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摘要：水閘作為低水頭建筑物在水利工程中通過(guò)擋水、泄（引）水調(diào)節(jié)水位、控制流量的作用。水閘隨著使用年限的增加，如果缺乏合理的保養(yǎng)，受環(huán)境與人為因素的影響，會(huì)伴有隱患。選擇合理除險(xiǎn)加固施工工藝可以避免不必要的影響。針對(duì)病險(xiǎn)水閘采取的除險(xiǎn)加固方案要結(jié)合病險(xiǎn)類(lèi)型、技術(shù)條件等，結(jié)合實(shí)際情況采取適宜的維護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：水利工程；水閘除險(xiǎn)；施工工藝

水利工程中的水閘發(fā)揮著重要作用。隨著使用年限的增加，水閘在使用中會(huì)伴隨著隱患，因此在采取科學(xué)合理的除險(xiǎn)加固措施。除險(xiǎn)加固施工工藝要統(tǒng)籌分析相關(guān)因素，確保加固方案的安全、經(jīng)濟(jì)并符合相關(guān)要求，保證結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性，確保水閘除險(xiǎn)加固后可以充分發(fā)揮工程效益。

1水閘的病險(xiǎn)分析

水閘在使用中會(huì)伴隨著多種問(wèn)題，會(huì)存在多種病險(xiǎn)，病險(xiǎn)水閘的種類(lèi)歸納為以下幾個(gè)方面：水閘的防洪（擋潮）標(biāo)準(zhǔn)難以滿(mǎn)足要求，如提閘過(guò)水時(shí)，泄流排澇能力不足，單寬流量超過(guò)了下游河床的抗沖刷能力。閘室因頂高程受限，會(huì)引發(fā)河水倒灌。部分水閘的建成年代已久，當(dāng)時(shí)還缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，由于當(dāng)時(shí)客觀條件的制約，水文資料模糊或者不準(zhǔn)確；另外由于防洪規(guī)劃發(fā)生調(diào)整，局部地區(qū)出現(xiàn)了下沉現(xiàn)象，閘室高程不足難以滿(mǎn)足防洪防潮的需要。閘室的穩(wěn)定性難以滿(mǎn)足安全的要求。部分水利工程發(fā)生區(qū)域性沉降，閘體發(fā)生不均勻沉降，這導(dǎo)致閘室本體的抗滑、抗傾以及抗浮安全系數(shù)難以滿(mǎn)足的規(guī)范要求，閘基發(fā)生破壞，工程的安全性和穩(wěn)定性發(fā)生變化。閘室的消能防沖設(shè)施發(fā)生老損。由于管理體制的不完善，許多病險(xiǎn)水閘存在閘下沒(méi)有設(shè)消能防沖設(shè)施或設(shè)施發(fā)生損毀現(xiàn)象。水閘的閘基連接段發(fā)生滲流破壞。閘基和堤防護(hù)坡出現(xiàn)基礎(chǔ)淘空、管涌、流土等現(xiàn)象，引發(fā)滲透。部分水閘受當(dāng)時(shí)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)條件的制約，混凝土構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)不高，配筋量較低，再加之當(dāng)時(shí)施工工藝的限制，發(fā)生碳化、開(kāi)裂、脫落等現(xiàn)象，為此，針對(duì)水閘要檢查強(qiáng)度與碳化情況（表1、表2），以確定混凝土結(jié)構(gòu)的老化破損程度。

2水利工程水閘除險(xiǎn)加固的施工方法

2.1土方開(kāi)挖。針對(duì)土方開(kāi)挖，可以采用分層分級(jí)自上而下的方式，還要結(jié)合土質(zhì)的特點(diǎn)放坡，平臺(tái)面積要留足。每層的開(kāi)挖深度加以控制，以防發(fā)生坍坡現(xiàn)象。在開(kāi)挖施工中，要依據(jù)測(cè)量進(jìn)行放樣，開(kāi)挖邊坡要依據(jù)設(shè)計(jì)的工藝，以防止坍方的擴(kuò)大。為了保證基坑施工的可靠性，要還保證排水效果。排水可以采用潛水泵。在閘室周邊開(kāi)挖，以保證排水效果，還要設(shè)置足夠容積的集水坑，便于基坑的水全部匯到集水坑。水閘土方開(kāi)挖時(shí)，先開(kāi)挖閘室段，再開(kāi)挖上下游連接段，特別針對(duì)現(xiàn)狀村莊道路邊坡開(kāi)挖過(guò)程中的邊坡穩(wěn)定，先設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，分層分級(jí)開(kāi)挖，最后噴射素混凝土防止坍塌滑坡。

