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摘要：由于大多数水库水闸修建时间比较早，其无论在施工工艺以及设计理论等方面都比较落后，出现了工程碳化、老化、破坏严重等诸多问题，改建、重建的问题迫在眉睫。水闸改建必须严格按现阶段的相关规定进行。在消除水库水闸隐患的基础上，做到舍理有效的利用原有水库水闸工程设施，切实提升改建施工质量以及水闸的管理水平。本文以某水库水闸改建工程项目为例，对其设计采用的主要技术方法和重要技术措施进行分析探讨。
关键词：水库水闸;水闸改建;施工技术;新型材料
1 引言
从 1976 年以来我国水利工作的重点开始转移到管理工作上，水利工程的管理开始走上正轨。我国对水库水闸工程的“三查三定”工作于 1980 年完成。在 1984 年，《水闸设计规范》制定并且颁布，于 1986 年我国又颁布了《水闸施工规范》相关条例，在多项法律法规的制约下，我国水闸工程的设计以及施工日益规范化。现阶段我国在工程施工方面实行监理制，施工建设管理日益向国际化水平靠拢。
2 水库水闸现状以及存在问题
某水库水闸工程始建的起止时间为 1956 年到 1976 年。总计 4 孔水闸，总净宽可达 14m，116.8m3/ s过水流量，直接受益农田 0.26万亩，保护面积 1.2 万亩。该水闸系中型排涝挡潮水闸，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物级别为 3 级，原设计洪水标准为 10 年一遇。该水闸至今已运行 30 多年，存在诸多问题，通过现场检查及分析发现，水闸主要存在的以下问题：
2.1 未成为封闭体系
水闸地面高程为 6.97m，满足本工程设计计算闸顶高程的要求。但左边 1#、2#、3#3 孔的胸墙顶高程约为 6.22m，留有高度约 0.6m 左右开口，未成为封闭体系。
2.2 工程老化，破损严重
左岸翼墙有裂缝，且左岸上游翼墙裂缝处存在渗水现象，威胁翼墙的安全。启闭机房内部立柱存在非结构裂缝及其它部位的细小裂缝。
2.3 原有配置不合理
工作闸门与浆砌块石工作门槽之间没有安装滑块，且只有 1.0cm的间隙，接触面摩擦系数较大，在高水头作用下，使工作闸门受到很大的摩擦力，导致启闭机启闭力不够：1#、2#、3#、4#闸门在水位不大于 2.40m 的各种工况下，各闸门启闭力满足要求，在最高水位 3.0m的工况时，除 1#闸门满足要求外，其余均不满足;在日常运行时，由于接触面摩擦系数较大，还会导致闸门运行不便，磨损严重。管理用房没有电网供电，只能采用柴油发电机，管理房内配备 3套发电设备，管理房内配备 3 套发电设备，其中 1 套不能正常运行，处于废弃状态，其余 2 套能正常运行，正常运行的 2 套发电机型号为STC-30，额定电压为 400V，频率为 50H z，最新一套发电设备于 2006年配置。电力线路铺设于墙体表面，管理房内电力控制设备比较简陋，且未设防护盖加以保护，操作运行基本正常，同时电气设备在配置上存在一定的缺陷：许多接线按规范要求均应预埋，只是沿墙角、地面铺设。
2.4 缺乏对水闸的检测
通常情况下，水闸观测项目有：沉降、雨量、水位高低、扬压力、位移、流量、闸下流态、冲刷以及淤积等。由于水闸兴建年代较早，根据水库管理人员介绍，原仅在水闸上游设置了水位尺，其余一般性观测项目均未设置，没有安装类似于地基反力、墙后土压力、永久缝、以及结构应力等专业性观测设备，导致了此部分监测资料的缺失。
3 水闸改建工程设计中的要点分析
3.1 严格依据水库水闸的相关规定进行设计
