摘要:水閘是調(diào)節(jié)水利、合理配水的重要設(shè)施，對(duì)于充分發(fā)揮水利工程效益、維護(hù)工程穩(wěn)定均起著重要作用，由此可見(jiàn)水閘施工是保證水利工程效益的關(guān)鍵施工點(diǎn)。基于水閘施工對(duì)水利工程的重要作用，文章以某水閘除險(xiǎn)加固施工為例，對(duì)如何在水利工程中開(kāi)展水閘施工技術(shù)進(jìn)行分析，希望能為相關(guān)人士提供些許參考作用。
關(guān)鍵詞:水利工程;水閘施工;施工技術(shù);應(yīng)用
廣豐縣團(tuán)結(jié)水閘工程位于廣豐縣沙田鎮(zhèn)十六都村境內(nèi)、豐溪河支流十五都港下游，距廣豐縣城約22km。閘址控制流域面積370km2，最大過(guò)閘流量2000m3/s，設(shè)計(jì)灌溉面積為6400hm2，為饒豐灌區(qū)的骨干工程，是一座以灌溉為主的大型水閘工程。工程現(xiàn)狀主要由左岸灌溉進(jìn)水閘、左岸溢流壩、泄洪閘、右岸溢流壩組成。工程運(yùn)行至今，由于種種原因，目前工程存在諸多險(xiǎn)情與安全隱患。針對(duì)此種情況，本工程對(duì)水閘進(jìn)行泄洪閘的除險(xiǎn)加固。
一、拆除施工
工程首先拆除水閘中存在隱患的部分，施工主要為:漿砌石、混凝土及鋼筋混凝土拆除等。漿砌石拆除主要采用挖機(jī)直接拆除。混凝土及鋼筋混凝土拆除主要采用挖機(jī)安裝破碎錘拆除，對(duì)挖掘機(jī)無(wú)法作業(yè)的局部有可能影響原建筑物安全的地方及招標(biāo)文件要求人工拆除的地方，采用風(fēng)鎬配合人工進(jìn)行混凝土鑿除，鋼筋利用氣焊切斷割除，拆除棄料由自卸汽車運(yùn)輸至指定的堆存點(diǎn)運(yùn)至棄料場(chǎng)堆放。
二、土方工程施工
2.1土方開(kāi)挖
土方開(kāi)挖采取分層式開(kāi)挖模式，在開(kāi)挖的過(guò)程中，施工面需要構(gòu)建出向外傾斜的坡度，從而利于開(kāi)挖過(guò)程中的排水需求，挖土機(jī)在開(kāi)挖前需要對(duì)可能造成的滑坡及崩塌進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)于存在較大坍塌風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū)，開(kāi)采取放大開(kāi)挖坡度的當(dāng)時(shí)，提升開(kāi)挖的穩(wěn)定性，避免塔防事故。在開(kāi)挖過(guò)程中還應(yīng)密切注意土層情況，如果發(fā)現(xiàn)裂紋等異常，需要本著安全第一的原則，及時(shí)撤離人員及設(shè)備。對(duì)開(kāi)挖后的可利用料采用8t自卸車裝運(yùn)至指定地點(diǎn)卸料、攤平堆存;對(duì)開(kāi)挖后需外運(yùn)的棄料采用8t自卸汽車運(yùn)輸至指定棄料區(qū)進(jìn)行棄料處理。岸坡使用機(jī)械開(kāi)挖土方時(shí)，實(shí)際施工的邊坡坡度適當(dāng)預(yù)留修坡余量，再用人工進(jìn)行坡面修整，以滿足施工圖紙要求的坡度和平整度[2]。基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)，為了減少機(jī)械開(kāi)挖對(duì)建基面的破壞，確保建基面完整，機(jī)械開(kāi)挖時(shí)預(yù)留建基面以上10～20cm厚土層，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工前，采用人工開(kāi)挖修整至設(shè)計(jì)基面高程，并及時(shí)在建基面澆筑墊層混凝土以保護(hù)建基面。
2.2土方填筑
