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水利水电工程的水闸施工技术分析

李万勤
  
安家(建筑与工程)
2021年50期
广东华迪工程管理有限公司 广州 510000

摘要:水闸在许多的水利工程项目中都得到了应用,包括水库和一些堤坝中,功能性非常强。由于水闸结构比较复杂,水闸施工中包含了诸多的施工工序;因此,在水闸施工过程中要严格遵守施工技术要点,规范化、高标准的施工作业,以提升水闸工程的质量,发挥其功能与作用。水闸工程顺利实施,极大地改善河道生态环境等一系列问题,创造明显的环境效益,创造良好的人居环境。本文对水利水电工程的水闸施工技术进行分析,以供参考。

关键词:水利水电;水闸施工;技术

引言

在中国水利事业快速发展的今天,水闸已经成为应用较多的水利设施,其作用不可替代。水闸是最为基础性的水利工程设施,也是重要的挡水与泄水设施,水闸施工技术直接影响着工程建设的质量和进度。很多水闸工程的质量问题多是由施工技术应用不当、施工不规范所造成的。在实际的施工过程中,必须要严格遵循相应的施工要求,不断提高水闸施工技术的质量和效率,才能将水利工程的作用最大化发挥出来。

1施工特点

在具体施工中,施工单位一定要通过科学有效的控制措施来保障水闸室结构的稳定。因为水闸室主要连接水利水电工程中的上下游,所以,如果水闸室不具备足够的稳定性,在上下游水位对其产生的影响作用下,水闸室结构就很容易受到损伤,存在较大的安全隐患。因此,为有效保障水闸室的稳定性,施工单位在对水闸进行施工时一定要做好施工技术的控制,通过良好的技术让水闸室结构保持稳定,防止结构倾斜或者是断裂等的问题发生,尽最大限度确保水闸室的安全。

2水闸施工技术的管理措施

在水闸建设的过程中,施工过程相对较多。各施工环节要达到船闸施工的具体标准和要求,工程企业必须加强施工过程中船闸施工全过程的质量管理,通过渗透质量意识提高船东的施工效果。由于水利水电工程与周边居民的生产生活息息相关,工程企业要发挥作用,就必须在整个施工过程中加强质量管理和控制。

3水利水电工程中水闸设计优化策略

3.1施工地与地基处理

在设计水闸阶段,确定水闸建设的位置至关重要,水闸建设位置的自然情况将直接影响水闸的稳定与安全。必须选择地基基础好、土壤质量优的地点。通常情况下建设水闸首选的是岩石地基,另外要结合施工地的水文与地质情况判断是否能够使用岩石地基,若该地段的地质与水文情况不允许建设岩石地基,可以退而求其次,使用渗水性弱、压缩性小、承载力强的土质地基。除此之外,施工人员可以在原本的土壤上加载,目的是排除水分,提升土壤固结程度,还要对沉降工作开展科学控制。预压可以起到提升水闸主体结构的承载力的作用,可以在确保荷载的条件下缩减体积,在一定程度上增强闸基。例如黏性地基与淤泥质土在水闸建设过程中作用较好,但仍具备不足,二者一般很难在规定工期内结束建设,延误工期会为建设企业带来不同程度的损失。

3.2加强进水闸尺寸方面的设计

水利水电设计阶段通常会建造进水闸。现如今在湖泊、河道等地点的施工工作中经常用到进水闸,主要作用在于控制引水流量,其他作用包括灌溉田地、日常生活供水及水力发电。现阶段,进水闸尺寸与类型设计需要进一步优化升级。在水闸类型方面,因取水方式存在不同、坝闸的有无,导致实际的设计也存在不同,而在尺寸方面,必须确保尺寸与引水需求相适应。设计阶段,开展针对现场情况的分析与计算工作,根据分析得出的数据开展下一步工作。在必要条件下应修建消能设施,例如消力池等。做好上述工作才能确保进水闸在所有自然条件下发挥应有的作用。另外,值得注意的是,在开展进水闸设计工作时,须确保闸孔尺寸可以满足多种条件下的应用需求。

