关于水利水电工程中水闸设计与施工的探讨
摘要
关键词
水利水电;水闸施工;技术
正文
良好合理的蓄水和排水功能保证是现代水利水电工程的理论基础,水闸设计与施工保证技术是现代水利水电工程设计的重要核心技术,这关系到水利水电工程建设全过程的可靠性和有效性。水利水电工程在调节河道流量、提高库区水位、防潮排灌、防病抗洪等方面作出了巨大贡献,其特殊重要性不言而喻。
1水闸工程的重要性
水闸系统所采用的各种现代化建设和管理技术手段,不仅可以证明整个水利工程的排水和排洪工程可以帮助其进行重大工程,而且对水中地下电能资源的有效循环、转换、开发和利用做出了相当大的贡献,由此可见,水闸系统的现代施工管理技术确实是我国水利工程系统中一项相当先进的施工管理技术。从目前世界水电供需情况和我国主要水电资源及其分布规律来看,可再生能源和可再生能源发电银行的资源需求已基本占据国内水电市场的主力军,而中国现代新型水利水电能源作为中国最后一种化石能源,是另一种可以提供、再生和循环利用的绿色清洁能源,它不仅是适应和满足未来国内外水市场供需形势变化的快速发展,还能充分符合于当今新形势下我国新型水电资源可持续的快速持续发展与国家战略,为切实保证国内水利水电工程建设长远持续的和可稳定的可持续性发展的效益奠定的技术基础。可见,保证电站水闸工程整体结构施工及技术质量问题解决是实现合理和发挥工程电能、水能效作用最为重要的现实社会基础,是工程持续稳定维护及提升整个水利工程效益的重要组成部分的一项最现实重要科技保障。从而让我们充分可知在水闸工程技术发展中的这种特殊技术重要性。
2水闸前期施工
在水闸加固施工方案设计之前,应做好以下三项工作:(1)前期勘测和测量工作也必不可少,尤其是止水工程地质和基础的测绘;(2) 尽快确定可行性较强的设计方案。一个良好有效的水闸施工技术方案将有利于设计项目的顺利有效实施。首先,施工技术人员还应善于结合当地实际地质条件和工作经验,认真审查和确定设计技术方案和施工设备方案的总体可行性,以确保所有设备、技术、工艺布局等尽可能与水闸周围的实际环境变化相结合和一致;(3) 在项目建设完成之前,应成立专门的独立的全面质量风险控制专业机构,主要负责处理建设项目施工活动中容易发生的重大技术突发事件、成本预算、风险评估指标和科学制定的管理措施和规定,以确保施工最大限度地实现项目风险的优化。
3水闸施工过程中的技术
3.1开挖施工技术
水利工程施工中的泄水闸施工开挖区域覆盖很深很广,施工周期相对较长,工程开挖技术也比较困难。在一定程度上,对施工开挖的机械化施工手段提出了更高的要求。例如,水闸施工的开挖区域覆盖了大量的横截面层,这不仅需要较大的开挖空间,还需要通过填充大量沥青混凝土材料对其表面进行有效填充,这实际上大大增加了开挖成本预算和开挖工作周期。相反,如果工程开挖面积确实太小,则工程的整体质量要求和机械强度将无法可靠保证,或者当工程遇到一些极强、严重的重大自然灾害事件和其他不可抗拒的因素时,这将进一步对项目寿命质量和生命财产损失造成更严重的威胁。因此,在水闸施工过程中,我们必须始终坚持认真、严谨、细致的专业态度,掌握严格、规范的工程质量精算流程,定期在各工程区范围内进行现场严格、详细地勘察设计,认真制定工程设计实施方案,为确保每次施工的工程计划与施工设计图纸计划质量一致,必须全面、严格、科学地对施工质量进行检查验收。
3.2混凝土工程施工技术
水闸混凝土的制备和施工各种混凝土材料在混凝土工程建筑构件中的使用无疑是混凝土组成和材料的重要组成部分,而比例差的需要在勘察、设计、施工过程中使用各种混凝土,施工及其他施工作业和相应的原材料往往非常大,因此,土建施工人员在施工前应首先注意以下几点,以及各种混凝土的进场和运输:(1)混凝土施工首先应对各种组成和混凝土工程相应的混凝土各项工程原材料质量方面的各项内在的质量标准来进行全面进行严格认真的品质把控分析或质量筛选,如每年对于细砂、石子浆粉及各类优质水泥料质等各项主要的原材料质量也都会进行较为全面且严格认真的品质检验,确保了主要建筑原材料工程质量以及在钢筋组成及混凝土建筑材料施工或运行等过程使用中具备应有质量的内在质量稳定的性能指标和品质可靠性。(2)浇筑混凝土施工除了要应对的主要问题原材料混凝土间的材料使用和质量都必须严把关质控得好的混凝土之外,原材料砼间原材料的混合使用与混合重量的使用比例问题上也是非常相当之的重要问题的,必须先按照严格的准确可靠的技术图纸进行计算和确定的好原材料混凝土用量比例以后方可再进行现场浇筑施工。
