水闸除险加固工程的施工技术分析

发表时间:2020/10/13   来源:《工程管理前沿》2020年6月第18期   作者:王 飞 韩兆振
[导读] 对水闸除险加固,要充分对水闸病险部位进行分析评测

         王  飞  韩兆振
         中原大河水利水电工程有限公司    河南省  濮阳市 457000
         
         摘要:对水闸除险加固,要充分对水闸病险部位进行分析评测,对设计资料进行复核和对所面临的问题进行试验检测,试验检测主要以混凝土结构、基础、闸门、启闭系统和其他检测为主。水闸的除险加固需要满足防洪、灌溉和供水需要,同时也要保证水闸安全运行,并能够以最小的经济成本获得最大经济效益,为其它除险加固工程提供借鉴意义。
         关键词:水闸除险;加固工程;施工技术;分析?
         1导言
         水闸除险加固时影响水利工程使用寿命和运行效率的决定性因素,但是工程日常运行管理中未对水闸检查和维修予以重视,造成其病害日益严重,影响范围不断扩大。同时,因为管理体制的缺陷和技术水平限制,使得水闸除险加固效果不甚理想。
         2水库的常见病害
         1.1坝体渗透
         国内小型水库中有相当数量建设于20世纪50—70年代,受当时施工技术和管理水平的制约,有的水库在建设过程中甚至没有进行正规的规划与设计,很多施工方案都是“摸着石头过河”的产物。在这些因素的影响下,坝体渗透是最为常见的。一般来说,坝体渗透问题的产生原因是水库受到长期侵蚀,若未对此类问题进行及时有效的解决,就容易引起堤坝塌陷的严重后果。
         1.2坝体结构病害
         坝体结构病害的产生原因多为年久失修,此类问题出现后,坝体的稳定性、结构强度、刚度、防洪功能均会大幅下降,进而引起如裂缝、滑坡、排水溢洪等常见的土石坝问题。如果没有对这些问题给予足够的重视或未能进行及时有效的排除,往往就会引起严重的后果。随着我国水利事业的不断发展,除险加固技术水平不断提升,小型水库在运行过程存在的各类问题基本能够得到及时的发现和解决,有效避免了水库病害的大规模出现,为下游地区人民群众的生产生活秩序、生命财产安全提供了有效保障。
         3施工前控制
         (1)选择资质齐全,条件合格的施工队伍和工程监理机构。施工队伍的素质高低,是工期能否按期完成,工程质量有无保障的关键所在,必须从技术素质、人员构成、经济实力、过往工程的质量、工期信誉等多方面进行审核、考察,并经选择后再作决定。工程进度能否跟进,工程质量有无保证,不光要有好的施工队伍,还要有一个认真负责的工程监理机构来进行控制。工程监理的主要职责是四控制,即,质量控制、工期控制、安全控制和投资控制。所以,施工进度能否及时跟进与工程监理的控制程度有极为密切的关系。(2)制定切实可行的施工组织设计方案。施工组织设计方案的主要内容是,质量如何保证,工期如何保证,安全如何保证,这些要拿出具体的实施方案。对其中的施工进度总计划的制定,要包括的主要几大要素有:时间、分部分项工程、土建部分、安装部分等等,做到时间要体现分部分项,分部分项要突出时间。具体可以塘尾分洪闸除险加固工程的总进度计划为例。(3)认真做好开工前的图纸会审工作。图纸会审虽不直接关系到工期,但却可以影响到工期。如果开工前图纸没有审核清楚,就盲目开工,施工中出现了工程质量问题,需要返工整改,势必就会影响工期。因此,切不可忽视图纸会审这一环节。
         4小型水库除险加固技术的应用
         在小型水库除险加固工程中,除险加固技术主要应用于土石坝防渗处理、滑坡处理、裂缝处理3个最为常见的土石坝病害环节,其具体应用如下:
         4.1土石坝防渗处理
         在小型水库除险加固工程中,土石坝防渗处理是较为复杂的一项。首先要进行的是混凝土防渗墙的修筑,混凝土防渗墙具有加固土石坝、提升坝体抗渗能力与抗剪能力的作用。在防渗墙施工过程中,技术人员应重点做好受力分析,这一点在深坝体防渗墙修筑施工中尤为重要。由于坝基防渗墙会受到来自水冲击力、坝体自重的双重影响,所以堤坝本身容易出现变形进而引起渗透问题。

