水利工程中水闸加固施工技术研究

刘明稀

(惠州市水电建筑工程有限公司，广东 惠州 516000)

在水利工程建设过程中，加强工程基础工作对整个工程的建设起着重要作用。如果在施工过程中发生渗漏，会导致地基的损坏，并引起水和土壤流动等若干问题，并因此损坏闸门。如果水闸结构有裂缝或出现其他变形问题，将对其承载能力产生影响。因此，严格把关加固施工技术的应用质量以确保其加固效果成为了施工过程中的重中之重。在水利工程质量检测和日常的维护中，相关负责人员要积极预防和处理潜在有害闸门对水利工程产生的不利影响。通过检查确定水闸的具体情况后，针对每个水闸不同的的特殊性能选择适合的加固方法和手段是一道非常重要的工序。通过多种加固方法可以恢复水闸的初始功能。因此，本文对水闸加固工作的开展进行了详细的研究和分析。

1 水闸加固施工技术

1.1 闸室结构加固施工

在加固水闸结构的施工过程中，有必要在沉降小的一侧打出密集的钻孔，并分批清理钻孔中的淤泥，以减轻地基的局部荷载，并将软土地基移至该侧。从而增加了闸室的沉降，实现了位移修正的效果。加固施工技术的原理是减少应力并纠正位移。在实际施工过程中，要注意不要挖出基底内部的土，更不要挖出硬土和井眼深处的土。高压喷射灌浆技术可用于加固水闸裂缝的施工过程。该方法可有效提高地基的强度和承载力，与此同时还具有减少土壤含水量，防治渗流的优点。

1.2 地基加固

随着水闸长时间运行，还可能会出现地基泄漏的风险。采取加固措施时应遵循一定的原则，即应减少水利的渗透坡降和增加地基的渗透坡降，从而实现防渗的效果。在通常情况下，可以通过上游防渗透铺盖的延长、下游排水设施的修补、过滤设施或者使用灌浆技术对地基进行加固。可以通过加深和扩展侧壁并进行灌浆处理来实现侧向防渗透。如果是喷射灌浆工艺，则工艺流程应更加严格，同时应加强对操作的管理，并应着重强调钻孔和喷射施工两部分，以免对加固效果产生影响[1]。

1.3 闸门加固施工技术

过去，许多水利工程中的闸门都是由钢筋混凝土制成的，存在设计上的缺陷，而且由于长期使用，老化现象也更加严重。因此，在闸门的加固施工过程中，有必要再条件允许的范围内尽可能及时的更换老旧闸门，并转为使用新型的合金钢结构闸门。很多小规模的水闸只配备有主闸门，没有备用闸和检查槽。一旦主闸门损坏，就必将发生严重的安全事故。所以在加固施工过程中，应配置有备用闸门和检查闸槽，以确保即使主闸门损坏的条件下。水闸仍然可以不受影响正常工作。

1.4 地基加固施工技术

基础防渗加固施工的基本原理是减少水利渗透坡降，提高地基防渗透坡降，从而达到防渗效果。基础闸门下的防渗修复措施主要包括修复下游排水设施、扩大上游防渗透铺盖、修复下游过滤排水设施，利用灌浆技术加固地基等；侧向防渗可采用灌浆技术，扩展和加深侧壁等措施。

1.5 混凝土的加固施工技术

鉴于混凝土的碳化和钢筋的腐蚀程度不同，有必要针对不同部位的碳化状况进行相应的处理。施工期间，首先应清理碳化物，然后用优质混凝土进行加固；而对于钢筋腐蚀情况，则应优先除去表面腐蚀，然后再涂防锈涂层。处理侵蚀损坏则取决于当前情况。面对更严重腐蚀的表面时，应先对其表面进行清洁，然后使用适当的修补材料进行维修和保护。

