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[摘要]水闸在水利工程使用过程中有着重要的作用,通过水闸的控制对水位进行调节,实现上游水位和下游水位的水位控制,在施工过程中我们要进行加固处理,提高水闸的使用效果。
[关键词]水利工程:水闸加固;技术应用
中图分类号:TV文献标识码: A
一、前言
在水利工程运行的过程中水闸承接着上游和下游的水位调节,汛期水位控制等关节环节,随着水闸的使用必然会出现老化现象,因此,我们要对水闸进行加固处理,保证水闸的运行效果。
二、基于水利施工技术应用的几点思考
1、应用水利施工技术必须建立在科学的管理至上
在水利工程施工中,加强水利施工技术的应用固然重要,但是如何确保水利施工技术应用的成效呢?笔者认为这是水利施工企业必须思考的首要问题。因而为了确保应用的成效,作为施工企业首先就必须加强对水利施工现场的管理,确保施工人员严格按照水利施工工艺流程进行规范的施工,并切实加强质量的检验,才能更好地确保工程质量。尤其在工程开工之前,必须对施工做足各项准备工作,以良好的准备工作迎接水利施工技术的应用,并为此打下坚实的基础。
2、应用水利施工技术必须建立在安全的前提之上
鉴于水利施工现场的特点,作为施工企业,必须在确保安全的前提下加强施工技术的应用。那么如何确保水利施工现场的安全又是一个水利施工企业值得深思的问题。在实际工程中,必须加强对施工现场安全隐患的排查和整治,同时,还应制定相应的应急处理预案,切实做好施工现场的安全瞥示措施和常规安全防范措施,尤其应加大施工人员的安全教育,使其树立良好的安全意识,从而主动积极地的参与到各项水利施工技术的应用之中,以最大化的确保施工的安全和施工技术应用的有效性,为工程质量的提升奠定坚实的基础。
三、对于水闸底板混凝土的分析
对于混凝土结构,在目前的实际情况下,裂缝问题是很难避免的,所以会允许一定程度的裂缝出现并对其宽度加以了限定。不同的地方对于裂缝宽度的限定有着不一样的标准。例如我国行业内所允许的裂缝宽度一般为0。2毫米到0。3毫米,并提出了限制和允许两种方法来对待裂缝的问题。在全自由状态下,结构可以有任意长度、任意温差不产生约束应力,因此给结构创造自由变形的条件就是允许原则。然而在实际的工作中,完全自由是一种理想的状态,要真正的做到实非易事。因此,可以采取另一种途径,通过减少约束的方法,将大部分的变形进行释放,从而产生比较低的约束应力;当结构处于全约束状态,要让任意长度不设伸缩缝亦不开裂,则只须所选用的结构材料具有足够的抗拉强度和极限拉伸即可。该设计原则称为限制原则。一般说来,对于限制原则,必须有足够的强度储备;采取允许原则,必须有充分的变形余地。
四、水利工程水闸施工技术
1、施工导流
(1)围堰施工
在现状河道、湖泊内建水闸,基坑开挖放样前,需先确定闸基位里,然后在周围筑围堰围护,抽水干塘后,方可放样、开挖、施工。围堰可兼作施工便道,根据运输f的大小确定围堰顶宽,一般不小于5米,平原地区坡比:沙土地区,迎水坡1:4。背水坡1:5;粘土地区,迎水坡1:3,背水坡1:4;若外河水位较高,与荃坑底的高差较大,一般大于5米时,背水侧需设俄台,同时在迎水侧用七彩油布自水底至堰顶满幅布设,并固定好。若工程建设跨汛期,则需在迎水侧堰顶用编织袋装土筑临时防洪围堰。
(2)基坑放样、开挖
根据基坑样线进行开挖,自上而下分层分段依次开挖,杜绝采取倒悬方法开挖,施工中需留有一定的坡势,以利排水,避免边坡稳定范围内形成积水。
