林躍輝

（福建路港（集團）有限公司，福建 泉州 362000）

水利工程由于處在有水環(huán)境內(nèi)造成施工方法，技術(shù)和工藝與旱地建筑物均有所不同，水閘是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜且用途廣泛的水工建筑物，這體現(xiàn)在繁復(fù)的施工工序上。同時，水閘運行過程中調(diào)節(jié)水位和流量，各構(gòu)件與水作用頻繁，運行工況復(fù)雜，造成水閘極易出現(xiàn)故障，包括混凝土結(jié)構(gòu)老化、剝落、金屬構(gòu)件銹蝕、滑動構(gòu)件變形等。由于歷史原因，很多建設(shè)年代久遠(yuǎn)的水閘均無法滿足運行要求，存在極大的安全隱患。因此，從工程規(guī)模、施工難度、基礎(chǔ)處理、施工降排水和工程耐久性以及經(jīng)濟型上考慮，對于類似工程通常采取改建措施，在滿足設(shè)計運行要求的前提下盡量減少國家投資。水閘工程的改建受到原有工程設(shè)計指標(biāo)的限制，其施工技術(shù)亦具有特殊性，本文以石潯水閘改建工程為例，系統(tǒng)說明相關(guān)施工技術(shù)。

1 工程概況

廈門市同安區(qū)石潯水閘改建工程位于廈門市同安區(qū)洪塘鎮(zhèn)石潯村，地處東西溪下游的石潯支流，距離出海口約1.2 km，新建水閘位于原石潯水閘上游約170 m處。石潯水閘是一座兼具排洪擋潮、農(nóng)業(yè)灌溉、交通等綜合效益的水閘，設(shè)計最大過洪流量為870 m3/s，是廈門市第一大水閘。閘址以上流域面積491.48 km2(東西溪河口)，設(shè)計有效灌溉面積9200畝，有效灌溉面積2600畝。

2 工程存在的問題

在石潯水閘運行30年中，經(jīng)歷了多次洪水導(dǎo)致工程部分結(jié)構(gòu)頻繁損毀，主要體現(xiàn)在消能防沖設(shè)施毀壞，下游河道沖刷致使嚴(yán)重下切?！稄B門市同安區(qū)石潯水閘安全鑒定報告》提出：石潯水閘設(shè)計洪峰流量為1320 m3/s、水閘樞紐工程等別為Ⅱ等，工程規(guī)模為大(2)型。水閘過流能力、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、消能防沖、閘門啟閉等無法達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，工程存在嚴(yán)重安全問題，石潯水閘設(shè)計最大過洪流量僅為870 m3/s，不具備加固改造為大(2)型水閘條件，加之同安城區(qū)景觀水位將由4.20 m提升至4.60 m，因此綜合評定石潯水閘安全類別為四類閘，需要拆除重建。改建的石潯水閘閘室位于原石潯水閘上游約170 m處，水閘共設(shè)11孔，單孔凈寬10 m，總過水凈寬110 m；攔河閘閘室段長131.08 m，閘墩、閘底板長20.00 m，閘頂高程為6.50 m；p=2.0%設(shè)計洪峰流量1030 m3/s，p=0.5%校核洪峰流量1410 m3/s。閘頂上設(shè)有7.5 m寬交通橋、檢修橋、上游人行橋及啟閉機房等建筑物，水閘上下游布置鋪蓋、消力池、海漫和拋石防沖槽。

3 工程改建施工

3.1 施工測量

主要包括水準(zhǔn)點及坐標(biāo)點復(fù)測，同時增設(shè)平面控制點及臨時增設(shè)水準(zhǔn)點等任務(wù)。增設(shè)的坐標(biāo)點及水準(zhǔn)點允許誤差及施工測量誤差應(yīng)按以下數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。

水準(zhǔn)測量高程閉合差，導(dǎo)線測量方位角閉合差。導(dǎo)線測量相對閉合差：1/3000；直線測距兩次較差按照1/5000校核。按照設(shè)計文件的管道走向控制點測設(shè)現(xiàn)場中線的控制樁，并設(shè)置方向樁保護(hù)，確定樁號。為提高施工精度加密水準(zhǔn)點，固定在不易損壞地點，控制間距不超過100 m。

3.2 拆除工程

拆除工程為拆除施工范圍內(nèi)原有水閘。原有水閘的拆除采用人工配合機械的拆除方法，形成的建筑垃圾應(yīng)及時外運，不堆放在現(xiàn)場，保持工地的整潔有序，控制噪聲及揚塵，同時在外運過程中，嚴(yán)格遵守交通法規(guī)，注意行車安全。

3.3 圍堰工程

圍堰的施工流程：固定木樁→編織袋裝土臨時堰堤→鋪設(shè)迎水面土工布→鋪設(shè)編織袋裝土壓實土工布。

為提高圍堰穩(wěn)定性，參照拱壩的受力特點將堰堤填筑成向迎水面上突的拱環(huán)，拱高不小于河床寬度的10%，且不得小于2 m，同時在圍堰背水側(cè)用木樁加固以提高整體抗滑力。木樁宜交錯排列，按照樁距1.0 m，排距1.5 m控制。木樁長度不小于4 m，梢徑不小于10 cm。

堰體迎水面應(yīng)鋪設(shè)太陽布，向上游延伸至少2 m，搭接寬度按1 m控制，布設(shè)完成后在其上覆蓋一層袋裝土。圍堰填筑材料以土石混合料為主，按照設(shè)計文件嚴(yán)格控制土石比例和級配。為降低堰堤的滲透系數(shù)，在迎水面需填筑不小于1.0 m厚的黏土層，用以防滲。

