分洪闸工程设计施工和除险加固研究

张 燕 （安徽省阜阳市茨淮新河茨河铺枢纽管理所，安徽 阜阳 236000）

0 引言

水利工程中，分洪闸工程是重要的组成部分。科学开展分洪闸工程设计，提升工程的设计价值和实用价值，有效助力水利工程防洪工作的实施和开展。同时，针对工程的设计内容以及施工内容，强化工程的抗风险能力，对重要环节进行加固和除险。

1 工程概况

本文以茨河铺分洪闸为主要研究案例。茨河铺分洪闸的设计是为了解决沙颖河洪水、汾泉河、黑茨河、西淝河等多个河流的排水问题有效建设的重要水利工程。工程设计为Ⅱ等,其中建筑物等级为二级，次要建筑物为三级。分洪闸设计规模为17孔，闸门为弧形钢结构闸门。工程设计最大分洪流量为2300m³/s，工程主体为钢筋混凝土结构，闸身长22.5m。茨河铺分洪闸由上游连接段、闸室段及下游连接段组成。

2 分洪闸工程设计施工

2.1 工程设计指标

茨河铺分洪闸设计，首先需要考量分洪闸对应的位置以及工程设计等级。茨河铺分洪闸设计等级为Ⅱ，结合茨河铺分洪闸所在的地理条件以及施工环境进行设计。其中，主要为所有河流的洪峰流量以及下游河道的行洪压力等内容。另外，分洪闸设计还要考虑坝体下游的村落、土地、公路等基础设施，充分结合相应的科学价值，从而实现工程的科学设计。另外，分洪闸设计还要考虑后续施工的具体要求，充分发挥工程的地域优势，从而为施工作业提供便利性条件。例如，设计过程中要充分考量工程周边的交通条件、施工条件等一系列因素。设计指标影响着工程的科学设计，并且对工程总体造价以及工程施工周期等一系列内容都会产生极为严重的影响，需要针对各项设计指标，进行科学化、高效化、一体化设计，利用建筑设计提升工程的安全性、便捷性、经济性。

2.2 茨河铺分洪闸工程施工作业的主要技术

2.2.1 茨河铺分洪闸混凝土施工配合比设计与优化

茨河铺分洪闸工程的主体建筑物等级为二级，次要建筑物为三级，因此施工作业工程中需要大量混凝土。一方面，分洪闸工程大多地理位置偏僻，无法进行商业混凝土配送，因此大多实行施工混凝土的现场配置，需要极为专业的技术人员进行管理和布置，从而实现混凝土配比的科学性和合理性，另一方面，混凝土现场加工，需要进行科学设计，尤其是石子、水泥、砂子、水的配合比例，既要保障混凝土施工作业的质量要求，同时还要防止混凝土出现配比不均衡等实际问题。特别是水泥的作用，影响极为深远。水泥作为钢筋混凝土的粘合剂，具有一定粘结作用，当水泥出现型号过低时，必然引发混凝土施工质量问题，尤其是混凝土终凝后，对应的混凝土质量无法满足分洪闸的施工要求，从而导致分洪闸无法实现洪水的科学防治，导致分洪闸设备存在安全隐患。因此，对于混凝土的配合比问题，需要加以重视，明确混凝土的配合比例，严格把控混凝土加工的制作质量。相关工作人员，需要对施工现场进行严格把关，谨防混凝土施工质量问题产生。

2.2.2 茨河铺分洪闸混凝土浇筑工程的科学管理

茨河铺分洪闸混凝土浇筑过程中，需要对浇筑部位进行科学管理。尤其是浇筑位置中不能存在气泡问题，影响分洪闸的安全质量。施工作业期间，需要委派专业人员进行人工振捣工作。利用振捣棒对浇筑混凝土区域进行振捣工作，既要实现混凝土充分实现分洪闸工程的浇筑任务，同时又要确保浇筑人员对工程的钢筋布置不会造成任何的影响。不少工程发生过浇筑人员在进行混凝土振捣工作时，无意识将浇筑位置钢筋进行调整，导致施工成效与设计内容存在明显偏差，影响了工程的浇筑质量，导致部分区域进行返工，造成巨大经济损失。浇筑作业是确保混凝土施工质量的重要内容，需要加以强化和重视，对必要的环节进行科学管理，明确施工人员的责任和义务，防止施工问题的产生。如图1所示，为某分洪闸施工现场图。

