廈門石潯水閘改建工程施工措施淺析

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境內造成施工方法，技術和工藝與旱地建筑物均有所不同，水閘是一類結構復雜且用途廣泛的水工建筑物，這體現在繁復的施工工序上。同時，水閘運行過程中調節水位和流量，各構件與水作用頻繁，運行工況復雜，造成水閘極易出現故障，包括混凝土結構老化、剝落、金屬構件銹蝕、滑動構件變形等。由于歷史原因，很多建設年代久遠的水閘均無法滿足運行要求，存在極大的安全隱患。因此，從工程規模、施工難度、基礎處理、施工降排水和工程耐久性以及經濟型上考慮，對于類似工程通常采取改建措施，在滿足設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計指標的限制，其施工技術亦具有特殊性，本文以石潯水閘改建工程為例，系統說明相關施工技術。

1 工程概況

廈門市同安區石潯水閘改建工程位于廈門市同安區洪塘鎮石潯村，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、農業灌溉、交通等綜合效益的水閘，設計最大過洪流量為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，經歷了多次洪水導致工程部分結構頻繁損毀，主要體現在消能防沖設施毀壞，下游河道沖刷致使嚴重下切。《廈門市同安區石潯水閘安全鑒定報告》提出：石潯水閘設計洪峰流量為1320 m3/s、水閘樞紐工程等別為Ⅱ等，工程規模為大(2)型。水閘過流能力、結構穩定、消能防沖、閘門啟閉等無法達到設計標準，工程存在嚴重安全問題，石潯水閘設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%設計洪峰流量1030 m3/s，p=0.5%校核洪峰流量1410 m3/s。閘頂上設有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

主要包括水準點及坐標點復測，同時增設平面控制點及臨時增設水準點等任務。增設的坐標點及水準點允許誤差及施工測量誤差應按以下數據進行控制。

水準測量高程閉合差，導線測量方位角閉合差。導線測量相對閉合差：1/3000；直線測距兩次較差按照1/5000校核。按照設計文件的管道走向控制點測設現場中線的控制樁，并設置方向樁保護，確定樁號。為提高施工精度加密水準點，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，形成的建筑垃圾應及時外運，不堆放在現場，保持工地的整潔有序，控制噪聲及揚塵，同時在外運過程中，嚴格遵守交通法規，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→鋪設迎水面土工布→鋪設編織袋裝土壓實土工布。

為提高圍堰穩定性，參照拱壩的受力特點將堰堤填筑成向迎水面上突的拱環，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。

堰體迎水面應鋪設太陽布，向上游延伸至少2 m，搭接寬度按1 m控制，布設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，按照設計文件嚴格控制土石比例和級配。為降低堰堤的滲透系數，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：準備工作→鉆機就位及水平垂直度調整→鉆孔→插管→試噴→高壓噴射注漿作業→噴射結束→撥管→機具清理→樁機移位。

工程基礎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。施工過程中嚴格遵守鉆孔施工、清孔和樁基鋼筋籠制作安裝的技術規范。

3.5 水閘土建施工

3.5.1 基坑開挖

基坑以機械作業為主配合人工開挖。通常機械開挖至高于設計標高0.3 m～0.4 m時，采用人工開挖成型，以滿足控制精度要求，在澆筑基礎前應保留20 cm的保護層，在鋪底時予以快速挖除。科學預估地基土暴露時間，基坑成型后立即安排檢查。若基地承載力無法滿足設計要求時，采用砂礫石置換法整治地基，達到標準后澆筑基礎。

3.5.2 漿砌石護底

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、銳角應鑿去，無凹凸肚現象，表面平整度±2 cm，表面平整美觀。砌筑時嚴禁出現大面朝上，底部空虛，通縫、疊砌和浮塞等缺陷。漿砌條石施工嚴格按設計要求進行。施工采用平行流水作業法，修一段，成一段，防止雨水沖刷。

3.5.3 底板砼澆筑

采用支模板現澆施工。支設模板時應嚴格控制其平面和豎直位置進度，校驗合格后支撐牢固。澆筑前應經監理工程師驗收確認。由于地基土質變化易導致基礎的不均勻沉降，需隔4 m～6 m設置沉降縫，縫寬1 cm～2 cm，按設計文件要求的填塞填縫材料滿足防滲要求。

3.5.4 鋪設防水層

防水層材料采用符合設計規范要求的油毛氈，在鋪設前應核驗其材質檢查的進場試驗報告。熬制瀝青粘合劑過程中應不斷攪拌至液態，溫度不得低于150℃。涂覆瀝青凝結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；凡地基土發生變化基礎填挖交界處及函洞與擋墻交接處，均應設沉降縫。沉降縫應用瀝青麻絮等具有彈性的防水材料填塞。進出口處的八字墻與閘體設縫隔開。采用橡膠止水帶，應滿足其技術要求，施工采用預埋法施工，施工前應檢查止水帶無損壞和孔眼現象，砼的水灰比和水泥用量要嚴格控制，施工中應保證止水帶與砼和墻提牢固結合，止水帶周圍的砼不應出現粗骨料或漏降振現象。

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→養護→模板拆除等施工工序進行。每道工序均需嚴格按照施工組織設計要求進行。

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 機電和金屬結構安裝

金屬結構嚴格按照有關的技術標準和規范進行施工。施工時主要在材料、加工工藝、安裝程序等方面進行控制，保證施工質量。水閘工作閘門及檢修閘門等的門葉在專業工廠分節制作，現場拼裝焊接[2]。金屬結構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雜性和特殊性，應充分考慮到工程施工的特殊性，規范相關管理和施工措施。

（2）水閘改建施工中應加強施工管理，嚴格控制施工質量，最大限度的保證施工進度和施工成本[3]。

（3）水閘改建方案不同于重新設計，應充分考慮到原有水閘的限制因素和特殊的水文地質影響，科學提出經濟可行的改建方案，確保改建后的水閘能安全運行，達到設計指標要求。