劉國鵬

關(guān)鍵詞： 水閘加固 加固施工技術(shù) 水利工程 應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)： TV698 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1672-3791（2024）01-0110-04

水閘在防洪、排澇等方面均有顯著作用，可以說，水閘屬于水利工程的關(guān)鍵內(nèi)容，其施工質(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)工程的安全可靠性造成影響。為此，需借助科學(xué)高效的加固技術(shù)，及時(shí)消除隱患，使水閘發(fā)揮應(yīng)有作用，促進(jìn)水利工程健康發(fā)展。

1 水閘常見病害

1.1 閘門老化或閘墩裂縫

水閘在長期使用中，溫度、混凝土自身的干縮都會(huì)對(duì)水閘有一定的影響，導(dǎo)致水閘閘墩裂縫或者閘門老化等問題的出現(xiàn)，水閘的整體使用性能會(huì)變?nèi)?。如水閘的某項(xiàng)指標(biāo)比標(biāo)準(zhǔn)低，就會(huì)觸發(fā)隱患，出現(xiàn)各類別的質(zhì)量問題。

1.2 混凝土底板裂縫

部分水利工程受周邊復(fù)雜環(huán)境與施工工藝限制的影響，可能會(huì)出現(xiàn)水閘架構(gòu)強(qiáng)度弱，耐久性較差的現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土底板裂縫時(shí)常出現(xiàn)。一旦混凝土底板出現(xiàn)裂縫，如圖1 所示，水閘就會(huì)處于異常工作狀態(tài)，而底板結(jié)構(gòu)整體受到較為明顯的影響。

1.3 閘基移位出現(xiàn)閘基移位

問題與基礎(chǔ)有著不可分割的聯(lián)系，若基礎(chǔ)所處基層為泥巖風(fēng)化層，因其較弱的承載力，所以遇水軟化問題會(huì)頻發(fā)，而且閘機(jī)偏移、移位也會(huì)時(shí)常出現(xiàn)［1］。

1.4 水閘滲漏

諸多水閘設(shè)施在運(yùn)作期間都可能存在滲漏問題，若滲漏值比既定的標(biāo)準(zhǔn)小，則水閘結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與使用效能都不會(huì)受到較為明顯的影響；若滲漏值大于既定標(biāo)準(zhǔn)，土體變形就極易出現(xiàn)，進(jìn)而為水閘的運(yùn)行埋下隱患，威脅閘室安全。

2 水閘加固在水利工程中的價(jià)值

水利工程水閘多出現(xiàn)在渠道或河道之上，主要作用是借助河流流量的控制，有效對(duì)水位高低實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。若水閘屬于關(guān)閉狀態(tài)，上游區(qū)域水位就會(huì)出現(xiàn)明顯抬高，進(jìn)而發(fā)揮出較為明顯的攔洪成效；若水閘處于開啟狀態(tài)，河流的下游就會(huì)擁有較充足的供水?？茖W(xué)合理地使用水閘，可取得直觀的經(jīng)濟(jì)效益，推進(jìn)水利工程健康發(fā)展。

但在水閘具體使用期間，也會(huì)出現(xiàn)諸多問題，類似上文提到的閘門老化或閘墩裂縫、混凝土底板裂縫、閘基移位以及水閘滲漏等。這都會(huì)導(dǎo)致水閘承載性能出現(xiàn)顯著下降，為水利工程的運(yùn)行埋下安全隱患。為此，想要保障水利工程順利達(dá)到預(yù)期，水閘加固作業(yè)落實(shí)勢在必行。工作人員需嚴(yán)格基于工程現(xiàn)實(shí)需求，優(yōu)化布局加固處置方案，在充分掌握水閘加固技術(shù)落實(shí)要點(diǎn)的背景下，科學(xué)落實(shí)施工管理，提升水閘加固成效。

3 水閘加固施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 項(xiàng)目水閘概況

某水利工程水閘屬于單方向擋水，有著顯著的防洪、灌溉功效。經(jīng)現(xiàn)場勘察，可以發(fā)現(xiàn)案例水閘孔數(shù)屬于10孔，其凈寬值約為100 m，過閘流量普遍為1 000 m?/s，閘門多使用平板鋼，整體底板則為厚度將近1.5 m的鋼筋混凝土；水閘和門墩的灌注樁型號(hào)為Ф800與Ф1200。據(jù)監(jiān)測，此水閘的內(nèi)側(cè)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)滲流異常問題。據(jù)驗(yàn)證出現(xiàn)此問題的原因與軟弱土層閘基出現(xiàn)不平衡沉陷有關(guān)，這嚴(yán)重制約著水利工程的順利運(yùn)行，為此，相關(guān)作業(yè)人員必須立即反應(yīng)，采取科學(xué)有效的加固處理方案［2］。

