摘要:水闸施工作为水利水电工程中的重要施工内容,它的施工水平直接影响整体工程建设质量,故而应强化水闸施工效果。在此之上,本文简要分析了水利水电工程中水闸施工技术的必要性,并分别从混凝土施工技术、水闸开挖技术、水闸支护加固技术、水闸导流施工技术等方面,对其施工关键点展开讨论。
关键词:水利水电工程;水闸施工技术;支护技术
前言:水闸是水利水电工程中具备挡水、泄洪功能的水工建筑物。在具体施工阶段应采取有效措施提升施工质量,并保证每一项施工技术都能发挥出真正的作用,进而为水利水电建设项目的高质量发展提供重要助力。同时,还应做好水资源合理调配与利用工作,促使水闸在水利兴建事业中展现出实践价值。
一、水利水电工程中水闸施工技术的必要性
(一)提高发电效率
我国由于人口众多,导致水资源利用需求也较大。但从当下水源利用现状来看,水资源匮乏与电力需求仍是我国亟待改进的发展问题。而通过水闸施工技术的参与能促使高地势水源储备较高的势能,进而将其转化为可用电能,满足人们对于电能的迫切需求。另外,水闸施工还能降低水力发电中水源的消耗量,促使水力发电逐渐展现出绿色发展特点,这也有助于提高我国水力发电效率,确保人民群众获得高质量生活。因此,做好水闸建设工作是保障水利水电工程质量的首要前提。
(二)科学管理河道
水闸通常需在河道中予以施工。尤其对于流通量较大的可供船只经过的河道,可利用水闸改变船只航向,进而防止某一时间段内出现船只数量超标问题引发不良后果。因此,水闸施工技术还能适当增加河道管理的科学性,保障船只通行安全。另外,还能对河流流淌速度起到一定调节作用,防止河流湍急对船只带来不利影响[1]。
(三)强化防洪效果
我国各个地区除了地域环境存在差异以外,其气候条件也有显著区别。好比南方地区的年降雨量一般保持在800mm左右,且在夏季雨量较大。而北方地区多半地区集中在七八月份降雨,并且年降雨量往往低于800mm高于400mm。对此,若能高度重视水利水电工程水闸施工效果,将有利于优化水闸防洪效果,从而避免因降雨量过多引发洪灾等严重后果。同时,还应根据不同地区的实际需求适当增设水闸数量,尤其在水位偏高区域内,应重调水闸状态,以免发生灾害造成民众遭受生命财产损失。
二、水利水电工程中水闸施工技术的关键点
(一)混凝土施工技术
水闸能起到抬高水位、防洪减灾、冲沙排涝等效用,这也表明水闸施工质量是当前水利建设过程中尤为重要的施工环节。其中在混凝土施工技术实际应用中,施工人员应落实好下述三处内容:
其一,材料选择,任何工程项目中所选用的混凝土材料都是影响工程质量的直接因素。对此,相关人员应根据水闸建设要求选择适合的混凝土材料。虽然水闸施工中使用的混凝土数量并不大,但相比其它项目,水闸施工中对于混凝土外在形象的要求较高。所以,应以细度模数≤3.0,且≥2.4的砂料为主,碎石粒径不宜高于40mm。至于水泥原料应以普通硅酸盐水泥为主。只有保证混凝土原料质量过关,才能提升水闸建设质量。
其二,混凝土浇筑,水闸混凝土浇筑需采用逐层浇筑以及平铺台阶法融合施工的手段保证混凝土实现高质量建设。其中浇筑时,可将泥料厚度控制在20mm到30mm之间,之后在水闸基面上予以浇筑,其逐层浇筑的厚度不宜高于500mm,且尽量超过300mm。至于平铺台阶法在交叉施工时,其混凝土台阶坡度需≤1°,宽度应>1m。
其三,处理混凝土施工缝,针对混凝土施工缝,施工人员可借助沥青油在施工缝内进行涂抹,之后再利用金属止水片在施工缝两侧进行长度≥2cm的搭接处理,最后可在上方覆盖一层橡胶止水带,这样可避免施工缝后期出现质量缺陷削弱水闸实用性。