2、地羞处理
施工过程中,若遇地基为软土或有深层淤土,则需进行地墓处理。即采用换坟法,就是将基坑内的软土或淤土全部挖除,然后回坟有较好压密特性的土或灰土进行替换,逐层夯实,形成良好的持力层。施工要点:将要转换的土层挖尽、注愈坑边稳定;保证坟料的质量。坟料应分层夯实,一般一层不超过30厘米。
3、水闸硷工程
(1)闸底板、消力池及护坦破施工
闸底板、消力池及护坦硷浇筑根据设计分缝分块浇筑,首先施工闸室底板硷,消力池及护坦硷在闸室部位工程施工时穿插进行。施工前,先进行岩墓开挖面清理。荃础经验收合格后即可进行闸底板硷的施工。硷自拌和系统出料后采用工程车或手推车运输,搭设跑道仓面经手推车或人工转运入仓,擂入式振捣器及平板式振捣器振捣密实。硷浇筑过程中,应派专人值班,随时注惫观察模板、底坎门槽位里以及门柑底坎插筋位,以防止其位移。
(2)硷扭面其墙施工
棋板拟在加工厂根据具墙形状用大块竹胶板加工的大棋板。运到现场后组拼,接缝处由木工进行二次精加工,确保接缝处平顺。硷浇筑分层进行,分层厚度不大于50cm,振捣主要采用插入式振捣器,底板面层辅以平板振捣器振捣。
4、施工过程
(1)模板控制。在搭建模板时,要对其进行清理,避免杂物等对于混凝土质量的影响;要确保搭建的模板坚固稳定,不会因振动产生变形或走样;要对模板中存在的缝隙进行堵塞,避免出现漏浆;要在模板内侧铺设塑料薄膜或涂抹隔离剂,便于拆模。
(2)技术控制。要对混凝土的初凝时间进行了解和明确,保证混凝土在运输、浇筑以及间隔所需的时间不会超出初凝时间。在运输过程中,要采取必要的措施,保持混凝土不漏浆、不失水、不离析、不分离;对于同一施工段的混凝土工程,必须确保施工的连续性,在底层混凝土的初凝完成之前完成上一层混凝土的浇筑;在摊铺时,可以采用扣铲法,使用方铲对模板附近的混凝土进行振捣,避免出现空洞和蜂窝现象。
5、金属结构工程
由于水闸使用的闸门面积巨大,为了便于运输,一般都是采用现场组装的形式。在对闸门进行选择时,要对其质量进行严格管理和控制,确保其使用的材料拥有相应的合格证明书和质量检测报告,同时对其进行抽样检测,切实保证材料的质量。而为了保证闸门的质量,防止制作时出现变形,要选择信誉好、质量有保证的厂家进行制作,并按照工程的施工进度进行焊接,确保焊接质量。
五、病害加固措施
1、针对结构变形破坏的处理措施
纠偏处理闸室。把密集的钻孔排布设在沉降较小的一侧,为了解除在局部范围内的地基应力,可以采取有次序,有计划,分批分期地掏出钻孔内适当深处适量的软淤泥,这样就能促使软土移动到这一侧,而且该侧地基沉降量也随之增加,最终纠偏的目的也就达到了,这就是采用应力解除法解决水闸纠偏的原理。掏土时,掏基底外不掏基底内,掏软不掏硬,掏深不掏浅,是这种纠偏处理方法的主要特点。裂缝的修补处理有灌浆法、凿槽充填法、表面覆盖法等很多种方法。
2、地基渗透的处理
降低水流的渗透坡降,提高基础的抗渗坡降,从而使渗透坡降达到安全要求是地基渗透的处理原则。基础渗透修复措施主要包括:修复下游排水,可以保护坦底部的反滤层拆除,适当加长上游防渗铺盖;修复沉险缝止水,可以重新补做止水设施;重新修复,在护坦下游的海漫段加做反滤排水设施;加固闸基,其方法主要是灌浆处理;补救闸基板桩。闸背填土开挖回填,垂直止水的修复,灌浆处理,加深和加长刺墙是侧向渗漏修复的主要处理方法。
3、上下游消能防冲设施破坏的处理
