楊潔

邯鄲市水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院 河北邯鄲 056000

在水利工程的項(xiàng)目中水閘屬于基礎(chǔ)的設(shè)施之一，水閘建設(shè)在水庫、河道、湖泊等地區(qū)其功能主要是在于儲(chǔ)存向下流量的用水需求進(jìn)行調(diào)節(jié)的一項(xiàng)功能。閥質(zhì)量建設(shè)的好壞直接影響到水泥工程的主體作用，因此在水閘工程項(xiàng)目建設(shè)的階段中，做好加固的控制是非常關(guān)鍵的，因此對水閘加固技術(shù)進(jìn)行研究，探索出更為科學(xué)有效的技術(shù)方案是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容[1]。

1 水閘加固施工的重要性

社會(huì)的高速發(fā)展，很多水利工程開工建設(shè)，規(guī)模不斷的擴(kuò)大，大壩工程中，水閘是極為重要的組成結(jié)構(gòu)，要保證水流量有效的控制，就要選擇最佳的水閘施工技術(shù)，發(fā)揮出該技術(shù)的作用，為社會(huì)發(fā)展提供基礎(chǔ)。比如對于河道建設(shè)規(guī)模較大的情況下，通行船只數(shù)量較多，一旦沒有全面控制水流量，會(huì)給船只通行造成負(fù)面影響，為了能夠有效的管理河道，就要做好開關(guān)水閘的管控，保證河道處于管控范圍內(nèi)。如果雨季降雨量較大，利用水閘的開關(guān)做好河道內(nèi)水量的控制工作。在強(qiáng)降雨出現(xiàn)之后，極易導(dǎo)致洪水災(zāi)害的發(fā)生。此時(shí)，做好水閘的防洪泄洪管理，保證河道內(nèi)水流量處于合理的范圍內(nèi)，促進(jìn)通行水平的提高，達(dá)到河道運(yùn)行安全性的要求，避免發(fā)生嚴(yán)重的災(zāi)害，對于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生積極的作用[2]。

2 水閘病害相關(guān)分析

2.1 閘室結(jié)構(gòu)被破壞變形

以閘室的結(jié)構(gòu)形式展開分析，發(fā)現(xiàn)閘室結(jié)構(gòu)損壞問題主要是因?yàn)闆_擊而造成混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的問題。水閘的混凝土結(jié)構(gòu)存在裂縫的危害，出現(xiàn)了一定的變形，并且產(chǎn)生了滲透的問題，還有可能該結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生豎直和水平方向上的位移，造成結(jié)構(gòu)的功能性下降、使用效率明顯降低，造成結(jié)構(gòu)無法正常的使用，極大的影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。此外，在建設(shè)施工的長期階段，水閘地基設(shè)計(jì)方案存在缺陷、施工工藝不合理等問題的存在，造成后期運(yùn)行中，地基結(jié)構(gòu)受到的壓力比較大，無法承受水流沖擊以及水壓作用而產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞問題[3]。

2.2 地基滲流破壞

側(cè)向滲流以及閘下滲流水閘損壞的問題是因?yàn)闈B流所造成的水閘變形問題，通過管涌、流土、接觸損壞等極易造成滲透變形的問題。造成水閘滲流損壞問題的發(fā)生原因就是設(shè)計(jì)中沒有提高水閘結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，無法達(dá)到運(yùn)行環(huán)境的需要。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)該綜合分析水位差的初始設(shè)定值，要高出該參數(shù)值，可以防止在工程中發(fā)生失效的問題。通過各種有效措施，防止發(fā)生地基滲流破壞，實(shí)現(xiàn)總體運(yùn)行效果和質(zhì)量的提升。

