分洪閘工程設(shè)計(jì)施工和除險(xiǎn)加固研究
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摘要：分洪閘工程，是科學(xué)抗洪的重要內(nèi)容，具有不可估量的意義和價(jià)值。文章以分洪閘工程設(shè)計(jì)施工與除險(xiǎn)加固工程為主要研究對(duì)象，針對(duì)分洪閘工程的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行多角度、多層次、多維度的分析和論述，結(jié)合分洪閘工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提出一系列行之有效的設(shè)計(jì)建議和加固策略。
關(guān)鍵詞：分洪閘工程；施工設(shè)計(jì)；除險(xiǎn)加固
0引言
水利工程中，分洪閘工程是重要的組成部分?？茖W(xué)開展分洪閘工程設(shè)計(jì)，提升工程的設(shè)計(jì)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值，有效助力水利工程防洪工作的實(shí)施和開展。同時(shí)，針對(duì)工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容以及施工內(nèi)容，強(qiáng)化工程的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，對(duì)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行加固和除險(xiǎn)。
1工程概況
本文以茨河鋪分洪閘為主要研究案例。茨河鋪分洪閘的設(shè)計(jì)是為了解決沙穎河洪水、汾泉河、黑茨河、西淝河等多個(gè)河流的排水問題有效建設(shè)的重要水利工程。工程設(shè)計(jì)為Ⅱ等,其中建筑物等級(jí)為二級(jí)，次要建筑物為三級(jí)。分洪閘設(shè)計(jì)規(guī)模為17孔，閘門為弧形鋼結(jié)構(gòu)閘門。工程設(shè)計(jì)最大分洪流量為2300m³/s，工程主體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，閘身長(zhǎng)22.5m。茨河鋪分洪閘由上游連接段、閘室段及下游連接段組成。
2分洪閘工程設(shè)計(jì)施工
2.1工程設(shè)計(jì)指標(biāo)
茨河鋪分洪閘設(shè)計(jì)，首先需要考量分洪閘對(duì)應(yīng)的位置以及工程設(shè)計(jì)等級(jí)。茨河鋪分洪閘設(shè)計(jì)等級(jí)為Ⅱ，結(jié)合茨河鋪分洪閘所在的地理?xiàng)l件以及施工環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中，主要為所有河流的洪峰流量以及下游河道的行洪壓力等內(nèi)容。另外，分洪閘設(shè)計(jì)還要考慮壩體下游的村落、土地、公路等基礎(chǔ)設(shè)施，充分結(jié)合相應(yīng)的科學(xué)價(jià)值，從而實(shí)現(xiàn)工程的科學(xué)設(shè)計(jì)。另外，分洪閘設(shè)計(jì)還要考慮后續(xù)施工的具體要求，充分發(fā)揮工程的地域優(yōu)勢(shì)，從而為施工作業(yè)提供便利性條件。例如，設(shè)計(jì)過程中要充分考量工程周邊的交通條件、施工條件等一系列因素。設(shè)計(jì)指標(biāo)影響著工程的科學(xué)設(shè)計(jì)，并且對(duì)工程總體造價(jià)以及工程施工周期等一系列內(nèi)容都會(huì)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響，需要針對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)，進(jìn)行科學(xué)化、高效化、一體化設(shè)計(jì)，利用建筑設(shè)計(jì)提升工程的安全性、便捷性、經(jīng)濟(jì)性。
2.2茨河鋪分洪閘工程施工作業(yè)的主要技術(shù)
