水利施工中水闸施工的技术研究探讨
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摘要：近年来，我国的水利项目发展速度非常快，水利项目随处可见。其中水闸施工在整个项目进行中占据非常重要的地位，笔者结合在多年的工作总结，具体分析阐述了该项施工中出现的一些问题，并做了简要的讲解，目的是为了更好地促进我国的水利发展，经济进步。
1.前言
水闸一般由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成。水闸上游连接段主要包括两岸的翼墙、护坡和河床部分的铺盖，有时为保护河床免受冲刷加做防冲槽和护底，用以引导水流平顺地进人闸室，保护两岸及河床免遭冲刷，并与闸室等共同构成防渗地下轮廓，确保在渗流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。水闸由上游连接段、闸室段和下游连接段三部分组成，水闸施工内容包括：临时设施的建设；施工导流、基坑排水；地基的开挖、处理及防渗排水设施的施工；闸室工程的底板、闸墩、胸墙、工作桥、公路桥等的施工；上、下游连接段工程的铺盖、护坦、海漫、防冲槽的施工；两岸工程的上下游翼墙、刺墙、上下游护坡等的施工；闸门及启闭设备的安装。施工场地较开阔，便于施工场地布置；地基多为软土地基，开挖日寸施工排水较困难，地基处理较复杂；拦河闸施工导流较困难，常常需要一个枯水期完成主要工作量，施工强度高；砂石料需要外运，运输费用高；由于水闸多为薄而小结构，施工工作面较小。
2.水闸的施工导流与地基开挖
施工导流。在引水河、渠上的导流工程应满足下游用水的最低水位和最小流量的要求。在原河床上用分期围堰导流时，不宜过分束窄河面宽度，通航河道尚需满足航运的流速要求。截流方法、龙口位置及宽度应根据水位、流量、河床冲刷性能及施工条件等因素确定。截流时根据施工进度，尽可能选择在枯水、低潮和非冰凌期对土质河床的截流段应在足够范围内抛筑排列严密的防冲护底工程，并随龙口缩小及流速增大及时投料加固。
排水和降低地下水位。场区排水系统的规划和设置应根据地形、施工期的径流量和基坑渗水量等情况确定，并应与场区外的排水系统相适应。基坑的排水设施，应根据坑内的积水量、地下渗流量、围堰渗流量、降雨量等计算确定。抽水时，应适当限制水位下降速率。基坑的应设置截水沟与围埂，防止地表水流入。
基坑开挖。基坑边坡应根据工程地质、降低地下水位措施和施工条件等情况，经稳定验算后确定。开挖前，应降低地下水位，使其低于开挖面0.5m。采用机械施工时，对进场道路和桥涵应进行调查和必要的加宽、加固。合理布置施工现场道路和作业场地，并加强维护。必要时，加铺路面。基坑开挖宜分层分段依次进行，逐层设置排水沟，层层下挖。根据土质、气候和施工机具等情况，基坑底部应留有一定厚度的保护层，在底部工程施工前，分块依次挖除。
地基处理。闸基处理比较复杂，常用的处理方法有换土法、排水法、振冲法、钻孔灌注法等。①换土法：当软土层厚度不大时可全部挖除，换填砂土或重粉质壤土，分层夯实。施工时要注意排水，保证干地作业。②排水法：通常采用砂井排水法。砂井直径一般为300一500mm，井距为井径的4一10倍。打设砂井的方法很多，以水射法为最好。③振冲法：是用振冲器在土层中振冲成孔，同时填以最大粒径不超过50mm的碎石，形成碎石桩以达到加固地基的目的。振冲法所需主要机具有吊车或卷扬机、振冲器、供水泵、地面电器控制设备及排污设备等。边振边往孔内填料，每次填料厚度不大于800mm。④钻孔灌注法：施工时用大锅锥或水冲法造孔，在孔中放人预制好的钢筋骨架，水下浇筑混凝土即成灌注桩；再连接各桩顶成一整体，作为建筑物的承台。桩基不仅解决了软基承载力不足的问题，同时也增强了建筑物的抗滑稳定。
