摘要：水利工程中水闸加固施工技术能够及时采取和现实情况相结合的方法提高工程质量，尽可能提高水的利用率以及产能量，促进水利业可持续发展。在水闸建设完成以后，使用的过程中会出现避免不了的破坏。自然界中某些物质对水闸有一定的腐蚀作用，无论现有的方案如何精确，都只能尽量减少这些物质带来的损害，而不能完全避免。自然环境的不同，水闸受到的损害程度也不尽相同，这就需要和当地的地形以及环境相结合，采取更加适合工程的加固技术，促进水利业的可持续发展。
关键词：水利工程；水闸加固；施工技术
1水利工程中水闸加固施工工程概述
某大型水闸在实际运行中控制流域面积为2285m2，多年平均流量为66.58m3/s，主要包括泄洪闸、船闸、过木筏道等几个模块。其中泄洪闸全长为128.56m，依据14孔布置，净宽及单孔净宽分别为114.0m、7.8m。整体溢流堰面主要采用WES标准剖面线，堰体为浆砌石结构+混凝土溢流面组成的金包银体系。该泄洪闸内配置有16扇提升式钢平板门，闸下游配置有消力池，在长时间运行中底板已基本冲毁。同时由于坝区断层不发育，而斜河向发育、顺河向发育导致两组节理裂隙，最终形成了侧向切割面。促使该水闸层面出现了底部滑动面。再加上下游冲刷坑的影响，导致闸基存在表部、浅部滑动情况。
2水闸可能出现的问题以及形成原因
2.1闸室结构被破坏变形
根据工程中闸室的设计结构，可以总结出变形的主要原因是水的冲击导致混泥土出现不同程度的裂缝。水闸因混凝土出现裂缝，会使已经有点变形的地基有一定程度的渗透，还有可能会出现竖直方向和水平方向的位移，导致原有的功能及效率遭到削弱，这些问题是互相影响和联系的。此外，建设初期对水闸地基的设计以及书写的施工方案不符合标准要求，导致在后期投入使用以后，地基受到的压力太大，不足以承受水流的冲击以及水压而造成严重的后果。
2.2地基渗流破坏
侧向渗流与闸下渗流水闸遭到破坏主要是渗流引起了水闸的设施变形，而管涌、流土和接触破坏则是引起渗透变形的主要原因。导致水闸渗流破坏的主要原因是在初始的设计中对于水闸的要求不高，要符合新环境下的需要，需要在计算过程中将水位差的初值设定得高一点，工程中非常重要的裂缝防水设施失效导致工程的可靠程度远远降低，原设计的标准比较低。
2.3水流上下游的消能防冲设施遭到破坏
造册成消能防冲设施破坏的主要原因：（1）建设初期水闸的设计不符合具体环境的要求，数据稍有偏差；（2）水闸建设的安全设施不够健全，导致存在一定的安全隐患；（3）随着时间的推移，河流的流量可能会发生改变，流量减少对水闸影响不大，但如果水的流量增长过多，可能会给水闸的消能防冲设施带来无法承受的压力，破坏本身的结构，导致处理问题的能力不符合河道对于水闸的基础要求，如果采用的解决问题的办法不够恰当，会在很大程度上降低水闸的效率。此外，有些水闸开闸的方式不符合标准，破坏了下游消能防冲能力。
2.4闸门及其启闭系统的破坏
闸门本身的组成部分有面板、主梁、次梁，这些部件存在一定的掉皮和脱落现象，而且有些用来止水用的部件还有可能被风化腐蚀。一般情况下，闸门遭到破坏的时间大多为水流大面积经过时，闸室过水的时候可能会引起巨大的震动以及对闸门产生强大的水力冲击，严重的情况下还有可能产生共振及闸门出现不稳定的状态，导致闸门的作用遭到大幅度缩减。引起闸门出现震动而遭到破坏的原因有很多，现在仍是很多专业人士研究的课题之一。
2.5水闸闸墩裂缝问题
导致水闸闸墩出现裂缝的原因也有很多，但主要还是在多种不同的因素合力下导致出现水闸闸墩出现裂缝问题。比如，在闸墩建设过程中，其钢筋的配置不充足、水闸闸墩结构存在不合理因素、混凝土的干缩问题以及气候或者温度发生突变等，这些因素都是导致水闸闸墩出现裂缝的原因。而针对水闸闸墩的裂缝也有着合理的裂缝范围，只要闸墩裂缝宽度在合理的范围之内，便不会产生不利影响。但水闸闸墩裂缝一旦超出合理的范围，便会对水闸的质量造成比较严重的影响，甚至会影响水闸的使用效果。
3水利工程中水闸的加固施工技术应用
3.1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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.2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。
3.3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。
3.4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。维修加固水闸的启动系统时，应采用先进的技术手段对其控制和供电线路加以现代化改造，并对各种辅助性设施的功能加以完善，提高水闸启闭系统的自动化水平。
3.5混凝土控制措施
在进行混凝土施工时，首先要保证各个工序的完整性，首先是落实每个环节即消力池、护坦和闸底板的混凝土施工。其次是要保证施工之前做好清洁工作，如对开挖岩进行基面清洁处理。随后采用钢模或者木模制作侧模可选择组合式的方式进行处理，同时使用杉原木、方木、钢管等进行加固。注意拆除模板的合理压力为2.5MPa以上，控制合理拆模，降低混凝土表面因拆模带来的损害风险。对于跨度超过两米的支架和承重模板进行拆除时，保证混凝土强度达到100%；若跨度不足2m，则需保证混凝土强度达到设计强度的50%以上。其次，要控制混凝土的止水工作。通常是利用垂直止水片和水平止水片进行止水作业。要科学及时的校正与检查止水片，随后再进行止水工作。注意止水操作中控制止水片的中线始终与缝中线重合，控制误差的程度在5mm之内。同时要合理分缝，使用两片模板固定止水片。值得注意的是，要保证对污垢的及时清理，并严格把控拆模时间，提升止水的作业有效性。
3.6水闸投入使用期间安全检查运行
在水闸施工完成了之后，必须要对其完成的质量进行严格的检查，质量过关之后才可以开始使用。在之后的使用过程中也应该进行定期的检查，以保证水闸可以顺利的运行。所以在具体的检查过程中，工程的承办企业应该建立一个专门的检查小组，定时定期的对工程进行检查，当水闸出现问题的时候就应该及时的进行处理，有效的避免危险事故的发生。
4结论
综上所述，为保证水利工程中水闸稳定运行，需要对存在病害威胁的水闸进行除险加固。施工方作为水利工程中水闸加固工程责任主体，应结合具体施工情况，明确自身在水闸加固工程中施工责任，从各个阶段，强化质量控制。并依据平行与流水并存、立体交叉结合、以周保月、以月保季的施工原则，控制关键线路中关键工序，以保证整体工程在一定时期内实现施工目标。
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论文作者:袁国俊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/14
标签：水闸论文; 水利工程论文; 裂缝论文; 闸门论文; 施工技术论文; 设施论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第21期论文;