2.2.1茨河鋪分洪閘混凝土施工配合比設(shè)計(jì)與優(yōu)化。茨河鋪分洪閘工程的主體建筑物等級(jí)為二級(jí)，次要建筑物為三級(jí)，因此施工作業(yè)工程中需要大量混凝土。一方面，分洪閘工程大多地理位置偏僻，無法進(jìn)行商業(yè)混凝土配送，因此大多實(shí)行施工混凝土的現(xiàn)場(chǎng)配置，需要極為專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行管理和布置，從而實(shí)現(xiàn)混凝土配比的科學(xué)性和合理性，另一方面，混凝土現(xiàn)場(chǎng)加工，需要進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，尤其是石子、水泥、砂子、水的配合比例，既要保障混凝土施工作業(yè)的質(zhì)量要求，同時(shí)還要防止混凝土出現(xiàn)配比不均衡等實(shí)際問題。特別是水泥的作用，影響極為深遠(yuǎn)。水泥作為鋼筋混凝土的粘合劑，具有一定粘結(jié)作用，當(dāng)水泥出現(xiàn)型號(hào)過低時(shí)，必然引發(fā)混凝土施工質(zhì)量問題，尤其是混凝土終凝后，對(duì)應(yīng)的混凝土質(zhì)量無法滿足分洪閘的施工要求，從而導(dǎo)致分洪閘無法實(shí)現(xiàn)洪水的科學(xué)防治，導(dǎo)致分洪閘設(shè)備存在安全隱患。因此，對(duì)于混凝土的配合比問題，需要加以重視，明確混凝土的配合比例，嚴(yán)格把控混凝土加工的制作質(zhì)量。相關(guān)工作人員，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，謹(jǐn)防混凝土施工質(zhì)量問題產(chǎn)生。2.2.2茨河鋪分洪閘混凝土澆筑工程的科學(xué)管理。茨河鋪分洪閘混凝土澆筑過程中，需要對(duì)澆筑部位進(jìn)行科學(xué)管理。尤其是澆筑位置中不能存在氣泡問題，影響分洪閘的安全質(zhì)量。施工作業(yè)期間，需要委派專業(yè)人員進(jìn)行人工振搗工作。利用振搗棒對(duì)澆筑混凝土區(qū)域進(jìn)行振搗工作，既要實(shí)現(xiàn)混凝土充分實(shí)現(xiàn)分洪閘工程的澆筑任務(wù)，同時(shí)又要確保澆筑人員對(duì)工程的鋼筋布置不會(huì)造成任何的影響。不少工程發(fā)生過澆筑人員在進(jìn)行混凝土振搗工作時(shí)，無意識(shí)將澆筑位置鋼筋進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致施工成效與設(shè)計(jì)內(nèi)容存在明顯偏差，影響了工程的澆筑質(zhì)量，導(dǎo)致部分區(qū)域進(jìn)行返工，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。澆筑作業(yè)是確?；炷潦┕べ|(zhì)量的重要內(nèi)容，需要加以強(qiáng)化和重視，對(duì)必要的環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)管理，明確施工人員的責(zé)任和義務(wù)，防止施工問題的產(chǎn)生。如圖1所示，為某分洪閘施工現(xiàn)場(chǎng)圖。2.2.3茨河鋪分洪閘混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)。茨河鋪分洪閘工程的混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)，需要確?；炷两K凝前，得到科學(xué)的控制和管理。一方面，相關(guān)施工人員要確?；炷潦┕の恢玫臏囟扰c施工要求相符合，減少混凝土溫度過高導(dǎo)致的質(zhì)量問題，同時(shí)在施工期間，可以將混凝土進(jìn)行覆蓋，減少高溫對(duì)混凝土的實(shí)際影響，另外還可以定期向混凝土施工位置噴灑水分，減少混凝土由于溫度過高產(chǎn)生的局部干裂問題；另一方面，由于分洪閘工程大多靠近水源，因此，在養(yǎng)護(hù)過程中，需要控制水源對(duì)分洪閘工程的影響，減少河流對(duì)工程主體的沖刷作用，從而降低工程的施工質(zhì)量。
3茨河鋪分洪閘除險(xiǎn)加固施工作業(yè)
3.1多種設(shè)備的水位監(jiān)測(cè)
茨河鋪分洪閘除險(xiǎn)加固施工作業(yè)，既要為分洪閘工程減少對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也要對(duì)現(xiàn)有工程進(jìn)行加固和強(qiáng)化。首先，水位監(jiān)測(cè)工作，是眾多除險(xiǎn)施工作業(yè)的重要組成部分。案例中的分洪閘工程，最大流量發(fā)生在2003年7月12日，為1680m³/s，遠(yuǎn)低于工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2300m³/s，并且該工程常年對(duì)河流上游進(jìn)行多點(diǎn)位水位監(jiān)測(cè)，提升分洪閘工程的安全性。另外以多種設(shè)備相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)河流水位的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效匯總，為分洪閘工程提供多元化的安全保障，對(duì)上游出現(xiàn)的水位上漲情況，進(jìn)行科學(xué)的分析和梳理，嚴(yán)控可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)問題，并及時(shí)對(duì)當(dāng)前水量進(jìn)行調(diào)整和管理，減少超大洪峰的可能性和風(fēng)險(xiǎn)性。水位監(jiān)測(cè)儀設(shè)備如圖2所示[1]。
