趙善貴
摘要:水閘工程是水利工程中常見的水工建筑物,影響水閘工程的因素很多,施工技術(shù)要求也十分復(fù)雜。本文結(jié)合焦港閘工程施工實(shí)例,以及筆者在水閘施工和管理方面的實(shí)踐經(jīng)驗,針對水利工程中水閘的施工技術(shù)問題做簡單的探討。
關(guān)鍵詞:水利工程 水閘施工技術(shù)
前言
水閘是修建在河道上利用閘門控制流量和調(diào)節(jié)水位的低水頭水工建筑物,常用于擋水、泄水或取水,應(yīng)用廣泛。水閘施工有一定的技術(shù)要求,施工工藝標(biāo)準(zhǔn)較高,施工質(zhì)量的好壞直接影響水閘今后的運(yùn)行和效益的發(fā)揮。由于水閘的類型多,施工技術(shù)要求也不同,加上其結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜,質(zhì)量控制難度大。因此,針對不同的水閘施工項目,要根據(jù)項目特點(diǎn)和施工重點(diǎn)認(rèn)真做好施工技術(shù)分析和管理工作,這樣才能切實(shí)控制水閘的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。
焦港閘工程距長江澄通河段約4.08km,控制流域526 km2,主要承擔(dān)防洪、擋潮、引水灌溉、排澇等任務(wù)。該閘按100年一遇長江高潮位設(shè)計,200年一遇長江高潮位校核。閘室段總長18m,總凈寬44m(4孔×8m+1孔×12m),閘底板高程-2.5m,底板厚1.5m,中墩厚1.8m,邊墩厚1.1m。該閘施工采用土質(zhì)施工圍堰圍護(hù),通過降排水達(dá)到干地施工的目的。
1 水閘施工技術(shù)的重要性
在水利工程中,水閘的施工技術(shù)會影響水利工程的質(zhì)量和工程進(jìn)度,良好的施工技術(shù)能夠有效發(fā)揮水利工程防洪、引水和排澇等功能,不僅能保障人們的生活,還對提高人們的生活質(zhì)量有著重要的意義。眾所周知,水利工程有利于清潔再生資源的開發(fā)和利用,能夠有效緩解國家能源危機(jī),減少對環(huán)境的污染和破壞,有利于保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,而這一切都離不開水閘。
2 水閘施工技術(shù)階段分析
2.1 施工前的準(zhǔn)備
施工前的準(zhǔn)備工作是水閘施工的重點(diǎn)。準(zhǔn)備工作包括嚴(yán)格制訂施工方案——在水閘施工過程中,要嚴(yán)格審查有關(guān)技術(shù)措施,并制訂詳細(xì)的施工方案,嚴(yán)格管控工程的質(zhì)量,提高施工隊伍的素質(zhì)建設(shè),落實(shí)施工前的人員配置。開始施工之前,施工單位和設(shè)計單位要共同探討施工圖紙,逐級探討施工過程中的技術(shù)問題,制訂安全作業(yè)書,以保障工程的有效進(jìn)行。同時,要對施工人員進(jìn)行專門的培訓(xùn),務(wù)必使每一位工人都能熟練掌握施工技術(shù),保障施工質(zhì)量。施工過程要符合安全生產(chǎn)的要求,優(yōu)化施工過程中的不和諧因素,避免工程中存在潛在的安全隱患,減少因返工或誤工出現(xiàn)的人員流動,最大限度地減少施工中的經(jīng)濟(jì)損失。
2.2 施工中的技術(shù)要點(diǎn)
水閘施工涉及多道工序,而且每個工序都對技術(shù)和質(zhì)量有嚴(yán)格的要求。因此,施工單位既要認(rèn)真檢測施工材料的材質(zhì)和強(qiáng)度,還要嚴(yán)格控制水閘施工技術(shù),從而保證水閘施工能夠順利進(jìn)行。
2.2.1 土石方開挖 在施工過程中,水閘有的斷截面長,有的斷截面寬,所以,就對土石方的開挖工作提出了更高的要求,而土石方的開挖也會影響工程質(zhì)量。在開挖土石方時,要著重考慮水閘的斷截面,合適的土石方斷截面能夠減少混凝土的使用,還能滿足施工過程中對水閘強(qiáng)度的要求。在水閘施工過程中,要從水閘的中腰線開始施工,土石方的開挖工作時刻比照水閘的中腰線進(jìn)行,開挖土石方要符合圖紙設(shè)計的要求。
2.2.2 混凝土工程 混凝土是水閘施工中必不可少的原料,混凝土的質(zhì)量決定了水閘的質(zhì)量,是施工技術(shù)掌控的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。施工單位對進(jìn)場的大宗材料,按照施工規(guī)范要求,分批次進(jìn)行抽檢,抽檢不合格材料不得使用;嚴(yán)格按現(xiàn)場實(shí)驗室確定的配比配料,配料人員要做好混凝土的配置工作,安排專人全程監(jiān)督混凝土的配置,以保證混凝土質(zhì)量;混凝土澆筑前要沖洗干凈基面,并排除積水,澆筑時一般采取分層澆筑方式,合理安排澆筑順序,保證澆筑連續(xù)不間斷;定期采取抽樣檢查的方式抽檢所使用的混凝土,做好混凝土使用源頭的質(zhì)量管控工作。