水閘加固改造過程中的質(zhì)量控制與分析研究

孫倩孫展杰

（新疆維吾爾自治區(qū)塔里木河流域工程建設(shè)處新疆庫爾勒844100）

水閘加固改造過程中的質(zhì)量控制與分析研究

孫倩孫展杰

（新疆維吾爾自治區(qū)塔里木河流域工程建設(shè)處新疆庫爾勒844100）

通過對(duì)沿運(yùn)涵閘加固改造任務(wù)的分析，明確了主要的技術(shù)控制指標(biāo)，嚴(yán)格控制加固改造過程中混凝土和金屬結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，保證了水閘的運(yùn)行安全；施工過程中重大技術(shù)問題處理和施工過程分析，可為同類工程問題的處理提供有益參考。

水閘；加固；質(zhì)量控制

1 工程概況

1.1.水閘加固改造任務(wù)分析

南水北調(diào)東線第一期工程利用江蘇省境內(nèi)的高水河、里運(yùn)河、江都（阜寧腰閘閘上）、中運(yùn)河、徐洪河、不牢河等河道輸水，沿線現(xiàn)有的眾多涵閘大多建于20世紀(jì)60～70年代，由于年久失修，多數(shù)閘門和啟閉機(jī)破損，漏水嚴(yán)重。為減少水資源流失，提高輸水效益，對(duì)輸水線路沿線的170座存在漏水問題的涵閘進(jìn)行處理。省屬江都管理處沿運(yùn)閘洞漏水處理工程為運(yùn)鹽閘、芒稻閘、邵伯閘，是江都水利樞紐工程組成部分。工程實(shí)施后可以將沿運(yùn)閘洞漏水量控制在允許范圍之內(nèi)，減少水源流失，提高江都抽水站輸水效益。

（1）運(yùn)鹽閘：活動(dòng)門槽等金屬件噴鋅防腐，9臺(tái)啟閉機(jī)大修；

（2）芒稻閘：更換7孔閘門和門槽埋件，7臺(tái)啟閉機(jī)大修（包括啟閉機(jī)減速箱檢修，更換鋼絲繩）等；

（3）邵伯閘：加固改建，按50m3/s設(shè)計(jì)流量改造閘孔，增建工作橋排架，改建公路橋，更新工作橋、閘門及埋件、啟閉機(jī)，電氣設(shè)備更新改造，增建橋頭堡和改建啟閉機(jī)房，砼防碳化處理，閘室處淤泥清除等。

1.2.主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

運(yùn)鹽閘、芒稻閘、邵伯閘工程均位于南水北調(diào)東線主要輸水河道高水河上，其主要建筑物等級(jí)與高水河相同，因此，三座水閘主要建筑物均按一級(jí)考慮，次要建筑物按二級(jí)考慮。

（1）運(yùn)鹽閘共9孔，排洪流量按300年一遇830m3/s設(shè)計(jì)，1000年一遇900m3/s校核。工程規(guī)模為中型，工程等別為Ⅱ等。運(yùn)鹽閘主要對(duì)9臺(tái)啟閉機(jī)進(jìn)行大修，并對(duì)活動(dòng)門槽等金屬件噴鋅防腐。啟閉機(jī)型號(hào)為QP-2×160kN。

（2）芒稻閘共7孔，設(shè)計(jì)排洪流量按300年一遇830m3/s設(shè)計(jì)，1000年一遇900m3/s校核。工程規(guī)模為中型，工程等別為Ⅱ等。芒稻閘更換7孔閘門和鋼埋件，對(duì)7臺(tái)啟閉機(jī)大修。啟閉機(jī)型號(hào)為QH-2× 225kN；閘門為弧形鋼閘門，孔口凈寬10m。

（3）邵伯閘共2孔，原設(shè)計(jì)流量150m3/s，因江都水利樞紐工程建成后，工程作用發(fā)生的變化，設(shè)計(jì)送水流量調(diào)整為50m3/s。工程規(guī)模屬小（1）型，工程等別為Ⅳ等。邵伯閘加固改造按5m3/s設(shè)計(jì)流量改造閘孔，增設(shè)工作橋排架，更新工作橋、閘門及埋件、啟閉機(jī)等。啟閉機(jī)型號(hào)為QP-2× 100kN，設(shè)計(jì)揚(yáng)程8m，電機(jī)功率7.5kW。閘門為平面鋼結(jié)構(gòu)，孔口凈寬4m，高3.5m。

2 施工質(zhì)量控制與分析

2.1 混凝土施工質(zhì)量

（1）原材料品質(zhì)