当上下游消能防冲设施遭到破坏时,可采取工程措施和非工程措施相结合的方法去处理。其中非工程措施关键的是水闸运行管理水平的改善,选择适当的运行管理方式。但若破坏主要是因为水力条件发生改变或结构设计不完善,就应该重新设计消能防冲设施并使消能工程得以完善同。在处理间断期间,应注意土工合成材料中的非织造针刺土工织物,是不是反滤特性良好,如果不用传统的砂砾料也可使用设置反滤层代替,这样就可以解决砂砾料级搭配不合理引发的一系列问题。
4、闸门及其启闭设备的维修加固
过去由于技术经济条件的限制,闸门多为钢筋混凝土闸门,目前多已出现了严重的老化问题。如果经济条件允许,可以考虑将混凝土闸门门体更换为钢闸门。一些重要的中小型水闸由于没有检修闸槽以及备用闸门,一旦闸门损坏,可能引起严重的事故。因此,对于这类水闸必须设置一道预备工作闸槽。对于启闭系统,应改造其供电及控制线路,提高各辅助设施功能,增强控制系统的自动化程度。
5、混凝土表面劣化的处理
(1)碳化及钢筋锈蚀处理。由于碳化的深度不同位置各异,应该根据现场情况采用不同的处理办法。一般来说,首先将已经碳化的部分凿去,清理干净,再用高于原来设计标准的混凝土加固处理。对于外面锈蚀的钢筋,应先采取去锈处理,再用环氧厚浆涂料封闭。
(2)混凝土表面剥蚀处理。若混凝土表
面无粗骨料外露的情况采用水磨石机打磨平整即可,在施工时应避免将好的混凝土打磨掉;若混凝土表面剥蚀深度较大的情况则先对原混凝土剥蚀面进行清洗后再用各类修补材料对表面进行修补。修补时应根据混凝土结构受到的主要環境侵蚀类型和混凝土结构性能特征,从技术、经济与环境角度综合考虑,来选择合适的表面修护材料及技术。例如,浅表损伤,可涂抹PCM、树脂砂浆等。
六、结束语
在水利工程水闸使用的过程中,对出现的各种问题要采取相关的措施进行加固处理,保证水利工程水闸的运行安全,到达水闸控制的目的。
参考文献
[1]林乐英.水闸工程施工技术分析[J]。科技创新与应用,2012
[2]田春成,王群.水利工程中水闸施工管理控制[J].中国信息化,2013
[关键词]水利工程:水闸加固;技术应用
中图分类号:TV文献标识码: A
一、前言
在水利工程运行的过程中水闸承接着上游和下游的水位调节,汛期水位控制等关节环节,随着水闸的使用必然会出现老化现象,因此,我们要对水闸进行加固处理,保证水闸的运行效果。
二、基于水利施工技术应用的几点思考
1、应用水利施工技术必须建立在科学的管理至上
在水利工程施工中,加强水利施工技术的应用固然重要,但是如何确保水利施工技术应用的成效呢?笔者认为这是水利施工企业必须思考的首要问题。因而为了确保应用的成效,作为施工企业首先就必须加强对水利施工现场的管理,确保施工人员严格按照水利施工工艺流程进行规范的施工,并切实加强质量的检验,才能更好地确保工程质量。尤其在工程开工之前,必须对施工做足各项准备工作,以良好的准备工作迎接水利施工技术的应用,并为此打下坚实的基础。
2、应用水利施工技术必须建立在安全的前提之上
鉴于水利施工现场的特点,作为施工企业,必须在确保安全的前提下加强施工技术的应用。那么如何确保水利施工现场的安全又是一个水利施工企业值得深思的问题。在实际工程中,必须加强对施工现场安全隐患的排查和整治,同时,还应制定相应的应急处理预案,切实做好施工现场的安全瞥示措施和常规安全防范措施,尤其应加大施工人员的安全教育,使其树立良好的安全意识,从而主动积极地的参与到各项水利施工技术的应用之中,以最大化的确保施工的安全和施工技术应用的有效性,为工程质量的提升奠定坚实的基础。
三、对于水闸底板混凝土的分析
