□聶 勇 □董聰飛 □徐莉美(寧波四明湖建設(shè)有限公司)
黃明水庫防洪閘位于浙江省余姚市梨洲街道境內(nèi),該水閘工程閘址主要位于河口大約13km位置,在水閘上游,流域的控制主要為2000km2左右,其中壩頂?shù)母叨仁?0m,水庫水位設(shè)計(jì)是38m。該水庫正常蓄水位是30m,其中最大一個(gè)水庫其庫容量是400萬m3。閘室段總凈寬是12m,其總的長(zhǎng)度是18m,底板厚度是0.80m,中墩與邊墩的厚度均是1.20m,水閘總的寬度16.50m。
在該工程中,閘室位于微分化基巖,在開挖基巖以后,基于結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求,采取了固結(jié)灌漿法。在該工程水閘施工中,選用的為圍堰圍護(hù),在進(jìn)行開挖時(shí),需在水閘圍區(qū)側(cè)位置預(yù)留相應(yīng)的巖坎,該巖坎不僅可作為水利工程水閘施工基礎(chǔ)圍堰,同時(shí)也可作為閘室左右岸施工所需的主要道路。在本次工程中,水閘施工流程如圖1所示。
圖1 水閘施工流程圖
第一,在進(jìn)行土方開挖與填筑之前,首先應(yīng)該對(duì)其施工方案進(jìn)行仔細(xì)的研究和優(yōu)化,明確排水措施與定降措施,實(shí)施挖填平衡的計(jì)算,并合理進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)配。在規(guī)劃以及設(shè)置施工場(chǎng)區(qū)的排水系統(tǒng)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)貙?shí)際地形條件與施工過程基坑滲水量以及徑流量等相關(guān)情況來明確,必須要確保其可適應(yīng)場(chǎng)區(qū)外的這些排水系統(tǒng)。此外,在降水中,可基于工程實(shí)際地質(zhì)情況與水文情況來選擇相應(yīng)的降水方式,一般常用的降水方式有兩種,即井點(diǎn)降水或者集水坑降水,若有必要,還可輔以相應(yīng)的截滲措施,其中井點(diǎn)降水法一般用于有承壓水土層或者砂壤土中。
第二,在基坑的開挖之前,首先應(yīng)該將地下水位進(jìn)行降低,通常情況下,應(yīng)該比開挖面低于大約0.50m左右。在開挖過程中,最好采取分層分段來依次實(shí)施,同時(shí)逐層進(jìn)行排水溝的設(shè)置,逐層向下進(jìn)行開挖。
第三,在進(jìn)行土方填筑之前,應(yīng)該將基坑底部所有的雜物以及積水清除干凈,所用填筑料必須要滿足設(shè)計(jì)的需求,鋪土的厚度應(yīng)該控制在15~30m區(qū)間內(nèi),并將其密實(shí)。在岸墻翼墻后進(jìn)行填土?xí)r,必須要在清理且整修完墻背與伸縮縫合格以后,才可進(jìn)行回填,同時(shí)填土應(yīng)該均衡向上升,其中接近于岸坡、岸墻以及翼墻的這些回填土應(yīng)該用小型機(jī)具或者采取人工的方式來夯壓密實(shí),并將鋪土的厚度適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行減薄。而在分段位置,則應(yīng)該留有一定的坡度,采取相應(yīng)的錯(cuò)縫搭接的方式,接著再將其密實(shí)。此外,在墻后填土與筑堤時(shí),應(yīng)該綜合考慮關(guān)于沉降量的預(yù)加。
在進(jìn)行基礎(chǔ)開挖時(shí),可根據(jù)工程的實(shí)際情況與施工場(chǎng)地的地形情況來明確開挖方式,若采用的是倒退開挖方式,則應(yīng)該在底板與護(hù)坡邊坡位置處預(yù)留大約0.50m的保護(hù)層。而在文章所闡述的這一工程實(shí)例,采用的開挖方式為預(yù)裂爆破,通過這種開挖方式,可有效降低對(duì)周圍已建構(gòu)筑物的干擾與影響。
