水闸工程除险加固施工技术探析

水闸工程除险加固施工技术探析

田磊磊

濮阳黄河河务局渠村分洪闸管理处  河南濮阳   457000

摘要：水利工程中水闸的使用范围较广,它肩负调节水资源、防洪的重要职责,是水利资源保护的核心基础所在。水闸是水利工程重点建筑,其施工管理应当得到足够重视,它与整个水利工程的安全性、日常运行都有紧密联系。诸多研究证实,高压喷射注浆法能提升地基强度和承载力,还能发挥出止水、防渗的作用,此次研究便深入分析该技术的应用情况,旨在为类似水利工程施工提供参考。

关键词：水闸工程；除险加固；施工技术

中图分类号：TV223

文献标识码：A

引言

为提高水闸运行安全性和稳定性，以汕头市下埔桥闸改建达标加固工程为例，开展对其水闸除险加固工程施工技术研究。通过导流施工、加固施工作业面总体布置、水能计算、配套加固设施组织设计，提出一种新的除险加固工程施工思路。通过将新施工技术应用于实际证明，新的施工技术可以实现除险加固目标，有效促进水闸稳定性和安全性提升。

1水闸工程病害主要表现

1.1整体结构变位与混凝土开裂

整体结构变位主要表现在闸身结构、翼墙的沉降或倾斜，甚至是水平位移，整体结构变位与混凝土开裂有必然关系，混凝土开裂还有温变裂缝、干缩裂缝、碱骨料反应裂缝等多种类型。

1.2地基渗流破坏

地基渗流破坏多由于设计标准低、防渗反滤设施失效或地基自身缺陷引起。渗流破坏会淘空水闸基础或两岸连接部位引起闸底沉陷，或造成闸身结构倾斜与位移，甚至形成坍塌破坏。

1.3上下游消能防冲设施破坏

上下游消能设施功能性损坏主要表现为造成大面积冲坑，导致翼墙或闸身结构倾斜，消能设施的破坏多由于运行管理问题不当或设计不合理。

1.4闸门及启闭设备老化与破坏

闸门结构问题主要表现在闸门及其细部结构的锈蚀，以及止水老化破坏导致的漏水。启闭设备问题主要表现在金属结构的疲劳变形，导致闸门启闭困难，甚至无法启闭。

1.5混凝土结构劣化

混凝土结构劣化主要表现在混凝土碳化、钢筋锈蚀以及钢混结构剥蚀破坏，混凝土碳化与钢筋锈蚀有着必然的联系，过流部位浸泡与冲刷会导致混凝土强度降低。

1.6水闸上下游河道淤积

泥沙与各种水生生物会在水闸上下游河道中产生堵塞或淤积，降低水闸过水能力。

2水闸工程除险加固施工技术要点

2.1开挖施工要点

施工技术人员提前做好充分的考虑,制定预案方案。施工过程中也始终保持着严谨认真的态度,按照标准技术方案来操作。开挖施工过程中严格遵照相关指标要求,且选择最佳的开挖地段,从高至低实施。当开挖过程中出现淤泥,技术人员要及时处理加以重视,以防止淤泥过度堆积后影响加固质量。（1）降低地下水位是开挖重要环节,经大量研究证实,要将地下水位和开挖面间的举例控制在0.5m内；（2）开挖过程要分层进行,按照具体步骤实施提升质量；（3）按照国家具体规定落实土方填筑,在清理好场地基础上合理控制土方料的质量。

2.21冒浆处理

当旋喷施工时,灌浆管管壁中可能有少部分的土壤颗粒随着浆液冒出地面。此时注意观察冒浆具体情况,并结合所搜集的地层资料信息分析,适当对旋喷的参数加以调整。若冒出浆液量远远低于灌浆量的1/5,此时可看作是正常情况。若超出此范围则及时找出原因,并采取措施。通常在不变更注浆量的情况下,若发现注浆压力降低,此时可检查各部位的泄露情况,必要时可将注浆管拔出,检查密封性。若不冒浆或断断续续冒出,由于该工程土质较松软,可看作正常情况,复喷即可。若周围有空洞、通道,仍然持续性灌浆,待冒浆后拔管。当有大量浆液冒出时,可采取以下措施来减少浆量。（1）加大喷射压力。（2）缩小喷嘴孔径。（3）加快提升、旋转速度。

