中低山区水闸施工的技术探讨

[摘要]本文运用实例具体地分析研究了沿海水闸工作施工过程中要掌握的围堰、混凝土浇筑、导流、土方开挖以及地基处理等技术要点，具有一定的借鉴价值。

[关键词]水闸工程；沿海地带；土方开挖；施工导流；混凝土浇筑

1工程概况

某水闸工程位于浙江中低山区沿海地带，山区中的山势呈现出西边高、东部低的态势，大多数基岩都处于裸露状，自然边坡稳定。山区河谷形似“V”型，山区河段河谷非常深，水流比较湍急，属于剥蚀型山地；下游区域为冲积阶地地貌；山地丘陵区处在山麓沟口地带，为洪积扇地貌；海陆交接处为滨海相淤积平原地貌。水闸共有3孔，总净宽多达9m，闸室地坪高程是6m，闸中墩、闸边墩宽度均为1.2m，桥面高程达6m。水闸五十年一遇闸前最高洪水位高达3.82m，最大流量是每秒150m3；二十年一遇闸前最高洪水位高达3.22m，最大流量为每秒123m3。

2施工导流

2.1导流与度汛标准

由于围堰施工或多或少会影响到水闸闸室，因此，本工程度汛与导流采取五年一遇标准，针对高潮位与洪水位进行设计。一切从实际出发，根据当地的实际情况，上有、下游围堰断面分别运用松木桩围堰与钢管桩围堰。

2.2施工导流设计

由于如今片区可借助附近水闸排水，因此，在施工阶段没有必要安设导流措施。

2.3施工围堰设计

钢管桩围堰：运用桩径是φ219钢管，桩距是30cm，二排桩的排距为3m，单桩的长度是20m，在高程为50cm、2.5m、4.5m的部位分别安设槽钢拉梁，确保间距为2m。围堰上游高程2.5m的部位应选取麻袋装土垒筑顶宽2.1m平台，下斜边坡应是1：2.围堰下游3m高程部位建立顶部宽度为2.1m的抛石平台，下斜边坡是1：2。两钢管桩之间选取粘性土回填的方式，外排桩内侧依靠竹篱片内部加止水彩布提高止水性能、运用竹篱片挡土。

需重点关注的是，闸址具有丰富的地下水资源。因此，在施工阶段务必要高度重视基坑排水，并运用可靠手段抽排积水。同时，要积极参考相似工程经验，将一根φ1000充水兼排水管安设于上游围堰上，如此即可有效避免在汛期遇到比标准台风大潮威力更大的台风对围堰与基坑的影响。选择此管道，将水灌注到基坑内，待洪水过去后在流经管道进行排水。围堰抗滑稳定安全系数应超过1.05。

3主体工程施工

3.1水闸工程施工

3.1.1施工程序

施工准备→全面清除基坑障碍物→针对下游钢管桩围堰与上游土围堰进行施工→基坑开挖→混凝土灌注桩基施工→钢筋混凝土闸底板→搅拌桩→混凝土闸墩、胸墙（钢闸门制作与安装）→铺盖、消力池→混凝土挡墙、上、下游翼墙→检修交通便桥与平台→启闭平台与钢筋混凝土排架→启闭机房→启闭机与机电设备的安装和调试→清理场地→拆除上、下游围堰。

3.1.2主体工程施工手段

（1）土方开挖

选用一立方米挖掘机进行土方开挖，要尽可能地就近堆放，外运则采用胶轮车与汽车进行运输，在开挖闸室等诸多主体工程基坑的过程中，可将0.2m至0.3m预留下拉，等到浇筑底板混凝土时再人工清除保留层。

（2）土石方填筑

采用堆土机、汽车运输、一立方米挖掘机配合施工进行土方填筑，随后采取蛙式打夯机分层夯实护岸、翼墙等墙后回填土，运用堆土机在施工过程中压实标准堤回填土方。

（3）混凝土浇筑

把一台垂直升降塔安设到闸室旁开展垂直运输工作，并铺设平面低脚手架仓面到消力池、底板等混凝土浇筑区域中，把立体高脚手架仓面则安设到胸墙、闸墩等部位，在高低脚手架仓面上采取人工手段向仓内倒入混凝土，人工平仓振捣。

