水利工程中水闸加固施工技术的应用杨发智

水利工程中水闸加固施工技术的应用杨发智

杨发智

中国水利水电第四工程局有限公司青海西宁810007

摘要：水利工程建设作为我国基础设施建设的重要组成部分之一，不仅起到了防洪抗灾的作用，也代表着一个国家经济发展的水平。水利工程建设与国民生计之间存在着千丝万缕的联系，因此，提高水利工程建设质量显得极为重要。在水利工程施工中，水闸工程发挥着非常重要的作用，水闸加固施工质量直接影响着整个工程的使用寿命。将高压喷射灌浆技术用于水闸加固施工，可有效提高地基强度、承载力，减小土含水量，且还具备良好的止水防渗功能。为此，必须严格按照施工现场实际情况，规范施工工艺，制定科学严谨的质量管理措施，每一个环节，每一道工序严格要求，最大限度提升加固效果，延长水利工程使用寿命。

关键词：水利工程；水闸加固；施工要点

一、水闸破坏的种类

1.1闸室结构破坏与变形。闸室结构的破坏主要包括混凝土裂缝、位移超出标准、结构裂缝等，闸室结构的变形主要包括闸室局部的变形与位移。闸室结构的破坏与变形一般都是相互关联的，其主要原因包括混凝土强度不足与施工方案不够合理，基础承载力不足。

1.2消能防冲设施被破坏。水闸上下游消能防冲设施被破坏降低了水闸消能防冲的能力，使水利工程的安全性大大降低，对其作用的发挥也具有不利影响。消能防冲设施被破坏主要原因包括以下几点：水闸闸门设计不合理，随着使用时间的增加，再加上河道水力情况的改变，原有消能防冲设施逐渐被破坏；其次，由于在使用时开启水闸方法不当，管理不到位，使集中水力与漩涡等破坏了下游的消能防冲设施，降低了水闸的消能防冲能力。

1.3闸门的破坏。水闸闸门的破坏主要包括闸门面板、主梁的破坏以及主梁下降与变形等，一般造成闸门破坏的原因是过水不平稳，在闸室过水时，水运动不平稳，冲击等情况破坏了闸门，在某些情况下会出现共振现象，对闸门的破坏更为严重。除此之外，闸门的破坏还包括防水、防腐蚀、闸门与闸门部件的防锈等被破坏，其原因多为长时间的使用。

1.4地基破坏。由于水闸渗流会导致水闸建设的地基被破坏，对整个水利工程的安全性具有重要的影响。水闸渗流包括闸下渗流与侧向渗流，造成的水闸破坏主要有管涌、土体流失以及接触破坏。其主要原因包括：在原设计的基础上水位有所增长；水闸下或者侧向产生裂纹；地基原有缺陷；反滤排水失效等。

1.5混凝土表面破坏。混凝土表面破坏可以分为碳化与腐蚀、侵蚀损害两种情况。混凝土碳化与腐蚀主要是由于二氧化碳转化成了混凝土中的碱反应，使混凝土逐渐碳化。水泥混凝土的水化反应产生了氢氧化钙，氢氧化钙溶液能够使钢筋表面钝化，有效保护钢筋，而碳化物逐渐降低了混凝土的中氢氧化钙的含量，使钢筋失去保护，逐渐生锈；而侵蚀损害发生的原因包括内部原因与外部原因，内部原因是由于环境因素，混凝土中各种物质与水、空气反应，造成混凝土强度下降，外部原因则主要包括冲磨、水质侵蚀等。

二、水利工程中水闸的加固施工技术应用

2.1对水闸中出现损坏变形的结构进行加固处理的技术应用

对水闸闸室进行纠偏加固处理时，应在沉降相对较小的闸室一侧密集设置钻孔，然后可以通过分期分批的方式，按照施工计划对钻孔内部的软淤泥依次进行适量的掏取，以减少地基在局部区间内所产生的应力作用，并促使软土向该侧移动，这样闸室该侧的沉降量也就会相应的加大，从而实现纠偏处理的目的。这种施工技术的基本原理是通过解除应力的方法来纠偏闸室。在实际应用中要注意的是，不能对基地内进行陶土施工，也不能掏取较硬的土质，同时掏土时应进行掏取钻孔深处的淤泥，以上是该纠偏处理的主要技术特点。