2.3 水流上下游的消能防沖設(shè)施遭到破壞

導(dǎo)致消能防沖設(shè)施發(fā)生損壞的原因主要是如下幾點(diǎn)：

（1）在水閘建設(shè)初期階段，設(shè)計(jì)方案的選擇確定并不能達(dá)到實(shí)際環(huán)境的使用需要，數(shù)據(jù)偏差過于嚴(yán)重，極大的影響正常運(yùn)行效果和質(zhì)量。

（2）水閘工程的安全基礎(chǔ)設(shè)施不完善，安全性不足，在運(yùn)行中極易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

（3）水閘投入運(yùn)營時(shí)間的延長，水流量處于變化的過程中，流量減少并不會(huì)對水閘結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的影響，而一旦水流量增大，容易造成消能防沖設(shè)施產(chǎn)生較大的壓力作用，損壞該結(jié)構(gòu)形式，造成護(hù)理效果變差，難以達(dá)到水閘運(yùn)行安全性標(biāo)準(zhǔn)[4]。對于水閘結(jié)構(gòu)損壞等嚴(yán)重的問題，沒有采取科學(xué)合理的處理措施，造成水閘結(jié)構(gòu)的損壞進(jìn)一步加重，使得水閘的運(yùn)行效率降低。此外，還有水閘操作不當(dāng)產(chǎn)生的問題，讓消能防沖效果變差。

2.4 閘門及其啟閉系統(tǒng)的破壞

閘室自身結(jié)構(gòu)中包含面板、主梁、次梁等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)部分在長期運(yùn)行中，容易導(dǎo)致掉皮、脫落等問題，加大影響運(yùn)行效果，止水結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕的問題。從實(shí)際情況分析，閘門受到損壞問題更加嚴(yán)重，很多受到水流大面積沖刷影響，過水的情況下造成較大的震動(dòng)與沖擊，造成結(jié)構(gòu)損害極為嚴(yán)重，穩(wěn)定性比較差，同時(shí)閘門性能損壞嚴(yán)重。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，造成閘門發(fā)生震動(dòng)損壞的問題較多，這是目前人們研究的重點(diǎn)，希望可以消除損壞和影響。

2.5 水閘閘墩裂縫問題

從水利工程運(yùn)行實(shí)際情況分析，造成水閘閘墩裂縫的因素較多，但是主要原因還是外部作用力的影響而產(chǎn)生的裂縫問題。比如閘墩建設(shè)施工中，鋼筋配置的密度不足、水閘結(jié)構(gòu)設(shè)置不合格、混凝土干縮作用、環(huán)境溫度變化等，容易導(dǎo)致水閘閘墩發(fā)生裂縫損壞的問題。對于目前的水閘閘墩裂縫問題的設(shè)置，應(yīng)該明確具體的裂縫形成原因，保證裂縫寬度處于合理的范圍內(nèi)，消除任何不利影響因素。如果水閘閘墩裂縫問題超出了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)影響水閘閘墩的結(jié)構(gòu)性能，強(qiáng)度下降，極大的影響運(yùn)行質(zhì)量，造成水閘無法使用，威脅工程安全[5]。

3 水閘加固施工技術(shù)分析

在水利工程施工的階段中，對于水閘加固技術(shù)的應(yīng)用形式是存在多樣性的，不同的加固需求應(yīng)用到的技術(shù)策略也是存在差異，以下對常見的水閘損壞類型以及加固技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行綜合分析。

3.1 水閘損壞變形時(shí)采取加固技術(shù)

水閘閘室的糾偏加固施工環(huán)節(jié)，針對于沉降量較小的情況下，需要在該側(cè)進(jìn)行密集性鉆孔施工，然后采取分期分批的方法逐步將孔內(nèi)的淤泥清理掉，可以防止局部位置產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力作用和影響，保證軟土向該側(cè)順利的移動(dòng)，這樣閘室這一側(cè)的沉降量數(shù)值會(huì)相應(yīng)的增大，就可以達(dá)到糾偏的目的。該技術(shù)主要目的就是進(jìn)行閘室的糾偏，讓上部達(dá)到水平度和平整性的要求，防止因?yàn)橐粋?cè)損壞嚴(yán)重而產(chǎn)生安全事故問題。在實(shí)踐階段中還需要對地基的施工質(zhì)量進(jìn)行控制，在進(jìn)行掏土施工作業(yè)的時(shí)候，需要將不能掏取比較堅(jiān)硬的土質(zhì)，而是采取鉆孔的方式將深處的淤泥抽取出來，然后采取混凝土灌注的方式進(jìn)行修復(fù)，如此才能夠保證整體基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，達(dá)到實(shí)際的需求[6]。

