缩略图
Liberal Arts Research

水利工程中水闸施工的技术要点

作者

赵震宇

禹城市水利建筑安装公司 山东省德州市禹城市 251200

1 水闸施工的关键技术分析

1.1 水闸基础处理技术

水闸基础处理是确保工程结构稳定的首要环节,其核心在于根据地质条件差异选择适宜的加固方法。在软土地基区域,复合地基技术已成为主流解决方案,通过桩网复合或碎石桩置换等方式显著提升地基承载力。施工前需进行详细的地质勘察,分析土层分布、含水量及压缩性等参数,为后续方案制定提供依据。对于高压缩性淤泥质土层,采用真空预压结合排水板的方法可有效加速固结沉降进程,避免后期不均匀沉降导致闸体开裂。

针对不同地基类型,实际施工中需遵循差异化处理原则。砂质地基通常采用振动碾压加密,而黏土地基则需侧重排水固结措施。近年来发展的高压旋喷桩技术,通过水泥浆与土体的强制搅拌形成连续加固体,特别适用于存在软弱夹层的地质条件。施工时需严格控制桩体垂直度偏差不超过1% ,并采用低扰动施工工艺保护周边土层结构。

质量控制要点包括三个方面:一是成桩质量检测,通过静载试验或动力触探验证加固深度和强度;二是沉降观测系统布设,在关键位置设置沉降监测点并建立初始基准值;三是防渗帷幕施工,采用双排旋喷桩形成连续止水带。吕立群强调“ 地基处理后的渗透系数应降低至少一个数量级,才能满足水闸防渗要求” 。对于临近河流的施工区域,还需考虑地下水位季节性变化对地基处理效果的影响,必要时采用井点降水辅助施工。

1.2 闸门安装与调试技术

预埋件安装是闸门施工的首要步骤,其定位精度直接影响后续门体安装的准确性。施工前需根据设计图纸进行精确放样,采用全站仪等仪器对预埋螺栓、轨道座板等部件进行三维坐标定位,误差控制在允许范围内。实际施工中,常采用定位支架固定预埋件,浇筑混凝土时安排专人监测,防止振捣导致的位移。对于大型弧形闸门,还需考虑温度变形对预埋件位置的影响,宜选择气温稳定的时段进行施工。

门体吊装作业需根据闸门类型选择适宜的工艺方案。平板闸门通常采用分段吊装后现场焊接的方式,而弧形闸门多选择整体吊装。吊装前需核算起重机具的承载能力,检查吊点布置是否合理,并设置防摆动牵引绳。李晓东强调“ 水闸施工的技术要点与注意事项的分析有助于提升施工技术水平” ,这一观点在闸门吊装环节尤为适用。实际操作中,门叶与门槽的配合间隙需严格符合设计要求,通常控制在3- 5mm范围内。对于双向止水闸门,还需特别注意门体与门框的垂直度调整,使用千斤顶配合塞尺进行微调,确保各向偏差不超过规范值。

密封系统调试是保证闸门止水效果的关键步骤。橡胶止水带的安装需预留适当压缩量,一般控制在 20%-30% 之间,过大会加速老化,过小则影响密封效果。调试时采用分级充水试验,先进行 1/3 设计水头测试,检查止水带接触是否均匀,再逐步提高至全水头。对于发现渗漏的部位,可通过调整压板螺栓或加垫橡胶片进行修正。值得注意的是,随着环保要求提高,新型环保止水材料的应用日益广泛,这些材料在保持密封性能的同时,还能减少对水生生态环境的影响。

2 水闸施工中的质量控制与安全管理

2.1 施工过程中的质量控制措施

水闸施工质量的控制需要贯穿工程建设的全过程,从材料进场到工序验收的每个环节都应建立标准化的管理流程。在材料质量控制方面,所有进场的水泥、钢筋、止水材料等必须提供出厂合格证明和检测报告,并按批次进行抽样复检。特别是闸门金属构件,需重点检测其抗腐蚀性能和焊接接头的力学指标,避免因材料缺陷导致后期运行故障。对于大体积混凝土使用的骨料,应严格控制含泥量和级配曲线,确保满足设计要求的抗渗等级和强度指标。