3.水闸浇筑混凝土分块与接缝
为了施工方便，确保混凝土的浇筑质量，混凝土水闸常由沉陷缝、温度缝分为许多结构块，施工时应尽量利用永久性接缝分块。为了施工方便，确保混凝土的浇筑质量，当结构块较大时，须用施工缝将大的结构块分为若干小的浇筑块，称为筑块。筑块的大小必须根据混凝土的生产能力、运输浇筑能力等，对筑块的体积、面积和高度等进行控制。
3.1浇筑顺序
水闸施工中混凝土浇筑是施工的主要环节，各部分应遵循以下施工程序：（1）先深后浅：即先浇深基础，后浇浅基础，以避免深基础的施工而扰动破坏浅基础土体，并可降低排水工作的难度。（2）先高后低：即先浇影响上部施工或高度较高的工程部位。如闸底板与闸墩应尽量安排先施工，以便上部工作桥、公路桥、检修桥和启闭机房施工。而翼墙、消力池的护坦等可安排稍后施工。（3）先重后轻：即先浇荷重较大的部分，待其完成部分沉陷以后，再浇筑与其相邻的荷重较小的部分，以减少两者间的沉陷差。（4）穿行：即在闸室施工的同时，可穿插安排铺盖、海漫等上下游连接段的施工。
3.2接缝止水
为了适应地基的不均匀沉降和伸缩变形，在水闸设计中均设置温度缝与沉陷缝，并常用沉陷缝代温度缝作用。水闸的永久分缝有铅直和水平的两种，缝宽一般为10一25mm。缝中填料及止水设施。
4.水闸底板施工
底板是闸室的基础，用以将闸室上部结构的重量及荷载传至地基，并兼有防渗和防冲的作用。
（1）平底板施工。底板模板与脚手架搭设，运输混凝土人仓前，必须在仓面上搭设纵横交错的脚手架。在基坑内距模板1.5一2m左右处埋设地龙木，在外侧用木桩固定，作为模板斜撑。混凝土柱间距视脚手架横梁的跨度而定，柱顶高程应低于闸底板表面。对横围图与模板结合不紧密处，可用木楔塞紧，防止模板窜动。
（2）底板混凝土浇筑。水闸平底板浇筑时，一般采用逐层浇筑法；当底板厚度不大，拌和站的生产能力受到限制时，亦可采用斜层浇筑法。底板混凝土浇筑时，一般应先浇上、下游齿墙，然后再从一端向另一端浇筑。当底板混凝土方量较大，且底板顺水流长度在12m以内时，可安排两个作业组分层浇筑。首先两组同时浇筑下游齿墙；待齿墙浇平后，将第二组调至上游浇齿墙，此时第一组则从下游向上游浇第一坯混凝土。当底板浇筑接近完成时，可将脚手架拆除，并立即把混凝土表面抹平，混凝土柱则埋人浇筑块内作为底板的一部分。为了节省水泥，可在底板混凝土中埋人大块石，但要注意勿砸弯钢筋或使钢筋错位。
（3）反拱底板施工。由于反拱底板一般采用土模，因此必须做好排水工作；尤其是砂土地基，不做好排水工作，拱模控制将很困难。挖模前必须将基土夯实，放样时应严格控制曲线。土模挖出后，应先铺一层lOcm厚的砂浆，待其具有一定强度后加盖保护，以待浇筑混凝土。为了减少水闸各部分在自重作用下的不均匀沉陷，可将自重较大的闸墩岸墙等先行浇筑，并在控制基底不致产生塑性开展的条件下，尽快均衡上升到顶。对于岸墙还应考虑尽量将墙后还土夯填到顶，这样使闸墩岸墙预压沉实，然后再浇反拱底板，从而底板的受力状态得到改善。
5.结语
水闸在施工过程中，必须加大工程质量管理力度，严格按有关规范施工，避免产生质量问题。水闸作为水利工程中的重点建筑物工程，其施工管理应该得到足够的重视，这关系到工程的安全性和是否利于运行，我们要共同努力，精心施工，才能打造出优良工程，才能在保证质量的前提下，创造的经济效益。