水利水电工程中水闸施工技术分析

引言

水利水电工程作为国家基本建设的重要组成部分，对利用水、防止旱情、抗旱、对能源的开发、促进地区经济的快速发展，都发挥着不可替代的作用，而水闸就是水利水电工程建筑中的一种，通过开闸、关闸，能够控制水流的走向，可以用于河道水库、灌溉农田等水闸中。

一、水闸施工前的准备工作

1. 地质勘察

首先，要通过钻探以及物探等手段查明施工区域的土层厚度、岩性、土壤承载力等情况，看是否会出现软土地基、溶洞、断层等地质问题。比如：对于软土地基的区域内，提前把地基的处理方式设计好，避免施工后出现地基不均匀下沉的情况；对于溶洞要做好填充或者夯实处理，避免施工出现坍塌。其次，查明地下水位，分析地下水的施工影响，分析是否需要采取降水手段，确保基坑开挖等相关工作的顺利进行。了解区的地震、洪水等自然灾害历史数据，做好水闸的抗震、抗洪设计，确保水闸在复杂自然条件下的稳定性。

2. 施工设计优化

施工设计是水闸施工的蓝图，良好的设计能够使水闸施工更加合理、更加经济。设计中应结合地质勘察对水闸的结构型式、尺寸参数等作出合理的安排，例如：结合地基承载力对闸室的基础埋置深度、结构型式等进行合理的设计，如：在地基承载力较低时，将基础由浅基础改为采用桩基础或沉井基础，以增加基础稳定性；结合地下水位、土层渗透系数对闸室基础防渗型式进行合理的设计，如：由传统的钢板桩防渗改为高压喷射注浆防渗墙，提高防渗效果、节省造价。同时进行施工规划，避免施工交叉，减少工序间的施工干扰。

3. 材料与设备准备

材料准备做好原材料采购、检验和存储方面的准备工作，其中，对于混凝土材料，包括水泥、砂石、外加剂等材料，则选择符合国家标准的水泥，选择信誉和质量有保证的供货方，并严格按照要求对材料进行取样检查，确保材料强度、耐久性等性能指标符合设计要求；做好材料存储工作，防潮、防晒、防雨等，避免因存储不当造成材料变质。设备准备根据施工工艺和施工进度要求，配备充足且性能稳定的施工设备，包括挖掘机、起重机、混凝土搅拌站、振捣设备等，并在设备进场前对其进行检修、调试，确保设备正常运行；施工过程中安排专业设备人员对施工设备进行维护保养，排除设备故障，避免造成施工延误。

二、水闸核心施工技术分析

1. 基础施工技术

（1）软土地基处理

在软土地基施工中，针对软土的承载受力低、压缩性高、透水性差等性质，需要将软土进行地基处理，常用方法有换土法、排水固结法、复合地基法。换土法，即在软土地基厚度较小时，将基础底部一定深度下的土质挖除，用砂石、灰土等透水砂砾换填，并分层夯实，提高地基承载力；排水固结法，即将排水体 ( 砂井、塑料排水板等 ) 铺设至软土地基，加快软土地基中地基土排水固结，减少地基沉降量、提高地基稳定性，适用于大面积软土地基；复合地基法，即将增强体 ( 水泥土搅拌桩、碎石桩 ) 等设置在软土地基中，使软土地基与增强体一起承担荷载力，成为复合地基，提高地基承载力和抗变形能力，适用于软土地基厚度大、承载力要求高的地基。

（2）岩石地基施工

对于岩石地基，首先进行基坑开挖，采用爆破法或机械开挖法开挖岩石基坑至设计标高，爆破法适用于岩石坚硬的情况，对爆破参数( 装药量，炮孔间距)的控制，防止爆炸震动力对周边岩石、环境的影响；机械开挖法适合于岩石较软、基坑周边有重要建筑物的工况，采用液压破碎锤等开挖设备开挖，具有精度高、周边影响小等特点。岩石基坑开挖后，对岩石地基表面进行施工处理，清除岩石表面松动岩体、浮土以及杂物，对岩面裂隙、孔洞等进行填充处理，采用水泥砂浆或者环氧树脂等材料进行灌浆处理，提高岩石地基的坚固性、抗渗性。

2. 闸室施工技术

（1）混凝土浇筑

首先对混凝土的配比进行设计，结合闸室的受力位置、受力状况进行考虑，如闸底板处的水压较大、地基的反力大，应采用强度高，渗水性好的混凝土掺入适量的减水剂、抗裂剂等，改善混凝土的和易性，减小混凝土的收缩裂缝。其次对浇筑混凝土前，对模板进行检查，模板的刚度、强度、稳定性要满足要求，模板的接缝处要严密，不透浆，对钢筋进行验收，钢筋的规格、数量、间距、保护层厚度要检查是否符合设计的要求，砼的浇筑采用分层的方式进行浇筑，每层的厚度控制在 30-50cm ，振捣工具使用插入式振捣工具，以混凝土表面浮浆，不下沉为宜，不漏振，不超振，密实。浇筑后及时进行养护，采用覆盖洒水或覆盖保湿膜方式进行养护，保持浇筑完成混凝土表面湿润，养护时间不少于14d，避免混凝土表面水分蒸发过快造成混凝土开裂。

（2）钢筋安装

钢筋安装前，首先要对钢筋进行除锈、调直，保持钢筋面层的干净平直，钢筋加工时严格按照设计图纸控制钢筋下料长度、角度、弯钩尺寸，确保钢筋精度。钢筋安装时采用绑扎或者焊接方式进行连接，绑扎接头要符合规范要求，搭接长度不小于设计要求的，绑扎点距均匀一致；焊接接头要保证焊缝饱满，无夹渣、气孔等缺陷。接头长度、厚度符合设计规范要求。钢筋应设置钢筋支撑和保护层垫块，确保钢筋位置和保护层厚度正确，避免混凝土浇筑过程中钢筋发生移动。

3. 闸门启闭设备安装技术

（1）设备安装前的准备

闸门启闭设备安装前，检查闸门启闭设备基础，基础平面位置、标高、强度是否按设计要求布置，基础表面要平整清洁，对闸门启闭设备进行开箱检查，设备型号、尺寸、数量与设计是否相符，设备零部件是否齐全完整，没有缺损和锈蚀，对设备的电机、减速器、制动器等关键部件进行试验，试验设备性能是否良好。

（2）设备安装与调试

闸门开闭装置安装，将装置的底座固定在基础上，用水平尺、水平仪找平，使底座水平度、差值达到标准，然后安装电机、减速器、轴等，使各部件的轴线对齐，各部件连接牢靠，闸门安装时对闸门的垂直度、水平度进行调校，闸门与闸口贴合无渗雨漏。装置安装完成后，进行装置的调试，空载调试，检查电机转向、速度、减速器传动是否正常，刹车制动是否可靠；负载调试，模拟闸门开闭过程，检查闸门运行速度、行程控制是否正确，运行是否平稳，有无异常响声，有无异常振动现象，在调试过程中如发现问题进行及时调整、解决直至运行正常。

结语

水闸是水利水电工程中重要的控制性建筑物，对发挥工程防洪、灌溉等水资源功能具有重要意义。随着我国水利工程建设的不断发展，水利工程行业朝着“智慧化、生态化、高效化”方向发展，水闸施工也应该顺应水利工程行业发展潮流，未来水闸施工建设应不断推动产学研进步，推动水闸施工新技术、新材料、先进施工设备、先进管理平台，进而推动水闸施工建设朝着生态化方向发展。

参考文献：

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