水闸施工技术在水利水电工程中的运用探讨

水闸施工技术在水利水电工程中的运用探讨

王远鹏

山东鸿运水利工程有限公司 山东省 277000

摘要：水闸施工技术在水利水电工程中起着关键作用，其施工质量直接关系到工程的安全性和稳定性。本文详细探讨了水闸基础、主体及附属设施的施工技术，并针对复杂地质条件和水下施工中的技术难点提出了有效的解决方案。此外，本文还分析了环境保护与生态修复技术在水闸施工中的应用，强调了生态保护的重要性。通过研究水闸施工技术的各个方面，为水利水电工程的顺利实施提供了理论支持和实践指导。本文旨在为水利水电工程中的水闸施工技术提供全面的参考和借鉴。

关键词：水闸施工技术；水利水电工程；运用

引言

水闸作为水利水电工程中的重要结构，承担着调节水流、控制水位和防洪减灾等多重功能。随着水利水电工程规模的不断扩大，水闸施工技术的复杂性和技术要求也在不断提高。地质条件复杂、水下作业难度大以及环境保护要求高，都是水闸施工过程中需要面对的挑战。

1.水闸的定义与分类

水闸是一种水工建筑物，主要用于控制河流、渠道或水库中水流的设施。其功能包括调节水位、分洪、节制流量和进行水量分配等。水闸按照结构形式和功能可分为多种类型。固定水闸，不设动力闸门，仅靠闸体高度控制水位；活动水闸，装有可调节的闸门，如翻板闸、卷扬闸和平板闸，通过闸门的升降来调节水流。按照使用目的，水闸可分为节制水闸、分洪水闸、引水水闸等。节制水闸用于调节上游水库或河段的水位，以满足灌溉、发电或其他水利需求；分洪水闸则主要用于洪水期间的泄洪安全；引水水闸用于从河流、湖泊或水库中引入必要的水量。每种水闸在设计和施工时都需考虑到所处的水文地质条件、水力特性和操作方式，以确保其在水利系统中的有效性与安全性。

2.水利水电工程中水闸施工技术的应用

2.1 水闸基础施工技术

水闸基础施工技术是水闸工程的关键环节，其施工质量直接影响水闸的整体稳定性和安全性。基础施工包括基础开挖、地基处理和基础浇筑等多个步骤。首先，根据设计要求进行基础开挖，通常采用机械开挖结合人工清理的方法，确保开挖面平整且符合设计标高。地基处理是基础施工的重要环节，对于软土地基，常采用换填、预压和化学加固等方法进行加固处理，以提高地基承载力和稳定性；对于岩石地基，则需进行凿岩和清理，确保基底清洁无松散岩石。基础浇筑通常采用钢筋混凝土结构，施工过程中需严格控制混凝土的配合比、浇筑顺序和振捣工艺，以确保混凝土的密实度和强度。同时，还需做好防渗处理，通过设置止水带、止水帷幕等措施，防止地下水渗透影响基础的稳定性。整个基础施工过程中，需加强监测和质量控制，确保每一个环节都符合设计和施工规范要求。

2.2 水闸主体施工技术

水闸主体施工技术主要包括支架与模板施工、混凝土浇筑与养护等环节。支架与模板施工是水闸主体成型的基础，需根据水闸结构特点和施工工艺选择合适的支架系统和模板材料，常用的有木模板、钢模板和组合模板等。模板安装过程中需确保其稳定性和刚度，防止模板变形影响水闸结构尺寸。混凝土浇筑是水闸主体施工的核心环节，需严格按照设计要求进行分层浇筑和振捣，确保混凝土的均匀密实。混凝土配合比需根据实际工程需求进行优化，以保证其抗压强度和耐久性。浇筑完成后，需进行充分养护，保持混凝土湿润，防止早期干裂影响结构强度。对于大型水闸，还需设置施工缝和变形缝，防止温度应力和沉降应力导致的结构裂缝。此外，施工过程中需做好安全防护措施，确保施工人员和设备的安全。

2.3 水闸附属设施施工技术

水闸附属设施施工技术包括导流设施、防渗设施和排水设施的施工。导流设施主要用于施工期间的水流控制，常采用围堰、导流渠和临时水闸等形式，以确保施工区域的干燥和安全。围堰施工需根据水流条件选择土石围堰或钢筋混凝土围堰，并确保其具有足够的稳定性和抗冲刷能力。防渗设施施工是防止渗漏的重要措施，常采用垂直防渗墙、帷幕灌浆和防渗膜等技术。垂直防渗墙通常采用水泥土搅拌桩或高压喷射灌浆法施工，确保其连续性和密实性。帷幕灌浆需根据地质条件选择合适的灌浆材料和工艺，确保防渗效果。排水设施施工包括排水管道和排水沟的铺设，需根据排水设计合理布置，确保排水畅通，防止积水对水闸结构的影响。整个附属设施施工过程中，需加强质量控制和监测，确保各项设施的施工质量和运行效果。