3.2 水閘加固技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.2.1 前期準(zhǔn)備

在現(xiàn)場勘察期間，專業(yè)設(shè)計(jì)單位要積極組建勘察小組，共同協(xié)作展開勘察運(yùn)作，進(jìn)而高效地對(duì)現(xiàn)實(shí)的施工環(huán)境加以把控，生成較為直觀的勘察報(bào)告，為后續(xù)加固技術(shù)的運(yùn)用夯實(shí)基礎(chǔ)。

3.2.2 明確技術(shù)施工方案

在制訂施工技術(shù)落實(shí)方案期間，要充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化模擬施工，在有效篩選收集的數(shù)據(jù)信息的同時(shí)，幫助工作人員快速找到設(shè)計(jì)之中存有的問題，深化方案的可操作性成效。與此同時(shí)，相關(guān)人員必須嚴(yán)格落實(shí)技術(shù)，審查設(shè)計(jì)圖紙，及時(shí)檢查是否有疏漏狀況。

3.2.3 注重基礎(chǔ)開挖

在基坑開挖期間，必須及時(shí)將圖紙及現(xiàn)場設(shè)計(jì)情況進(jìn)行精準(zhǔn)比對(duì)。若發(fā)現(xiàn)在基坑開挖期間，地下水位明顯過高，就要立即反映，并及時(shí)在周邊設(shè)置高效率排水設(shè)施，從而有效地將水位合理把控在施工允許范圍內(nèi)。在開挖方式的選擇方面，要依據(jù)現(xiàn)實(shí)需求。若條件允許，要盡可能地選擇分層開挖的方式，實(shí)施具體的開挖運(yùn)作，待開挖完成后，要及時(shí)地設(shè)置排水溝。此外，在基坑的底部，也要有意識(shí)地預(yù)留出適宜的保護(hù)層，直到基礎(chǔ)施工落實(shí)后，再將其挖除。針對(duì)水下基礎(chǔ)這一環(huán)節(jié)來講，在施工期間，作業(yè)人員要嚴(yán)格依據(jù)現(xiàn)場狀況，對(duì)可能出現(xiàn)影響的參數(shù)進(jìn)行排查，并采用較為適宜作業(yè)的實(shí)施方式。

3.3 水閘加固施工技術(shù)

在水利工程中，想要優(yōu)化水閘加固技術(shù)的實(shí)施成效，就要時(shí)刻秉持著具體問題具體分析的原則，明晰水閘病險(xiǎn)的具體類別以及成因，制訂較為適宜的“本土化”水閘加固施工技術(shù)實(shí)施方案，確保在實(shí)施期間，技術(shù)更為合理可靠。筆者為大家詳細(xì)分析了加固技術(shù)及其實(shí)施要點(diǎn)［3］。

3.3.1 圍堰施工技術(shù)

圍堰屬于水閘工程作業(yè)期間較重要的一環(huán)，圍堰施工的方法有很多，土石圍堰、膜袋砂圍堰以及鋼板樁圍堰等都屬于較為常見的施工圍堰法。不同種類的圍堰施工運(yùn)作有不同的特點(diǎn)，選擇具體的施工技術(shù)實(shí)施期間，必須依據(jù)現(xiàn)實(shí)的工程狀況，在充分結(jié)合水文、地質(zhì)狀況背景下，綜合性考量整體的施工作業(yè)方案。

（1）土石圍堰法。借助土石這一媒介展開具體的圍堰施工作業(yè)。圍堰施工原理具體如圖2 所示。此施工方法介入成本較低，工作人員可實(shí)現(xiàn)就地取材，憑借對(duì)現(xiàn)存材料的最大化利用，有效降低施工運(yùn)轉(zhuǎn)成本?；谌忠暯莵砜?，土石圍堰結(jié)構(gòu)十分簡單，整體所呈現(xiàn)的抗沖刷能力較優(yōu)，隸屬于實(shí)用性較強(qiáng)的圍堰施工手段。在使用土石圍堰法期間，首先要展開實(shí)地考察，充分明晰圍堰高度、寬度及坡度的具體數(shù)值。土石圍堰法作業(yè)期間，主要是憑借進(jìn)占法填埋，為此在使用挖掘機(jī)作業(yè)期間，要嚴(yán)格依據(jù)工程需求與現(xiàn)場狀況，展開科學(xué)合理的填筑方式，待填筑達(dá)到水平面之后，再分層運(yùn)作進(jìn)行逐層壓實(shí)。這里需要特別注意的是，填埋材料必須全部實(shí)施含水量檢測，只有確保含水量檢測的數(shù)值順利達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)預(yù)期之后，才能按照順序落實(shí)壓實(shí)作業(yè)。

