浅析水利工程中水闸施工技术
摘要:水闸是一种低水头的水工建筑物,兼有挡水和泄水的作用,用以调节水位、控制流量,以满足水利事业的各种要求。当关闭闸门时就能有效阻拦洪水和潮水,并且能够抬高上游水位,满足上游居民饮水、农田灌溉、工业生产等取水要求和水上交通运输的需要;当开启闸门时,就能够排泄洪涝,冲走河中浮沙;及时做好取水或者是在上游的用水需求影响下能有效调节引水流量。仅供大家参考。
关键词:水闸;施工技术;工程
引言
水闸一般由上游连接段、闸室、下游连接段组成,上游连接段包括:消力池、护坦、防冲槽、海漫及两岸的翼墙和护坡;闸室包括:底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥和交通桥;下游连接段包括:消力池、护坦、防冲槽、海曼、翼墙和护坡,其构造复杂、质量要求高、施工难度大。因此,把做好水闸施工前、施工中的主要技术措施是确保工程顺利施工、提高施工质量的关键。
1 水闸的功能
水闸在整个水利工程中有着非常重要的作用,它能够合理控制上游水位,及时调整水流量,尤其对于农田的灌溉更显其重要;它是农田水利工程的首要性环节,往往水闸同堤坝、水站以及船闸和抽水站等水利建筑共同构成我们所说的水利枢纽,最终实现灌溉和防、排洪以及航运的发展,满足人们日益增长的需求。
2 水闸的不同分类
2.1 按照水闸承担的任务分
按水闸承担的任务不同,闸门的种类也就不同,常见的有:节制闸、进水闸、挡潮闸和分洪闸。
节制闸所承担的任务是针对时刻变化的水位进行调节,同时控制水流量。在枯水期,通过引调下游的高水位方法来解决取水问题和上游的航运问题,而在洪水期则控制水流量,通过节制闸在渠道系统中的建筑最终实现对水位的调节。一般节制闸建立在渠道或河道系统中的分水口下游阶段,在这种建筑地点实现水位的抬高,最终实现支渠或支河对水的引流。
进水闸所承担的任务是居民饮和农田水灌溉或者是发电以及满足供水,并且实行双面挡水作业。进水闸多建设在河道的两岸或者是湖泊的岸边也有的建立在河道、渠道中,而对于灌溉中的渠道系统多数是在干渠以下的渠道端口处建立进水闸。通过这种建筑方法实现水流的逐级引递,使上级渠道中的水自然的分流到下一级的渠道中去,此时的进水闸一般分为水闸、农门和斗门。对于把进水闸建立在江河湖泊的沿岸出水口的情况,往往是通过这种建设地理位置的选择实现防洪灌溉的功能。因为在江河岸边出口处的排水闸能够应对河水上涨的突发情况,通过关闸处理实现防洪倒灌,最终避免洪灾的发生。
2.2按照闸室的结构形式分
不同的闸室结构决定着使用不同的水闸,根据闸室的结构类型可以将水闸分为:开敞式的水闸、涵洞式的水闸两种。
3 水闸的不同组成部分
3.1 上游连接段作用:将上游来水平顺地引进闸室,同时起防冲、防渗、挡土等作用。
3.2上游连接段组成:上游翼墙:引导水流平顺进闸。铺盖:起防渗作用,并要起防冲作用。护坡、护底:保护河岸和河床不受冲刷。
3.3下游连接段包括:消力池、护坦、下游防冲槽、海漫、下游翼墙及护坡等。消力池:紧接闸室布置,具有形成水跃和保护水跃范围内河床允许受冲刷作用,是消能的主要措施。护坦:布置在消力池后面,继续消除余能,调整流速分布,用块石砌成。防冲槽:铺盖的末端防冲措施,防止铺盖后河床冲刷向上游发展。下游翼墙:水流均匀扩散,并保护两岸免受冲刷。
3.4闸室段是水闸主体,包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥。底板:闸室基础,承受闸室全部荷载,较均匀地将荷载传给地基并利用底板与地基图摩擦来维持闸室稳定,还有防冲、防渗作用。闸墩:分割闸孔、支撑闸门和桥梁。工作桥:供安装启闭机和工作人员操作机器之用。岸墙:闸室与河岸的连接结构,主要以挡土,并且有侧向防渗作用。
4水利工程水闸施工技术
4.1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,,需先确定闸基位置,然后在周围筑围堰围护,抽降水,待闸塘干燥后,方可放样、开挖、施工。围堰可兼作施工便道,根据运输量的大小确定围堪顶宽,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,与基坑底的高差较大,一般大于5米时,背水侧補设戗台,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)基坑降水、放样、开挖