在进行水闸的设计之前，应给先对旧闸进行鉴定，在进行鉴定时，要依据相关规定严格进行鉴定，其次需要明白原设计意图。改建技术方案，既要消除原有工程隐患，又要将原有工程设施进行合理化利用。尽可能设计出，既节省资源，又要坚固耐用;此外，管理方便，施工方便，美观大方，设备先进等都是需要设计者进行考虑的问题。
3.2 防渗排水系统鉴定及防渗处理措施
水闸防渗排水系统鉴定是是本工程的难点问题之一。通过对该水库水闸区域相关河道的淤泥堆积状况来看，出现了河底高程普遍高于闸底板高程的现象。较为经济的方式是对原闸底板进行保留，然后对旧闸进行闸底接触灌浆处理。这种方法是在保留旧闸基础设施的前提下进行水闸改建工程。
3.3 针对于水闸消能防冲方面的设计
在进行消能防冲设计的时候，需要事先对下游河道进行实地考察。因为水库水闸建设区域有较多淤泥堆积，水闸底流消能的方式不足以消除河道淤积。这就直接导致了水闸泄洪能力大幅度下降，消能防冲设计不仅仅需要考虑消能，更加需要考虑到如何避免下游河道被侵蚀、冲刷。尤其是在淤积比较严重的河口，格外需要考虑如何提高泄流水能，从而达到冲淤的效果。
3.4 对原有工程设施进行合理利用
在保证工程质量，消除工程隐患的基础上，合理使用原有的工程设施，这样可以大幅度降低工程的资金投入。原有的水库水闸在经过几十年的持续运行后，原有工程设施大多数因为损耗而失去使用价值，但是依然有一些可以修复利用的工程设施，例如：虽然合作塘水闸的引河进洪闸的旧闸底板处有一些裂缝，但技术人员对其加以改造之后可以做为新闸底板的基础。需要注意的是考虑到其底板处存在裂缝，因使用年限较长导致混凝土质量差，因此，从安全方面考量，在设计计算中不应该考虑其受力;目前来看，闸室板桩防渗系统依然可正常运行，但闸底板与板桩的连接处早已损坏，地基与底板间存在脱空现象，所以必须对其进行接触灌浆，从而达到防渗的效果。改建设计方案决定保留旧闸墩，对旧闸墩进行碳化处理加以重复利用。
3.5 加强管理设计
为了全面改善水库水闸的管理设计水平，就需要着重于管理设计。在进行水闸设计时一个不可忽视的环节就是水库水闸方面的管理设计，同时它是工程最优化的关键性因素。在现代化的水库水闸管理系统中水闸的管理设计尤为重要。通常情况下从两个方面考虑水闸的管理设计，其一是观测设计，需要在满足各项设计规范要求的基础上充分体现观测的直观性，在设计过程中要有远见，最终达到几十年仍然不落后的水准。其二是是针对于闸区美化环境设计方面的管理设计。
4 水库水闸在施工过程中应注意的问题
4.1 施工全过程坚持贯彻设计意图
在进行水闸改建施工时，一部分损坏严重的设施要坚决放弃不用;一部分原有设施需要进行拆除重建;还有一部分设施在进行加固处理后，仍然可以重新利用。针对不同情况的设施必要严格依据设计意图来进行施工，设计方案的中新旧设施都是进行了反复多次认真计算的，施工中只有贯彻落实设计意图，才能达到工程的安全可靠性。对于设计要求中不能拆除的工程设施，坚决不可贪图一时便利而对原有工程设施造成损坏。
4.2 防渗排水系统
在进行水闸改建工作时，以基础防渗系统为主的旧闸防渗排水系统不易于进行改建。只有做到新旧闸之间的恰当完美结合，水闸防渗排水系统才能正真构建。总之，在施工过程中要格外注重细节方面的研究，综合考虑之后再对系统进行改建。
4.3 观测设备
可以说观测设备相当于水库水闸管理的勘察者，观测设备是一种对水库水闸进行管理的有效方式。因此，优质的观测设备，合格的施工质量是水库水闸的管理水平的保障。在进行施工的过程中，管理单位的技术人员要时时刻刻监督施工，施工完成后的每一个工序都要进行检测，及时处理发现的问题。
5 结束语
综上所述，改建水闸工程切实解决了水库水闸的安全隐患，针对于防洪排涝方面做出了重要改善。满足了灌溉、泄洪以及排涝等多项需要，切实提升了闸门止水的运行安全度以及使用可靠性。结合现代科技解决了该闸的出现的诸多关键技术难题，给类似工程设计提供了有效的参考价值。
参考文献：