3.水闸施工中的技术难点及解决方案

3.1 地质条件复杂区域的施工技术

在地质条件复杂区域进行水闸施工时，需针对不同地质类型采取相应的施工技术和措施。软土地基区域通常具有低承载力和高压缩性，需要进行地基加固处理。常用的加固方法包括高压喷射灌浆、水泥搅拌桩和预压排水法等，以提高地基的承载力和稳定性。在岩石地基区域，需进行爆破开挖和基底处理，确保基底的平整和无松散岩块。爆破开挖时需控制炸药用量和爆破范围，防止对周围结构和环境造成不利影响。对于存在地下水的区域，需采用降水井、帷幕灌浆等方法控制地下水位，防止施工区域积水影响施工进度和质量。此外，还需进行地质勘察和监测，通过地质雷达、钻探等手段获取地质数据，确保设计和施工方案的科学性和可行性。地质条件复杂区域的施工技术需具备较高的灵活性和针对性，以应对多变的地质环境和潜在的施工风险。

3.2 水下施工技术

水下施工技术是水闸施工中的重要环节，涉及水下结构的浇筑、安装和维修等工作。常用的水下施工方法包括潜水作业、钢板桩围堰和沉箱施工等。潜水作业需配备专业潜水设备和技术人员，通过水下切割、焊接和混凝土浇筑等工艺完成结构施工。钢板桩围堰法是通过打设钢板桩形成围堰，排干围堰内的水后进行干作业，适用于浅水区域和小型水闸施工。沉箱施工法是将预制好的沉箱结构下沉至设计位置，通过灌浆或加重方法固定沉箱，适用于深水区域和大型水闸施工。水下混凝土施工需采用抗水泥浆流失混凝土，并通过水下浇筑设备进行浇筑，确保混凝土的均匀密实。水下施工技术还需考虑水流速度、透明度和水质等因素，采取相应的技术措施保证施工质量和安全。水下施工过程中的监测和控制是确保施工顺利进行的重要环节，通过水下摄像、声纳等手段进行实时监测，及时发现和解决问题。

3.3 环境保护与生态修复技术

在水闸施工过程中，环境保护与生态修复技术的应用至关重要，以减少施工对环境的负面影响。首先，需采取有效的水土保持措施，防止水土流失和水体污染。常用的方法包括植被覆盖、设置沉沙池和临时排水系统等。在施工区域周围设置生态保护区，避免施工活动对周边生态环境的破坏。其次，需采取噪声和粉尘控制措施，减少施工机械和车辆的噪声和粉尘污染，采用洒水降尘、设置隔音屏障等方法。对于施工过程中产生的废弃物和污染物，需进行分类收集和处理，防止其对环境造成二次污染。施工完成后，需进行生态修复，通过植被恢复、水体净化和栖息地重建等措施，恢复施工区域的生态功能。生态修复技术的应用不仅能改善环境质量，还能增强区域的生态服务功能，为水闸工程的可持续发展提供保障。全过程的环境监测和评估是环境保护与生态修复技术的关键，通过定期监测环境指标，及时调整施工和修复方案，确保环境保护目标的实现。

4.结语

总而言之，水闸施工技术在水利水电工程中的运用具有重要的实践意义和技术挑战。通过对水闸基础、主体及附属设施施工技术的深入探讨，可以确保水闸工程的安全性和稳定性。此外，面对复杂地质条件和水下施工的难题，采用相应的技术解决方案能够有效应对施工过程中可能遇到的各种挑战。同时，注重环境保护与生态修复技术的应用，不仅可以减少工程对环境的影响，还能实现生态系统的可持续发展。未来，随着新材料和智能化技术的不断进步，水闸施工技术将迎来更加广阔的发展空间，为水利水电工程的建设提供更加坚实的技术保障。

参考文献

[1]李波.水闸施工技术在水利水电工程中的运用探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(20):214-216.

[2]张思蜜,林法贺.水利水电工程中水闸施工技术与管理研究[J].水上安全,2024,(10):25-27.