图1 某分洪闸工程施工现场图

2.2.3 茨河铺分洪闸混凝土养护作业

茨河铺分洪闸工程的混凝土养护作业，需要确保混凝土终凝前，得到科学的控制和管理。一方面，相关施工人员要确保混凝土施工位置的温度与施工要求相符合，减少混凝土温度过高导致的质量问题，同时在施工期间，可以将混凝土进行覆盖，减少高温对混凝土的实际影响，另外还可以定期向混凝土施工位置喷洒水分，减少混凝土由于温度过高产生的局部干裂问题；另一方面，由于分洪闸工程大多靠近水源，因此，在养护过程中，需要控制水源对分洪闸工程的影响，减少河流对工程主体的冲刷作用，从而降低工程的施工质量。

3 茨河铺分洪闸除险加固施工作业

3.1 多种设备的水位监测

茨河铺分洪闸除险加固施工作业，既要为分洪闸工程减少对应的风险，同时也要对现有工程进行加固和强化。首先，水位监测工作，是众多除险施工作业的重要组成部分。案例中的分洪闸工程，最大流量发生在2003年7月12日，为1680m³/s，远低于工程设计标准2300m³/s，并且该工程常年对河流上游进行多点位水位监测，提升分洪闸工程的安全性。另外以多种设备相结合，实现河流水位的监测数据的有效汇总，为分洪闸工程提供多元化的安全保障，对上游出现的水位上涨情况，进行科学的分析和梳理，严控可能产生的风险问题，并及时对当前水量进行调整和管理，减少超大洪峰的可能性和风险性。水位监测仪设备如图2所示。

图2 某型号水位监测仪设备

3.2 茨河铺分洪闸人工巡检

人工巡检是茨河铺分洪闸工程重要检查方式，近年来随着现代化科学技术的应用和普及，对于分洪闸工程的监测已经发生翻天覆地的变化。一方面，借助现代化的监控系统，对多个水位站点以及分洪闸工程周边设施进行实时动态监控，工作人员可以随时了解当前水利工程的情况变化，同时结合卫星定位系统以及遥感监测系统，对上游水势进行动态捕捉，结合大数据技术以及高分子卫星监测技术，可以了解近期的天气情况，从而实现对分洪闸工程系统化管理，另一方面，人工巡检模式，可以在洪水频发时节，对分洪闸工程进行动态化管理，结合多种监测技术以及大数据中心，时刻关注当前河流水势的发展和变化，并与下游的多个防洪设施结合成为系统化的管理体系，从而实现抗洪功能的集成化应用模式，确保分洪闸工程的防洪价值。

3.3 茨河铺分洪闸工程的科学加固

茨河铺分洪闸工程的加固作用内容众多，首先，茨河铺分洪闸周边坝体的加固作业为例，可以实现防水水位的有效控制，同时还能够提升周边坝体的稳定性，减少洪水的冲刷作用。另外对于工程的加固举措，同样可以借助现代化的施工理念与施工技术，科学应用创新化的施工模式，借助新型防洪材料、防洪设备、防洪技术，提升分洪闸工程的防洪等级。例如，当洪水来临时，分洪闸工程需要将洪水进行有效分流，结合云计算技术等相关内容，可以对现有水体流量、流速等一系列指标进行分析和研究，从而制定分洪闸工程的分流标准，借助多种策略的防护举措，实现洪水的有效治理，减少洪水对分洪闸工程的影响和威胁，同时提升了工程应用的安全性和高效性。

4 结论

综上所述，分洪闸工程作为水利工程的重要组成部分，其工程设计、工程施工以及工程加固等众多方面，对工程实际应用能力影响巨大，需要深入挖掘对应的潜力和价值，不断提升分洪闸工程的实用性，以科学发展观为核心，推动我国防洪设施的不断升级和进步，助力我国防洪事业的健康发展。