水闸加固施工技术在水利工程中的应用

刘国鹏

关键词： 水闸加固 加固施工技术 水利工程 应用分析

中图分类号： TV698 文献标识码： A 文章编号： 1672-3791（2024）01-0110-04

水闸在防洪、排涝等方面均有显著作用，可以说，水闸属于水利工程的关键内容，其施工质量会对整个工程的安全可靠性造成影响。为此，需借助科学高效的加固技术，及时消除隐患，使水闸发挥应有作用，促进水利工程健康发展。

1 水闸常见病害

1.1 闸门老化或闸墩裂缝

水闸在长期使用中，温度、混凝土自身的干缩都会对水闸有一定的影响，导致水闸闸墩裂缝或者闸门老化等问题的出现，水闸的整体使用性能会变弱。如水闸的某项指标比标准低，就会触发隐患，出现各类别的质量问题。

1.2 混凝土底板裂缝

部分水利工程受周边复杂环境与施工工艺限制的影响，可能会出现水闸架构强度弱，耐久性较差的现象，导致混凝土底板裂缝时常出现。一旦混凝土底板出现裂缝，如图1 所示，水闸就会处于异常工作状态，而底板结构整体受到较为明显的影响。

1.3 闸基移位出现闸基移位

问题与基础有着不可分割的联系，若基础所处基层为泥岩风化层，因其较弱的承载力，所以遇水软化问题会频发，而且闸机偏移、移位也会时常出现［1］。

1.4 水闸渗漏

诸多水闸设施在运作期间都可能存在渗漏问题，若滲漏值比既定的标准小，则水闸结构稳定性与使用效能都不会受到较为明显的影响；若渗漏值大于既定标准，土体变形就极易出现，进而为水闸的运行埋下隐患，威胁闸室安全。

2 水闸加固在水利工程中的价值

水利工程水闸多出现在渠道或河道之上，主要作用是借助河流流量的控制，有效对水位高低实现调节。若水闸属于关闭状态，上游区域水位就会出现明显抬高，进而发挥出较为明显的拦洪成效；若水闸处于开启状态，河流的下游就会拥有较充足的供水。科学合理地使用水闸，可取得直观的经济效益，推进水利工程健康发展。

但在水闸具体使用期间，也会出现诸多问题，类似上文提到的闸门老化或闸墩裂缝、混凝土底板裂缝、闸基移位以及水闸渗漏等。这都会导致水闸承载性能出现显著下降，为水利工程的运行埋下安全隐患。为此，想要保障水利工程顺利达到预期，水闸加固作业落实势在必行。工作人员需严格基于工程现实需求，优化布局加固处置方案，在充分掌握水闸加固技术落实要点的背景下，科学落实施工管理，提升水闸加固成效。

3 水闸加固施工技术的应用

3.1 项目水闸概况

某水利工程水闸属于单方向挡水，有着显著的防洪、灌溉功效。经现场勘察，可以发现案例水闸孔数属于10孔，其净宽值约为100 m，过闸流量普遍为1 000 m?/s，闸门多使用平板钢，整体底板则为厚度将近1.5 m的钢筋混凝土；水闸和门墩的灌注桩型号为Ф800与Ф1200。据监测，此水闸的内侧时常会出现渗流异常问题。据验证出现此问题的原因与软弱土层闸基出现不平衡沉陷有关，这严重制约着水利工程的顺利运行，为此，相关作业人员必须立即反应，采取科学有效的加固处理方案［2］。

3.2 水闸加固技术应用要点

3.2.1 前期准备

在现场勘察期间，专业设计单位要积极组建勘察小组，共同协作展开勘察运作，进而高效地对现实的施工环境加以把控，生成较为直观的勘察报告，为后续加固技术的运用夯实基础。

3.2.2 明确技术施工方案

在制订施工技术落实方案期间，要充分发挥BIM技术的优势，实现现代化模拟施工，在有效筛选收集的数据信息的同时，帮助工作人员快速找到设计之中存有的问题，深化方案的可操作性成效。与此同时，相关人员必须严格落实技术，审查设计图纸，及时检查是否有疏漏状况。