在施工工序控制上,关键环节需执行“ 三检制” 管理,即班组自检、项目部复检、监理终检的联动机制。地基处理阶段,每完成一个加固区域都应进行现场载荷试验或轻型动力触探检测,验证地基承载力是否达标。混凝土浇筑过程中,重点监控入模温度、振捣密实度和养护条件,尤其在2025 年夏季高温环境下施工时,需采取预冷骨料、分层浇筑等温控措施,防止温度应力裂缝产生。

针对闸门安装这类精密作业,应建立三级测量复核体系。预埋件初定位后采用全站仪进行坐标校核,混凝土浇筑前后分别复测位置偏差;门体吊装时使用激光水准仪实时监测垂直度,确保轨道安装直线度误差不超过规范允许值。焊接作业需执行工艺评定制度,对焊工资质、焊接参数、探伤比例等进行全程记录。质量管理部门应定期检查施工记录的完整性和真实性,确保质量追溯体系有效运行。

数字化技术的应用为质量控制提供了新的手段。通过 BIM 模型与现场施工的实时比对,可快速发现构件安装偏差;物联网传感器网络能连续监测混凝土温湿度变化,及时预警质量风险。施工废弃物实行分类收集制度,特别是含油废水需经专业处理达标后才可排放。

2.2 施工现场的安全管理策略

人员安全管理是预防事故的基础。所有进场施工人员必须接受三级安全教育,重点培训高空坠落防护、用电安全及应急救援知识。特殊工种如焊工、起重机械操作人员需持证上岗,并定期复核资质有效性。针对夏季高温特点,应调整作业时间避开午间高温时段,配备防暑降温药品,并在作业区域设置实时温度监测预警装置。

风险分级管控需结合水闸施工特点实施动态管理。根据张晓东的研究,“ 水闸施工过程中面临着工程设计、施工技术、环境影响等多方面风险” ,需建立风险辨识清单,将闸门吊装、深基坑开挖等列为一级风险,实行“ 一作业一方案” 制度。对于复合地基处理区域,设置明显的沉降观测标识和隔离带;混凝土浇筑阶段,重点监管模板支撑体系稳定性,防止爆模事故。

应急响应机制应涵盖预案制定和实战演练两个维度。施工现场需配置专职安全员,储备防汛、消防等应急物资,并在主汛期前完成防洪演练。针对金属结构安装可能发生的吊装事故,预先规划逃生路线和救援方案,确保起重设备力矩限制器、高度限位器等安全装置完好率 100% 。建立与属地应急管理部门的联动机制,对突发事故实现15 分钟快速响应。

安全监督体系需实现全过程闭环管理。推行“ 安全积分制” ,将个人防护用品佩戴、设备操作规范等纳入考核,违规行为累计扣分达到阈值时强制离场培训。监理单位每日开展安全巡查,重点检查临时用电是否符合“ 三级配电两级保护” 要求,焊接作业是否落实防火隔离措施。

结语

本研究通过系统分析水闸施工全过程,验证了关键技术优化与过程管控对提升工程质量的显著作用。在软土地基处理方面,复合地基技术的应用有效提高了基础承载力,减少了不均匀沉降风险。混凝土施工中采用的温控措施和配合比优化方案,大幅降低了结构裂缝发生率。金属结构安装环节通过精细化定位与焊接质量控制,确保了闸门运行的稳定性和密封性。实践表明,建立贯穿施工全过程的质量监测体系,结合信息化管理手段,能够实现质量问题的早发现、早干预,为水闸工程的长期安全运行提供了可靠保障。

参考文献:

[1] 张志方.浅析水利工程中水闸施工的技术要点及其注意事项[J].《建材与装饰》,2017,(32):294- 294.

[2] 吕立群.水利工程中水闸施工的技术要点及其注意事项研究[J].《中国科技期刊数据库 工业 A》,2021,(1 ):122- 123.