李辉光
在河道、水库等滨海区域的建设中,水闸承担着挡水和泄水的任务,关闭水闸可以提高水位,为上游取水和船舶通行提供良好的基础,打开水闸可以调节水量,泄洪排涝。本文基于水利水电工程建设背景,侧重于水闸建设施工的分析,首先概述了水闸工程的基本构成及其相应的作用,其次对当前我国常见的水闸施工技术进行了分类论述,最后从施工管理的角度提出了关于提高水闸施工技术管理效率的措施和建议。
水闸工程的本质属于水利工程项目中的一个子项目,近年来水利水电工程的建设力度随着我国城市化的发展而逐渐增加,水利水电工程建设的项目内容也呈现多样化的趋势发展,目前我国的水利水电工程建设已经不仅仅局限于传统的内容,如果从商业价值、农业价值以及工业价值三个角度考虑,那么水闸工程施工质量控制和施工管理的有效性直接影响着区域的经济发展。
在各大水库中,水闸是最为常见的一个建设部分,随着我国社会的发展各项施工技术的进步,水利水电工程建设中的水闸已经得到了升级,如我国的都江堰工程,锁室、连接区域、闸门三个部分是水闸最为常见的组成部分。首先,锁室的主要作用就是锁定和控制水库中的水,保证水库中的水流不出来,人们常将锁室称作为内闸门,内闸门与水库内部的水直接联系,所以是承受水压力的第一个部分,锁室结构建设的要求为牢固,抗压力强。其次,连接区域主要指的是锁室后面的一个区域,连接区域的基本作用为将水库内部的水和将要排放的水隔离,如果水闸仅是一个单纯的闸门,那么当海量的水经过闸门,任何抗压力强的闸门都承受不住海量水的压力,所以连接区域还能够强化水闸的泄水抗压能力。最后就是闸门,水闸的闸门一般显露在外部,作为水闸的第二道闸门人们常将其称为外闸门,通常情况下水闸连接区域的水会通过外闸门排泄,此外第二道闸门还具备二层保护的作用,当内闸门发生破损,失去抗压作用,那么外闸门能够替代内闸门实现水的排泄,所以外闸门同样具备重要作用。
水闸施工建设之前,相应的工程技术人员需要结合施工场地周围的环境,对水闸具体的施工方式进行确定,保证施工方式符合水闸施工要求。而后编制相应的施工管理制度,并针对水闸的各个施工环节逐步细化制度条例,挑选和集中培训水闸施工技术人员,保证施工技术人员的综合素质能够满足水闸施工需求。在建筑策划土质审核的环节中,为了保证施工的安全性和施工的顺利进展,工作人员应全面分析影响建筑管理的相关事宜,并针对问题的根源制定有效的处理措施。
耗时长、结构复杂、难度系数高是水闸施工最为常见的特点,而开挖工程质量对于水闸的施工质量存在直接的影响,所以在水闸施工初期,应保证挖掘方式的科学性,通常情况下断面挖掘面积过大可导致水闸施工成本的增加,而断面挖掘过小则会降低水闸强度。此外水闸施工中需要用到大量的混凝土,所以施工环节中混凝土施工技术和混凝土质量是否能够符合水闸工程项目的建设需求,这一点尤为重要。
潮汐等外部自然因素对水闸施工的顺利开展也存在着直接的影响,如果水闸项目需要在潮河口建设,那么施工单位需要将导流挡潮标准作为施工原则,如果河流湖泊流经施工场地,那么施工难度系数则会随河流量的增加和提高,所以导流施工方案的制定与落实,以及有效的截流方案也是水闸工程施工的重中之重,相关的施工技术人员应主动进行现场试验或应用BIM建筑信息模型,对水闸导流施工方案和截留方案进行模拟,保证施工方案的可行性,通常情况下,立堵法与平堵法可以综合应用。