3.2.3 注重基础开挖

在基坑开挖期间，必须及时将图纸及现场设计情况进行精准比对。若发现在基坑开挖期间，地下水位明显过高，就要立即反映，并及时在周边设置高效率排水设施，从而有效地将水位合理把控在施工允许范围内。在开挖方式的选择方面，要依据现实需求。若条件允许，要尽可能地选择分层开挖的方式，实施具体的开挖运作，待开挖完成后，要及时地设置排水沟。此外，在基坑的底部，也要有意识地预留出适宜的保护层，直到基础施工落实后，再将其挖除。针对水下基础这一环节来讲，在施工期间，作业人员要严格依据现场状况，对可能出现影响的参数进行排查，并采用较为适宜作业的实施方式。

3.3 水闸加固施工技术

在水利工程中，想要优化水闸加固技术的实施成效，就要时刻秉持着具体问题具体分析的原则，明晰水闸病险的具体类别以及成因，制订较为适宜的“本土化”水闸加固施工技术实施方案，确保在实施期间，技术更为合理可靠。笔者为大家详细分析了加固技术及其实施要点［3］。

3.3.1 围堰施工技术

围堰属于水闸工程作业期间较重要的一环，围堰施工的方法有很多，土石围堰、膜袋砂围堰以及钢板桩围堰等都属于较为常见的施工围堰法。不同种类的围堰施工运作有不同的特点，选择具体的施工技术实施期间，必须依据现实的工程状况，在充分结合水文、地质状况背景下，综合性考量整体的施工作业方案。

（1）土石围堰法。借助土石这一媒介展开具体的围堰施工作业。围堰施工原理具体如图2 所示。此施工方法介入成本较低，工作人员可实现就地取材，凭借对现存材料的最大化利用，有效降低施工运转成本。基于全局视角来看，土石围堰结构十分简单，整体所呈现的抗冲刷能力较优，隶属于实用性较强的围堰施工手段。在使用土石围堰法期间，首先要展开实地考察，充分明晰围堰高度、宽度及坡度的具体数值。土石围堰法作业期间，主要是凭借进占法填埋，为此在使用挖掘机作业期间，要严格依据工程需求与现场状况，展开科学合理的填筑方式，待填筑达到水平面之后，再分层运作进行逐层压实。这里需要特别注意的是，填埋材料必须全部实施含水量检测，只有确保含水量检测的数值顺利达到标准预期之后，才能按照顺序落实压实作业。

（2）膜袋砂工艺。借助袋装砂落实围堰修建。此施工行为成本低且运作成效较好，人们可借助较大型的机械实现施工，以达到切实保护河岸的目标。膜袋砂使用材料也可就地取材，充分利用施工现场砂土完成具体施工行为，以降低施工成本。需要注意的是，为优化作业产出成效，水闸工程在落实膜袋砂围堰过程中，要有择优意识，自觉选用粒径高于0.1 mm、伸缩率大于30% 的腈纶式纤维布。待材料选择完毕之后，还要及时对河床表面杂物实现清理，随后再填充厚度高于1.5 m 的石砂。直至石砂完成具体的填充后，作业人员要有意识地对其沉降展开监测，确保没有明显沉降状况后，以膜袋砂密实填充，优化密实度填充成效。

（3）钢板桩工艺。钢板桩工艺属于市面上使用频次较高的施工工艺，此方法的重点是借助预制钢筋板这一器具来落实围堰施工操作。立足于钢板桩本质来看，此工具属于一种新型钢，边缘四周都会存在程度不一的锁口，和其他围堰施工手法相比，适用性较强，优势十分明显。但此工具也存在一定缺陷，因自身整体的刚度较弱，在具体运行期间极易受制作工艺与钢材种类等多方面因素影响。就以制造工艺为例，如若制造工艺没有办法满足施工需求，极易出现较为明显的安全问题，且风险较大。

