浅谈闸站工程的施工工艺与施工管理

张振军

（中交水利水电建设有限公司，浙江 宁波 315200）

闸站是一种基本的水利设施，它在农业灌溉、防洪、水路运输等各方面都有着举足轻重的地位，可以有效地调节水资源，对地区的发展起到至关重要的作用。新时期，由于缺少管理，许多闸站工程长期处于无人维护状态，由此将使其存在着许多安全隐患，因此，要针对这些问题，需要采取相应的措施，加强闸站工程的除险加固，确保闸站工程得以正常使用。闸站工程除险加固工作复杂、意义重大，需要针对其实际情况，制定出一套科学的除险加固方案，以消除其安全隐患。

1 闸站工程的施工工艺

1.1 基坑开挖及施工降水主要施工技术

（1）围堰填筑。在填筑拦河坝之前，首先要用铲运机清理坝址内的杂质和淤泥。大坝的施工主要是用推土机，给料采用“进占法”，用推土机进行，局部地区采用人工方式打桩，并且坝体填筑主要采用的是附近基坑表层的土方。

（2）测量放样。在开挖前，对已开挖的地区进行地形和剖面的再测，并在施工中设置测量平面和高程控制网。而后在确定了掘进工作面的范围、高程标志和轴线的基础还上进行开挖。而在开挖过程中，可以采用挖掘机将开挖面的一边移到另一边。

（3）闸塘积水排除。为了确保在基坑开挖前期，提升围堰在明排过程中的稳定性，可以采用13.3cm的钻机（流量80m/h，功率15kW），并设置1台备用设备。

（4）基坑降排水。基坑排水设计的基本思路是：基坑排水、基坑排水管井排水。基坑坡肩：在基坑外侧1.5m处平整，挖出30mm×50mm的水槽，底部设一口收集井，井点比沟底50cm，安装一台潜水泵，防止地表水流入。基坑：在坡底角线1m处，在基坑周围挖一条宽0.6m、深0.5cm的环形沟槽，坡度1%，坡面朝下的集水坑，其深度为1.5m×1.5m，集水池比水槽深0.5m。井点布局：在基坑周围均匀分布管井，管井底部高度9.0m，内径400mm，间隔6m。在基坑开挖3天后，先进行预灌水，使地下水位下降0.5～1m。

（5）基坑支护。在土方开挖时，应按规定的斜率进行开挖。在开挖工作面较小、地质条件较差的情况下，尽量将其置于最大坡度，同时，采用6m长、直径不小于0.16m的圆木桩支护。

（6）土方开挖。在基坑工程中，采用干法进行土方开挖，其坡比为1:3.0，在0.0m处，闸站基坑的宽度为4m，其可以采用自上而下逐级掘进方法进行基坑开挖。首先，在闸站西边的翼壁段开挖，然后，在下游的翼壁段进行深挖，直至0.0m，再在两侧的连接翼壁段进行分段流水施工。期间为了避免机械开挖引起的变形，需要用人工挖出40cm厚的防护土层。

（7）开挖区围挡。在基坑周围的施工中可以采用钢管，然后打入地下，在开挖区域的两边设置一个密闭的围挡，入口和出口的两边都要用栅栏进行封闭，其他的用钢管作为立杆。

1.2 闸站工程坝身结构加固技术

（1）高压喷射浆技术。高压喷射注浆技术较为成熟，使用设备简单，成本低廉，施工方便快捷，防渗效果好，适用于多种土层，尤其适用于对软弱地层中加固。对周边建筑物及周边环境影响程度低，能够有效保证泥浆和土层的有效结合，提高结构的整体强度，实施时不影响上部结构的正常使用。施工前应对地层进行详细勘察，确定地层渗漏处及加固范围等因素选择合适的水泥浆液及注浆方法。并且在安装钻机时，应严格检查钻机的平整度和钻杆垂直度，钻进过程应防止钻孔偏斜。等到钻至设计深度后，及时安装灌浆管，灌浆过程中随时观察灌浆压力，压力至设计值时，停止加压。拔管、灌浆应分段进行，每次拔管时应控制高度。同时，灌浆塞应有良好的膨胀和耐压性能，并应提前安装，每一分段灌浆完成时，及时安装灌浆塞并保证安装牢固。并且灌浆作业应连续、不间断，搅拌机拌和能力应与灌浆作业相适应，并应均匀、连续的拌制浆液。除此之外，还需要根据控制性灌浆需要，可在浆液中加入外加剂，种类和掺量应通过现场灌浆试验确定。

