水利工程中水闸施工的技术要点及其注意事项分析

2021-01-15 23:37李晓东
水电站机电技术 2021年3期
关键词:金属结构水闸要点

李晓东

(临沂市水利水电工程建设监理中心,山东 临沂 276000)

水闸施工是水利工程建设的一项重要内容和关键环节。水利工程施工中,水闸建设主要包含上、下游连接段与闸室等内容。其中,水闸的上游连接段是实现水流向闸室引入的重要结构部分,能够避免水流向外流出,从而起到较好的水利调节与水资源保护作用,减少水流对河床以及两岸的冲刷;此外,水闸施工中的上游连接段建设,在水利工程运行中,还能够与闸室共同发挥相应的防渗作用。闸室作为水闸工程的重要组成部分,在水利工程运行中,能够进行水位和水流量的有效调节、控制,同时还具有较好的防渗、防冲作用。水闸的下游连接段在水利工程中,具有消除过闸水流的作用,能够通过对出闸水流的均匀分散,实现对水流速度的有效减缓和控制,从而减少其对下游河床的冲刷影响。对水利工程中的水闸施工技术要点进行分析,以促进水闸施工的技术水平和质量提升,对水利工程的施工建设与运行使用进行保障,具有十分积极的作用和意义。本文将结合工程实例,对水闸施工的技术要点与注意事项进行研究,以供参考。

1 工程实例分析

青驼拦河闸位于沂南县青驼镇青驼寺以南、潘家庄以北,蒙河治理中泓桩号3+835 处,流域面积485.21 km2,是一座综合性水利枢纽工程,主要由泄水闸、冲沙闸和引水闸组成,全长124.80 m,始建于1967 年,竣工于1969 年。其中,泄水闸为浆砌石砂心实用堰上设置单铰木质自动翻板门,共16 孔,闸门尺寸6.00 m×2.50 m(宽×高),全长112.00 m,闸底高程106.10 m;冲砂闸共4 孔(左右岸各2 孔),为胸墙提升式冲砂闸,闸门尺寸为2.20 m×2.00 m(宽×高),冲砂闸长12.80 m,闸底高程104.80 m;引水闸共2 座,南北两端各一座,每座引水闸1 孔,为提升式平面铸铁闸门,闸门尺寸为2.0 m×2.0 m(宽×高),闸底高程105.80 m。拦河闸下游公路桥为浆砌石重力墩、钢筋混凝土双曲拱结构,共9 孔,每孔净跨12.00 m,桥面总宽8.00 m,桥面载重汽-10 t。

该闸设计洪水标准为20 年一遇,设计流量为1 200 m3/s,设计洪水位为109.90 m,设计蓄水位108.60 m,蓄水量117.73 万m3,引水闸设计灌溉面积2.00 万亩,设计引水流量1.80 m3/s,属大Ⅱ型水闸。自建设完成至今,该工程经过40 多年运行,病险问题突出,严重影响工程安全及河道防洪安全和灌溉效益的发挥,经水利部建设管理与质量安全中心核查该闸为四类闸。为消除该闸对防洪安全的影响,充分发挥水闸的蓄水灌溉及生态环境等效益,需要对该闸进行除险加固维护施工,其工程建设的主要内容包括主体工程及环境工程。其中,主体工程建设,需要拆除并移址改建拦河闸,即进行拦河闸上下游河道主槽边坡护砌,并改建上游左右岸两座引水闸、新建桥头堡(管理单位设于桥头堡内)及启闭机房、进行配套机电及观测设施以及管理道路建设等。环境工程主要是进行占迁与补偿、水土保持工程及环境影响工程建设。

2 水利工程中水闸施工的技术要点分析

根据上述工程情况,在进行该拦河闸除险加固工程施工中,结合其施工建设的实际情况,对其施工技术要点,需要从以下方面进行分析和论述。

2.1 施工前期的准备工作与要点

水利工程的水闸工程施工开展前,为确保其施工开展的顺利,同时对施工中各项操作的规范与合理性进行保障,以促进水闸施工的质量提升,需要在施工前做好充分的准备工作。通常情况下,水闸施工前的具体准备工作,不仅包含对水闸施工的各项作业设计及施工方案、施工质量保证的管理制度等内容进行全面审核与检查,确保其与水闸施工的各项要求与实际情况相符合;同时还需要加强对水闸施工的技术人员数量及其技术能力水平进行审核检查,以确保其能够满足水闸施工对施工人员的实际需求。此外,水闸施工前的准备工作,还需要针对水闸施工的图纸设计进行会审,以充分了解和掌握其施工中的各项技术质量指标及可能存在的问题,对不利于水闸施工及管理开展的问题进行及时改进和纠正,从而减少其对水闸施工及其安全质量的不利影响,确保水闸施工顺利开展,提高施工的安全和质量水平。