在本工程中,對(duì)地基的處理主要采取的是固結(jié)灌漿法,該方法所用材料主要為水泥,固結(jié)灌漿孔布局形式為梅花式,其中孔距與排距控制在3m,孔深為4m。在進(jìn)行灌漿之前,需實(shí)施相應(yīng)的壓水試驗(yàn),待閘址內(nèi)各爆破作業(yè)完成以后才可實(shí)施灌漿。固結(jié)灌漿施工流程如下:定孔—鉆孔—沖洗—灌漿—封孔,在灌漿過程中,灌漿壓力應(yīng)該保持不變,而反之則注入率應(yīng)該持續(xù)的減少,要注意的是在每一次進(jìn)行灌漿的時(shí)候,都要進(jìn)行漿液比重的測(cè)讀,可借助于比重計(jì)來完成該項(xiàng)工作,待其滿足要求以后才可灌漿。
第一,閘底板、消力池以及護(hù)坦混凝土施工。在施工之前,應(yīng)該清理干凈開挖巖基面,接著再實(shí)施閘底板混凝土施工。在澆筑中,所用側(cè)模一般為組合式鋼模,有時(shí)也可輔以木模來使用,此外還需利用鋼管、杉原木以及方木等來加固。在進(jìn)行模板的拆除時(shí),其中承重側(cè)面模板的拆除應(yīng)該在混凝土強(qiáng)度滿足其表面與棱角不會(huì)因?yàn)槟0宓牟鸪艿綋p傷時(shí),才可進(jìn)行拆除,而在墩、柱或者墻等部位進(jìn)行拆除時(shí),則不可低于3.50 MPa。在進(jìn)行承重模板與支架的拆除時(shí),其混凝土必須要滿足以下強(qiáng)度才可拆除,跨度低于2m的懸臂梁,其強(qiáng)度應(yīng)該為70%;跨度超過2m的懸臂板,其強(qiáng)度為100%。
第二,采取相應(yīng)的止水措施。止水措施就是借助于水平橡膠止水片或者垂直橡膠止水片來止水。在安裝止水之前,事先應(yīng)該對(duì)加工缺陷進(jìn)行檢查與校正,將止水表面處理干凈并平直。在安裝過程中,止水片中線應(yīng)該和縫中線重合,且偏差不可超過±5 mm,其中在平段傾斜誤差上,橡膠止水片應(yīng)該不超高±10mm,而紫銅止水片則不可超過±5mm。此外,對(duì)埋設(shè)在止水片位置的模板還應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的分縫,利用兩片模板來固定止水片。止水縫部位的混凝土澆筑應(yīng)注意事項(xiàng)有:水平止水片應(yīng)在澆筑層的中間,在止水片高程處,不得設(shè)置施工縫。澆筑混凝土?xí)r,不得沖撞止水片,當(dāng)混凝土將淹沒止水片時(shí),應(yīng)再次清除其表面污垢。振搗器不得觸及止水片。嵌固止水片的模板應(yīng)適當(dāng)推遲拆模時(shí)間。
第三,閘門預(yù)埋件的安裝。在進(jìn)行預(yù)埋件安裝之前,應(yīng)首先對(duì)孔口中心線與門槽橫向中心線之間的交點(diǎn)進(jìn)行測(cè)放,將其作為預(yù)埋件測(cè)定中心點(diǎn),同時(shí)把安裝控制點(diǎn)測(cè)放于底板與門周圍閘墻面位置。在安裝時(shí),首先進(jìn)行主、反以及側(cè)軌的安裝,在初測(cè)定位了預(yù)埋件以后,應(yīng)先通過點(diǎn)焊來固定,接著借助于相關(guān)儀器測(cè)量來進(jìn)行測(cè)量,待各指標(biāo)滿足要求以后,才可正式進(jìn)行加固與焊接。關(guān)于預(yù)埋件固定方式,應(yīng)結(jié)合不同位置預(yù)埋件來選擇相應(yīng)的固定方式,若預(yù)埋件在現(xiàn)澆混凝土的表面,角鋼或者尺寸比較小的這些預(yù)埋件可直綁于主筋上,而面積較大的這些預(yù)埋件除了要利用錨筋固定以外,還應(yīng)在其上部點(diǎn)焊相應(yīng)的角鋼,從而防止預(yù)埋件出現(xiàn)位移;若預(yù)埋件在混凝土側(cè)面,對(duì)于面積較小的預(yù)埋件可事先打孔,接著再利用木螺絲或者鐵釘將其固定于木模板。