关于河道除险加固工程中水闸的设计及运用分析--中国期刊网

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关于河道除险加固工程中水闸的设计及运用分析

发表时间：2020/11/19 来源：《基层建设》2020年第22期作者：王涛吴义方

[导读] 摘要：本文就水闸在河道除险加固工程后的设计和运用进行分析，并阐述了水闸施工过程中要注意的问题，以为类似工程建设提供可行性借鉴。

        中水北方勘测设计研究有限责任公司天津市 300222
        摘要：本文就水闸在河道除险加固工程后的设计和运用进行分析，并阐述了水闸施工过程中要注意的问题，以为类似工程建设提供可行性借鉴。
        关键词：河道；除险加固；工程；水闸；设计；运用
        引言
        水利工程项目在社会经济环境中扮演着重要的角色，它与人们日常生活有关。在水利工程项目中，水闸可以控制水位，对水路运输和洪水的控制具有重要作用。水闸建设包括闸室和上游与下游的衔接，水利工程项目中的水闸施工相对复杂。技术人员要研究水利工程项目的水闸施工技术重点，在水利工程项目中提高水闸施工质量。
        1水利工程建设中水闸工程施工现状分析
        水闸工程主要建设在水库、河道等的中心区域，主要用来拦截上游水资源、调节河道水位，根据区域需求来选择是否开闸放水，使水资源得到更好的利用。结合当前的工程实践来看，水闸主要可以分为涵洞式、开敞式等，不同水利工程项目可以结合实际进行针对性选择设计。由于水闸工程在日常运作时需要承担较大的水压力，施工规模通常也较大，整体施工难度相对较高，容易受到多方面因素的影响，因此在具体施工时，需要充分做好施工管理工作，及时突破施工过程中存在的各类问题。
        2工程概括
        位于某河本干上的水闸，控制流域面积314km²，排涝流量192m3/s，蓄水库容270万m3。预计灌溉面积2.7万亩，农田防旱改善31.4万亩。水闸因启闭机房及上、下游护坡、闸门、交通桥等均存在老化、破损，已影响闸身安全及正常运行。本次设计治理标准按5年一遇除涝标准，共疏浚河道长度45km，但受财力不足，排涝水位高程定位较高，断面设计标准低，部分桥梁建筑物未能改造，仍存在较严重阻水、壅水现象。该闸经专家鉴定为四类闸，应拆除重建。河道中存在的安全隐患因素诸多，水利工程自身功用需要发挥到极致，尤其像2020年夏季这样的季节影响，长期阴雨连天，洪水四处泛滥，淹没了不少家园。水闸在此发挥着不可替代的作用，也因此需要更加重视水利工程建设。
        3加固设计内涵
        3.1设计内容
        根据规范规定，此水闸主要建筑物为Ⅲ等中型水闸。拟重建闸室底板高程、总孔数、单孔宽分别为29.50m、5孔、6.0m，闸室为开敞式结构。闸墩顶部上游侧交通桥，桥面净宽设置为7.0m，桥面高程设定为37.0m；闸室总宽36.0m，上部设钢筋砼排架、启闭台及启闭机房。闸室上游侧布置16.0m长钢筋砼防渗铺盖，下游设17.0m长钢筋砼挖深式消力池，池深0.90m。在消力池后布置砌石海漫，长30m，后接8m长防冲槽，建筑物总长106m。
        3.2水闸选址
        闸址位置选择宜在地质条件良好的天然地基上，以减少基础处理费用，节约工程投资。拆除重建涵闸与设计相匹配，并尽量选择原闸址，以利供电系统、交通条件和管理设施，减少工程投资和工程占地，综合考虑原址拆除重建，重建焦桥闸在原闸下游位移20m以减少路桥影响。闸室底板高程选择谷河本干，闸址处河底设计高程29.50m，与河底平齐。
        3.3工作闸门设计
        闸门设计需综合考虑抗滑稳定性和抗渗稳定性，以确保闸室能承受上下游水位差造成的水平推力，避免闸室向下游滑动，导致水闸稳定性失衡问题。依照方案比选结果，焦桥闸闸门设计门型为露顶式平面定轮钢闸门，门体为实腹式等截面主横梁焊接构件，主材为Q235B，面板布置在闸上游侧。
        3.4闸室设计
        要保证闸基和两岸连接建筑物的稳定性，增加土的抗渗稳定性，避免在水位差较大时水闸因渗透变形，而危及水闸主体工程建设安全性。