3.2 對水閘地基滲漏問題的加固施工技術(shù)應(yīng)用

地基滲漏問題發(fā)生之后，進(jìn)行加固施工處理措施就是促進(jìn)地基抗?jié)B坡降，同時(shí)還要通過水力滲透坡降降低的基本原則，選擇科學(xué)合理的加固處理措施，以保證滲透坡降達(dá)到安全性、穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)?；A(chǔ)滲透問題的加固施工處理的措施就是進(jìn)行下游排水基礎(chǔ)設(shè)施的修復(fù)和處理，將底部保護(hù)反濾層結(jié)構(gòu)的保護(hù)處理，讓上游的防滲覆蓋加長處理達(dá)到效果；對于下游的結(jié)構(gòu)來說，可以在該結(jié)構(gòu)上應(yīng)用排水反濾裝置一定達(dá)到重新修復(fù)和處理的效果；通過應(yīng)用灌漿方式進(jìn)行處理，保證閘室地基加固施工效果滿足要求；對于閘基板樁完成修補(bǔ)處理，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定。在一側(cè)滲漏位置修復(fù)的過程中，灌漿處理技術(shù)應(yīng)用是比較常見的，進(jìn)行開挖回填閘壩填土的方法，可以通過加長方式處理，也可以通過垂直止水方式加固。

3.3 消能防沖設(shè)施損壞的加固技術(shù)分析

對于消能防沖設(shè)施損壞的情況下，進(jìn)行加固處理，可以綜合分析多種技術(shù)，掌握技術(shù)手段和條件，采取必要的管理措施，保證加固施工的效果滿足要求，切實(shí)提升水閘結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和性能。如果采用非工程的管理措施，其主要的方式就是全面落實(shí)水閘管理工作，消除任何不利影響因素，落實(shí)運(yùn)行管理措施和標(biāo)準(zhǔn)，保證消能防沖的效果和質(zhì)量符合要求。如果發(fā)生損壞比較嚴(yán)重，那么在具體的該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，就要了解設(shè)計(jì)缺陷和問題，分析原有水力條件的變化，結(jié)合具體情況做出消能防沖設(shè)施的改進(jìn)，促進(jìn)消能防沖設(shè)施性能的應(yīng)用，滿足正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)和要求。如果采用間斷加固的方式，應(yīng)該在施工中應(yīng)用合格的施工材料，比如土工織物等材料，達(dá)到反濾的效果，并且利用在現(xiàn)場布置反濾層的結(jié)構(gòu)取代原有砂礫材料，保證防止砂礫級配不會(huì)給消能工程穩(wěn)定性產(chǎn)生任何影響，提高消能防沖效果。需要注意的是在該技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，還需要根據(jù)實(shí)際情況對技術(shù)方案的應(yīng)用方式進(jìn)行分析，并且在了解技術(shù)應(yīng)用范圍的同時(shí)，從材料工藝管理層面上做好技術(shù)的控制，如此才能夠保證加固的效果發(fā)揮出來，提高整體水閘加固的質(zhì)量。