2 水利工程中水闸加固施工实例探讨

2.1 案例概述

众所周知，水利工程具有防洪、排涝、灌溉、排污和提供航运等一系列特殊功能。本文以南部3条河涌(莲塘布河、冷水坑河、河桥水)水环境综合整治工程为例，白沙仔排水分区是惠州大堤(南堤)内最大的排水分区，总集雨面积63.72 km2，干流河长15.015 km，干流河床坡降0.002 1。白沙仔分区以西枝江老河道(即金山湖)作为主要的调蓄容积，其平均水面面积为1.19 km2。白沙仔分区内支流众多，主要支流有莲塘布水、冷水坑水、河桥水、金山河和横江沥，其中金山河水部分分流到横江沥排出西枝江。白沙仔分区内的涝水通过红楼水闸和白沙仔排涝站排入西枝江干流，红楼水闸设计闸底高程为8.59 m，净宽20 m×高6 m；新开河未开通的情况下，红楼水闸的闸上和闸下设计水位分别为14.49 m和14.04 m，设计流量338.56 m3/s；新开河开通的情况下，红楼水闸的闸上和闸下设计水位分别为13.91 m和13.15 m，设计流量345.74 m3/s。白沙仔排涝站10 a一遇最大24 h暴雨1天排干的标准设计，设计排涝流量61 m3/s，总装机容量5 200 kW。现结合该工程实际，对水闸在出现质量问题后采取的加固技术进行分析，总结该技术的具体应用以及在运用时的管理重点。

2.2 搅拌桩基础处理

在加固过程中，使用搅拌桩进行处理。不考虑孔桩，地基处理需要注意以下几点：(1)闸墩最大桩长应设为11.5 m；(2)水闸底板最大桩长应设为10 m；(3)在完成土方施工后，开始使用搅拌桩。在开挖面难以满足操作要求的情况下可以将桩基工作面设置在0.5 m的铺砂层上[2]。

2.3 施工技术要点

1)施工设备。水闸采用搅拌桩作业技术进行加固。由于此技术需要的工作量较大，在一般情况下，为了确保在施工期内完成工作，需要准备10台深层搅拌桩机投入使用，该搅拌桩机的工作进度为300延长米/天。

2)施工场地。确保施工场地的平整是进行深层搅拌桩加固作业的首要前提。为了达到这一目标，在开展工作前，应当对场地中的各类杂物进行有效清理。对于凹陷处，可以采用粘土填充的方式来整平。此外，还应当在过软的土地上进行机械加固。通过上述种种措施，来保证场地的平整和稳定。

3)施工前准备工作。深层搅拌桩加固作业的准备工作主要有以下几点：(1)在操作之前，应当按照施工图测量并布置好施工轴和孔的位置(误差小于3 cm)，并采取适当的保护措施；(2)在作业前，应当根据实际的施工需要准备好施工设备，且提前对装配好的机器进行试行，以确保设备的平整和稳定。

4)喷浆成桩。在进行深层搅拌桩加固时，具体操作步骤如下：(1)开展工作时确保喷浆量标准为6.5 kg/m，使搅拌机下沉；(2)将开展工作时的喷浆量标准提高至13 kg/m，使搅拌机搅拌喷浆提升；(3)施工时，确保喷浆量的标准为13 kg/m，使搅拌机搅拌喷浆下沉。此外，为了确保注浆泵的出口压力在0.4～0.6 MPa，应当在施工过程中采用流量泵装置来控制注浆的速度；为了保证搅拌提升和泥浆输送的速度一致，应该将钻杆的提升速度维持在0.6～0.9 m/min以内。固化剂和掺合剂的总量以及增长速度等信息可以使用自动记录设备来整理。为了保证导向架与地面的垂直度偏差小于百分之一，可以通过起重设备来调整平整度。为了确保桩位置偏差不大于3 cm，可以使用定位卡。

5)提升搅拌。当桩顶的设计标高接近施工现场的地面标高时，必须提高桩头的质量。在施工地面以下1 m处使用搅拌机进行喷涂时，应当采用耳慢速搅拌提起以露出地面。为了确保桩头的水平性和紧凑性，在喷射混凝土的端口即将从地面露出时，应当停止提升并进行几秒钟的搅拌。

6)完成工程桩。为了能够满足施工要求，必须使前端操作机与后端共浆加强合作，确保接触信号的平稳性以及搅拌机喷浆的提升数量和速度。如果发生了供浆中断，则必须立即采取相应的措施来保证供浆的持续性。满足施工要求的搅拌机喷浆下沉和提升后，则意味着工程桩的完成。在完工28 d后，将使用人工的方法挖掘桩顶上方0.5 m的部分[3]。

3 结语

综上所述，在水利工程建设过程中，合理应用水闸加固施工技术、提高技术应用质量，可以显著减少产品质量问题的发生。在具体操作过程中，应根据水闸基础的实际情况选择相应的处理技术，技术方案的制定要完整合理，并严格执行施工技术方案，确保最终使用质量。