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本次闸址选择综合考虑了水文地质条件、上下游水位差、闸室和两岸连接建筑物分布特点等，并综合考虑了闸室防渗设计、排水系统、闸基处理、两岸抗渗稳定等。还通过控制闸室总净宽度设计流量、闸孔径使用要求、水闸闸门形式等因素，整体解决了闸室安全问题。通过设计闸室、翼墙结构形式、尺寸设计和结构布置，在地基条件、地基承载力控制、地基妥善处理中，综合考虑了水闸设计结构强度、刚度。综合设计层面，出于环境保护、造型设计美观度、水闸服务河道水利建设和综合效益，全面发展了我国的河道水利工程。
        4水闸施工过程中要注意的问题
        4.1制定完善的管理制度体系
        在水闸工程施工管理中，管理方应该充分贯彻人性化管理理念，关注基层施工人员在参与施工活动中的具体感知与体验，及时消除他们在施工过程中出现的负面感知。这就需要施工管理人员使用人文关怀，拉近自身与基层施工人员之间的距离，除此之外，水闸工程施工管理还应该全面引入全过程动态质量管理制度，能够针对不同施工环节进行质量管理，充分保证工程的品质。
        4.2止水施工的注意事项
        防止漏水的维护方法在实施过程中较为复杂，施工人员必须具有针对性的完成目标防水工作，一般的防水方法如下：（1）水平止水。水平止水方法要求建筑人员在浇筑层之间设置止水片，并不能在止水片的高处设置施工缝。正常情况下，建筑员工使用塑料止水带，安装方法与上面所提到的沉陷缝填充方法相同。（2）垂直止水。在使用垂直止水法时，紫铜片材料是经常使用的一种止水片材料。紫铜片因自身的特性，需要施工人员进行退火处理，这对其延伸率的增加有积极的影响，并且有利于后续焊接工作的进行。在进行退火处理时，采用柴火退火法，然后再把紫铜片放入空气中冷却。第二，在预制混凝土槽板时，要充分考虑沥青井的形状，并且施工人员必须确保混凝土不撞到止水片，当止水片被混凝土掩埋时，如果要继续进行下一道工序，就必须清除污垢。
        4.3充分做好施工准备工作
        在后续水利项目水闸工程施工过程中，一定要做好施工准备工作，避免产生过多的额外成本。这也需要水利工程能够在水闸工程全面施工开始之前，针对水闸工程的施工细节内容进行全面的分析，同时还要汇总不同施工环节需要的材料设备资源和其他条件。施工即将开始时，管理人员也应该积极进行所有材料设备的清点工作，同时还要核对施工计划的各项内容，保证各项施工准备工作都已经做到位。在此过程中，如因突发情况需要进行设计变更，那么也应该结合已经确定的设计变更内容，做好相关材料与设备的准备，以保障整个水闸工程项目的顺利开展。
        4.4施工管理工作的完善
        健全的建设管理系统能够有效地保证水闸项目的建设效率。因此，建设部门要通过强化施工过程中的施工管理、建立健全的监督体系、及时监测施工改革环节，预防人为管理因素导致的质量问题。同时，为了减少工作人员的监督强度，提高监督效率，建设部门要带头引进信息化装备。第二，建设部门要改善企业雇用系统，培养工作人员的责任心和专业技术，以高质量建设队伍为核心，并根据员工的实际情况，建立完善的补偿和处罚体系。为激励员工的工作积极性，保证建设质量和进度，要向有优秀成果的员工提供经济或精神补偿。
        结束语
        本次水闸设计，立足既定水利工程建设和设计的基本要求，详细分析了水闸周围的水环境，并严格按照相关规范要求进行设计。与此同时，水闸的运用问题作为河道水利工程施工中的关键问题，必须采取有效的措施加以预防和处理，且还需将理论与实践相结合，最大限度地提高水闸设计质量和运用。
        参考文献：
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        [3]杨国军.水利水电工程中水闸的施工技术与管理[J].工程技术研究，2017（8）：150-151.