3.2茨河鋪分洪閘人工巡檢
人工巡檢是茨河鋪分洪閘工程重要檢查方式，近年來隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和普及，對(duì)于分洪閘工程的監(jiān)測(cè)已經(jīng)發(fā)生翻天覆地的變化。一方面，借助現(xiàn)代化的監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)多個(gè)水位站點(diǎn)以及分洪閘工程周邊設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，工作人員可以隨時(shí)了解當(dāng)前水利工程的情況變化，同時(shí)結(jié)合衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)上游水勢(shì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)捕捉，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)以及高分子衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以了解近期的天氣情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分洪閘工程系統(tǒng)化管理，另一方面，人工巡檢模式，可以在洪水頻發(fā)時(shí)節(jié)，對(duì)分洪閘工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化管理，結(jié)合多種監(jiān)測(cè)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)中心，時(shí)刻關(guān)注當(dāng)前河流水勢(shì)的發(fā)展和變化，并與下游的多個(gè)防洪設(shè)施結(jié)合成為系統(tǒng)化的管理體系，從而實(shí)現(xiàn)抗洪功能的集成化應(yīng)用模式，確保分洪閘工程的防洪價(jià)值[2]。
3.3茨河鋪分洪閘工程的科學(xué)加固
茨河鋪分洪閘工程的加固作用內(nèi)容眾多，首先，茨河鋪分洪閘周邊壩體的加固作業(yè)為例，可以實(shí)現(xiàn)防水水位的有效控制，同時(shí)還能夠提升周邊壩體的穩(wěn)定性，減少洪水的沖刷作用。另外對(duì)于工程的加固舉措，同樣可以借助現(xiàn)代化的施工理念與施工技術(shù)，科學(xué)應(yīng)用創(chuàng)新化的施工模式，借助新型防洪材料、防洪設(shè)備、防洪技術(shù)，提升分洪閘工程的防洪等級(jí)。例如，當(dāng)洪水來臨時(shí)，分洪閘工程需要將洪水進(jìn)行有效分流，結(jié)合云計(jì)算技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容，可以對(duì)現(xiàn)有水體流量、流速等一系列指標(biāo)進(jìn)行分析和研究，從而制定分洪閘工程的分流標(biāo)準(zhǔn)，借助多種策略的防護(hù)舉措，實(shí)現(xiàn)洪水的有效治理，減少洪水對(duì)分洪閘工程的影響和威脅，同時(shí)提升了工程應(yīng)用的安全性和高效性[3]。
4結(jié)論
綜上所述，分洪閘工程作為水利工程的重要組成部分，其工程設(shè)計(jì)、工程施工以及工程加固等眾多方面，對(duì)工程實(shí)際應(yīng)用能力影響巨大，需要深入挖掘?qū)?yīng)的潛力和價(jià)值，不斷提升分洪閘工程的實(shí)用性，以科學(xué)發(fā)展觀為核心，推動(dòng)我國(guó)防洪設(shè)施的不斷升級(jí)和進(jìn)步，助力我國(guó)防洪事業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[2]殷憲柱,王婷婷,陳亮.成子河分洪閘水利樞紐工程消能防沖計(jì)算[J].治淮,2019(12):18-20.
[3]伍永年,黃玙盟,張祎旸.太湖流域防汛抗旱減災(zāi)體系建設(shè)與成就[J].中國(guó)防汛抗旱,2019,29(10):89-98.
作者:張燕 單位:安徽省阜陽市茨淮新河茨河鋪樞紐管理所