[1]刘伟.水利水电工程中水闸施工技术探析[J].科技创新与应用.2014年08期
[2]和执武.分析水利水电工程施工技术[J].科技致富向导.2013年06期
[3]李响.浅谈水利水电工程中的水闸施工技术[J].黑龙江科技信息.2013年06期
关键词：水库水闸;水闸改建;施工技术;新型材料
1 引言
从 1976 年以来我国水利工作的重点开始转移到管理工作上，水利工程的管理开始走上正轨。我国对水库水闸工程的“三查三定”工作于 1980 年完成。在 1984 年，《水闸设计规范》制定并且颁布，于 1986 年我国又颁布了《水闸施工规范》相关条例，在多项法律法规的制约下，我国水闸工程的设计以及施工日益规范化。现阶段我国在工程施工方面实行监理制，施工建设管理日益向国际化水平靠拢。
2 水库水闸现状以及存在问题
某水库水闸工程始建的起止时间为 1956 年到 1976 年。总计 4 孔水闸，总净宽可达 14m，116.8m3/ s过水流量，直接受益农田 0.26万亩，保护面积 1.2 万亩。该水闸系中型排涝挡潮水闸，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物级别为 3 级，原设计洪水标准为 10 年一遇。该水闸至今已运行 30 多年，存在诸多问题，通过现场检查及分析发现，水闸主要存在的以下问题：
2.1 未成为封闭体系
水闸地面高程为 6.97m，满足本工程设计计算闸顶高程的要求。但左边 1#、2#、3#3 孔的胸墙顶高程约为 6.22m，留有高度约 0.6m 左右开口，未成为封闭体系。
2.2 工程老化，破损严重
左岸翼墙有裂缝，且左岸上游翼墙裂缝处存在渗水现象，威胁翼墙的安全。启闭机房内部立柱存在非结构裂缝及其它部位的细小裂缝。
2.3 原有配置不合理
工作闸门与浆砌块石工作门槽之间没有安装滑块，且只有 1.0cm的间隙，接触面摩擦系数较大，在高水头作用下，使工作闸门受到很大的摩擦力，导致启闭机启闭力不够：1#、2#、3#、4#闸门在水位不大于 2.40m 的各种工况下，各闸门启闭力满足要求，在最高水位 3.0m的工况时，除 1#闸门满足要求外，其余均不满足;在日常运行时，由于接触面摩擦系数较大，还会导致闸门运行不便，磨损严重。管理用房没有电网供电，只能采用柴油发电机，管理房内配备 3套发电设备，管理房内配备 3 套发电设备，其中 1 套不能正常运行，处于废弃状态，其余 2 套能正常运行，正常运行的 2 套发电机型号为STC-30，额定电压为 400V，频率为 50H z，最新一套发电设备于 2006年配置。电力线路铺设于墙体表面，管理房内电力控制设备比较简陋，且未设防护盖加以保护，操作运行基本正常，同时电气设备在配置上存在一定的缺陷：许多接线按规范要求均应预埋，只是沿墙角、地面铺设。
2.4 缺乏对水闸的检测
通常情况下，水闸观测项目有：沉降、雨量、水位高低、扬压力、位移、流量、闸下流态、冲刷以及淤积等。由于水闸兴建年代较早，根据水库管理人员介绍，原仅在水闸上游设置了水位尺，其余一般性观测项目均未设置，没有安装类似于地基反力、墙后土压力、永久缝、以及结构应力等专业性观测设备，导致了此部分监测资料的缺失。
3 水闸改建工程设计中的要点分析
3.1 严格依据水库水闸的相关规定进行设计
在进行水闸的设计之前，应给先对旧闸进行鉴定，在进行鉴定时，要依据相关规定严格进行鉴定，其次需要明白原设计意图。改建技术方案，既要消除原有工程隐患，又要将原有工程设施进行合理化利用。尽可能设计出，既节省资源，又要坚固耐用;此外，管理方便，施工方便，美观大方，设备先进等都是需要设计者进行考虑的问题。
3.2 防渗排水系统鉴定及防渗处理措施