為了使預(yù)埋件能夠準(zhǔn)確安裝牢固不移位,預(yù)埋件處可以采用二次澆筑,澆筑二期混凝土?xí)r,應(yīng)采用補(bǔ)償收縮細(xì)石混凝土,并細(xì)心搗固,不要振動(dòng)已裝好的金屬構(gòu)件。門槽較高時(shí),不要直接從高處下料,可以分段安裝和澆筑。二期混凝土拆模后,應(yīng)對(duì)埋件進(jìn)行復(fù)測(cè),并做好記錄,同時(shí)檢查混凝土表面尺寸,清除遺留的雜物、鋼筋頭,以免影響閘門啟閉。
第四,閘門板安裝。在本次工程項(xiàng)目中,所用閘門的外形尺寸與安裝尺寸如表1所示。在進(jìn)行支鉸座的安裝時(shí),借助于葫蘆把鉸座吊起,并和預(yù)埋螺栓對(duì)準(zhǔn),事先將螺孔留出,且不可擰緊,在鉸座位置調(diào)整好后再擰緊。將門葉下半節(jié)位置吊入門槽,在拼裝支壁之前借助于拉鏈葫蘆固定好下半節(jié),接著再把支臂吊入至門槽,對(duì)安裝尺寸進(jìn)行檢查,待尺寸合格后再焊接。焊接結(jié)束以后,再來進(jìn)行各方向的調(diào)整,確保上下半節(jié)吻合,利用臨時(shí)螺栓來固定,對(duì)安裝的尺寸進(jìn)行復(fù)查,待復(fù)查無誤以后再最后組裝焊接。在閘門安裝結(jié)束以后,應(yīng)將安裝所用的這些臨時(shí)焊件拆除,修整焊縫,將埋件表面與門葉上雜物清除干凈。見表1。
表1 所用閘門外形尺寸與安裝表
第五,卷揚(yáng)式啟閉機(jī)安裝。卷揚(yáng)式啟閉機(jī)由電動(dòng)機(jī)、減速箱、傳動(dòng)軸和繩鼓所組成。本工程采用的是電力驅(qū)動(dòng)減速齒輪,從而驅(qū)動(dòng)纏繞鋼絲繩的繩鼓,借助繩鼓的轉(zhuǎn)動(dòng),收放鋼絲繩使閘門升降。安裝順序?yàn)椋涸趩㈤]機(jī)平臺(tái)混凝土澆筑時(shí)埋入機(jī)架基礎(chǔ)螺栓和支承墊板,在支承墊板上放置調(diào)整用楔形板。安裝機(jī)架。按閘門實(shí)際起吊中心線找正機(jī)架的中心、水平、高程,擰緊基礎(chǔ)螺母,澆筑基礎(chǔ)二期混凝土,固定機(jī)架。在機(jī)架上安裝、調(diào)整傳動(dòng)裝置,包括:電動(dòng)機(jī)、彈性聯(lián)軸器、制動(dòng)器、減速器、傳動(dòng)軸、齒輪聯(lián)軸器、開式齒輪、軸承、卷筒等。安裝完畢后,應(yīng)檢查傳動(dòng)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、靈活性,并檢查各部分的可靠性,在使用過程中要注意加潤(rùn)滑機(jī)油對(duì)繩索進(jìn)行保養(yǎng)。
本工程在施工過程中嚴(yán)格按照規(guī)范程序施工,從而避免了混凝土裂縫、閘門閉合不嚴(yán)漏水、啟閉機(jī)升降不靈活等常見病害,并順利通過了完工驗(yàn)收;綜上所述,在水閘施工中,應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目自身的特點(diǎn),選用正確且合理的施工方式,從而使水利工程項(xiàng)目建設(shè)得以正常進(jìn)行,確保水閘施工質(zhì)量達(dá)到要求,保障水利工程建設(shè)質(zhì)量。
[1]鄭保強(qiáng),竇明,黃李冰,趙國(guó)軍.水閘調(diào)度對(duì)河流水質(zhì)變化的影響分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2012,35(20):14-18.
[2]蘭峰.三峽工程蓄水前后庫區(qū)河流水質(zhì)變化分析[J].人民長(zhǎng)江,2008,39 (1):7-8.