水閘重要部位對所使用的混凝土質(zhì)量有很高的要求,施工單位要采取鉆芯取樣的方式抽樣檢查中心部位的混凝土,確?;炷恋馁|(zhì)量和強(qiáng)度滿足水閘特殊部位的需要。在水閘混凝土施工中,要重視大體積混凝土易出現(xiàn)溫度裂縫問題,對易出現(xiàn)裂縫部位經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)表面裂縫或劈頭裂縫和貫穿裂縫,及時分析并進(jìn)行有效處理。在混凝土澆筑中應(yīng)采取有效的溫控措施,降低溫度對混凝土的不利影響。混凝土澆筑過程中,要保證水平止水、垂直止水部位止水不變形,止水下部混凝土振搗密實(shí)。閘墩施工時保證做到同一底板兩側(cè)閘墩均衡上升,注意檢查門槽及底坎預(yù)埋件的定位,確保不移位。
2.2.3金屬結(jié)構(gòu)工程 水閘構(gòu)造中的金屬部件同樣對水閘的建構(gòu)起著關(guān)鍵作用,施工單位要嚴(yán)格遵照施工過程中的技術(shù)指標(biāo)規(guī)范施工行為。金屬結(jié)構(gòu)工程應(yīng)結(jié)合廠內(nèi)生產(chǎn)、整體運(yùn)輸和現(xiàn)場安裝方法,確定制作與拼裝方案。在保證制作材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上,閘門門葉制作、組裝的允許公差和偏差應(yīng)符合規(guī)范要求,門葉焊接完畢后,為保證整體形狀與尺寸的穩(wěn)定,宜作消應(yīng)力處理。閘門止水安裝應(yīng)按施工圖標(biāo)定的孔位與壓件配鉆,確保止水、壓板、門體三孔同位同心。在焊接作業(yè)中,要隨時觀察焊接過程中出現(xiàn)的形變,及時進(jìn)行矯正處理。
3 施工過程中的導(dǎo)流、截流與基坑排水
在水閘施工中,導(dǎo)流貫穿施工全過程,選定合理的導(dǎo)流方案可以加快工程進(jìn)度,降低工程造價。截流戧堤是施工圍堰的一部分,是水閘施工中的主要控制項目之一。截流戧堤合龍閉氣后,就開始進(jìn)行基坑排水,從而創(chuàng)造干地施工的條件。
3.1 精選合適的導(dǎo)流方案
導(dǎo)流方式一般采用全段圍堰法導(dǎo)流和分段圍堰法導(dǎo)流,施工單位根據(jù)建筑物的布置、地形地質(zhì)條件、導(dǎo)流過水的要求、河床允許束窄度,施工場地布置等,合理選擇導(dǎo)流方式,確定并細(xì)化導(dǎo)流方案。方案確定后,在滿足工期要求的基礎(chǔ)上,綜合考慮各種因素,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,既要保證經(jīng)濟(jì)的合理性,又要保證技術(shù)上的可行性和進(jìn)度上的可靠性。導(dǎo)流方案實(shí)施過程中,應(yīng)保證導(dǎo)流工程不受河水的沖擊,注意做好加固防水措施。導(dǎo)流工程完工后,應(yīng)經(jīng)常檢查與維護(hù),增加其穩(wěn)定度。
3.2 選擇恰當(dāng)?shù)慕亓鞣椒?/p>
施工單位應(yīng)充分分析水閘截流過程中可能出現(xiàn)的情況,采用恰當(dāng)?shù)慕亓鞣椒?。在施工開始前,可以借助一定的模型模擬截流的過程,采用平堵和立堵的方式完成截流過程的合龍。另外,施工單位還要充分考慮施工過程中的計劃用料和實(shí)際用料,在截流施工中準(zhǔn)備充足的用料。在截流之前,根據(jù)截流戧堤的軸線和龍口位置,進(jìn)行截流水力計算,確定截流的方法,備足材料,確保合龍成功。在水閘施工期間,由于河水的沖刷作用,截流工程會產(chǎn)生不同程度的變化,所以應(yīng)定期觀測其形變量,及時進(jìn)行修復(fù)和養(yǎng)護(hù)。
3.3 確定合理的基坑排水措施
為滿足干地施工的要求,施工單位必須及時排除基坑積水和滲水,并有效降低地下水位深度。基坑積水一般可通過開挖排水溝、降水井、集水井,集中抽排的方式,達(dá)到基坑無積水的要求。對于基坑滲水,可通過降水的技術(shù)措施,以減少坑內(nèi)土體含水量,提高土體有效應(yīng)力,防止土體隆起、基底涌水或流砂現(xiàn)象發(fā)生?;咏邓椒ê芏?,施工單位應(yīng)根據(jù)基底土質(zhì)構(gòu)成及特性、地形地貌、周邊環(huán)境、場地水文地質(zhì)條件、地下障礙物等情況,結(jié)合設(shè)計要求,計算地下水涌水量,進(jìn)行降水分析,確定降水方法,合理布置降水管井。
4 結(jié)束語
水利工程中的水閘施工技術(shù)復(fù)雜,對現(xiàn)場施工人員及管理監(jiān)督人員有較高的專業(yè)素養(yǎng)要求。在實(shí)際操作中,要結(jié)合多方面因素考慮,因地制宜,利用科學(xué)專業(yè)方法、技術(shù)幫助水利事業(yè)健康穩(wěn)步發(fā)展。
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