2.2閘底板、鋪蓋、護(hù)底、護(hù)坦施工。施工方案要考慮到工程的結(jié)構(gòu)特征，還要結(jié)合進(jìn)度。施工中可以先澆筑閘室底板，然后完成鋪蓋、護(hù)底、護(hù)坦，這些工序要依次穿插完成，跳塊澆筑，最后澆筑閘墩，還要依據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)底板墩墻的分縫部位加以處理。基礎(chǔ)砼的側(cè)模要保證加固效果。針對(duì)直線型構(gòu)件，如閘室閘墩與頂部的砼結(jié)構(gòu)，可以采用木模，用鋼管作為圍令加以支撐，并使用對(duì)拉螺栓來(lái)加固。針對(duì)異形構(gòu)件要采用特殊方法，以保證牢固。當(dāng)基礎(chǔ)得以處理后，檢驗(yàn)合格后，攤鋪?lái)艍|層，然后安裝模板、，對(duì)鋼筋加以綁扎。針對(duì)砼閘砼底板的施工，可以采用混凝土，砼的澆筑采用臺(tái)階式法，直接泵送到位。入砼后要平倉(cāng)，使用振搗器加以振搗密實(shí)。閘底板必須采用一次澆筑方式，中間不能發(fā)生停頓。針對(duì)水閘閘室段底板施工澆筑存在高度差，為保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不設(shè)置施工冷縫，采取一次性澆筑成型。模板支護(hù)采用吊模法支護(hù)，使用上下雙排螺桿進(jìn)行拉結(jié)加固，每間隔0.5m設(shè)置一道拉桿。同時(shí)使用鋼絲拉結(jié)底板內(nèi)部鋼筋進(jìn)行固定保證模板穩(wěn)定性。

2.3閘墩施工。閘墩作為水閘最為的關(guān)鍵部位，砼的澆筑要保證密實(shí)，還要保證表面質(zhì)量，因此在施工要對(duì)質(zhì)量加以重點(diǎn)控制。為了消除結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，針對(duì)閘墩澆筑要保證不同閘墩的同步立模，并且要一次澆筑到位。完成立模后，要使用模板對(duì)稱(chēng)加以支撐，模板可借助拉桿、拉條等保證加固效果。澆筑操作時(shí)，分料入倉(cāng)要緩慢，還要振搗密實(shí)。在砼澆筑中，順著閘墩掛上重鉛錘，可以觀察澆筑中閘墩的偏移情況，可以發(fā)現(xiàn)偏差并及時(shí)加以處理，有利于確保工程質(zhì)量。