常见的地基加护技术主要包含高压旋喷法(见图1)、深层机密法以及夯实法等。地基建设作为水闸施工的基础建设内容,地基建设质量是保证水闸项目建设质量的前提,因此在地基建设的环节中,地基为半地面结构或地下结构,所以如果地基出现问题,那么地基的修护则极为困难。一般情况下需要保证地基建设质量检测合格后才能够开展后续的建设施工,最后就是针对地基建设随时做好修补地基的准备,总结以往的地基建设经验,结合水闸项目建设的特殊性制定科学合理的地基修补方案。为了保证下游人民的生命财产安全,施工单位应设立专门的地基修复团队,随时待命一旦地基出现问题,立即按照相应的修补方案展开修补施工。
图1 高压旋喷法施工流程图
高压旋转灌浆加固技术的施工设备和施工工艺较为简单,但是该技术在中小型水库除险加固工程中的应用会产生较大的资金消耗。该技术的基本原理为在高压的作用下浆液会以射流的方式对原土石坝坝体结构中的土层进行冲刷,而后软基土层中的土壤颗粒与浆液之间相互结合形成混合物,待混合物硬化之后原土石坝坝体软基土体结构就能够承载更大的压力,同时其密实度也得到了显著提升。
开挖施工环节中开挖面积的确定应结合实际的水库水量和施工设计需求,要求施工技术人员基于施工方案、水闸施工需求以及施工成本等诸多方面严格测量开挖面积。常见的土石坝滑坡加固技术主要涉及到了开挖回填施工、土石坝内清淤排水、以及清除滑坡体增加阻滑力等多方面内容。目前我国的中小型水库大坝的结构主要为土石坝,所以在处理滑坡问题的过程中主要就是从稳定性和强度两个方面展开,对于滑坡加固技术中所涉及到的多项内容,相应的施工人员可结合实际的情况酌情而定。
水闸施工涉及到大量的混凝土工程,而混凝土施工因时节特点、工期长、规模大等多方面特点,在具体的施工环节中需要施工人员和管理人员注意的事项较多,季节方面如混凝土结构的施工质量受天气所影响,如果持续降雨,那么水闸施工的导流极易出现问题;受气候温度所影响施工人员在混凝土结构施工后还应做好保温工作。规模与工期方面,施工技术人员需求结合混凝土整体结构分阶段施工,并保证压实平铺作业的连续性。此外,在应对混凝土开裂问题中,施工单位需要对当地的温度和混凝土含水量进行掌握和控制。
施工应通过金属材料质量的检验工作与复验工作确保金属材料质量合格,同时为保证金属材料不受损坏,应在施工现场安装。一般情况下水闸结构涉及到预制构件安装和金属构件焊接工作,施工单位应实时检监测预制构件的安装与焊接质量。
水闸施工环境较为复杂,且因导流和截留等施工环节,致使施工具备较高的危险性,所以各项责任制度的落实需要施工单位明确到各个主体,需要在原有的责任制度基础上结合水闸施工方案与相应的施工程序完善施工责任制度,施工责任制度应包含安全与质量各个重要方面,并将责任制度落实到各个施工小组,而后施工小组管理者再将具体的制度条例落实到个人。
施工管理人员的主观意识在一定程度上影响着施工小组的整体施工意识,施工单位可将工程质量与管理人员的绩效薪酬挂钩,还可以通过实施纠责方式,促使施工管理人员对水闸工程的施工质量有一个深刻的认知和重视。此外,在水闸建设前审查施工方案的可行性、对施工材料、施工设备租赁与维护以及施工技术的选择进行管理。同时制定应急方案、分析工程施工常见的或可能存在的质量隐患。
水闸施工管理工作与水闸施工技术相辅相成,而且都是水闸工程项目施工的重要组成部分,所以在研究水闸施工技术与管理的过程中不能单纯地将两方面内容剥离开来,应该技术中包含管理,管理中涉及技术。此外,在水闸施工管理的后期,施工单位还应重视质量检查与保养工作,不断优化施工技术,如建筑信息模型的应用等,继而在推动水闸施工顺利进展的基础上为水利水电工程建设奠定更为良好的基础。