水闸防渗排水系统鉴定是是本工程的难点问题之一。通过对该水库水闸区域相关河道的淤泥堆积状况来看，出现了河底高程普遍高于闸底板高程的现象。较为经济的方式是对原闸底板进行保留，然后对旧闸进行闸底接触灌浆处理。这种方法是在保留旧闸基础设施的前提下进行水闸改建工程。
3.3 针对于水闸消能防冲方面的设计
在进行消能防冲设计的时候，需要事先对下游河道进行实地考察。因为水库水闸建设区域有较多淤泥堆积，水闸底流消能的方式不足以消除河道淤积。这就直接导致了水闸泄洪能力大幅度下降，消能防冲设计不仅仅需要考虑消能，更加需要考虑到如何避免下游河道被侵蚀、冲刷。尤其是在淤积比较严重的河口，格外需要考虑如何提高泄流水能，从而达到冲淤的效果。
3.4 对原有工程设施进行合理利用
在保证工程质量，消除工程隐患的基础上，合理使用原有的工程设施，这样可以大幅度降低工程的资金投入。原有的水库水闸在经过几十年的持续运行后，原有工程设施大多数因为损耗而失去使用价值，但是依然有一些可以修复利用的工程设施，例如：虽然合作塘水闸的引河进洪闸的旧闸底板处有一些裂缝，但技术人员对其加以改造之后可以做为新闸底板的基础。需要注意的是考虑到其底板处存在裂缝，因使用年限较长导致混凝土质量差，因此，从安全方面考量，在设计计算中不应该考虑其受力;目前来看，闸室板桩防渗系统依然可正常运行，但闸底板与板桩的连接处早已损坏，地基与底板间存在脱空现象，所以必须对其进行接触灌浆，从而达到防渗的效果。改建设计方案决定保留旧闸墩，对旧闸墩进行碳化处理加以重复利用。
3.5 加强管理设计
为了全面改善水库水闸的管理设计水平，就需要着重于管理设计。在进行水闸设计时一个不可忽视的环节就是水库水闸方面的管理设计，同时它是工程最优化的关键性因素。在现代化的水库水闸管理系统中水闸的管理设计尤为重要。通常情况下从两个方面考虑水闸的管理设计，其一是观测设计，需要在满足各项设计规范要求的基础上充分体现观测的直观性，在设计过程中要有远见，最终达到几十年仍然不落后的水准。其二是是针对于闸区美化环境设计方面的管理设计。
4 水库水闸在施工过程中应注意的问题
4.1 施工全过程坚持贯彻设计意图
在进行水闸改建施工时，一部分损坏严重的设施要坚决放弃不用;一部分原有设施需要进行拆除重建;还有一部分设施在进行加固处理后，仍然可以重新利用。针对不同情况的设施必要严格依据设计意图来进行施工，设计方案的中新旧设施都是进行了反复多次认真计算的，施工中只有贯彻落实设计意图，才能达到工程的安全可靠性。对于设计要求中不能拆除的工程设施，坚决不可贪图一时便利而对原有工程设施造成损坏。
4.2 防渗排水系统
在进行水闸改建工作时，以基础防渗系统为主的旧闸防渗排水系统不易于进行改建。只有做到新旧闸之间的恰当完美结合，水闸防渗排水系统才能正真构建。总之，在施工过程中要格外注重细节方面的研究，综合考虑之后再对系统进行改建。
4.3 观测设备
可以说观测设备相当于水库水闸管理的勘察者，观测设备是一种对水库水闸进行管理的有效方式。因此，优质的观测设备，合格的施工质量是水库水闸的管理水平的保障。在进行施工的过程中，管理单位的技术人员要时时刻刻监督施工，施工完成后的每一个工序都要进行检测，及时处理发现的问题。
5 结束语
综上所述，改建水闸工程切实解决了水库水闸的安全隐患，针对于防洪排涝方面做出了重要改善。满足了灌溉、泄洪以及排涝等多项需要，切实提升了闸门止水的运行安全度以及使用可靠性。结合现代科技解决了该闸的出现的诸多关键技术难题，给类似工程设计提供了有效的参考价值。
参考文献：
[1]刘伟.水利水电工程中水闸施工技术探析[J].科技创新与应用.2014年08期
[2]和执武.分析水利水电工程施工技术[J].科技致富向导.2013年06期
[3]李响.浅谈水利水电工程中的水闸施工技术[J].黑龙江科技信息.2013年06期