土方填筑采用分層分段填筑、段間流水的作業(yè)方式。段間流水以3個(gè)作業(yè)段為一流水，流水順序?yàn)檫M(jìn)卸料、攤鋪→碾壓→質(zhì)量檢查。本工程填筑土料均采用自卸汽車運(yùn)輸?shù)交靥罟ぷ髅嫘读希靥罟ぷ髅妾M窄部位采用人工攤鋪，當(dāng)寬寬度滿足機(jī)械攤鋪時(shí)，采用推土機(jī)鋪料。土方填筑時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)邊線外側(cè)各超填一定余量:人工鋪料為10cm，機(jī)械鋪料為30cm。填筑到設(shè)計(jì)高程后，削坡到設(shè)計(jì)要求斷面。大方量土方填筑碾壓施工時(shí)，土料由推土機(jī)攤平后，用12T振動(dòng)碾分層碾壓密實(shí)，每層填筑筑厚度≤30cm。土料填筑應(yīng)基本保持均衡上升，并設(shè)專人隨時(shí)拾撿土料中的草根等雜物。卸載部位采用推土機(jī)攤鋪，推土機(jī)碾壓。局部邊角部位采用人工攤鋪、人工使用打夯機(jī)夯實(shí)。填筑鋪料采用推土機(jī)配合人工攤鋪。根據(jù)碾壓設(shè)備的不同和以往施工經(jīng)驗(yàn)，鋪料厚度可比壓實(shí)后的厚度高2～10cm，最終施工時(shí)的鋪料厚度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)確定。土方填筑采用機(jī)械分片、分段碾壓，相鄰作業(yè)面搭接碾壓寬度:平行于軸線方向≥0.5m，垂直軸線寬度≥3～5m;段間垂直于軸線方向的接縫以斜坡相接，接合坡度根據(jù)高差不同采用1∶3～1∶5，高差大時(shí)用緩坡。分塊填筑時(shí)，對(duì)塊間接坡處的表面松土(根據(jù)填筑的上升速度)鏟除至已壓實(shí)合格的土層為止。坡面須經(jīng)刨毛處理，并使含水量控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，然后才能繼續(xù)鋪填新土進(jìn)行壓實(shí)。土料壓實(shí)作業(yè)時(shí)，填筑面略向外側(cè)傾斜，以利排除積水。下雨前用塑料雨布覆蓋，防止雨水下滲，雨后將填筑面晾曬至合格含水量范圍后，才能復(fù)工。為保持土料正常的填筑含水量，降雨時(shí)不宜進(jìn)行填筑。當(dāng)風(fēng)力或日照較強(qiáng)、土料含水量偏低時(shí)時(shí)，采取在取土料場(chǎng)或堆存利用料場(chǎng)噴灑水霧對(duì)土料進(jìn)行潤(rùn)濕或堆筑“大牛”保水方式，以保持土料合適的含水量。當(dāng)土料含水量偏高時(shí)，采取對(duì)土料進(jìn)行翻曬處理降低含水量至合格要求。
2.3建筑物部位土方回填
回填前采用泥漿刷涂涵混凝土結(jié)構(gòu)與填土結(jié)合面，確保混凝土結(jié)構(gòu)與回填土的結(jié)合緊密[3]。建筑物兩側(cè)填土，應(yīng)保持均衡上升。涵管頂上方2.0m土方回填采用人工或蛙式打夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí)，2.0m以上回填土采用機(jī)械壓實(shí)。回填土應(yīng)分層碾壓密實(shí)。新老土銜接處銜接部位壓實(shí)一定要到位。
三、混凝土結(jié)構(gòu)施工程序及方法
3.1模板安裝
根據(jù)安裝前的測(cè)量尺寸以及控制點(diǎn)進(jìn)行安裝，為保證模板安裝強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)固性，以及結(jié)構(gòu)物安裝完成后的形狀、位置與設(shè)計(jì)要求相符等，需要在安裝的同時(shí)設(shè)置臨床固定裝置，避免模板出現(xiàn)傾覆、形變等情況。模板在進(jìn)行安裝之前需要將覆蓋于其表面的雜物充分清理干凈，在安裝過(guò)程中，需要及時(shí)檢測(cè)，對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)形變的模板，需要進(jìn)行立即矯正。同時(shí)為保證模板的平整性，需要在其表面涂抹脫模劑，并涂刷保護(hù)涂料，木模板需要采用石蠟等保護(hù)材料進(jìn)行涂抹。同時(shí)在安裝后，為避免澆筑漏漿，需要檢查模板的接縫處是否嚴(yán)密，在澆筑時(shí)還需采取巡視監(jiān)督，強(qiáng)化監(jiān)管效果。在安裝大體積模板時(shí)，需要嚴(yán)格控制偏差，嚴(yán)格控制在現(xiàn)行大模板偏差要求的范圍內(nèi)，并根據(jù)這一偏差范圍進(jìn)行驗(yàn)收，在安裝時(shí)必須嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)操作流程規(guī)范進(jìn)行操作。
