水利工程建設中水閘施工與管理

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摘要：本文首先對水利工程建設中水閘施工管理的意義簡要概述，然后從開挖施工、土方建筑、拆除工程、砌筑施工、鋼筋混凝土施工、金屬結構設備安裝等方面闡述水利工程建設中水閘施工流程，從穩定問題、滲流問題、消能防沖問題等方面闡述水利工程建設中水閘施工難點，從施工準備、施工過程、導流施工等方面闡述水閘施工技術要點，最后從施工管理意識不足、施工管理方式落后、施工制度不夠完善、施工技術難度較大等方面分析水利工程建設中水閘施工存在的問題，并提出針對性施工管理措施。

關鍵詞：水利工程；水閘；施工流程；施工難點；技術要點

水閘修建在河道和渠道上,主要利用閘門控制流量和調節水位的低水頭水工建筑物。水閘關閉時可以攔洪、擋潮或抬高上游水位,以滿足灌溉、發電、航運、水產、環保、工業和生活用水等需要；水閘開啟時可以宣泄洪水、澇水、棄水或廢水,也可對下游河道或渠道供水[1]。

1.水利工程建設中水閘施工管理的意義

水利工程建設中水閘施工存在施工難度大、施工進度慢、分部分項工程多、施工環境惡劣等特點,若水閘施工管理不力,則必然會阻礙水利工程建設進度,甚至會導致水閘施工質量下降,可見水利工程建設中水閘施工管理具有重要施工意義。除此之外,水閘對提高人民生活便利和工業生產效率也具有重要作用,因此水利工程建設中水閘施工管理在經濟和社會方面也具有一定意義。

2.水利工程建設中水閘施工技術要點

2.1水閘施工流程

水利工程建設中水閘施工流程為：開挖施工→土方建筑→拆除工程→砌筑施工→鋼筋混凝土施工→金屬結構設備安裝[2]。2.1.1開挖施工。水利工程建設中水閘開挖施工主要分為土方開挖和石方開挖,土方開挖主要采用專業開挖機械設備和自卸車等運輸設備開展土方清淤工作；石方開挖主要采用手風鉆等鉆孔設備和炸藥進行爆破,而后同樣采用自卸車等運輸設備開展石方清理運輸工作。土方開挖過程中必須根據施工環境實際情況合理使用機械設備,以提高土方開挖效率,若施工環境比較復雜不適合機械設備進廠,可以采用人工開挖和膠輪車運輸的方式與機械開挖相互配合,彌補機械開挖方式的不足,共同提高水閘開挖施工效率。2.1.2土方建筑。水利工程建設中土方建筑施工首先需要跟布局設計圖紙和測量放樣結果明確相關建筑的高程、土體密度等參數,然后在土方建筑施工之前將地基周圍雜物全部清理干凈,將土體表層直接暴漏出來,而后對土體表面進行灑水、刨毛,以便于后來填筑的土層能夠與地表土層緊密結合到一起,最后才能在較為穩定和強度較高的土體地基上對土方建筑進行施工。土方建筑施工中必須嚴格按照分層填筑方法將每層填筑土厚度控制在0.4m左右,填筑完成后再使用相關設備將填筑土層夯實,若機械設備不適合在該環境下使用則應該采用人工夯實方法進行替代。2.1.3拆除工程。水利工程建設中拆除工程與開挖施工、土方建筑等流程都需要按照施工現場實際情況選擇機械施工或者人工施工方法,水閘施工區域內部存在的漿砌石、混凝土結構都必須拆除,主要拆除工程為溢流壩和閘墩。拆除工程施工人員可以先使用機械設備對整體結構框架進行拆除,具體部位的細節拆除工作機械很難完成,可以由人工拆除進行替代[3]。2.1.4砌筑施工。水利工程建設中砌筑施工主要選擇合適的漿砌石塊進行施工,所選漿砌石塊不能存在凹凸不平情況,而且石塊硬度和新鮮度也必須符合要求,這樣石塊砌筑過程中按照大面朝下原則,并采用人工插桿方式處理砌縫,即可保證該施工流程的質量達到預期要求。為了提高砌筑施工質量,可以采用合適的拌合機進行拌制,這樣可以提高砌筑施工石塊填筑砂漿的飽滿性[4]。2.1.5鋼筋混凝土施工。水利工程建設中鋼筋混凝土施工流程主要包括模板制作、模板拼裝、鋼筋綁扎、混凝土拌合、混凝土振搗、混凝土養護等工序。其中模板制作工序需要分別使用槽鋼、方鋼和方木等不同材料制作側模和內模的鋼模板和木模板,模板制作工程中必須嚴格控制各個材料的間距,具體按照強度、剛度試驗結果進行控制即可；模板拼裝工序需要在模板內部涂刷脫模劑,既要保證模板不會出現漏漿問題,又要保證模板后續拆除簡單,防止模板拆除過程中對混凝土結構造成損傷；鋼筋綁扎必須在施工現場進行現加工,鋼筋綁扎結束后應該做好標記,便于區分加工完成和未加工的鋼筋,該工序需要按照實際情況合理選擇焊接或者人工綁扎兩種施工方式；混凝土拌合主要在拌合站集合進行拌制,施工人員在拌合過程中必須保證混凝土下料對稱均勻；混凝土振搗工序需要盡量在施工過程中避免跑模、變形等情況的出現,振搗器不能與鋼筋結構碰撞；混凝土澆筑之前必須對其試塊質量進行抗壓強度檢驗,質量達到相關要求后按照拌合、振搗等要求進行澆筑即可,澆筑后需要進行草皮遮蓋以及灑水等養護,確保混凝土內外溫度差在控制范圍內,盡量減少混凝土結構裂縫的產生。水閘鋼筋混凝土施工現場如圖1所示。2.1.6金屬結構設備安裝。水利工程建設中金屬結構設備安裝流程主要對水閘閘門和其他預埋件進行安裝,安裝過程中主要使用平板拖車將金屬結構設備運至安裝位置,而后施工人員使用吊裝設備對各個金屬結構設備進行安裝。水閘金屬結構設備安裝施工現場如圖2所示。