（2）柔性及刚性防渗技术。在水库渗漏面积较大的情况下，在水库加固工程中应采用柔性、刚性防渗技术，对渗漏部位进行集中和合理的处置。施工过程中，要严格遵守操作程序，尤其要注意各个工序的操作。主要内容有：回填混凝土或开挖管线；实施封闭施工，一般选用淤泥物料；加强工程质量的检查与验收，确保工程质量。对于混凝土截水墙与岩质结构的组合防渗体，在薄壁层的情况下，可选用刚性防渗结构。在加固前要开展清理工作，去除所有的杂质，在加固的时候要注意对加固的质量和控制，在完成后还需要进行适当的维护，一般在21天左右。

（3）提高防洪标准。通过增大闸站工程尺寸、减小溢洪道高度尺寸、增大溢洪道断面面积的方式，可以有效地解决防洪标准问题。在满足防洪要求的条件下，还可以采取加大坡度、增加坝顶高度等措施来增加坝体的强度。在没有其它因素的情况下，通过增闸站工程顶的高度、增闸站工程顶的大小，使得防洪标准能够达到符合国家规定的要求，或者通过设置防浪墙提高坝顶的大小，以此使其形成一个比较封闭的体系，而防浪墙一般采用钢筋混凝土结构。

1.3 溢洪道加固技术

（1）抗滑桩加固治理技术。在高边坡的加固中，混凝土抗滑桩具有较好的经济效益，例如，在某水利工程坝址地区开挖施工中，采用了爆破法，从而形成了滑坡，滑坡初起时，每天平均滑移速率为3mm左右，而在一年内，每天滑移速率超过10mm，若不采取有效的加固措施，很可能造成大规模的滑坡灾害。结合施工条件和现场地质条件，采用混凝土抗滑桩施工工艺，沿滑坡体纵向布置两列抗滑桩，每列间距为6m，按滑坡体厚度计算，桩深为26～40m，共18根，对周围岩体具有较好的稳定性。

（2）混凝土沉井加固治理技术。由于混凝土沉井是一种框架结构，因此需要采取分段施工的方法，既能起到抗滑桩的作用，又能起到围护作用。在混凝土沉井的设计中，应充分考虑施工现场布置、基坑施工等各种因素，而在水平面上，应采取“田”字形布置。横向隔离墙的高度应该在脚踏面1.5m以上，以确保施工建设的安全性。尤其需要注意的是，在沉井下沉期间，要组织施工人员进行沉井开挖，使用简单的工具搬运沉井，并对沉井的偏差进行监测和调整。

（3）喷射混凝土和混凝土框架护坡技术。针对溢洪道高边坡，采用混凝土框架结构，可以在一定程度上保护滑坡的表面，从而提高滑坡的结构稳定性，防止滑坡的风化，并防止地表水流向滑坡体内渗透。例如，对某水库工程下山滑坡采用钢筋混凝土框架，在边框节点处设置锚索，并在560～550m的边框交界处，设置直径32cm、36cm、长度14m的灰浆锚；在高560～580m的边框交界处，设置26cm直径、8m长的水泥砂浆锚杆，并在框架内进行钢筋混凝土浇筑。在设置混凝土框架时，应先在坡面上开挖沟槽，再将其埋入斜坡内，再进行回填法，以利于在坡面上种植植物，从而达到保护植被的目的。

（4）预应力锚固（锚索）技术。预应力锚索加固法是将锚索锚固于边坡深层的稳定岩石中，再将其向混凝土结构传递。通过对稳定性不佳的斜坡进行预应力作用，可以将其压缩，从而提高岩体的正压和摩阻，以此防止不稳定岩体的发展，进而实现对边坡加固与稳定的目标。