3.4 鉆孔注樁工程

單孔施工程序為：準(zhǔn)備工作→鉆機就位及水平垂直度調(diào)整→鉆孔→插管→試噴→高壓噴射注漿作業(yè)→噴射結(jié)束→撥管→機具清理→樁機移位。

工程基礎(chǔ)處理鉆孔灌注樁樁徑0.7 m，樁距1.22 m～2.6 m，共588根，單孔孔深15 m，總計14635 m，C30水下混凝土5632 m3，鋼筋制安500 t。消力池下游防沖排樁鉆孔灌注樁樁徑1.0 m，樁距1.1 m，共116根，單孔孔深11 m，總計1614 m，C30水下混凝土1268 m3，鋼筋制安53 t。施工過程中嚴(yán)格遵守鉆孔施工、清孔和樁基鋼筋籠制作安裝的技術(shù)規(guī)范。

3.5 水閘土建施工

3.5.1 基坑開挖

基坑以機械作業(yè)為主配合人工開挖。通常機械開挖至高于設(shè)計標(biāo)高0.3 m～0.4 m時，采用人工開挖成型，以滿足控制精度要求，在澆筑基礎(chǔ)前應(yīng)保留20 cm的保護(hù)層，在鋪底時予以快速挖除?？茖W(xué)預(yù)估地基土暴露時間，基坑成型后立即安排檢查。若基地承載力無法滿足設(shè)計要求時，采用砂礫石置換法整治地基，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后澆筑基礎(chǔ)。

3.5.2 漿砌石護(hù)底

砌筑時，接縫互相交錯，條石間咬扣緊密，采用較為平整并略加修整的條石砌筑，塊石厚度小于15 cm的飛口、銳角應(yīng)鑿去，無凹凸肚現(xiàn)象，表面平整度±2 cm，表面平整美觀。砌筑時嚴(yán)禁出現(xiàn)大面朝上，底部空虛，通縫、疊砌和浮塞等缺陷。漿砌條石施工嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行。施工采用平行流水作業(yè)法，修一段，成一段，防止雨水沖刷。

3.5.3 底板砼澆筑

采用支模板現(xiàn)澆施工。支設(shè)模板時應(yīng)嚴(yán)格控制其平面和豎直位置進(jìn)度，校驗合格后支撐牢固。澆筑前應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師驗收確認(rèn)。由于地基土質(zhì)變化易導(dǎo)致基礎(chǔ)的不均勻沉降，需隔4 m～6 m設(shè)置沉降縫，縫寬1 cm～2 cm，按設(shè)計文件要求的填塞填縫材料滿足防滲要求。

3.5.4 鋪設(shè)防水層

防水層材料采用符合設(shè)計規(guī)范要求的油毛氈，在鋪設(shè)前應(yīng)核驗其材質(zhì)檢查的進(jìn)場試驗報告。熬制瀝青粘合劑過程中應(yīng)不斷攪拌至液態(tài)，溫度不得低于150℃。涂覆瀝青凝結(jié)材料前清刷干凈圬工表面，且保持干燥，待瀝青未凝固前使之粘合一體，消除褶皺和空鼓。

3.5.5 沉降縫施工

變形縫必須貫穿整個斷面，縫寬3 cm；凡地基土發(fā)生變化基礎(chǔ)填挖交界處及函洞與擋墻交接處，均應(yīng)設(shè)沉降縫。沉降縫應(yīng)用瀝青麻絮等具有彈性的防水材料填塞。進(jìn)出口處的八字墻與閘體設(shè)縫隔開。采用橡膠止水帶，應(yīng)滿足其技術(shù)要求，施工采用預(yù)埋法施工，施工前應(yīng)檢查止水帶無損壞和孔眼現(xiàn)象，砼的水灰比和水泥用量要嚴(yán)格控制，施工中應(yīng)保證止水帶與砼和墻提牢固結(jié)合，止水帶周圍的砼不應(yīng)出現(xiàn)粗骨料或漏降振現(xiàn)象。

3.6 閘室主體施工

按照鋼筋綁扎→安裝模板→清除木屑→澆筑混凝土→振搗→混凝土找平→養(yǎng)護(hù)→模板拆除等施工工序進(jìn)行。每道工序均需嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計要求進(jìn)行。

砌磚宜采用擠漿法，或者采用“三一”砌磚法。“三一”砌磚法的操作要領(lǐng)是“一鏟灰、一塊磚、一擠揉”，并隨手將擠出的砂漿刮去。操作時磚要放平，跟線，砌筑操作過程中，以分段控制游丁走縫和刮縫。

3.7 機電和金屬結(jié)構(gòu)安裝

金屬結(jié)構(gòu)嚴(yán)格按照有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行施工。施工時主要在材料、加工工藝、安裝程序等方面進(jìn)行控制，保證施工質(zhì)量。水閘工作閘門及檢修閘門等的門葉在專業(yè)工廠分節(jié)制作，現(xiàn)場拼裝焊接[2]。金屬結(jié)構(gòu)的門槽等埋件由施工混凝土的門機吊運至工作面就位，人工安裝。

4 結(jié)論

（1）另選閘址改建石潯水閘，同時拆除原閘，在施工組織上有其復(fù)雜性和特殊性，應(yīng)充分考慮到工程施工的特殊性，規(guī)范相關(guān)管理和施工措施。

（2）水閘改建施工中應(yīng)加強施工管理，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，最大限度的保證施工進(jìn)度和施工成本[3]。

（3）水閘改建方案不同于重新設(shè)計，應(yīng)充分考慮到原有水閘的限制因素和特殊的水文地質(zhì)影響，科學(xué)提出經(jīng)濟可行的改建方案，確保改建后的水閘能安全運行，達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。