīng)濟條件，然后再選用具體的修復(fù)技術(shù)以及修復(fù)材料。

4、水利工程中水閘加固施工技術(shù)的應(yīng)用實例

4.1 工程簡介

某水閘工程的主要作用是排泄洪水，同時，還能夠處理本地區(qū)的洪澇災(zāi)害，該水閘工程為I級工程，主要建筑有閘室與外江翼墻。該水利工程閘址區(qū)的加速度值為0.10g，等于Ⅶ級地震。該水閘為舊閘重建工程，新閘軸線與外江之間的距離約為40m，該水利工程水閘閘室為3孔，凈孔總寬度16m，中孔寬度8m。該水閘閘址基巖為白堊系砂礫巖，閘址場地表層淤泥厚度較大，其力學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，因此，很容易發(fā)生觸變問題，除此以外，其抗滑能力、抗震能力也比較差，因此，需要對該水利工程水閘地基進(jìn)行加固處理。

4.2 閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.2.1 結(jié)構(gòu)布置

該水閘閘室為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，閘室長度為16.6.m，寬度為20.5m，邊墩厚度為1.0m。另外，該水閘閘室的底板為-2.50m，底板厚度為1.0m，為了降低閘門高度，需要在兩邊孔位置設(shè)置胸墻，該胸墻底高程為1.5m。

4.2.2 相關(guān)計算

（1） 穩(wěn)定計算

該水利工程水閘的基礎(chǔ)底面高程為-3.50m，通過對施工現(xiàn)場進(jìn)行地質(zhì)勘察，水閘底板位于淤泥層面上，淤泥層厚度為8.0～13.5m，淤泥層承載力為40kPa。通過計算分析得出，該水閘工程地基承載力以及抗滑穩(wěn)定性均無法滿足水利工程實際需要，因此，需要對地基進(jìn)行加固處理。

（2） 沉降計算

水閘閘室沉降計算可以根據(jù)SL256-2001（水閘設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定進(jìn)行計算，該水閘地基沉降量修正系數(shù)為1.6。根據(jù)計算分析，該水利工程水閘閘室地基的沉降量為68cm，已經(jīng)超出規(guī)定值，因此，需要進(jìn)行加固處理。

（3） 防滲計算

該水利工程水閘底板位于淤泥層表面，淤泥層滲透系數(shù)為4.99x10-6cm/s。根據(jù)計算分析，水閘最大水頭差為3.0m，閘室長度為16.6m，底板厚度為1.2m。通過對水閘抗?jié)B穩(wěn)定性進(jìn)行驗算分析，該水閘閘基水平段滲流坡降為0.12，出口段滲流坡降為O.34，均在允許值范圍內(nèi)，因此，該水利工程水閘防滲能力符合工程實際需要。

4.3 水泥攪拌樁地基處理

在該水閘工程地基處理中，采用42.5級的普通硅酸鹽水泥作為固化劑，水泥摻量為15%～20%。在地基處理施工中，初步擬定與攪拌樁樁身水泥土配合相同的室內(nèi)加固土試塊，試塊需要在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)立方體抗壓強度應(yīng)該能夠達(dá)到1.2Mpa。

在正式施工前，首先需要對攪拌樁進(jìn)行水泥土試驗，根據(jù)試驗結(jié)果合理確定相關(guān)參數(shù)。在該水閘工程施工中，水泥攪拌樁采用～600mm@1200mm×1000mm，面積置換率為23.5%，樁尖高程-15.5m。為了有效增強水閘工程地基穩(wěn)定性，需要在閘室底板四周布設(shè)準(zhǔn)600mm、長度為12m的密排水泥攪拌樁，從而形成防滲圍封體系。

通過計算分析，該水閘工程水泥攪拌樁單樁豎向承載力特征值為138.5kPa，復(fù)合地基的承載力為13.5m。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，水閘基地與地基之間的摩擦系數(shù)為0.30，在地基處理施工后，對水閘穩(wěn)定成果進(jìn)行分析，水閘閘室相關(guān)成果能夠符合工程實際需要。

5、結(jié)語

綜上所述，水利工程屬于利國利民的工程，而水閘是水利工程十分重要的組成部分，水閘工程施工質(zhì)量會對整個水利工程施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，因此，在水閘施工過程中，需要加強施工質(zhì)量控制，這樣才能夠有效保證水利工程運行安全性，促進(jìn)社會經(jīng)濟發(fā)展。

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作者簡介：楊濤（1980.10-），男，湖南寧鄉(xiāng)，工程師，本科，主要從事水利工程工作。