2.2水閘施工難點

2.2.1穩定問題。水利工程建設中水閘穩定性不足會導致水閘與地基滑動風險增加,但是若增加水閘重量提高其穩定性又容易出現水閘地基變形情況。水閘運行過程中攔截大量水資源在閘門中,此時上游水位高于下游水位,水閘受到的水壓壓力過大,壓力作用下水閘存在向下游方向移動的趨勢,因此水閘建設過程中會增加其重量以提高水閘穩定性。但是水閘建設過程中并未處于正常運行狀態,此時水閘沒有受到水平方面的壓力,因此此時水閘垂直荷載容易超出臨界值導致地基變形。2.2.2滲流問題。水利工程建設中水閘滲流問題是指上下游水位差距過大情況下水閘與地基以及兩岸連接處位置在巨大的壓力作用下容易出現滲流情況,滲流會導致水閘底部受到一定的向上揚升力,進而導致水閘穩定性受到影響。若水閘建設過程中采用土基結構可以在某種程度上減少滲流問題,但是土基結構的使用會導致細顆粒土流失,最終勢必會產生閘基和兩岸土壤大量流失問題。2.2.3消能防沖問題。水利工程建設中消能防沖可以通過對稱開啟閘孔的方式減少折沖水流的出現,這樣可以防止水流對水閘下游防沖設施以及兩岸巖層土層造成破壞。水閘運行過程中,上游與下游水位差距過大,此時在水位差作用下下游防沖設施受到巨大壓力,若下游防沖設施造成破壞則水閘整體安全性會直接受到影響,因此水閘修建時會嚴格控制閘孔數量,而后通過控制閘孔開啟盡量保護下游防沖設施和兩岸巖層土層。