3.3提升闸门梁系设计水平

(1)尽可能将运行期间闸门振动的概率降到最低,尤其是选择梁系时要细致勘察施工现场情况,并根据了解到的情况开展闸门硬度设计。(2)在设计闸门主梁系时应提升基础底主梁的设计水平,平衡上部主梁系和基础底主梁之间的设计关系,尽可能使二者更加合理,以确保荷载能够均匀分布在梁系结构上。

3.4提高技术人员的专业素养

由于施工项目涉及设计单位、监理部门以及施工单位,需要三方互相监督。施工单位应当主动承担施工方面的责任,提高施工质量,并建立事故责任溯源机制,针对工程项目潜在的问题,制定相应的补救措施。监理部门负责监督整个工程项目的施工操作,编制详细的监理方案,保证施工技术的水平。设计单位同样也需要承担监督的责任,除了做好前期的工程设计以外,还需定期检查后期的施工情况,及时发现施工项目存在的问题,科学调整施工方案。在具体的施工过程中,做好相应的辅助工作,并落实好相应的施工技术,完成技术交底工作,避免施工现场出现敷衍塞责的情况。

4水闸施工技术的具体应用分析

4.1水闸施工前期阶段

在前期阶段,应当综合考虑水闸施工中可能出现的问题以及特殊情况,通过对预计问题的梳理执行配套的应对计划,保证水闸施工主体过程顺利开展。进行水闸设计时,应根据闸址附近的地形、地质条件和水文、施工、管理等因素,认真分析研究,合理布置,做到技术先进、经济合理、安全可靠、运用方便。一定要重视设计所需基本资料的收集,合理安排施工组织设计,编排合理的施工进度计划。

4.2土方施工

土方施工分开挖和回填两部分。开挖施工中,其技术措施包括以下几个方面:第一,在开挖前,应按照施工图纸上的具体要求将标高控制桩放出,并按照开挖线做好定位工作。第二,开挖施工应分层分段进行,并逐层进行临时性排水沟的布设,然后向下逐层开挖,通过机械进行基底处理,在厚度剩余20cm时改用人工方式进行开挖。第三,开挖顺序应从上到下,不可掏挖,开挖过程中,应注意形成一个用来排水的坡度。第四,因本次施工现场的土质中含砂率很大,为确保施工安全,需进行两个临时平台的设置。回填施工中,主要通过推土机来做整平以及碾压处理,对于一些不能够通过机械进行处理的局部施工段,应通过人工打夯机的方式进行夯实处理。在施工完成之后,需要做好压实度检查,确保实际压实度与设计要求相符。

4.3混凝土施工

在混凝土施工中,首先需做好混凝土拌和,本次施工中选择的是JSC-350型拌合机。拌和中需检查好混凝土塌落度,如果塌落度与实际要求不符,则需要找出原因,然后进行合理纠正,拌和时间控制在90s。其次是混凝土运输和浇筑,本次选择双胶轮形式的运输车进行水平运输,选择脚手架进行垂直运输,每次爬高不超过2.5m,运输总距离不超过150m,运输中应严格避免离析现象出现,防止水泥浆损失,不可让混凝土初凝。本次浇筑采用的是分块分层浇筑方法,在涵洞位置的混凝土浇筑时,需保障其两侧上升均匀,直到完全水平。如果混凝土和易性不佳,则需要加强振捣,以此来确保施工质量。在完成浇筑后需要做好温度应力控制,使其内外温差不超过25℃,为达到这一效果,应根据实际情况进行洒水养护,养护时间应控制在14d以上。

4.4加固施工工艺技术

水闸施工技术在水利水电工程中发挥重要作用,加固施工技术为整个工程质量提升提供了保障,施工中涉及基础帷幕灌浆、高低涵灌浆技术等,在现场施工过程中,需要对测量工作进行质量控制,项目参与各方需要协同配合,做好施工现场内标高和控制点测量工作,测量人员对基准点精度进行校核,核实数据的准确性,按照国家测绘标准开展测量工作。在基础帷幕灌浆的过程中,有关人员需要从侧放空位、首段钻孔、次段钻孔、制浆、检查孔钻孔等方面出发,而最终完成整个灌浆过程。在上述水利水电工程建设中,在间隔大坝断面20m~40m处布设了控制网,对原始数据进行获取,在帷幕灌浆过程中,在大坝轴线上游10m处布设了灌浆轴线,设置了单排孔,将孔距设定在3m,使用经纬仪进行测定,确保钻孔位置精准。钻孔结束后,及时清洗和处理,进行了压水实验操作,确保发挥加固施工技术优势,保证工程建设品质。