在修补水闸裂缝时的加固施工技术有表面覆盖技术、灌浆技术以及凿槽充填技术等多种技术措施，在实际应用中应根据实际情况，合理选择相应的加固施工技术。

2.2对水闸地基渗漏问题的加固施工技术应用

在对地基渗漏问题进行加固处理时应根据提高地基抗渗坡降、并促使水利渗透坡降降低的原则，采取有效的加固施工技术来将渗透坡降控制在安全范围内。基础渗漏的主要加固施工技术包括对下游排水设施进行修复，拆除坦底部的保护性反滤层，并对上游设施中的防渗覆盖适当加长的方法；为下游护坦的海漫部分增设排水反滤设施的重新修复方法；采用灌浆处理技术对闸基进行加固施工的方法；以及对闸基板桩进行修补的方法。而在修复侧向渗漏问题时，则可以采用灌浆处理技术、开挖回填闸背填土技术、加长或者加速刺墙技术以及垂直止水技术等进行加固施工。

2.3对损坏的消能防冲设施进行加固施工的技术应用

对受损的消能防冲设施进行加固施工时，应综合运用工程技术手段以及非工程的管理措施，以提高加固处理的效果。所谓非工程的管理措施，其核心是改善并提高对水闸运行方式的管理水平，通过管理运行方式的优化来提高消能防冲的能力。如果受损的原因是该设施结构本身存在设计上的缺陷或者是原有的水力条件出现了变化时，则必须对消能防冲设施重新进行结构设计施工，以完善消能防冲设施的各项功能。对间断进行加固处理时，要保证土工施工时所使用的非织造类土工织物等合成材料的反滤性能能够达到技术要求，同时也可以采取设置反滤层的方式来取代沙砾料的使用，从而减少由于沙砾料级配问题而对消能工程的稳固性造成的影响。

2.4对水闸结构本身和启动设备进行加固施工的技术应用

一些过去建设的水利工程由于受到经济以及技术水平的制约，水闸门往往采用钢筋混凝土结构，在长期使用后，老化现象比较严重。因此在现实条件下，只要有充足的资金保障，就应对闸门的传统混凝土结构进行更换，采用新型的钢结构闸门。同时，部分中小水利工程的水闸没有设置备用闸门和检修闸槽等设施，闸门一旦损坏就会对水利工程整体的安全性和功能性造成严重的影响。所以应为这类水利工程增设备用闸槽，以保证水闸的正常运转。

2.5对混凝土结构表面进行劣化处理的技术应用

2.5.1对钢筋锈蚀和碳化问题的加固处理技术

在对碳化问题进行加固处理时，要根据碳化位置的不同以及深度的不同而采用相应的处理技术。处理时应先凿去已经发生碳化的部分，并对其表面进行清理，然后用比原设计标准等级更高的混凝土对其进行加固。

而在处理钢筋的锈蚀问题时，要首先进行除锈，然后通过环氧厚浆等涂料对其进行封闭处理。

2.5.2对混凝土结构表面的剥蚀问题进行加固处理的技术应用

如果混凝土的表面出现剥蚀现象时，对于没有粗骨料露出表面的位置可以直接通过水磨石机对其表面进行平整打磨处理，施工中要注意保护好未发生损坏的部位。如果混凝土表面发生了较大深度的剥蚀情况时，应首先清洗发生剥蚀的混凝土表面，然后根据实际情况选择修补材料对其进行修补加固。在修补以及选择材料时要全面考虑侵蚀的具体类型以及混凝土的性能和结构特点，并结合环境条件、技术水平以及经济性等多种因素，合理选择修补材料和相应的加固技术，比如在修补混凝土的浅表损伤时可以采用树脂砂浆或者PCM等材料进行涂抹加固。

三、结语

总而言之，在水利工程水闸加固技术中常常会采取到高压喷射灌浆技术，并且发挥了极为重要的作用，所以在实际应用该项技术过程中要求工作人员能够正确掌握其各个步骤的施工技术要点，切实提高水闸加固效率与质量。

参考文献:

［1］姜丽军．探讨水利工程中水闸加固施工技术的应用［J］．中国新技术新产品，2015(14):136．

［2］张平，陈云．关于水闸加固在水利施工中技术应用分析［J］．建筑知识，2017(07):166．