3.3金属结构的施工技术
除了预制混凝土结构建筑外,金属结构材料也是木结构工程材料不可或缺的一部分。在施工设计中,应严格执行建筑金属结构设计和施工阶段的国家技术标准和规定以及国家相关设计规范和制度。应注意以下几点:首先,施工承包商必须注意对所使用的设备和材料供应商的相应资质文件进行详细审查和确认,并及时检查相关部件的质量保证证书。同时,可结合当地实际情况及时对其金属材料部位的质量要求进行复验,并采取进一步措施,确保建筑金属材料的整体质量;其次,科学有效地确定运输和安装方式同样重要,这有利于施工单位避免因各种运输等原因对工程材料和构件造成严重损坏。施工组织单位也可选择现场分层运输和现场总装施工的作业方式,以及现场整体吊装和运输作业的运输方式,主要取决于各地区的实际工程情况;需要特别注意的是。
4水利及水电工程建设中水闸设计和施工管理方面的问题重要性
闸门作为水利系统来说,是其中的重要部分,是管理整个水力系统的主要开关,同时也是完成它全部功能运用的主要基础。在城市水利建设中,闸门成了针对水管理的主要部分,同时也对城市内涝的管理产生了重要影响,可以更有效地有效地起到保障下游区域人民群众生命财产安全的功效。而同时,闸门又利用其自身所产生的动力功能来实现对水力的转化,从而使得整个水力系统都可以作为电能来使用,进而保障了人们的日常生活电力。在建筑工程中,水闸也同样占据着很重要的角色,在水闸设计与施工的同时,所应用施工技术的高低以及施工技术的高低,将直接决定着整个水闸的总体施工效果好坏,同时也将进一步地一步地影响到整个水利工程的总体施工效果的高低。而假如所选择的施工方式不合理,或是施工单位的技术标准过低,那么就将会造成整个水闸的安装标准不合格,这样整个水闸的功效也就无法合理地发挥地发挥出来了,同时这也将会造成把水力转化为电能的效果大为减弱,也因此无法为人民生活提供充分的电能。
5水利水电工程中水闸设计要点
5.1水闸选址
作为我国水利水电建设的重要环节的水闸的选址,它同时也是我国水利工程基本建设中非常重要的基础工程建设。对于水闸选择工程设计单位来说,其最佳的选择地点与方向,往往需要以地理条件相对较好的天然地基要求作为最基本的选取原则,从而更全方位地考虑了在水闸施工中及其建成后运营的稳定性问题。在一般情况下,设计单位还需要依据所选定地点的气象要求和其他自然环境要求,对水闸的地形要求和水文条件等进行系统、细致的分析,同时还一定要严格按照水闸的设计标准和技术规范,来管理的水闸的运营和使用情况。
5.2进水闸设计
进水闸(渠首闸门)是目前工程上建造的所有的船闸中的一种,它建在河川、水塘或大湖的岸边,主要是用来控制排引流量,从而实现灌溉、发电或供水等目的。主要是向天然河道引水,按取水方式一般可分为无坝引水和有坝(闸)引水两种方式。它们的主要特征是进水闸水流速度差异较大,因此必须虑及至下游消能要求,进水闸的建设高度也需要符合引水要求,而且建造方还需要按照水利的施工标准与管理要求,来建造的消力池以及其他类型的消能设施。这就确保了进水闸在各种的运行状态下,都可以达到控制水跃共轭量的要求。水闸闸门的合理控制运用是保证工程安全运行的最关键,因为进水门不但必须有相应的门孔宽度,而且必须有一定的高度,可以挡住江西中医药大学流动洪水和山洪暴发漫顶。但如果阀门设置不当,会产生集中洪水或折冲洪水的不良流态现象。
5.3闸室安全计算
闸室的安全和稳定性能够使闸能力最大限度地充分发挥,其效果关键。这就必须对闸室作出相应的设计。主要包括对负荷设计、基底应力设计、抗滑稳定性设计等。在对负载组合进行设计时必须充分考虑各种设计形式间的差异。如基底应力设计重点考虑对应力设计、一般使用状态下的基底应力和竣工检修状态的计算结果等。抗滑稳定性设计是对一般状态下的总弯矩和全重的估计,以便得到抗滑稳定性分数。