对于混凝土结构,在目前的实际情况下,裂缝问题是很难避免的,所以会允许一定程度的裂缝出现并对其宽度加以了限定。不同的地方对于裂缝宽度的限定有着不一样的标准。例如我国行业内所允许的裂缝宽度一般为0。2毫米到0。3毫米,并提出了限制和允许两种方法来对待裂缝的问题。在全自由状态下,结构可以有任意长度、任意温差不产生约束应力,因此给结构创造自由变形的条件就是允许原则。然而在实际的工作中,完全自由是一种理想的状态,要真正的做到实非易事。因此,可以采取另一种途径,通过减少约束的方法,将大部分的变形进行释放,从而产生比较低的约束应力;当结构处于全约束状态,要让任意长度不设伸缩缝亦不开裂,则只须所选用的结构材料具有足够的抗拉强度和极限拉伸即可。该设计原则称为限制原则。一般说来,对于限制原则,必须有足够的强度储备;采取允许原则,必须有充分的变形余地。
四、水利工程水闸施工技术
1、施工导流
(1)围堰施工
在现状河道、湖泊内建水闸,基坑开挖放样前,需先确定闸基位里,然后在周围筑围堰围护,抽水干塘后,方可放样、开挖、施工。围堰可兼作施工便道,根据运输f的大小确定围堰顶宽,一般不小于5米,平原地区坡比:沙土地区,迎水坡1:4。背水坡1:5;粘土地区,迎水坡1:3,背水坡1:4;若外河水位较高,与荃坑底的高差较大,一般大于5米时,背水侧需设俄台,同时在迎水侧用七彩油布自水底至堰顶满幅布设,并固定好。若工程建设跨汛期,则需在迎水侧堰顶用编织袋装土筑临时防洪围堰。
(2)基坑放样、开挖
根据基坑样线进行开挖,自上而下分层分段依次开挖,杜绝采取倒悬方法开挖,施工中需留有一定的坡势,以利排水,避免边坡稳定范围内形成积水。
2、地羞处理
施工过程中,若遇地基为软土或有深层淤土,则需进行地墓处理。即采用换坟法,就是将基坑内的软土或淤土全部挖除,然后回坟有较好压密特性的土或灰土进行替换,逐层夯实,形成良好的持力层。施工要点:将要转换的土层挖尽、注愈坑边稳定;保证坟料的质量。坟料应分层夯实,一般一层不超过30厘米。
3、水闸硷工程
(1)闸底板、消力池及护坦破施工
闸底板、消力池及护坦硷浇筑根据设计分缝分块浇筑,首先施工闸室底板硷,消力池及护坦硷在闸室部位工程施工时穿插进行。施工前,先进行岩墓开挖面清理。荃础经验收合格后即可进行闸底板硷的施工。硷自拌和系统出料后采用工程车或手推车运输,搭设跑道仓面经手推车或人工转运入仓,擂入式振捣器及平板式振捣器振捣密实。硷浇筑过程中,应派专人值班,随时注惫观察模板、底坎门槽位里以及门柑底坎插筋位,以防止其位移。
(2)硷扭面其墙施工
棋板拟在加工厂根据具墙形状用大块竹胶板加工的大棋板。运到现场后组拼,接缝处由木工进行二次精加工,确保接缝处平顺。硷浇筑分层进行,分层厚度不大于50cm,振捣主要采用插入式振捣器,底板面层辅以平板振捣器振捣。
4、施工过程
(1)模板控制。在搭建模板时,要对其进行清理,避免杂物等对于混凝土质量的影响;要确保搭建的模板坚固稳定,不会因振动产生变形或走样;要对模板中存在的缝隙进行堵塞,避免出现漏浆;要在模板内侧铺设塑料薄膜或涂抹隔离剂,便于拆模。
(2)技术控制。要对混凝土的初凝时间进行了解和明确,保证混凝土在运输、浇筑以及间隔所需的时间不会超出初凝时间。在运输过程中,要采取必要的措施,保持混凝土不漏浆、不失水、不离析、不分离;对于同一施工段的混凝土工程,必须确保施工的连续性,在底层混凝土的初凝完成之前完成上一层混凝土的浇筑;在摊铺时,可以采用扣铲法,使用方铲对模板附近的混凝土进行振捣,避免出现空洞和蜂窝现象。
5、金属结构工程
