探索水闸施工技术服务埝河闸拆除重建工程建设

陆树勇 王庆欢

摘要：水闸是一项重要的民生工程，与人们的日常生活存在紧密联系，是进行洪涝灾害防治、农田蓄水灌溉和水力发电中的关键工程，可有效调节水位。若在工程运行中，水闸出现故障，则会影响水利工程的运行效果。本文主要分析了水利水电工程中的水闸施工技术，方便服务埝河闸除险加固工程建设。

关键词：水利水电工程;水闸施工技术;运行效果

1 埝河闸拆除重建工程概况

1.1 工程概况

埝河闸位于连云港市东海县石榴镇，石安河与埝河交汇处，主要承担石安河泄洪和下游灌溉任务。该闸建成于1967年，共4孔，单孔净宽4.0米，设计流量240立方米每秒。该闸原设计标准偏低，加之运行多年，现状工程老化、设备损坏严重，存在较大安全隐患。经安全鉴定，评定为四类闸。为消除安全隐患、充分发挥工程效益，根据《全国大中型病险水闸除险加固总体方案》，同意对东海县捻河闸进行拆除重建。

1.2 设计标准

工程主要建设内容为拆除重建捻河闸。石安河50年一遇洪水时，埝河闸设计分洪流量为240立方米每秒。工程等别为III等，主要建筑物等级为3级，交通桥汽车荷载设计等级为公路-II级。根据《中国地震动参数区划图（ GB18306 -2015 ）》，工程场地区域地震动峰值加速度0.15g，地震基本烈度为7度。

1.3 工程布置与设计

1.3.1 建筑物工程

原址拆除重建埝河闸，新建埝河闸交通桥垂直水流方向下游边线与老闸交通桥下游边线重合。

1.3.1.1 闸室段

闸室采用胸墙式钢筋混凝土结构，2孔，单孔净宽8.0米，顺水流方向长13.0米，底板面高程14.0米（废黄河高程系，下同 ）， 闸门下设折线形实用堪，堪顶高程15.0米，闸顶高程22.0米。闸室上游侧布置交通桥，桥面总宽5.0+2×0.5米，桥面高程22.0米。 闸室下游设工作桥，桥面高程28.42米，上设启闭机房。闸室右侧布置二层框架结构桥头堡。

1.3.1.2 上、下游连接段和消能防冲段

闸室上游设15.0米长C25钢筋混凝土铺盖 ， 底板面高程14.0米，两岸设悬臂式或扶壁式C25钢 筋混凝土翼墙与上游河道相连 。悬臂式翼墙墙顶高程19.5米，底板面高程15.0～17.0米，扶壁式翼墙墙顶高程19.5～22.0米，底板面高程14.0米，墙顶均设栏杆。铺盖上游设置18.0米长现浇混凝土护底;两侧高程14.0 ～ 18.0米设现浇混凝土护坡，高程18.0米至19.5米间设预制混凝土护坡，坡比均为1：2。

闸室下游设C25钢筋混凝土消力池 ，池长25.0米（包括陡坡段），池底高程12.5米，池深1.2米。消力池两侧布置扶壁式或悬臂式C25钢筋混凝土翼墙与下游河道连接，扶壁式翼墙墙顶高程19.5～ 22.0米，底板面高 12.5～14.13米，悬臂式翼墙墙顶高程19.5米，底板面高程15.5～17.5米，墙顶均设栏杆。

消力池末端设40.0米长海漫，护底、护坡均采用C25现浇混凝土结构，护底高程13.7米;护坡顶高程19.5～18.0米，坡底高程13.7米，坡比1：2;海漫末端设置防冲槽。

1.3.1.3 新建C30混凝土进闸道路，长650.0米，路面净宽3.5米。

1.3.2 电气设备

桥头堡内设10千伏变电所l座，配100千伏安干式变压器1台;lOkV电源由附近电网接至管理所内终端杆。另配1台75千瓦柴油发电机作为备用电源。设置视频监控及自动控制系统1套。选用节能高效设备，切实采取节约用电、用水等措施。

1.3.3 金属结构

埝河闸设置工作闸门2扇，采用平面直升式钢闸门，门叶尺寸8.04×4.2米，配卷扬式启闭机2台;设置叠梁浮箱式检修钢闸门1套，配双钩电动葫芦1台。

2 水闸施工技术要点

2.1 施工准备

工程人员需高度重视前期准备工作的审核，加大审核力度，在审核中高度重视施工方案审核。做好质量管理制度审核、施工人员资质审核。同时，在图纸审查中，注重技术质量和技术指标的审查，工程施工前，为规避安全隐患，要采取有效措施完善施工管理。

2.2 水闸开挖施工

目前，水闸施工的周期较长，断面规模较大，在工程建设和施工期间，务必高度重视端面挖掘，特别是开挖深度，满足工程施工要求。另外，水闸基础也是影响工程施工效果的重要因素。为保障工程的安全性与稳定性，需规避超挖问题，减少材料浪费和损耗。除此之外，还要防止挖掘断面过程中由于断面的面积不足削减水闸的强度。

2.3 导流施工技术

导流施工在水利工程建设中发挥着关键作用。工程建设期间，要求人员结合相关标准完成施工作业。我国水闸导流主要采用束窄滩地创设围堰的方式完成设计工作。在编制设计方案时，需要结合当地河流水文特征和施工地的气候降水予以科学分析。再者，设计基坑排水设施，从而充分发挥围堰在汛期的防洪作用。