混凝土組成的原材料品質(zhì)一旦存在問題，必然會(huì)對(duì)整個(gè)施工質(zhì)量和施工工藝造成影響，因此要嚴(yán)格控制水泥、砂、碎石、鋼筋以及粉煤灰的質(zhì)量，不僅要對(duì)原材料進(jìn)行多方檢測(cè)，而且還要從儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)、試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制。

（2）混凝土配合比設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)混凝土配合比之前，必須通過調(diào)查研究，預(yù)先掌握水閘不同部位設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、質(zhì)量穩(wěn)定性的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，以便確定混凝土的配制強(qiáng)度；掌握工程所處的環(huán)境對(duì)耐久性的要求；掌握水閘不同部位構(gòu)件斷面尺寸及配筋情況，以便確定混凝土骨料的最大粒徑；掌握混凝土施工方法和管理水平；掌握原材料的性能指標(biāo)。

通過混凝土配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格按照“初步計(jì)算配合比—基準(zhǔn)配合比—實(shí)驗(yàn)室配合比—施工配合比”的步驟進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，確定出水膠比、砂率以及單位用水量這三個(gè)重要參數(shù)，滿足混凝土強(qiáng)度、耐久性以及施工和易性的要求。

（3）混凝土施工過程管理

嚴(yán)格控制混凝土的澆筑振搗。由于水閘的澆筑倉一般比較狹小，大型的振搗機(jī)不能夠進(jìn)行均勻振搗，只能通過單支振搗棒人工振搗，因此振搗的均勻性問題尤為突出，要針對(duì)不同的施工部位，設(shè)計(jì)出不同的振搗方案，避免出現(xiàn)漏振、過振帶來的氣孔、蜂窩、麻面、孔洞等質(zhì)量問題，這些隱蔽的質(zhì)量問題尤其要重視。

混凝土施工后的質(zhì)量檢測(cè)。采用ZY-50型錨桿拉力計(jì)對(duì)閘墩、閘底板植筋強(qiáng)度進(jìn)行了檢測(cè)，中墩Φ12、Φ18植筋，右邊墩Φ14植筋，閘底板Φ16植筋等實(shí)測(cè)抗拔力均滿足設(shè)計(jì)要求；采用回彈法抽檢了邵伯節(jié)制閘閘墩加厚、接長(zhǎng)、排架及啟閉機(jī)房柱共10個(gè)部位的混凝土強(qiáng)度，均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求；采用鋼筋定位儀抽檢了邵伯節(jié)制閘閘墩、排架共3個(gè)部位的主筋保護(hù)層厚度，測(cè)點(diǎn)合格率為66.7%。

2.2 金屬結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量

金屬結(jié)構(gòu)的施工必須要嚴(yán)格依照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范實(shí)施，從安裝程序、加工工藝以及材料等方面保障施工質(zhì)量。

（1）閘門制作及門體安裝。采用PXUT-U1型金屬超聲探傷儀對(duì)邵伯節(jié)制閘1#、2#閘門面板、芒稻閘1#、3#、4#、5#閘門面板對(duì)接焊縫及芒稻閘3#、4#閘門主梁腹板、翼緣對(duì)接焊縫進(jìn)行了抽檢，所測(cè)面板對(duì)接焊縫25段焊縫評(píng)定等級(jí)均為BⅡ級(jí)，評(píng)為合格；主梁腹板、翼緣對(duì)接焊縫12段焊縫評(píng)定等級(jí)均為BⅠ級(jí)，評(píng)為合格。

（2）閘門防腐。采用數(shù)字式涂層測(cè)厚儀抽檢了邵伯節(jié)制閘1扇閘門、芒稻閘2扇閘門及側(cè)軌、檢修閘門共102個(gè)噴鋅測(cè)區(qū)，實(shí)測(cè)平均值滿足規(guī)范要求；200個(gè)涂層總厚度測(cè)區(qū)，實(shí)測(cè)平均值均滿足規(guī)范要求。

（3）繩鼓式啟閉機(jī)。啟閉機(jī)設(shè)備部件齊全，安裝工藝較規(guī)范；機(jī)組外觀總體較好，減速箱油位正常，無滲油現(xiàn)象；啟閉機(jī)各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果均符合規(guī)范要求；閘門與啟閉機(jī)聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行正常，無異常聲響和卡阻現(xiàn)象。