(二)水闸开挖施工技术
水利水电工程中的水闸施工技术还包含开挖技术。由于水闸开挖量较大,故而施工人员在开挖作业阶段应按照具体开挖方案逐步落实施工内容。其中具体应按照“先清理施工区域内的植被,后进行表土开挖,最后借助机械开挖法对保护层土方实施开挖”顺序,确保整体开挖工作的顺利进行。在选择机械设备时应根据具体开挖土方量确定挖掘机容载量。比如在梅家河涵闸施工中,其尺寸为2.2×2.0m,水闸开挖深度在2.3m范围内,土方量为500m3,对此,在选择运土车辆时应从成本、效率角度,确保车辆数量与容载量符合水闸开挖施工要求。
至于基坑开挖施工,应注重水闸通道的预留。其预留通道宽度不宜低于5m,并在基坑边坡处铺上一层厚度为200mm的碎石料,两侧增设钢管,进而增加水闸开挖施工的安全性,提高施工效率,必要时还应在开挖区域内设置“警示牌”,帮助土方运输车辆明确通行路线[2]。
(三)水闸支护加固技术
以石榴岗净宽为13.5m的河流潜孔式平板闸为例,在具体施工阶段采用支护加固技术时,所制定的支护方案内容如下:水闸左岸处针对开挖深度为10.5m左右的河道应设置三道预应力锚索,其右岸开挖深度未超过10.2m的河道,预应力锚索数量应保持在一道或者两道。在计算支护剖面时,还应考虑锚段抗滑性,从而得出切实可行的支护方案,最终为支护桩的安装与建设提供重要辅助作用。
在临时支护过程中,可以43×1800mm尺寸锚杆作为主要支护设施,将其间距保持在8m,误差应处在±15cm,并且在安装锚杆阶段,保证锚杆尾部高于支护层面3m,最后需对临时支护实施100cm的喷浆处理,以此提高支护水平,在保证基坑安全的基础上提升水闸施工质量。同时,还应合理安装金属框架,促使整个结构工程的施工水平得到有效提高,避免影响水闸施工效果。
(四)水闸导流施工技术
水闸导流施工技术的应用是增强水闸施工安全性的重要部分。由于水闸需面对不同水量冲击与水文条件的干扰,故而应保证在实际应用阶段展现出一定优势。其中水闸导流施工需充分考虑到水域地区的水文特征与水量大小,由此增加水闸的实用性。在水闸导流施工环节,具体需从以下两个方面进行:
(1)制定导流规划,在水闸导流施工初期,设计人员应根据地域特征与水流变化规律制定科学的导流施工规划,之后再根据导流施工内容完成水闸建设任务。其中在布置围堰时,由于施工场地的复杂性,故而需将其设计在主流岸边,但这种施工方式将降低边坡的稳定性。因此,设计人员需在导流施工规划中提出“河床束窄”的建议,保证围堰施工长期处于安全保障下。
(2)优选导流方法。施工人员在水闸导流施工期间,还可利用“建模”的方式对水闸施工现场的各种情况进行模拟实验,之后可依靠模型演练的方式确定最佳导流方式,为后续水闸的实践应用创造有利条件,保证水闸施工材料数量的最小化浪费。
结论:综上所述,水利水电工程中的水闸施工技术作为主要施工内容,它的施工效率与质量的提高是当前水闸建设的基本要求。同时,还应从混凝土施工技术、开挖施工技术、支护加固技术、导流施工技术等方面着手,促使水闸在建成后能在水利发电中突显出一定优势,为水利水电工程的可持续发展奠定坚实的基础。
参考文献:
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[5]李刘双.砂置换型水泥搅拌桩在大液河水闸工程中的应用[J].广东水利水电,2020(03):72-76.