2.4 混凝土浇筑和温控技术

水闸工程建设和施工中，混凝土材料得以广泛应用，这直接影响着工程的施工质量。工程管理人员務必在作业中选择优质的混凝土。与此同时，科学安排混凝土的施工顺序[2]。具体来说，先浇深基础，之后浇筑浅基础。除此之外，温度裂缝也对水闸质量的影响十分显著。在工程施工中务必严格控制混凝土温度，利用准确的工程数据和现场资料，依据水闸施工概况，在仿真算法的基础上计算由于三个温度差所引发的混凝土拉应力。主要为基础温差、内外温差和上下层的温差，确保温差能够在相对合理的范围之内。

2.5 金属结构施工技术

工程施工中，施工队伍应结合施工图纸和工程施工的要求处理好工程的各项细节。为此，工作人员需采取有效措施控制工程的施工质量，注重材料的各项性能。同时严格控制加工工艺，特别要关注安装程序控制，以改善工程施工水平。金属结构施工中，需要整合场内生产、整体运输及分片运输。施工前做好材料检验监测工作，并出具相关部门颁发的质量保证单。工程施工前，施工人员应经多次检测，确保金属材料的质量满足工程施工的规定要求。在闸门预埋件安装施工中，要求施工人员结合实际选择工程施工工艺。在金属材料焊接施工阶段，关注其变形情况，采取多种科学有效的应对和处理措施。

2.6 导流施工技术

水利工程中水闸施工过程会受到潮汐因素的影响，如果建造的闸门位于感潮河口时，施工过程中需严格按照施工导流建筑挡潮标准，防止水闸共生受潮汐的影响无法正常工作。

2.6.1 导流技术

水利工程水闸建设和施工期间，导流施工技术充分发挥自身作用和价值。在工程建设和施工阶段，施工人员务必严格依据挡潮的标准完成建设任务。水闸导流施工充分利用了束窄滩地建造围堰的形式，确保施工质量。施工人员应认真分析当地河流水温特征及气象条件，确定基坑排水措施与防汛措施。此外，选择结构相对简单且具备良好抗冲刷效果的浆砌石围堰。如采用松木桩加固，可利用红黏土夯方式做好围堰外侧结构的加固工作，避免出现围堰坍塌隐患。

2.6.2 截流技术

目前，我国水利工程建设尤为重视堵坝技术，且施工条件也更为完善。水利工程建设施工期间需要在截流施工前制定科学完善的设计方案，合理利用现场及实验室检测，开展工程施工设计可行性研究。水闸处于合拢状态时，科学融合立堵和平堵方案。如截留位置选在河床，河床在受到冲击和压缩作用后，也会产生移动和下滑等问题。这也使得工程施工材料和准备材料出现了较大的偏差。对此，在工程建设和施工前，施工人员务必高度重视护底的施工效果，优化水闸工程建设质量。

2.6.3 埝河闸施工导流、截流

根据埝河闸治理施工方案及《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2017）规定，导流建筑物等级为5级，本工程施工导流采用非汛期5年一遇重现期洪水，洪水位19.01m。考虑到石安河不能断流，在上游侧距新闸底板中心线约48m处打一道施工围堰，围堰顶宽5.00m，顶高程19.60m，采用草袋木桩围堰，围堰两侧设有木桩，间距1.5m，并两侧加设竹笆两道，木桩内用粘土草包围堰土方分层压实。

在下游侧距新闸底板中心线约115m处打一道施工围堰，围堰顶宽4.5m，顶高程18.0m，迎水面坡比为1：2，背水面坡比为1：2，围堰顶为泥结碎石路面20cm，可作为施工临时便道。

3  水利工程中水闸施工中需要注意的问题

3.1 优化和完善管理结构

从管理框架的角度来看，建立管理框架时，要求人员在工程施工中充分体现框架特点，避免管理项目出现遗漏等问题，且全面分析和总结管理框架的特点，优化管理框架结构，这也是保障管理工作科学性与合理性的基础条件。从管理制度的角度来看，建立管理框架后，管理人员应高度落实管理制度的主要内容，并在落实制度的过程中不断增强框架和制度管理的协调性，引导有关人员切实执行制度内容。

3.2 关注管理细节

首先，加强管理技术分析，从两个角度不断调整和改善管理工作，在日常工作中合理应用不同的施工技术，注重工程的施工效率。

其次，在工程施工期间，施工人员要高度重视细节把控，补充工程作业中需要注意的细节。若在作业环节忽视了细节控制，则会影响整体技术应用的效果。施工人员务必高度重视细节把控，基于現有的管理框架做好各项工作[3]。与此同时，在管理过程中，还要不断加强工程管理有效性，以彰显工程施工技术的严谨性与规范性。

3.3 加强验收、审核、评定环节

施工后期务必高度重视审查工作，通过审查后还要及时开展复检工作，若在复检中没有发现明显的问题，则可组织开展工程验收工作，充分保证工程的质量。工程施工阶段，受多种因素的影响会发生严重的磨损问题。对此，施工人员需要高度重视工程竣工质量监管工作。如多次使用水闸，则会在水闸运行期间出现不同的问题，工作人员要定期或不定期做好维修和保养工作。

4  结语

总而言之，水利工程建设期间，水闸具有防洪、蓄水和控制水位等功能，若施工质量不佳，则会极大地影响周边居民的生命财产安全。对此，施工单位必须准确掌握工程施工的各项重点内容，全面掌握水闸施工技术特征，优化管理体系，且做好后续施工的验收、审核和评定，以此提升工程的安全等级，为水利工程的稳定运行创造有利条件，促进我国水利建设事业的长远发展。

参考文献：

[1]陈军.论水利水电工程的水闸施工技术[J].建材与装饰.2020（13）：294+296.

[2]张彦民.论水利水电工程的水闸施工技术[J].居舍.2020（23）：85-86+92.

[3]宋自飞.浅谈水利水电工程中水闸施工技术管理[J].湖南水利水电.2019（04）：74-75.

（江苏省连云港市东海县水务局，江苏 连云港 222300）