3.2鋼筋定位安裝
鋼筋首先在鋼筋廠進(jìn)行加工，質(zhì)檢合格后出廠，出廠后到現(xiàn)場(chǎng)加工成成品，并嚴(yán)格驗(yàn)收，根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案將成品根據(jù)用途、型號(hào)進(jìn)行編號(hào)，捆扎后，統(tǒng)一類型的鋼筋成品統(tǒng)一安放，由人工或運(yùn)輸工具，送至倉(cāng)庫(kù)中，分類安放后，由專門(mén)的庫(kù)管人員進(jìn)行統(tǒng)一管理，根據(jù)施工計(jì)劃放料。鋼筋在正式安裝之前，需要詳細(xì)分析施工設(shè)計(jì)圖等，明確安裝尺寸以及具體位置，進(jìn)行測(cè)量放樣，之后根據(jù)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行放線標(biāo)點(diǎn)，根據(jù)測(cè)量及控制點(diǎn)進(jìn)行定位安裝。在安裝時(shí)，需要設(shè)置支撐鋼筋，之后根據(jù)受力與分布鋼筋的走向進(jìn)行穿插安裝。對(duì)于位于底層或是周圍相鄰有澆筑后露頭的鋼筋，需要先將露頭部分通過(guò)扳手進(jìn)行校正，之后重新進(jìn)行安裝。鋼筋位置、兼具、鋼筋尺寸等都需要嚴(yán)格滿足圖紙的要求。現(xiàn)行的水工施工規(guī)范進(jìn)行操作，此外在正式進(jìn)行鋼筋安裝操作時(shí)，為確保保護(hù)層能夠滿足設(shè)計(jì)規(guī)定，在鋼筋和模板的間隔區(qū)域增設(shè)混凝土墊塊，這些墊塊的強(qiáng)度至少為保護(hù)層的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要將墊塊通通過(guò)預(yù)埋的鋼絲將其與鋼筋進(jìn)行錯(cuò)位捆扎，在多排鋼筋中，通過(guò)短鋼筋進(jìn)行支撐，確保布置位置的穩(wěn)固性。鋼筋的接頭部位需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙通過(guò)焊接或者鋼絲綁扎的形式進(jìn)行搭接，搭接的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)要滿足設(shè)計(jì)要求，如果通過(guò)焊接試驗(yàn)，并征得設(shè)計(jì)師的統(tǒng)一后，可通過(guò)電渣壓力焊等新工藝進(jìn)行焊接。鋼筋的接頭不問(wèn)的強(qiáng)度必須滿足設(shè)計(jì)要求，如果鋼筋存在質(zhì)量問(wèn)題，需要更換鋼筋時(shí)，必須先向監(jiān)理及設(shè)計(jì)師提前匯報(bào)，征得同意后進(jìn)行更換，新更換的鋼筋必須與原鋼筋是統(tǒng)一型號(hào)，直徑與原鋼筋的差異范圍在±4mm，強(qiáng)度等級(jí)不能低于原鋼筋。鋼筋架子在搭設(shè)完成后，需要安排監(jiān)管人員，定期監(jiān)視，尤其注意不要出現(xiàn)變形、錯(cuò)動(dòng)等質(zhì)量問(wèn)題。
3.3澆筑和施工縫處理
混凝土必須保持持續(xù)澆筑，不能中斷，如果出現(xiàn)間隔，在間隔過(guò)程中需要持續(xù)攪動(dòng)混凝土材料，避免凝固，并盡快復(fù)工。如果澆筑間隔時(shí)間過(guò)程，那么就需要視為施工縫進(jìn)行修補(bǔ)處理。施工縫主要采用沖毛的方式進(jìn)行處理，為提升處理精度，配合人工鑿毛，對(duì)于相鄰區(qū)域，需要間隔一段時(shí)間進(jìn)行澆筑，以3d為宜，澆筑完成后，處理施工縫。
3.4養(yǎng)護(hù)