基坑在开挖前需进行降水,降水的方法可根据现场土质情况选择降水措施,粘性土透水差,渗水量不大时可采用明排水或管井降水;当遇到砂性土时,透水性好,宜采用井点降水或分级井点降水,确保基坑内无积水,土质干,随于开挖等施工。根据基坑样线进行开挖,自上而下分层分段依次开挖,杜绝釆取倒悬方法开挖,施工中预留有一定的坡势,以利排水,避免边坡稳定范围内形成积水。
4.2地基处理
施工过程中,若遇地基为软土或有深层淤土,则需进行地基处理。即釆用换填法,就是将基坑内的软土或淤土全部挖除,然后回填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、注意坑边稳定;保证填料的质量,填料应分层夯实,一般一层不超过30厘米。
4.3水闸砼工程
(1)闸底板、消力池及护坦砼施工
闸底板、消力池及护坦砼浇筑根据设计分缝分块浇筑。首先施工闸室底板砼,消力池及护坦砼在闸室部位工程施工时穿插进行。施工前,先进行岩基开挖面淸理。基础经验收合格后,即可进行闸底板砼的施工。砼自拌和机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,插入式振捣器及平板式振捣器振捣密实。砼浇筑过程中,应派专人值班,随时注意观察模板、底坎门槽位置以及门槽底坎插筋位置、钢筋位置、预埋件位置等,以防止其位移。
(2)砼扭面翼墙施工
模板拟在加工厂根据翼墙形状用大块竹胶板加工的大模板。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。砼浇筑分层进行,分层厚度不大于50cm,,振捣主要釆用插入式振捣器,底板面层辅以平板振捣器振捣。
(3)闸门及启闭机的安装
闸门及启闭机能否正常运行是水闸施工成败的关键,所以首先要向正规厂家订购闸门、启闭机,并要求产品具有出厂检验合格证,然后由厂家指派人来正确安装闸门及启闭机,并进行调试,确保闸门及启闭机能够正常运行,使水闸更好的发挥作用。
5防渗排水有效措施方案
水平防渗设备:齿墙,板墙和防渗墙等排水体与反滤层,主要目的是为改善排水、降压,并将渗流安全地导向下游。
板桩的作用:铺盖前端或室底板上游端时,降低压力,设在闸室底板下游侧的板桩主要为减小出口处的渗压力。
闸室结构布置:包括底板、闸墩、胸墙、闸门、工作桥和交通桥等部分。
闸墩作用:分隔闸孔,支承闸及上部结构胸墙作用,减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求。
工作桥的作用:设置启闭机和管理人员操作启闭之用。
水闸和河岸或堤坝等连接时,必须设置连接建筑,包括:上、下游翼墙和便墩,有时还有防渗刺墙,其作用:
(1)挡住两侧填土,维持土坝及两岸的稳定。
(2)当水闸泄水或引水时,上游冀墙用于引导水流平顺进闸,下游冀墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷。
(3)保持两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷。
(4)控制通过闸身两侧的渗流,防止与其相连的岸坡或土坝产生渗透变形
(5)在软弱地基上设有独立岸墙时,可以减少地基沉降对闸身应力的影响。
6结语
由于在水利建设工程中,水闸起着防洪排涝以及控制水位等重要的作用,因此,在水利施工中要高度重视对水闸的使用和研究,以及水闸相关事项的考读,最终在精细的设计要求下,实现水利工程的建设。只有保证了水闸的高质量投入,才有可能为以下各个环节做好充分的准备,水闸是值得相关工作人员认真对待的一个环节。为工程单位创造良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]胥军义.水利工程施工技术[J].河南科技,2011(02)
[2]王立成,郭贵忠,邢忠义.浅析影响水利工程施工质量的关键技术[J].黑龙江科技信息,2010(34)
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