張凱
貴州思路工程有限公司 貴州貴陽 550000
水閘是一種利用閘門蓄水和排水的低水頭水工建筑物。它主要建在河道、運河系統(tǒng)、水庫、海洋和湖岸。水閘包括上游連接段、下游連接段和中間的閘室組成,結構較為簡單,但是功能非常基礎而重要。水閘兼有擋水功能和泄水的作用,在日常的使用中,水閘一般用以調節(jié)水位、控制水流流量等,以滿足水利事業(yè)的各種生產發(fā)展要求[1]。
其按功能分類,共分為:節(jié)制閘、進水閘、排水閘、擋潮閘、分洪閘、沖沙閘共計六類,其名稱基本能解釋其功能作用,在水利水電工程中水閘的使用效能也是非常強大的。
(1)閘門關閉。當閘門關閉止水時,上下游水位差引起的水平推力,閘室將承受這一壓力使閘室向下游滑動。在上下游水位差的作用下,水將從上游沿閘基滲出,繞過兩岸的連接建筑物,根據上下游水位差、閘室和兩岸連接建筑物的布置等因素,在閘室上下游設置完整的防滲排水系統(tǒng)。
(2)閘門打開。當閘門打開排水時,閘門室的總凈寬度必須能夠通過設計流量。閘門的孔徑應根據使用要求、閘門形式和工程投資進行選擇。由于水流流態(tài)復雜,流速較高的因素,水利水電工程兩岸的河道和河床都容易被水流沖刷,因此需要采取有效的消能防沖措施。
平原地區(qū)修建的水閘基礎多為軟土地基,承載力小,壓縮性高。在水閘自重和外荷載的作用下,會產生沉降或不均勻沉降,導致閘室或翼墻沉降和傾斜,在水流的影響下會產生滲透壓力,不利于閘基與兩岸連接建筑物的穩(wěn)定連接,尤其是建在軟土地基上的水閘,由于土質抗?jié)B穩(wěn)定性差,可能會發(fā)生滲透變形,甚至造成結構斷裂,導致閘門不能正常工作。閘室的設計需要保證有足夠的防滑穩(wěn)定性,才能有效承受在水閘關門的時候所受到的水平推力。水利水電工程施工的地基往往不穩(wěn)定,也會導致土地的抗?jié)B穩(wěn)定性不強,故而在實際的施工中,因為不重視打牢地基導致水閘整體的穩(wěn)定性受到影響的案例也不在少數[2]。
在實際的水閘施工過程中,因為沒有做好規(guī)劃導致的施工問題也非常多,比如,開挖施工是水閘施工的重要組成部分,僅次于基礎的地基施工。其產生的主要技術問題是水閘必須滿足一定的規(guī)模,以確保它能夠運載水庫中的水。但現實的問題是,開挖也不能挖掘面積太大,因為水閘建設本身是一項巨大的工作,其資源的利用已經非常多,在這種情況下,如果挖掘面積太大,很容易增加基礎施工成本。面積越大,成本上升的程度就越高??紤]到經濟問題,有必要嚴格測量開挖面積。施工場地外修建圍堰擋水,機械設備難以進入。用挖土機開挖不經濟,此外,鋼板樁設計在外側,加上河道中有很厚的拋石,打樁比較困難。在這種情況下采用排水開挖過程中卻會造成堤壩坍塌。
只有在地基質量優(yōu)良的情況下,水閘的質量才能得到保證。如果地基質量不夠好,那么上面的水閘施工質量也會有很大的問題。首先,要建一個合格的地基,在基礎施工中需要做好質量控制,不能讓任何環(huán)節(jié)出現問題,其次,在基礎施工后,對基礎進行嚴格的檢測。即使在施工過程中進行嚴格的管理,還是要做好檢測工作,否則很容易出現問題,只有合格的基礎才能投入使用。最后,隨時準備修理。由于水閘的特殊性,每時每刻都需要承受巨大的壓力,因此地基很容易出現問題,所以維修小組應隨時做好準備,盡快修復各種臨時發(fā)生的問題[3]。
水利水電工程本身就是一種復雜性極高的工程,因此在實際的技術規(guī)范過程中,需要加強技術的管理,并隨時做好技術培訓。一般情況下,需要制定嚴格的技術管理規(guī)范,第一步,做好施工圖紙的審查,通過審查圖紙看看技術是不是規(guī)范合理,并了解水閘施工技術設計要求,通過現場勘測和圖紙設計審查相結合,分析圖紙設計是不是符合實際的施工要求。第二步,做好施工方案設計和施工方法確定。在實際的施工管理中,通過技術的優(yōu)化確定最后的實施方案。通過了解施工工藝和施工現場的具體情況,確定施工流程,并做好施工的大體安排,未來在施工中,就要按照這一個流程來走,以保證工程施工的嚴明合理。
在實際的施工中,施工人員要多學習多總結,并不斷提升自身的管理水平和眼光的開闊性,加強技術的介入,盡可能多采用最新的計算機輔助施工技術,提升水利水電工程施工管理的精細化程度,通過采用BIM技術實時呈現施工地水利水電工程的開展具體情況,并以此作為技術更新和方案優(yōu)化的基礎,同時,測繪新技術在水利水電工程中的應用也非常廣泛,通過GPS 全球定位系統(tǒng)技術、全數字化測圖系統(tǒng)技術等的應用,提升工作效率,從源頭上提升工程的效率和施工效益,降低企業(yè)成本并提升經濟效益。
總而言之,水閘是水利工程的重要組成部分,水閘施工技術是水利工程建設施工中的常見技術。水閘的建設施工質量與安全是影響水利工程整體施工質量與安全的關鍵因素。因此,建設施工單位與施工人員必須要重視和應用水閘施工技術,進而實現水利工程整體質量與安全的有效提升。