4.5基础开挖技术

在基础开挖前,需要安排勘察人员针对开挖场地进行综合考察,以此来确定场地是否满足水闸的实际施工需求。只有场地满足水闸施工条件,才能保证水闸施工效果。在开挖期间,应该结合施工要求来选择合理选择挖掘机,然后利用倒退施工的方式开挖,施工中还要关注废料情况,及时将场地中的施工废料运输至场外。除此之外,护坡、边坡、底板应该预留出防护层,并在垫层施工前对防护层进行修坡,以此来保证施工效果。需要注意的是,开挖期间若遇到岩层,则应该利用浅孔爆破法处理岩层。此时应该重点关注基坑排水能力,只有这样才能保证开挖顺利,若基坑内有积水,则可以利用小水闸来处理积水。除此之外,在基础开挖的过程中,做好支护工作同样较为重要。支护有利于减少倒塌等风险,保证基础稳定。在基础开挖支护的过程中,需要首先准备工字钢,将该材料应用到支护中,有利于提升支护稳定性。另外,还需要对各项参数进行优化控制,将工字钢角度控制在45°左右,提高基础开挖的质量。

4.6混凝土裂缝

当前施工期间常见的裂缝包含干缩裂缝、温度裂缝两种。一般情况下,干缩裂缝仅限于混凝土极浅的表层,宽度也很小。在施工中采取必要的措施后只要加强混凝土养护,一般可以避免混凝土出现干缩裂缝。混凝土的抗拉强度要明显比抗压强度小,在温度压应力的影响下不会破坏混凝土,受温度拉应力影响,抗拉强度确实会导致裂缝问题的出现。大体积的混凝土温度裂缝一般分为贯穿、深层、表面、细微等几种。大体积混凝土产生的贯穿型裂缝不管是对结构整体受力或是防渗效果都会产生较大的影响,即使表面裂缝也会有一定可能发展成深层裂缝这一严重问题,最终影响到结构的抗风化能力、耐久性能。因此,需要引起重视,做好大体积混凝土方面的温度控制,应对混凝土原材料、混凝土生产过程、混凝土运输和浇筑过程和浇筑后的温度进行全过程控制。施工过程中有许多重要的环节要把控好,如砼的各项组成材料一经选定后,还必须科学地确定各自用量,即砼的配合比,才能确保具体要求的和易性,预防砼裂纹。要使比例适宜,应从3个环节入手:一是合理确定水和水泥的比例——水灰比,以得到合理的水泥浆,保证砼具有良好的和易性;二是确定好砂和石子的比例——砂石比,使二者组成良好的骨架;三是在水泥浆和骨架已定好的基础上,合理确定二者比例——浆骨比,便水泥浆把骨料充分包裹,并填满空隙后稍有富余,这是产生表面裂纹的关键所在,水泥浆比重越大,越易产生表面裂缝。

4.7闸框安装

金属构造的建设也是水利水电工程水闸建设中的重要环节。为满足施工质量要求,施工人员应按照相关技术规范和规范进行施工。施工企业在实际施工过程中,必须有效地检验各类材料、加工技术和安装方法等。由于工厂本身的生产方式、全程或部分运输方式和现场安装方式多采用,因此必须保证相关材料生产过程中的整体生产质量。水槽嵌入式部件的安装位置应正确,并应遵循相应的安装方法。焊接工艺中应严格加强焊接变形的监控。

结束语

综上所述,在水利水电工程中,水闸作为基础构件,其施工效果将影响到总体工程质量,因此水闸施工的重要性毋庸置疑。因此必须优化水闸施工技术,以此来保证水利水电工程品质。相信随着更多人了解水闸施工的重要性,水闸施工技术一定会更加完善。

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