3.4 水閘結(jié)構(gòu)啟動(dòng)設(shè)施加固處理

有很多投入運(yùn)營時(shí)間較長的水利工程項(xiàng)目因?yàn)榻?jīng)濟(jì)條件、技術(shù)水平方面的限制，水閘結(jié)構(gòu)很多都是通過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)制作，長期的運(yùn)行之后，老化問題非常的嚴(yán)重。所以需要投入較多的資金，及時(shí)更新傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)形式，通過使用新型的鋼結(jié)構(gòu)閘門形式。同時(shí)在一些中小型的水利工程項(xiàng)目內(nèi)，水閘結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以通過備用閘門或者檢修閘槽等基礎(chǔ)設(shè)施，如果閘門結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重，會(huì)給水利工程運(yùn)行效果和質(zhì)量產(chǎn)生影響?；诖耍瑢τ谶@種水利工程來說，應(yīng)該設(shè)置合理的設(shè)備用閘槽，保證水閘可以正常的運(yùn)行。在維修加固水閘啟動(dòng)系統(tǒng)的過程中，選擇先進(jìn)技術(shù)來做好供電線路改進(jìn)和完善，并且設(shè)置必要的輔助設(shè)施，保證水閘啟閉運(yùn)行達(dá)到自動(dòng)化狀態(tài)，提高運(yùn)行的質(zhì)量和效果。

3.5 混凝土控制措施

混凝土機(jī)構(gòu)的建設(shè)施工中，首先應(yīng)該明確施工工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，做好各個(gè)結(jié)構(gòu)的施工管理好控制工作，保證結(jié)構(gòu)的質(zhì)量合格。其次需要全面開展清潔處理工作，保證施工前現(xiàn)場沒有任何雜物影響施工，比如開挖巖的基面清理。然后通過鋼?；蛘吣灸５姆绞街谱鱾?cè)模，組合形成整體模板結(jié)構(gòu)，然后應(yīng)用方木、鋼管等完成加固處理。拆模前，保證混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上，加強(qiáng)拆模環(huán)節(jié)的管控，避免混凝土表面因?yàn)椴鹉６a(chǎn)生嚴(yán)重的損壞問題。對于跨度在2m以上的支架結(jié)構(gòu)以及承重模板拆除時(shí)，確保強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求；如果跨度在2m以內(nèi)，應(yīng)該在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的50%后進(jìn)行拆模施工。其次，做好混凝土止水的工作。就目前來說，垂直止水片與水平止水片的應(yīng)用效果比較好。合理做好止水片的校正和處理工作，達(dá)到止水效果的要求。在止水環(huán)節(jié)，保證止水中線和縫中線是完全重合的，誤差不會(huì)超過5mm。但是要注意，清理工作及時(shí)進(jìn)行，防止存在任何雜質(zhì)影響結(jié)構(gòu)性能，保證拆模時(shí)間符合要求，提升混凝土結(jié)構(gòu)的總體性能。

3.6 水閘投入使用期間安全檢查運(yùn)行

當(dāng)水閘工序完成之后，需要做好施工質(zhì)量的全面檢查，只有質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求之后才能夠進(jìn)行使用，在之后的使用階段中，同樣也需要做好水閘的定期檢查，確保水閘的運(yùn)行具備穩(wěn)定性，值得注意的是在近幾次水閘投入前期間的安全檢查運(yùn)行的階段中，可以建立專門的檢查小組定時(shí)定期的對工程性進(jìn)行綜合檢查，一旦遇到水閘問題，就需要進(jìn)行及時(shí)的處理，避免事故問題的擴(kuò)大，影響到工程項(xiàng)目的質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代社會(huì)高速發(fā)展，我國加大對水利設(shè)施的投入力度，很多大型水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工，而水閘是水利工程的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量對于抗洪、防災(zāi)、減災(zāi)等方面影響比較大。但是從實(shí)際情況分析，水閘工程運(yùn)行中，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重，極大的影響水閘運(yùn)行安全性。所以要采取必要的水閘加固措施，提高加固施工技術(shù)水平，保證水閘運(yùn)行效果和質(zhì)量，為當(dāng)前水利工程領(lǐng)域的全面發(fā)展起到積極的作用。