1.4 水利闸门金属结构防腐处理

当前金属结构防腐处理，主要是在钢构件表面与水体、空气之间建立起隔离层（保护膜），保护水工金属结构。防腐处理主要有以下几种方法。

（1）涂料保护法。涂料保护是一种常见的防腐防锈方法，它具有施工简单、经济、实用、应用广泛等优点。近年来，高质量的高效涂层被大量应用于水工金属部件，再加上合适的应用工艺，可以延长水闸10年的寿命。

（2）阴极保护法。将阴极电流加到电解液中，以减少金属的腐蚀速率。这种方法具有高效、实用、可靠的优点，但也有其不足之处：①腐蚀介质要具有较大的导电能力，只适合于常在水中的金属结构；②相对于涂层的防腐蚀，其造价更高。

（3）喷锌、喷铝防腐。喷镀技术是一种比较先进的技术，它的制造工艺是：在高温下将铝线（Zn）熔化，然后用高压空气将其吹成薄薄的雾状物，然后喷洒在经过处理的金属表面，形成一种锌（铝）膜，既能隔离腐蚀介质，又能防止阴极。镀锌铝涂层具有较长的防腐寿命，约20年；加入5%的稀土元素后，其物理性能和化学组成均得到了提高。但其施工过程烦琐，且一次投入较大。

（4）喷锌、喷铝加涂料。为了延长镀锌铝喷层的使用寿命，采用涂层对喷铝层进行密封。目前，钢门采用喷锌或喷铝，再涂二次氯化橡胶漆，其耐腐蚀性能得到了极大改善，其使用寿命可增加3～6倍。按闸门的形式，可选用多种涂层：①在水中浸泡已久的结构，可选用沥青系列或环氧漆；②干湿交替使用氯化胶漆；③对长期暴露于阳光下的建筑，可以采用铝粉涂层。要达到喷涂锌、铝的长效防护作用，锌的含锌量需要达到99.99%。

2 闸站工程的施工管理策略

2.1 构建完善的质量监督体系和评估体系

为了有效弥补质量监督过程中的薄弱环节，就要构建完善的质量监督体系和评估体系，并且结合施工的实际情况开展严格的质量监督管理。完善的质量监督体系和评估体系能够对工作人员的行为进行约束和指导，从而使闸站工程质量监督工作更加规范、标准。

2.2 加强对施工材料的质量把控

闸站工程材料是闸站工程中最重要的问题，因此，加强闸站工程材料的质量控制非常重要。首先，在采购材料时，要根据图纸选择所需要的型号、规格，并且在购买过程中，要观察其是否符合国家标准。同时，要注意货比三家，当材料均符合国家标准时，就要选择成本低的材料。

2.3 增强安全监控管理力度

在对闸站工程施工现场管理工作中，由于工程建设地处环境复杂区域，同时需要使用大量的机械设备，倘若未能做好对设备的管理工作，将极易引发各种意外安全事故问题。因此，相关管理人员应当对应增强对施工现场的防护措施，以应对各种意外状况的出现。同时，还应当综合监管制度以及工作规范标准，对施工现场进行具体的安全风险评估，以此推动监管工作的有序展开，增强对施工现场的监管力度，保障闸站工程带来的经济效益。

此外，还需要通过有效的安全风险评估，使管理人员全面掌控工程项目存在的安全风险，并及时注意潜在的安全隐患问题，以此有效地避免闸站工程施工中出现的不良因素影响。最后，监管人员还应当做到对施工现场全部流程的全面掌握，并在此基础上不断地提升监理工作力度，为后期水利施工质量安全监管工作打下良好的基础。

3 结语

综上所述，在闸站工程建设中，其所涉及的工序内容相对繁杂，因此，为了更好地提升其整体的稳定性，将需要针对不同功能和区域选择切实可行的施工工艺技术，以此使闸站工程的整体质量能够得到优化提升。除此之外，闸站工程呈现点多、量大、面广的特点，这对质量监督管理机构提出了更高的要求，带来了更大的工作压力。对此，基于目前闸站工程质量监督管理工作与项目联系过紧的情况，急需进一步完善相关法规、改进质量监督管理模式，积极引入第三方机构，落实参建单位的差异化管理，切实提高实际监管质效，由此可见，构建科学的管理体制将显得尤为重要。本文主要基于个人的实践经验提出施工工艺以及施工管理策略，以期为后续的工程建设提供建议。