水闸除险加固工程施工组织方案探析

水闸除险加固工程施工组织方案探析

张新乐

新疆布尔津县水利局新疆布尔津836600

摘要:水闸除险加固工程与人们的生活息息相关，已经成为了一项重要的国民工程，因此人们也开始逐渐关注水闸除险加固工程中所出现的施工设计问题。那么，对水闸除险加固工程施工经进行研究将具有重大意义。故本文基于水闸除险加固的实际工程概况来讨论水闸除险加固施工组织方案，希望能够让更多人明白水闸除险加固施工的重要性。

关键词:水闸除险加固工程；施工组织；方案

前言

在水利工程运行的过程之中，较为重要的部分之一就是水库水闸，不过因为水库水闸所处的环境比较复杂，所以经常会因为不同的原因而遭到破坏。倘若在水利水闸之中出现了问题，那么将会严重影响到人们的生命财产安全。至今为止，本文所研究的水闸仍然处于发展阶段。因此本文将结合水库实际情况来探讨水闸及除险加固施工设计。

1.水闸除险加固工程项目概况

本文所研究的水利工程始建于2008年12月，于2010年10月投入使用，整个水闸控制流域范围面积是312km2，此闸的主要工作就是排涝以及蓄水，因此具有较好的抗旱、排涝功能。最近建成的水闸为钢筋混凝土材质的开敞式水闸，主要作用为蓄水灌溉、排除流域积水。当新建水闸水位为闸下28.62m，闸上28.73m，那么设计除涝流量为10a时，流量为252.5m3/s，当新建水闸水位为闸下29.21m，闸上水位29.82m，那么正常蓄水设计位为28.63m、强制行洪流量是289m3/s、强制行洪水位是闸下29.74m、闸上29.68m。按照水利水电工程的等级规定以及水闸设计规范规定，此闸次的建筑物级别是4级，而主要的建筑物级别是3级。

2.水闸除险加固工程施工技术标准

2.1水闸导流措施

此闸的建筑物级别是4级，而主要的建筑物级别是3级。按照水利水电工程标准，3级到5级的建筑物所对应的导流建筑物级别应该是5级，其设计洪水重现期为5a到10a。此闸在中段位置，东西两侧有沟渠，因此在水闸除险加固工程施工之时能够充分使用东西两侧沟渠来导流，水闸上游的水经过大沟之后便可以导入到闸下游河段[1]。该闸在除险加固工程施工之时的最大导流流量是52.78m3/s左右。此闸东西两侧供求沟底的宽度是10m左右，沟深是3.0m左右。在计算之后得出在水深是2.76m的时候，每条沟能够通过28m3/s左右的水流量。该闸在除险加固工程施工之时可以在闸上游位置进行填筑围堰来阻拦上游水流，从而使该闸东西两侧沟渠的流水进行普善闸下游。为了确保水闸除险加固工程顺利施工，需要使用以下的几种措施来进行施工。首先，在施工前可以降低上游河道和支流的水位并腾空上游河道水量。其次，制定抢工措施并完善抢工设施。再次，减少主干道泄水并关闭支沟上涵闸。最后，确保导流能力并疏通堵坝以及导流支沟。此外，还可以使用有关机械设备。

2.2围堰设计

按照该水闸东西两侧的沟渠的断面计算，每条沟渠的水深是2.6m、水量是28m3/s，所以依据该闸上段围堰水位来看，闸址地面高程应为30m左右，上游导流围堰高程应是31.0m。在上游围堰的顶部还需要设置临时交通道路以及围堰断面，其顶宽是4.0m，堰顶高程31.0m。水上边坡比例以及水下边坡比例分别为1∶2、1∶5。在下游围堰的顶部不需设置交通道路，但需要按照实际情况设置围堰断面[2]，其堰顶高程是28.0m，顶宽为2.8m，水上边坡比例以及水下边坡比例分别为1∶2、1∶5。

2.3施工排水

在施工工程中的排水原则分别是坡面水基坑排、地下水深井排、地面水地上排。而地下水深井排水措施则是在工程施工时将深井布置在基坑四周，工程标准要配合施工降水并满足底部施工要求。基坑以及坡面水施工方法则是在基坑周边挖排水沟以拦截坡面雨水和渗水，同时在工程围堰处挖集水坑以汇集坡面雨水和渗水并汇入集水坑。在集水坑中需配备潜水泵来将积水排出，从而保障底部工程质量。最后，排除地面水的方式就是在基坑两侧挖排水明沟，让地面来水经过明沟及时排到基坑外，从而确保基坑足够干燥。

3.施工组织方案

3.1施工组织设计

在设计施工组织方案之时需要考虑到修建消力池尺寸，而修建消力池的尺寸既涵盖了消力池深度，又涵盖了消力池长度。一般而言，水闸泄流之时，下游水体会形成水跃，因此消力池将肩负起“消能”的作用。依托于以往的监测数据，不管是临界水跃还是远驱水跃都比较不稳定，因此必须要经过修建护坦才能够达到加固的目的。所以，对于消力池进行更新设计极为必要，这样才能显著提升消力池消能效果[3]。最关键的一部就是要设计池深以增加水闸下游水深来实现水闸泄流以及控制水跃淹没程度于理想范围的目的。

3.2加强混凝土强度

该水闸建筑物用以承重的主要构件为混凝土，不过众所周知的是，大集体混凝土在施工的过程之中会出现比较严重的施工裂缝问题。产生这类问题的主要原因还是在于小水泥经过水化反应之后会释放出反应热力，同时在受到收缩应力影响之后便会出现施工裂缝问题。因此，基于此类问题进行的施工方案组织需要从以下几个方面来进行。首先是要对混凝土配合比进行优化调整。通过模拟试验显示，在加入了钢纤维以及聚丙烯纤维之后得到的混凝土可以解决此类问题，其能够防止混凝土凝结硬化之时因为自然环境而引发表面失水问题，这样一来，混凝土结构塑性收缩以及裂缝问题便迎刃而解。其次，如果不在混凝土表面加入外加剂还能够达到减水以及缓凝的效果，因此混凝土拌合物质量将更高。

4.结语

该水闸的除险加固工程建设长期以来得到了当地居民以及政府的广泛关注，已经成为了当地政府的重要民生工程之一。在分析了水闸除险加固工程施工组织方案之后，水闸的利用效率变得更高，并且借助于水利基础设施，水闸周围农田灌溉得到了实质性保障。此次水闸除险加固工程解决了以前的问题并借助于先进的加固技术、施工措施根除了水闸水域的安全运行隐患。

参考文献：

[1]李安志.新疆水利厅试验场水库除险加固的水系概况分析以及放水闸除险加固分析[J].中国水运(下半月)，2015，12:205-206.

[2]查演，陈文斌.高喷灌浆与振动沉模组合防渗技术在水库大坝除险加固中的应用[J].浙江水利水电学院学报，2017，02:11-14.

[3]陈金蛟.浅析钢铁复合闸门在宁夏中型病险水闸除险加固工程惠农渠进水闸中的应用[J].科技创新与应用，2012，21:173.

作者简介：张新乐，男，汉族，新疆石河子人，1989年生，本科，助理工程师，主要从事水利工程管理工作。