3.2主要项目施工手段

（1）闸室基础处理

选择强度等级是42.5R的纯水泥浆作为灌浆浆液，先稀后稠。在用普通搅拌机进行搅拌时应将搅拌时间控制在3分钟以上，在使用浆液前，应进行过筛处理，从制备至用完应不足四小时，严守相关规定开展灌浆工程施工工作。

（2）土石方开挖工程

本工程土石方开挖多为上下游护坦、闸室的基础开挖方式，施工内容大致涵盖了准备工作、土石方开挖、边坡观测、运输开挖废弃或可利用的土方到堆放区、场地清理、完工验收之前的维护等诸多工作。在进行开挖时，应对边坡与高程进行严控。在开挖原堤塘的过程中，应高度关注开挖对堤塘的影响、开挖边坡形成的影响。坚持“先上后下”的施工原则，切记永久边坡要超过设计边坡，开挖过程中，欠挖与超挖的深度应小于0.2m。

（3）混凝土工程

本水闸基础属于基岩面，闸基础处理地比较简单，多针对混凝土工程开展施工工作。利用拌合机在铺盖与闸底板上拌制混凝土，然后采用人工斗车进行运输与平仓振捣。然后顺着长度方向翼墙与闸墩搭设脚手架，顺着高度分两次对混凝土进行浇筑，首次浇筑的范围是自闸墩到胸墙底高程。一旦闸墩部位施工到设计高程以后，再对交通桥平台进行浇筑，闸墩尚不和胸墙部位应同步实施二次混凝土浇筑。如果混凝土浇筑的高度大于2m，一定要安设串筒溜槽或其余措施开展混凝土垂直运输工作，避免混凝土骨料离析。

启闭机间应当一次浇筑到大梁底高程，紧接着针对启闭机工作面板进行整体浇筑。钢闸门在预制场预制运输到工地现场，由检修平台运输到闸门槽周围，待装完止水橡皮等诸多材料以后，吊到闸槽中。

在浇筑混凝土的过程中，应尽量避免出现混凝土离析的情况，入仓的混凝土拌和物可考虑运用插入式振捣器与人工平仓的方式进行捣实，在浇筑时应开展连续作业工作，浇筑完毕后应洒水养护，确保养护期超过两周。

（4）混凝土灌砌块石施工

灌砌块石应去除尖角，把污染去除，确保其处于干净、湿润等；将0.1m厚的细骨料混凝土垫层运用到建基面上，待振捣密实后进行随砌随灌，砌石应错缝，垂直缝应控制在6至8厘米范围内，水平缝座浆应控制在4～5cm范围内，然后在砌筑砌面石、置腹石，确保面石间的间隔处在4至5厘米范围内，腹石需大面朝下，确保间距处在5至8厘米范围内，紧接着把混凝土灌注到空隙内，其灌入量要超过总方量的48%。采取插入式振捣器进行振捣密实，全面掌控每层混凝土的高度，使其比块石面更低，防止有光面产生。在腹石和面石之间应安设拉结石进行设置，以免在二者之间产生纵向通缝。灌砌石要求水平分层上升，严禁在上下砌石之间产生竖向通缝，确保挡墙表层处于平直状态。

（5）下游河道疏浚

针对河道，本次工程选取了挖泥船与水利冲挖机组相结合的方式开展施工工作，严格按照河道水深与宽度确定采取何种施工工艺。在河道开挖过程中，应始终坚持“先上后下”的原则，不准出现河道欠挖的情况，超挖深度应不超过0.2m，边坡开挖应坚持不超过设计边坡开挖的原则。一旦有坍塌段产生，应把边坡适当放缓，运用松木桩针对一些存在坍塌尽可能的区段实施加固处理。

4效益分析

本工程需进行挡潮、排涝，本水闸改建工程能在一定程度起到较好的挡潮、防洪作用新闸新建工程的执行，在一定程度上保证了小流域防洪体系运作的稳健性以及水闸的安全，能大大强化区域防洪排涝的能力，缩减流域受淹时间、受灾情况以及受灾深度。水闸新建工程执行后，应与其他防洪工程相结合一起开展工作，采取20年一遇的防洪标准，十年一遇的排涝标准，促使当地洪涝灾害得以大幅度环节，有效确保区域建设工作的顺利开展，增加社会经济效益。