澆筑完成后，大約12h左右進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，先灑水，如果處在炎熱的季節(jié)，就可在灑水過(guò)程中結(jié)合常流霧化的形式提升灑水養(yǎng)護(hù)效果。先進(jìn)行側(cè)面灑水，在沖毛后再進(jìn)行頂面灑水，外露的重要部分就應(yīng)以草席或浸水麻袋等進(jìn)行覆蓋，增強(qiáng)濕潤(rùn)效果。養(yǎng)護(hù)時(shí)間由設(shè)計(jì)人員或監(jiān)理設(shè)計(jì)，大約在7～14d，以灑水的形式，確保濕潤(rùn)。
3.5拆模
在進(jìn)行拆模時(shí)，需要按照以下原則:對(duì)于不負(fù)責(zé)承重的側(cè)模，在進(jìn)行拆模時(shí)，需要確保其強(qiáng)度不會(huì)造成其棱角、表面不會(huì)在拆模過(guò)程中受到損傷時(shí)，才能進(jìn)行拆模;對(duì)于柱子、墻、墩等區(qū)域進(jìn)行拆模時(shí)，強(qiáng)度需要保證在3.5Mpa以下時(shí)，才可操作;對(duì)于負(fù)責(zé)承重的鋼筋混凝土及結(jié)構(gòu)模板的拆除時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)，確保混凝土強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)要求后，經(jīng)設(shè)計(jì)師及監(jiān)理同意后，才可操作。
四、閘門(mén)安裝及噴鋅
4.1閘門(mén)安裝
在進(jìn)行閘門(mén)埋件的安裝操作時(shí)，需要通過(guò)全站儀進(jìn)行檢測(cè)，二期澆筑結(jié)束后，再進(jìn)行一次安裝質(zhì)量復(fù)查。閘門(mén)的承重結(jié)構(gòu)需要經(jīng)完善的測(cè)量后才可進(jìn)行安裝，各個(gè)主要的支撐結(jié)構(gòu)面需保持在統(tǒng)一平面中，確保誤差控制在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)。水封裝飾需要先通過(guò)橡膠進(jìn)行膠結(jié)，之后和水封壓板共同進(jìn)行螺栓孔的配鉆操作，并保證安裝偏差在設(shè)計(jì)規(guī)定范圍內(nèi)。閘門(mén)吊起后插入到門(mén)槽中，先清除埋件以及門(mén)件表面的雜物、水泥漿等。閘門(mén)安裝結(jié)束后，首先需要進(jìn)行靜平衡試驗(yàn)、啟閉試驗(yàn)、通用性試驗(yàn)等，經(jīng)全面試驗(yàn)后，確保性能符合設(shè)計(jì)要求。
4.2閘門(mén)噴鋅
4.2.1施工工序施工工序?yàn)?生產(chǎn)準(zhǔn)備→除銹→噴鋅→封閉漆處理→噴鋅質(zhì)量檢測(cè)。
4.2.2施工準(zhǔn)備做好構(gòu)件交接工作、施工機(jī)具的配置等。施工之前完成機(jī)械安裝調(diào)試及現(xiàn)場(chǎng)所有的壓力設(shè)備必須復(fù)檢合格，方可使用。按品種、規(guī)格分類堆放構(gòu)件并有明顯標(biāo)識(shí)。堆放要減少構(gòu)件的變形和銹蝕。原材料必須已檢驗(yàn)合格，具有出廠合格證及材質(zhì)證明書(shū)方可使用。
4.2.3表面處理金屬結(jié)構(gòu)的表面處理對(duì)噴涂涂層與基體的結(jié)合性能有很大影響。本工程金屬結(jié)構(gòu)表面處理采用壓力式噴砂除銹法。
五、結(jié)語(yǔ)
水閘作為調(diào)節(jié)水利、合理配水的重要設(shè)施，是保證水利工程效益的關(guān)鍵施工點(diǎn)，綜上所述，文章分別從拆除施工、土方開(kāi)挖、混凝土結(jié)構(gòu)施工以及閘門(mén)安裝等方面分析了水利工程中水閘施工的應(yīng)用技術(shù)，希望能為相關(guān)人士提供些許參考。
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