2.4針對(duì)閘門(mén)槽的二期砼施工。施工前，要在放置埋件設(shè)備的堆場(chǎng)內(nèi)檢查要安裝埋件的數(shù)量，還要對(duì)尺寸加以測(cè)量，對(duì)埋件加以清掃等。如果發(fā)現(xiàn)尺寸超標(biāo)或存在缺陷要采取措施消除變形超差或制造缺陷存在的影響。針對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的施工，在安裝二期埋件前，要檢查一期混凝土插筋情況，測(cè)量預(yù)留二期混凝土的尺寸，在方程式中要控制樁號(hào)、控制高程，如金屬結(jié)構(gòu)不符合設(shè)計(jì)圖的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，要與項(xiàng)目單位協(xié)調(diào)。安裝門(mén)槽埋件前，要檢查一期混凝土的預(yù)留槽情況，對(duì)于一期施工中混凝土存在的預(yù)埋件要加以調(diào)直，如果預(yù)埋件存在缺損或不符合設(shè)計(jì)要求，要與施工單位進(jìn)行研究協(xié)調(diào)，進(jìn)行補(bǔ)埋。為了保證施工質(zhì)量，混凝土一期與二期的結(jié)合面，要實(shí)施鑿毛處理。環(huán)境溫度會(huì)對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)與施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。施工中對(duì)于溫度沒(méi)有加以控制，或者控制效果不好，混凝土結(jié)構(gòu)受到內(nèi)外部溫差的影響，易產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有變形發(fā)生。混凝土結(jié)構(gòu)物本體的強(qiáng)度受到影響。在混凝土施工中，在施工中要分析混凝土的類(lèi)型，以確定溫度控制方法，還要結(jié)合施工區(qū)域的環(huán)境條件，以發(fā)揮高性能混凝土的優(yōu)勢(shì)。比如澆筑中，對(duì)于入模溫度的控制要低于30℃，在冬季入模溫度要高于5℃。在養(yǎng)護(hù)期間，要保證混凝土的芯部溫度低于60℃。混凝土的芯部與表面的溫差要低于20℃。混凝土表面與環(huán)境的溫差要低于15℃。混凝土結(jié)構(gòu)表面與養(yǎng)護(hù)用水的溫差不能高于10℃。在水閘工程中，為了保證混凝土結(jié)構(gòu)的性能，不同工序的溫度要嚴(yán)格測(cè)量，要有把控措施。結(jié)合門(mén)槽設(shè)備的外形尺寸，要提前準(zhǔn)備，要保證臨時(shí)鋼支撐要肯足夠數(shù)量的斷面。門(mén)槽埋件調(diào)整完成后要實(shí)施加固，以控制門(mén)槽部位的安裝精度，防止門(mén)槽及預(yù)埋件在安裝后發(fā)生變形。安裝前，要加以測(cè)量，可以采用精度和性能較高的全站儀。土建結(jié)構(gòu)圖標(biāo)明的坐標(biāo)、高程、角度等相關(guān)數(shù)據(jù)要加以校核，還要對(duì)金屬結(jié)構(gòu)圖的尺寸數(shù)據(jù)加以測(cè)量，測(cè)量放樣與驗(yàn)收時(shí)的起算參數(shù)加以統(tǒng)一。針對(duì)弧形工作門(mén)測(cè)量?jī)?nèi)容要包括：支承的里程、傾角以及高程，弧門(mén)的作用半徑，側(cè)軌存在的偏距以及作用半徑，支鉸中心、底檻與啟閉機(jī)機(jī)架的有效里程與高程等。針對(duì)檢修門(mén)測(cè)量量包括：主軌、反軌、底檻的里程、高程等數(shù)據(jù)。安裝工作門(mén)埋件要可以借助預(yù)埋插筋來(lái)固定托架。施工可以將底檻放置于托架上，借助孔口中心線底檻的中心加以調(diào)整；在門(mén)槽兩側(cè)的中心線點(diǎn)上掛鋼線來(lái)加以調(diào)整，以保證底檻與門(mén)槽的對(duì)中；借助水準(zhǔn)儀測(cè)量底檻的高程。中部每隔0.5m的距離要設(shè)置一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，達(dá)到要求后加固。將主、反軌、門(mén)楣吊裝就位，主、反軌、門(mén)楣底部可能采用型鋼托起，調(diào)整埋件底部到達(dá)設(shè)計(jì)位置，借助拉緊器通過(guò)焊接使得埋件的上部連接到一期的插筋。在上部線架，使用吊線墜對(duì)埋件的垂直度加以調(diào)整，調(diào)整合格后，對(duì)于中部可以使用千斤頂或拉緊器加以調(diào)整。然后用盤(pán)尺對(duì)埋件的中心距與門(mén)槽中心距離加以檢測(cè)、以確定是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，如果發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，可將拉緊器焊在側(cè)面加以調(diào)整，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，還要對(duì)埋件加固。隨著土建工程的進(jìn)度，各門(mén)槽的預(yù)埋件在閘門(mén)場(chǎng)內(nèi)制作的同時(shí)，還要加以安裝。進(jìn)行安裝前，先按要依據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)出門(mén)槽中心線與高程點(diǎn)加以測(cè)量。在安裝各部件時(shí)，使用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼直尺等加以校準(zhǔn)，以將誤差控制在要求范圍內(nèi)。然后澆筑二期砼。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的平面控制點(diǎn)以及基線，借助全站儀測(cè)量出各軸線，在各條軸線埋設(shè)樁點(diǎn)。采用外控吊線墜法測(cè)量豎向。可以將首層地面四周的軸線點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后懸吊逐層向上來(lái)實(shí)現(xiàn)引測(cè),軸線與控制結(jié)構(gòu)的偏差要控制在合理的范圍內(nèi)。支模架結(jié)構(gòu)采用滿(mǎn)堂腳手架結(jié)構(gòu)形式，縱橫向間距90*90,采用一字扣件對(duì)接，擰緊扭力矩在40N.m-60N.m之間。柱澆筑混凝土前，拌和時(shí)要考慮到物料的坍落度，防止由于坍落度對(duì)混凝土質(zhì)量造成的不利影響。使用添加劑時(shí)，加入量要保證準(zhǔn)確。各類(lèi)材料要充分融合，以保證混凝土結(jié)構(gòu)不同部位的強(qiáng)度均勻。針對(duì)不同的澆筑層，要保證前后工序搭接長(zhǎng)度與間隔時(shí)間的科學(xué)合理；澆筑時(shí)還要結(jié)合氣候條件，對(duì)原料進(jìn)行升溫或降溫處理，以保證施工效果。如拌合可用水冷卻降低澆筑溫度。在氣溫較高的天氣施工，要單次澆筑厚度要適當(dāng)減少，還可采用分層澆筑的方式保證散熱效果，通水管也以降溫。

3.結(jié)束語(yǔ)

除險(xiǎn)加固是保證水利工程水閘安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效措施。部分水利工程由于年代久遠(yuǎn)，常年在高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，構(gòu)件發(fā)生了老化。對(duì)水閘實(shí)施除險(xiǎn)加固，要結(jié)合實(shí)際，制定出合理的施工方案，立足于經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性，為水閘的可靠使用創(chuàng)造有利的條件。

參考文獻(xiàn)

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作者:吳小軍 單位:中山市中順大圍工程管理處