3.3.2 混凝土施工技术

混凝土施工会出现在整体施工建造周期中。混凝土作为工程施工的必要材料，属于保障水闸施工稳固度的关键参数。人们必须明确认识混凝土施工对水利水电工程建设的重要作用，为此在具体实施建设期间，相关作业人员必须有大局观意识，及时对原材料做全方位的质检，有效保障原料的投入质量。

实际上，混凝土原料是由多种原料组合而成，因此想要合理把控原料质量，就必须精准明确其配比。此外，除了要严格把控原料质量外，还要把控施工过程中的施工技术、工艺［4］。

3.3.3 导流及截流技术

针对导流与截流技术，设计人员必须立足于作业场地实际需求，完善技术介入布局。考虑到围堰地点大多设置在河道两岸旁，整体的地域环境可能不适合大批量落实围堰修建作业，因此施工作业部门必须自觉选用抗渗性优的围堰，如浆砌石围堰可充分满足这种需求，如图3 所示。在具体实施运作期间，工作人员要先明确导流过程，并借助木桩对基础部分进行固定，随后再借助黏土的黏性效应对围堰加以稳固。为此，相关作业人员还可依据现实需求，自主在围堰近水区域实现土袋大批次堆放，达到稳固的导流目标。

而针对截流技术这一环节而言，可充分借助以往成功经验，优化布局堵接过程。以现代化先进技术介入，提前绘制截流操作3D 立体模型。凭借可视化高的试验定位，具体施工处置方案。同时，截流期间作业的施工工艺极易受外界等多重因素影响而出现程度不同的沉降或位移问题，致使材料明显不足。为有效避免上述问题出现，在预备阶段，相关人员就必须有大局观意识，及时地考虑可能出现的问题，严防因原料不足致使施工工期出现延误［5］。

3.3.4 地基施工技术要点

技术施工人员要对可能给地基施工造成消极影响的因素展开提前分析，并有针对性地消除消極因素。在此环节中，可能会使用“固结灌浆”手段，技术人员要提前把控灌浆的各排距和孔距。在具体施工期间，工作人员还要实施好压水试验、爆破试验等，以此深化、验证加固成效。在购买材料期间，工作人员要学会对比，严格保障材料的投入质量。

3.4 优化加固技术实施方案

为确保加固技术能够发挥出可观的成效，相关作业人员必须积极对相关参数进行复核，待整体参数都明确之后，再积极结合实际的工程经验，选择较为适宜的加固技术处理方案。只有选择优质的加固方案，才能保障水闸加固施工技术最大化发挥成效，进而有效激发水闸的良好性能。

以上文所述的实例工程为例，为进一步保障加固工艺拥有更为直观的实效性，设计人员要主动对产出参数实现二次复核。在经由复核后发现此水闸泄洪轮廓线的各参数均满足设计规范，但渗透坡降中底板水平段参数却存在与预期不同的异常数据，由此可推断，原钢板桩防渗性能已经失效，必须立即反映，及时对闸机实现加固，以钢板桩防渗墙工艺介入，优化实施运作的具体效果［6］。

依据现实需求，计划将新建成的防渗墙长度布设为160 m，并在闸室底板区域的内侧、外侧都设置一处防渗墙，凭借围封闸基作业优化布局，达到科学加固的效果目标。细化来讲，在1#和2#的闸孔外侧，已经存有防渗墙的背景下，再按照0.5 m 的间距严格控制新建桩的数量。为确保各项参数满足设计需求，必须严格保证原有的1#和2#闸孔外侧桩不变的前提下，再凭借水下切割举措完善具体的实施操作。在复核现实承载力期间，相关人员可借助经验参数法对具体参数进行计算转化，进而确保加固技术实施方案能够更为可靠。

4 结语

综上所述，水闸施工是水利工程不可忽视的一道工序，而水闸加固作为其中重要一环，相关人员必须有意识地强化自身对水闸加固的重视程度。为保证基本施工质量，操作人员要充分明晰较为常见的水闸病害以及基础加固措施，并主动掌握技术的基本施工要点，高效灵活地运用相关技术工艺，为工程的安全运行助力。