2.3防缩工艺

将浆液和土壤颗粒混合均匀后,由于浆液会析水,此时固结体顶部可能有“凹穴”,不同地层特征,凹陷深度也有所差异。通常情况下,固结体喷射长度10m,凹穴深度约0.3~1.0m。深度较小时,可选择用单管旋喷法处理,若深度较深,则选择用二重管,亦或是三重管旋喷。此问题的出现可能危及到加固效果,例如使地基无法完全贴合建筑基础,亦或是有“脱空”现象,为此要及时处理。具体可利用超高旋喷的方式,当浆液凝固前,回灌冒浆并振实,或二次灌浆。

2.4锚索安装

对锚索进行正式安装前，需要再次对钻孔质量进行检测，避免锚索安装过程中出现掉块或塌孔等问题，若出现上述问题及时清理。另外对锚索自身结构要全面检查，若发现问题及时修复，需重点对防护层进行检查，因为会直接影响锚索的施工质量。锚索安装时，确保锚固段以及自由段的平直性，防止出现弯曲现象，不然会影响后续预应力的张拉。完成锚索定位后还要进行注浆处理，作用是对锚索进行保护，避免出现浆体开裂甚至脱离的问题。在向孔内缓慢推进锚索时，不得旋转锚索，此类操作可能损坏锚索保护层并影响其力学性能。推进过程中若发现阻力较大，则需要将锚索拔出，检查无误后再次推进。

2.5冒浆处理

当旋喷施工时,灌浆管管壁中可能有少部分的土壤颗粒随着浆液冒出地面。此时注意观察冒浆具体情况,并结合所搜集的地层资料信息分析,适当对旋喷的参数加以调整。若冒出浆液量远远低于灌浆量的1/5,此时可看作是正常情况。若超出此范围则及时找出原因,并采取措施。通常在不变更注浆量的情况下,若发现注浆压力降低,此时可检查各部位的泄露情况,必要时可将注浆管拔出,检查密封性。若不冒浆或断断续续冒出,由于该工程土质较松软,可看作正常情况,复喷即可。若周围有空洞、通道,仍然持续性灌浆,待冒浆后拔管。当有大量浆液冒出时,可采取以下措施来减少浆量。（1）加大喷射压力。（2）缩小喷嘴孔径。（3）加快提升、旋转速度。

2.6防缩工艺

将浆液和土壤颗粒混合均匀后,由于浆液会析水,此时固结体顶部可能有“凹穴”,不同地层特征,凹陷深度也有所差异。通常情况下,固结体喷射长度10m,凹穴深度约0.3~1.0m。深度较小时,可选择用单管旋喷法处理,若深度较深,则选择用二重管,亦或是三重管旋喷。此问题的出现可能危及到加固效果,例如使地基无法完全贴合建筑基础,亦或是有“脱空”现象,为此要及时处理。具体可利用超高旋喷的方式,当浆液凝固前,回灌冒浆并振实,或二次灌浆。

2.7强化监理、定期检查

首先,施工团队要制定出合理的监督检查机制；确保各细节的落实；其次,将监理工作渗透到工程施工的各个环节中,对施工时间、施工步骤、施工水平全方位进行监督管理,确保工程按质按量完成。最后,做好定期检查。水闸加固施工团队要在施工期间、施工后做好定期检查工作,所有检查人员均具备较高专业素质和丰富实践经验,及时排查水闸加固施工存在的问题并解决。

结束语

综上所述，水闸的运行管理是一项长期、细致而繁复的工作，同时也是一项关系到工农业生产和人民生命财产安全的一项重要工作。在规划设计的基础上，要根据水文气象、上级防洪防潮要求，并结合水闸运行的具体情况，做好工程的巡查管理、维护维修工作，及时发现异常现象，及时消除工程隐患，把各种事故消灭在萌芽状态之中。

参考文献：

[1]卢亚霞,孙旭曙.水利工程中土体加固的快硬型浆液模型试验研究[J].水电能源科学,2021,39(08):161-164.

[2]李莹,刘淑敏,唐棋滨,等.水利工程中河道软基超大深基坑降水质量控制技术[J].施工技术,2021,50(02):31-34.

[3]张磊,邵洪泽,张立锋,等.导流明渠在水利工程中的应用[J].施工技术,2021,50(02):50-52+80.

[4]吕嘉俊.水利工程施工管理特点及施工质量控制策略[J].建材与装饰,2020(20):289+292