（2）膜袋砂工藝。借助袋裝砂落實(shí)圍堰修建。此施工行為成本低且運(yùn)作成效較好，人們可借助較大型的機(jī)械實(shí)現(xiàn)施工，以達(dá)到切實(shí)保護(hù)河岸的目標(biāo)。膜袋砂使用材料也可就地取材，充分利用施工現(xiàn)場砂土完成具體施工行為，以降低施工成本。需要注意的是，為優(yōu)化作業(yè)產(chǎn)出成效，水閘工程在落實(shí)膜袋砂圍堰過程中，要有擇優(yōu)意識(shí)，自覺選用粒徑高于0.1 mm、伸縮率大于30% 的腈綸式纖維布。待材料選擇完畢之后，還要及時(shí)對(duì)河床表面雜物實(shí)現(xiàn)清理，隨后再填充厚度高于1.5 m 的石砂。直至石砂完成具體的填充后，作業(yè)人員要有意識(shí)地對(duì)其沉降展開監(jiān)測，確保沒有明顯沉降狀況后，以膜袋砂密實(shí)填充，優(yōu)化密實(shí)度填充成效。

（3）鋼板樁工藝。鋼板樁工藝屬于市面上使用頻次較高的施工工藝，此方法的重點(diǎn)是借助預(yù)制鋼筋板這一器具來落實(shí)圍堰施工操作。立足于鋼板樁本質(zhì)來看，此工具屬于一種新型鋼，邊緣四周都會(huì)存在程度不一的鎖口，和其他圍堰施工手法相比，適用性較強(qiáng)，優(yōu)勢十分明顯。但此工具也存在一定缺陷，因自身整體的剛度較弱，在具體運(yùn)行期間極易受制作工藝與鋼材種類等多方面因素影響。就以制造工藝為例，如若制造工藝沒有辦法滿足施工需求，極易出現(xiàn)較為明顯的安全問題，且風(fēng)險(xiǎn)較大。

3.3.2 混凝土施工技術(shù)

混凝土施工會(huì)出現(xiàn)在整體施工建造周期中。混凝土作為工程施工的必要材料，屬于保障水閘施工穩(wěn)固度的關(guān)鍵參數(shù)。人們必須明確認(rèn)識(shí)混凝土施工對(duì)水利水電工程建設(shè)的重要作用，為此在具體實(shí)施建設(shè)期間，相關(guān)作業(yè)人員必須有大局觀意識(shí)，及時(shí)對(duì)原材料做全方位的質(zhì)檢，有效保障原料的投入質(zhì)量。

實(shí)際上，混凝土原料是由多種原料組合而成，因此想要合理把控原料質(zhì)量，就必須精準(zhǔn)明確其配比。此外，除了要嚴(yán)格把控原料質(zhì)量外，還要把控施工過程中的施工技術(shù)、工藝［4］。

3.3.3 導(dǎo)流及截流技術(shù)

針對(duì)導(dǎo)流與截流技術(shù)，設(shè)計(jì)人員必須立足于作業(yè)場地實(shí)際需求，完善技術(shù)介入布局。考慮到圍堰地點(diǎn)大多設(shè)置在河道兩岸旁，整體的地域環(huán)境可能不適合大批量落實(shí)圍堰修建作業(yè)，因此施工作業(yè)部門必須自覺選用抗?jié)B性優(yōu)的圍堰，如漿砌石圍堰可充分滿足這種需求，如圖3 所示。在具體實(shí)施運(yùn)作期間，工作人員要先明確導(dǎo)流過程，并借助木樁對(duì)基礎(chǔ)部分進(jìn)行固定，隨后再借助黏土的黏性效應(yīng)對(duì)圍堰加以穩(wěn)固。為此，相關(guān)作業(yè)人員還可依據(jù)現(xiàn)實(shí)需求，自主在圍堰近水區(qū)域?qū)崿F(xiàn)土袋大批次堆放，達(dá)到穩(wěn)固的導(dǎo)流目標(biāo)。