故而在防渗处理的过程中,工作人员一方面应保障混凝土防渗墙的修筑质量,同时也应注意完成高喷射灌浆防渗墙的修筑,此类防渗墙的应用较为广泛,技术也比较成熟,施工进度为一般防渗墙的二十余倍。但在实际操作时,应确保施工技术水平满足设计要求,否则将无法全面发挥其除险加固的积极作用。一般来说,在采用高喷射灌浆防渗墙时,深度与宽度的选择应以施工标准、坝体实际情况为依据,以便使施工成品的使用性能更具针对性。
         4.2土石坝滑坡处理
         小型水库土石坝滑坡的产生原因多为工程用土料选择不合理、填筑压实密度不足、坝基有软土夹层或坝坡过陡。针对问题的产生原因,除险加固工程中可通过增加下部承重能力的办法使土石坝的防洪能力得到调节。由于湿陷性或软泥土层极易诱发滑坡,故而在施工过程中可于坝基处修筑一道抛石固脚的防滑齿墙。齿墙必须高于地基表面,以便在回填后获得更好的压重平衡的效果,在防滑墙、平台间形成一层反滤层。另外,在土石坝坝身完好、滑坡出现于堤坝上游且存在局部塌陷的情况下,可在降低储水位后采取适当的排水措施清除松动的土体,提升土石坝的透水性,使相关问题得到自行修复。
         4.3土石坝裂缝处理
         裂缝是土石坝最为常见、危害最为严重的一类病害,在此类问题的处理上,除险加固技术一般采用开挖回填的方法。在施工开始前,技术人员应对土石坝裂缝程度进行观察,若裂缝较小,则将初步开挖深度控制在100cm以内,如果在开挖过程中发现裂缝停止发展,可由缝口灌入一般的细砂壤土,再以木棍夯实。根据以往的施工经验,在大多数情况下,开挖深度应控制在30cm以内,随后进行回填与夯实,以便使新旧土得到顺利混合和衔接。另外,确定裂缝处理的直径也是土石坝裂缝处理工作中的重要环节,一般来说,若裂缝深度在500cm以内且无继续,可采用台阶式开挖坑槽,在回填的过程中将台阶逐一削去,保持梯形断面,让原坝体、回填土料基本吻合。总的来说,裂缝处理的深度、宽度是决定除险加固质量的关键因素,施工与技术人员必须对这两项内容进行实地勘察,以便获得最优的加固效果。
         5土石坝除险加固施工技术要点
         5.1铺设施工
         在铺设施工中,铺设厚度会对施工效果产生明显的影响,所以技术人员应结合水库库区、覆盖层深浅、黏土土料性质等实际情况对施工材料进行合理选择,针对不同土体采用针对性的施工材料。一般来说,细砂的厚度较小,在采用细砂进行铺设时,可采用高喷射灌浆技术,从而在精确控制铺设厚度的同时获得最为理想的加固效果。
         5.2灌浆施工
         灌浆施工的重点在于工序的合理选择,工作人员在施工开始前应做好充分准备,尤其是要做到灌浆施工材料的科学配置,灌浆结束后做好封浆工作,以免出现漫灌或漏灌问题。与此同时,设计人员应对施工方进行技术交底,使其充分了解设计图纸的各项要求以及土石坝原有结构基础的具体情况,在避免破坏原有成果的同时合理确定开挖深度与宽度。另外,灌浆施工结束后应及时开展排水工作,合理设置排水管道,避免坝体灌浆施工因排水不畅而无法获得应有的加固效果。
         5.3填充施工
         填充施工质量决定着坝基质量,故而在施工开始前,设计人员应会同技术人员对现场的实际情况进行再次勘测,以便实现施工方案的最优化。为使坝体密度得到有效控制,应注意做好坝料的合理选择并预先开展碾压试验,以试验结果为依据确定年啊方法。除通过碾压方式对坝体密度进行控制外,也可以采用振冲压实法完成填筑,该方法一方面可以避免损害原有土体,另一方面也能发挥加固和夯实的作用。
         6结语
         综上所述,水闸除险加固对于水利工程建设和运行具有重要作用,可延长水闸的使用寿命,并保证周边居民安全,同时水闸也是水利工程重要组成部分,需注重其日常维护,保证其运行性能,这样才能提升其经济效益和社会效益。
         参考文献
         [1]吴莉,华艳.水库除险加固工程常见问题探究及应对措施[J].中国新技术新产品,2016(12):109-110.
         [2]潘华俊.水库除险加固工程实施过程中常见问题探究[J].中国高新技术企业,2015(04):116-117.
        
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