2.3水閘施工技術要點

2.3.1施工準備。水利工程建設中施工準備階段需要做好設計圖紙審核、技術交底、施工人員專業素養審核,確保施工單位具備水閘施工的能力,減少穩定問題、滲流問題、消能防沖問題對水閘施工的影響。2.3.2施工過程。水利工程建設中開挖工程、混凝土工程、金屬結構工程都必須嚴格遵循施工規范與要求,施工過程中應該盡量采用機械設備施工或者人工施工等方式提高施工效率,而且施工過程中必須做好質量檢測工作,確保水閘施工質量符合要求。2.3.3導流施工水利工程建設中導流施工必須合理選擇導流方案和截流方法,導流方案必須根據施工現場、施工技術進行選擇,盡量避免地形、水文等因素對水閘施工的影響以及坍塌事故的出現；節流方法需要先通過試驗嚴格其有效性,而后才能進行合龍。

3.水利工程建設中水閘施工存在的問題

3.1施工管理意識不足

水利工程建設中水閘施工人員沒有認識到管理工作的重要性,管理人員指定的水閘施工計劃沒有得到施工人員的認可,導致水利工程建設計劃執行效果不夠理想,施工人員的思想意識沒有及時調整,影響了水閘施工質量。

3.2施工管理方式落后

水利工程建設中水閘施工一般采用總承包制度,總承包單位需要將水閘施工工程分為各個分部分項工程交由各個分包單位施工,部分分包單位存在職責重合問題,因此一旦出現施工問題則容易出現相互推脫責任情況。3.3施工制度不夠完善水利工程建設中水閘施工管理規范不夠明確,導致施工問題的處理方法不能得到員工的認可,甚至會不斷增加員工矛盾,最終員工個人情緒失控,影響整個水閘施工工程的質量。

3.4施工技術難度較大

水利工程建設中水閘施工主要分為開挖施工、土方建筑、拆除工程、砌筑施工、鋼筋混凝土施工、金屬結構設備安裝工序,目前穩定問題、滲流問題、消能防沖問題是影響施工質量的主要因素,因此水閘施工技術難度較大。

4.水利工程建設中水閘施工管理措施

4.1加強施工管理重視程度

水閘施工管理人員必須認識到自身工作的重要性,積極提高自身管理水平,制定執行性較高的水閘施工計劃,計劃制定工程中盡量與施工人員進行溝通焦慮,從整體和細節上提高水閘施工計劃的可行性,盡量提高水閘施工規范性,避免安全事故出現。

4.2優化整體施工管理方式

水閘施工管理人員可以采用信息化技術手段進行管理,分包單位施工任務明確后按照信息化模型導入各個單位的施工任務,若施工單位出現施工問題或者安全事故,則根據信息化模型明確施工單位責任,減少責任糾紛情況。

4.3建立施工責任追究制度

水閘施工管理人員可以通過建立施工責任追究制度明確各個崗位員工的責任,出現施工問題則直接根據施工責任追究制度明確各個崗位人員責任,盡量保證施工問題處理方案和結果能夠得到員工認可,提高員工自我約束能力和施工技術水平。

4.4做好施工準備管理工作

水閘施工管理人員應該盡量在施工準備階段制定具體施工計劃,然后按照計劃準備好施工設備、材料,并對施工人員進行技術交底,施工設備和材料使用前必須進行專業檢測,確保水閘施工質量不受影響。

5.結論

綜上所述,水利工程建設中水閘施工管理可以通過加強施工管理重視程度、優化整體施工管理方式、建立施工責任追究制度、做好施工準備管理工作等措施,降低水閘施工難點,解決水閘施工技術要點,提高水利工程建設質量,推動我國水利工程事業的進步和發展。

參考文獻：

[1]周選.水閘施工要點及管理策略探究——以新泉獺形里水閘為例[J].水利科學與寒區工程,2021,4(03):168-170.

[2]李廣峰.水利水電工程中水閘施工技術與管理的研究分析[J].水電站機電技術,2021,44(05):71-73.

[3]徐瑩.芻議水利建筑工程中的水閘施工及其管理要點[J].居業,2021(01):169-170.

[4]劉亦鋒,陳夢雷.水利工程中水閘施工管理重點研究——以沙河生態閘壩為例[J].內蒙古水利,2019(04):55-56.

作者:吳英成 單位:惠州市水電建筑工程有限公司