2.2 水闸开挖施工的技术要点分析

水利工程中,水闸的开挖施工,具有施工工期较长,且开挖断面较大等特点,因此,在进行水闸开挖施工的技术要点把握和控制中,需要对水闸开挖施工的断面进行有效控制。通常情况下,为确保水闸开挖施工的顺利实施,避免水闸开挖施工的安全问题和质量隐患发生,不仅需要确保水闸开挖施工的深度与设计深度相一致,而且应避免水闸开挖施工对其基础稳固性的影响,避免出现水闸开挖施工的挖掘断面过大,导致施工成本与施工量增加,或施工材料浪费等情况发生。此外,进行水闸开挖施工中,还应避免对水闸的开挖断面过小,从而对水闸在水利工程中的功能作用产生影响,导致水闸强度降低。最后,对水闸开挖施工,需要严格按照设计要求进行施工开展,从而促进水闸工程的施工质量和效率提升。

2.3 水闸导流施工的技术要点分析

水闸导流施工在水闸工程中具有非常重要的地位和作用。对水闸导流工程施工,应严格按照水利工程及水闸施工的有关挡潮标准进行改造或建设。通常情况下,在水闸工程的施工中,多数导流工程均是利用束窄的滩地进行围堰修建,从而实现水闸导流的。需要注意的是,按照上述方案进行水闸导流工程的施工与建设开展中,不仅需要对水闸工程有关河流的水文特征进行充分了解和掌握,还需要了解该河流地区的气象条件等情况,从而在综合分析与全面考虑下,进行更加科学与合理的水闸施工基坑排水与拦洪渡汛施工方案和措施制定,为水闸导流施工及其水利工程的建设提供良好的支持,促进其施工质量和效果提升。

2.4 水闸工程中的金属结构施工与技术要点分析

金属结构工程的施工及其技术应用,在水闸施工中属于较为特殊的工程内容与施工情况。为确保水闸工程的金属结构施工质量可靠、稳定,就需要在具体施工操作中,严格按照有关技术标准与规范要求执行,一方面,加强对金属结构施工应用的材料及其加工工艺、安装操作等内容进行严格控制,以确保其施工应用与具体操作规范、合理,避免对水闸施工以金属结构工程质量产生影响;另一方面,对水闸工程的金属结构施工,需要通过对工厂生产、整体或分装运输、现场安装的施工方法综合分析和应用,从金属结构的制作材料选择以及结构构件加工、现场拼接安装等各个环节,对其质量进行严格控制,从而确保金属结构施工的整体质量与效果表现良好。在对金属结构及其施工质量的控制中,还可以通过样品检测与复查审核等方式,对金属结构施工应用材料及其加工工艺等施工质量进行控制,并在科学、合理的工艺措施选择和应用下,对水闸工程金属结构施工的质量进行保障,避免其水闸工程施工与建设的不利影响。

2.5 混凝土浇筑施工的技术要点分析

水闸施工中,混凝土浇筑施工的工程量较大,并且混凝土浇筑施工的质量和效果,对水闸工程的整体质量存在着较大的影响,只有在确保水闸工程中的混凝土浇筑施工质量稳定、可靠基础上,才能够对水闸施工及其质量效果进行保障。需要注意的是,在进行水闸工程中的混凝土浇筑施工时,对浇筑完成的混凝土结构及其施工技术,应通过抽样检查来确保其质量和应用效果可靠。此外,在进行浇筑混凝土的配比设计与配制施工中,需要通过试验分析,对混凝土配制中的砂石与砂子使用量及其配比设计进行合理控制,从而确保对混凝土的配制以及混凝土浇筑施工,与水闸施工的有关质量要求相符,促进水闸施工的质量水平提升。

3 水利工程中水闸施工注意事项

综合上述对水利工程中水闸施工技术要点的分析,在水闸施工中,还需要结合水闸施工中常见的安全问题与质量缺陷,加强对水闸施工的技术运用和质量管理,从而有效提升水利工程的施工质量和经济效益。

3.1 沉陷问题与控制分析

针对水闸施工中常见的沉陷问题,在具体施工中,针对软土地基的水闸施工情况,为避免施工中出现沉陷问题,应加强水闸施工中因自身或外部荷载作用引起的沉陷控制。即:一方面,应避免水闸的基础施工中,从底板向地基中传输荷载的分布不均情况发生;同时,还需要加强对水闸施工地区的软土地基进行加固处理,以避免其对水闸施工产生不利影响。

3.2 渗流问题与控制分析

此外,针对水闸施工中存在的渗流问题,由于渗流情况主要发生在水闸以及闸基、两岸连接处等结构部位,并且一旦发生渗流,不仅会对水闸底部形成向上的扬压力,导致水闸重力缩小,降低其抗滑稳定性,而且在水闸工程的两岸及闸基均为土基的情况下,容易引起土体流失等问题发生,造成水闸后翻砂鼓水,严重时甚至会使两岸的岸基与闸基被掏空。因此,在水闸施工中,需要合理选择和严格控制其各项工艺技术,并确保各项工艺操作规范、准确,从而有效避免发生水闸施工渗流问题;此外,在水闸施工完成后,还应加强对相关工程的养护和管理,以确保水闸安全稳定运行。

4 结束语

总之,对水利工程中水闸施工的技术要点及其注意事项分析,有利于促进水利工程中水闸施工的技术水平和质量的提升,从而为水利工程的施工建设质量和效益提升提供保障,推动我国水利工程建设的不断发展,具有十分积极的作用和意义。

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