由于水闸使用的闸门面积巨大,为了便于运输,一般都是采用现场组装的形式。在对闸门进行选择时,要对其质量进行严格管理和控制,确保其使用的材料拥有相应的合格证明书和质量检测报告,同时对其进行抽样检测,切实保证材料的质量。而为了保证闸门的质量,防止制作时出现变形,要选择信誉好、质量有保证的厂家进行制作,并按照工程的施工进度进行焊接,确保焊接质量。
五、病害加固措施
1、针对结构变形破坏的处理措施
纠偏处理闸室。把密集的钻孔排布设在沉降较小的一侧,为了解除在局部范围内的地基应力,可以采取有次序,有计划,分批分期地掏出钻孔内适当深处适量的软淤泥,这样就能促使软土移动到这一侧,而且该侧地基沉降量也随之增加,最终纠偏的目的也就达到了,这就是采用应力解除法解决水闸纠偏的原理。掏土时,掏基底外不掏基底内,掏软不掏硬,掏深不掏浅,是这种纠偏处理方法的主要特点。裂缝的修补处理有灌浆法、凿槽充填法、表面覆盖法等很多种方法。
2、地基渗透的处理
降低水流的渗透坡降,提高基础的抗渗坡降,从而使渗透坡降达到安全要求是地基渗透的处理原则。基础渗透修复措施主要包括:修复下游排水,可以保护坦底部的反滤层拆除,适当加长上游防渗铺盖;修复沉险缝止水,可以重新补做止水设施;重新修复,在护坦下游的海漫段加做反滤排水设施;加固闸基,其方法主要是灌浆处理;补救闸基板桩。闸背填土开挖回填,垂直止水的修复,灌浆处理,加深和加长刺墙是侧向渗漏修复的主要处理方法。
3、上下游消能防冲设施破坏的处理
当上下游消能防冲设施遭到破坏时,可采取工程措施和非工程措施相结合的方法去处理。其中非工程措施关键的是水闸运行管理水平的改善,选择适当的运行管理方式。但若破坏主要是因为水力条件发生改变或结构设计不完善,就应该重新设计消能防冲设施并使消能工程得以完善同。在处理间断期间,应注意土工合成材料中的非织造针刺土工织物,是不是反滤特性良好,如果不用传统的砂砾料也可使用设置反滤层代替,这样就可以解决砂砾料级搭配不合理引发的一系列问题。
4、闸门及其启闭设备的维修加固
过去由于技术经济条件的限制,闸门多为钢筋混凝土闸门,目前多已出现了严重的老化问题。如果经济条件允许,可以考虑将混凝土闸门门体更换为钢闸门。一些重要的中小型水闸由于没有检修闸槽以及备用闸门,一旦闸门损坏,可能引起严重的事故。因此,对于这类水闸必须设置一道预备工作闸槽。对于启闭系统,应改造其供电及控制线路,提高各辅助设施功能,增强控制系统的自动化程度。
5、混凝土表面劣化的处理
(1)碳化及钢筋锈蚀处理。由于碳化的深度不同位置各异,应该根据现场情况采用不同的处理办法。一般来说,首先将已经碳化的部分凿去,清理干净,再用高于原来设计标准的混凝土加固处理。对于外面锈蚀的钢筋,应先采取去锈处理,再用环氧厚浆涂料封闭。
(2)混凝土表面剥蚀处理。若混凝土表
面无粗骨料外露的情况采用水磨石机打磨平整即可,在施工时应避免将好的混凝土打磨掉;若混凝土表面剥蚀深度较大的情况则先对原混凝土剥蚀面进行清洗后再用各类修补材料对表面进行修补。修补时应根据混凝土结构受到的主要環境侵蚀类型和混凝土结构性能特征,从技术、经济与环境角度综合考虑,来选择合适的表面修护材料及技术。例如,浅表损伤,可涂抹PCM、树脂砂浆等。
六、结束语
在水利工程水闸使用的过程中,对出现的各种问题要采取相关的措施进行加固处理,保证水利工程水闸的运行安全,到达水闸控制的目的。
参考文献
[1]林乐英.水闸工程施工技术分析[J]。科技创新与应用,2012
[2]田春成,王群.水利工程中水闸施工管理控制[J].中国信息化,2013