5.4闸门梁系设计
水闸闸门的正确设计和合理运用,是确保工程正常安全运行的重要因素。但是,如果闸门设计正确和运用不当,则水流将很易产生集中流动或折冲成水流的不良流态的现象,从而对船闸和水库的主体构造造成破坏形式的破坏。从而起到了减小船闸在施工环境中产生的振动的目的,所以工程设计人员在船闸的梁体设计时要综合考虑,并适当合理的增加了水闸的闸门硬度和材料。在施工闸门砼输送泵管道体系的地方施工单位,除了适当布置地基的下部砼输送泵管道之外,还应当在地基上部砼输送泵管道系统的主体结构上采用按中等负荷设计施工的布置方式,因为这比较便于基础施工的建设。就双腹层盒式的下底砼输送泵管道设置来说,由于闸门底板和流水闸门的上下游企业二端均会出现向下8°的偏角,所以这样设置的主要目的是缩短水闸门与下部底砼输送泵管道的悬伸间距和减少底部砼输送泵管道荷载,也因此同时又为了能够充分满足下到底砼输送泵管道上到底止水的要求以及底缘设置在施工中的需要,故将下游一侧的水闸闸门柱系坡面设置在下27.2°。达到调节水流态的目的,一般底主桥的翅缘和底次桥之间的均应用钢管进行封闭施工。水平次梁均为槽钢,并近似采用等跨连梁的设计,槽钢肢尖向下,以防止沥水和积尘。
6水利水电工程中水闸施工措施
6.1挖凿水闸施工
一般来说,闸门施工的第一步就是开挖工程,但是由于闸门既具有比较长的宽度,又有很多的截面,所以存在着很大的施工困难。在施工的过程中必须重视的是闸门的总体质量,同时又要选择好最合理的截面,以尽可能地不损伤断面的稳定性,也同时减少了后期对闸门施工过程中挖凿的浪费。准确的挖凿深度及其对闸门施工的地基保障是整个施工过程的关键问题,对维持闸门施工的稳定性起着举足轻重的作用。在施工过程中最好的方案就是:根据工程设计尺寸,确定了水闸腰轴线,并确定挖得精确的方位、倾角及其深度。
6.2混凝土施工
在水闸施工的过程中,必须很多的建材才可以保障建筑施工的正常进行,所以,建材质量在整个水闸施工过程中都起着至关重要的作用。而施工前首先需要做好的工作便是对建材的质量进行抽样调查,只有判断建材的质量是否合格,方可确保施工的品质得到保障。其次,对混凝土在一定的比例中进行调整,确保原材料、石、砂的正确比例。严格控制混凝土的质量。建筑工程对所有的混凝土质量要求十分严格,所以在施工管理中,应该提高质量,每次施工后必须检查表面,看有无发生吻突、麻面、蜂窝、孔洞、裂纹等严重地质问题。
6.3金属架构施工
金属框架是船闸的主体构架,所以在施工阶段中必须非常严格地施工船闸的金属结构。也因此上面提到的材料已经不能支撑船闸了,就必须用钢筋直径的金属模板来搭建船闸的主体框架。实施工程中我们首先要进行的事情就是最初期的,对材料在进行了金属加工之后,对其抗压性做好的严格监控。对其金属结构也有严格的监控,并且对其的图纸设计,制作,施工,以及金属材料的型号等都要进行严格的控制。而这金属结构也存在着其不稳定性,所以在工程实施的过程中需要对其谨慎管理。
6.4导流施工
具备阻潮作用的导流建筑物对闸门的防护也是非常关键的,能够防止潮水冲击对闸门的影响。在制定导流渠道图纸和施工导流渠道之前,必须对所选址实际的地形标高做出严谨的研究,在进行围堰施工之前可优先选择滩地的最狭窄部位,也可选取靠近主河道的地方。以此方法来确保导流渠道不受河流的影响。在初期的围堰的设计时,为了保证导流渠道基底的稳固,因此,他们也可以使用砌石法来夯实导流渠道的基底。使得它虽然在恶劣的地质条件下也不会轻易倒塌。
结束语
在进行水利水电工程闸门设计前,工程设计机构必须按照闸地址的实际状况进行设计以提高塘堰闸工程设计的精确度,促进工程的顺利开展和施工。强化了闸门的建设和安装质量管理,以保证了闸门工作的安全和稳定性,从而确保了水利水电工程建设得以安全、高效、平稳地进行,并最终实现了水利水电的抗洪、蓄水等重要作用,有效维护了产业的安全生产和公民生命财产安全。
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