而針對(duì)截流技術(shù)這一環(huán)節(jié)而言，可充分借助以往成功經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化布局堵接過程。以現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)介入，提前繪制截流操作3D 立體模型。憑借可視化高的試驗(yàn)定位，具體施工處置方案。同時(shí)，截流期間作業(yè)的施工工藝極易受外界等多重因素影響而出現(xiàn)程度不同的沉降或位移問題，致使材料明顯不足。為有效避免上述問題出現(xiàn)，在預(yù)備階段，相關(guān)人員就必須有大局觀意識(shí)，及時(shí)地考慮可能出現(xiàn)的問題，嚴(yán)防因原料不足致使施工工期出現(xiàn)延誤［5］。

3.3.4 地基施工技術(shù)要點(diǎn)

技術(shù)施工人員要對(duì)可能給地基施工造成消極影響的因素展開提前分析，并有針對(duì)性地消除消極因素。在此環(huán)節(jié)中，可能會(huì)使用“固結(jié)灌漿”手段，技術(shù)人員要提前把控灌漿的各排距和孔距。在具體施工期間，工作人員還要實(shí)施好壓水試驗(yàn)、爆破試驗(yàn)等，以此深化、驗(yàn)證加固成效。在購買材料期間，工作人員要學(xué)會(huì)對(duì)比，嚴(yán)格保障材料的投入質(zhì)量。

3.4 優(yōu)化加固技術(shù)實(shí)施方案

為確保加固技術(shù)能夠發(fā)揮出可觀的成效，相關(guān)作業(yè)人員必須積極對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行復(fù)核，待整體參數(shù)都明確之后，再積極結(jié)合實(shí)際的工程經(jīng)驗(yàn)，選擇較為適宜的加固技術(shù)處理方案。只有選擇優(yōu)質(zhì)的加固方案，才能保障水閘加固施工技術(shù)最大化發(fā)揮成效，進(jìn)而有效激發(fā)水閘的良好性能。

以上文所述的實(shí)例工程為例，為進(jìn)一步保障加固工藝擁有更為直觀的實(shí)效性，設(shè)計(jì)人員要主動(dòng)對(duì)產(chǎn)出參數(shù)實(shí)現(xiàn)二次復(fù)核。在經(jīng)由復(fù)核后發(fā)現(xiàn)此水閘泄洪輪廓線的各參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，但滲透坡降中底板水平段參數(shù)卻存在與預(yù)期不同的異常數(shù)據(jù)，由此可推斷，原鋼板樁防滲性能已經(jīng)失效，必須立即反映，及時(shí)對(duì)閘機(jī)實(shí)現(xiàn)加固，以鋼板樁防滲墻工藝介入，優(yōu)化實(shí)施運(yùn)作的具體效果［6］。

依據(jù)現(xiàn)實(shí)需求，計(jì)劃將新建成的防滲墻長度布設(shè)為160 m，并在閘室底板區(qū)域的內(nèi)側(cè)、外側(cè)都設(shè)置一處防滲墻，憑借圍封閘基作業(yè)優(yōu)化布局，達(dá)到科學(xué)加固的效果目標(biāo)。細(xì)化來講，在1#和2#的閘孔外側(cè)，已經(jīng)存有防滲墻的背景下，再按照0.5 m 的間距嚴(yán)格控制新建樁的數(shù)量。為確保各項(xiàng)參數(shù)滿足設(shè)計(jì)需求，必須嚴(yán)格保證原有的1#和2#閘孔外側(cè)樁不變的前提下，再憑借水下切割舉措完善具體的實(shí)施操作。在復(fù)核現(xiàn)實(shí)承載力期間，相關(guān)人員可借助經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法對(duì)具體參數(shù)進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)化，進(jìn)而確保加固技術(shù)實(shí)施方案能夠更為可靠。

4 結(jié)語

綜上所述，水閘施工是水利工程不可忽視的一道工序，而水閘加固作為其中重要一環(huán)，相關(guān)人員必須有意識(shí)地強(qiáng)化自身對(duì)水閘加固的重視程度。為保證基本施工質(zhì)量，操作人員要充分明晰較為常見的水閘病害以及基礎(chǔ)加固措施，并主動(dòng)掌握技術(shù)的基本施工要點(diǎn)，高效靈活地運(yùn)用相關(guān)技術(shù)工藝，為工程的安全運(yùn)行助力。