2.3 施工過程分析

南水北調(diào)東線第一期工程沿運(yùn)閘洞漏水處理工程建設(shè)過程中，受到工情、水情的制約因素較多，其中，芒稻閘施工期必須選擇非汛期，且遇江都站大流量送水或長(zhǎng)江水位超過3m時(shí)，均不能施工；邵伯閘因?yàn)殚l身穩(wěn)定性不足，高水河水位超過6.5m時(shí)，下部結(jié)構(gòu)就必須停工。因此，工程施工必須根據(jù)江都站運(yùn)行情況來擇機(jī)安排，實(shí)際可利用的工期十分緊張。邵伯閘加固改造施工采取自下而上、先水下后水上、先主體后附屬的方法進(jìn)行。汛期利用高水河水位較低的有利時(shí)機(jī)，實(shí)施了邵伯閘水下結(jié)構(gòu)的施工；芒稻閘現(xiàn)場(chǎng)施工安排在汛后，汛期進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)制作。運(yùn)鹽閘工程的建設(shè)內(nèi)容相對(duì)較少，安排在汛后集中完成。

邵伯閘改建工程于2012年7月上旬開始施工，此間，因江都站臨時(shí)送水，于7月26日至8月23日臨時(shí)停工，2012年11月底，閘室下部結(jié)構(gòu)、閘門、啟閉機(jī)安裝及公路橋改造施工完成，具備擋水條件。新建啟閉機(jī)房及橋頭堡等后續(xù)工程由于方案進(jìn)行了變更，推遲到2013年3月開始施工，到2013年8月，施工內(nèi)容基本完成。

芒稻閘工程包括拆除舊閘門、新鋼閘門廠內(nèi)分片制作、門槽埋件改造、閘門現(xiàn)場(chǎng)拼裝和安裝等施工內(nèi)容。汛期主要進(jìn)行閘門及埋件的制作，根據(jù)水情條件，于2012年9月進(jìn)行檢修門、安裝平臺(tái)拼裝等現(xiàn)場(chǎng)施工準(zhǔn)備，11月全面進(jìn)行閘門更新施工，12月20日進(jìn)行第一孔新閘門現(xiàn)場(chǎng)安裝。為了加快施工進(jìn)度，滿足東線通水總體目標(biāo)要求，在施工過程中注重加強(qiáng)建設(shè)管理和進(jìn)度控制，同時(shí)，增加了資源配備及臨時(shí)設(shè)施的投入，如芒稻閘檢修門由2孔增加到4孔，增加了1套拆除專用平臺(tái)，從而保證了閘門及門槽埋件安裝得以在2013年3月基本完成。隨后對(duì)閘門頂止水進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)啟閉機(jī)進(jìn)行了維修。

2.4 重大技術(shù)問題處理

芒稻閘新設(shè)計(jì)閘門弧形面展開長(zhǎng)9856mm、寬9940mm、門葉厚10mm、圓弧半徑1100mm，門重41t，由于受閘孔尺寸、施工空間和起吊位置的限制，閘門運(yùn)輸和整體安裝難度很大，芒稻閘鋼閘門更新是本次工程的最大難點(diǎn)。為此，在廠內(nèi)制作時(shí)，沿豎向中心線將門葉分成兩部分，并將支臂、支鉸到現(xiàn)場(chǎng)拼裝。安裝前將左右兩塊門葉運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝、焊接。安裝時(shí)在閘孔搭設(shè)浮式安裝平臺(tái)，并架設(shè)斜向?qū)к墸ㄉ隙酥в诠窐騻?cè)面，下端支于平臺(tái)上），利用2臺(tái)80t吊車對(duì)抬，并利用原啟閉機(jī)鋼絲繩吊點(diǎn)將門葉整體滑移至安裝平臺(tái)預(yù)定的位置，再進(jìn)行閘門和支臂的焊接、止水安裝，因此保證了閘門的安裝質(zhì)量。

3 結(jié)論

通過對(duì)沿運(yùn)涵閘加固改造過程中的加固改造任務(wù)的分析，明確了主要的技術(shù)指標(biāo)，嚴(yán)格控制加固改造過程中的混凝土和金屬結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，各項(xiàng)建設(shè)任務(wù)如期完成，保證了水閘的運(yùn)行安全；施工過程中重大技術(shù)問題處理和施工過程分析，為同類工程問題的處理提供有益參考。陜西水利

[1]方衛(wèi)華.水閘安全監(jiān)測(cè)及可靠性評(píng)價(jià)研究[J].大壩與安全，2006（2）：54-58.

[2]劉麗.水閘工程病害及可靠性評(píng)價(jià)方法研究[D].河海大學(xué)，2004.

[3]袁庚堯,余倫創(chuàng).全國病險(xiǎn)水閘除險(xiǎn)加固專項(xiàng)規(guī)劃綜述[J].水利水電工程設(shè)計(jì)，2003，22（3）：06-09.

[4]樸哲浩，宋力.我國病險(xiǎn)水閘成因及除險(xiǎn)加固工程措施分析[J].水利建設(shè)與管理，2011（1）：71-03.

（責(zé)任編輯：暢妮）

TV66

A