田鏖
(昆明市滇池水生態管理中心,昆明 650200)
在水利工程建設過程中,水閘除險加固工程有利于延長水利工程的使用壽命,提高水利工程的運行效率。但是,由于有的施工人員不夠重視水閘的檢查和維修,且當前的施工技術有限,水利工程的日常運行很容易出現問題。因此,在工程實踐中,需要采取科學的措施提高水閘除險加固工程質量,從而提高水利工程運營的安全性。
對于水利工程建設來說,如果前期的設計階段中,缺乏科學合理的規劃,就無法保證后期施工和維修養護的質量,也會使水閘除險加固工程存在潛在的安全隱患,使施工人員不能準確預測和評估風險,無法進行險情排除和工程加固工作。面對風險,需要制訂科學合理的施工組織方案,否則難以有效開展除險加固施工。但建設單位過于重視施工速度和效率,追求經濟效益最大化,而忽略了水閘除險加固工程的安全保障,對施工現場的地質情況沒有進行細致勘探,都會給后期的安全運營工作帶來隱患[1]。
水閘除險加固工程耗時長、任務量大、施工復雜。由于早期對小型水庫的建設工作不夠重視,缺乏專業的質量檢測人才,存在施工材料難以符合施工要求的問題,造成除險加固工程質量難以達標,無法實現施工質量的最終控制目標。在工程實踐中,建設單位對檢驗、采購環節不夠重視,現場管理人員把關不嚴,質量檢測工作不細致,存在以次充好的現象,材料進入施工現場時,沒有按照相應的規范管控施工材料,給工程項目埋下安全隱患。
在實際的施工后期,建設單位應該制訂科學合理的養護方案,保證水閘除險加固工程的質量,及時解決水庫運行中存在的問題,保證水閘的正常使用。在項目建設全過程中,都會對相應的工程部位進行質量檢查,并對質檢工作的實際情況記錄備案,為后期的維修和養護提供參考依據[2]。但是,部分水閘除險加固工程并不是按照相應的標準進行,例如,混凝土的養護工作,在惡劣的暴風雨天氣,會有大量雨水沖刷混凝土,降雨不均勻會導致部分區段缺乏水分養護,不利于混凝土的施工質量管控,并且混凝土的型號不同,后期養護的時間也有所不同,不同類型混凝土的養護時間如表1 所示。

表1 不同類型混凝土的養護時間
在水閘除險加固工程的建設過程中,前期的準備工作包括施工場地的布置、施工方案的規劃、施工材料的采購等環節。在施工之前,應做好相應的準備工作,避免資源、材料不足,合理規劃施工方案,嚴格檢測施工材料質量,避免出現以次充好的現象。按照一定的施工要求和步驟開展施工,避免工期延誤。在正式施工之前,建設單位應安排專業的勘測人員對施工現場及周圍的水文地質情況進行勘測,保證工程的建設質量符合相關標準,并且避免對周邊居民的生產和生活質量產生直接的影響,技術人員要全面掌握水閘除險加固工程的施工內容以及施工現場的實際情況[3]。
在水利工程的建設過程中,建設單位應提高對質量管控的重視程度,確保技術人員的水平達到施工標準。對于自身不熟悉的內容,技術人員需要深入學習,根據施工圖紙的內容,并結合正確的操作方法進行施工,徹底消除水閘除險加固潛在的安全隱患,同時保障人們的生命財產安全。對技術人員進行選聘時,應保證選拔人員具有一定的專業素養,增強技術人員的責任感,從而保證水閘除險加固工程的整體施工質量。
由于施工項目涉及設計單位、監理部門以及施工單位,需要三方互相監督。施工單位應當主動承擔施工方面的責任,提高施工質量,并建立事故責任溯源機制,針對工程項目潛在的問題,制定相應的補救措施。監理部門負責監督整個工程項目的施工操作,編制詳細的監理方案,保證施工技術的水平。設計單位同樣也需要承擔監督的責任,除了做好前期的工程設計以外,還需定期檢查后期的施工情況,及時發現施工項目存在的問題,科學調整施工方案。在具體的施工過程中,做好相應的輔助工作,并落實好相應的施工技術,完成技術交底工作,避免施工現場出現敷衍塞責的情況。
在水閘除險加固工程開展過程中,應綜合考慮水利工程所具有的蓄水防洪功能,以及對擋土墻體的高度、長度等方面的考慮,根據建設項目區域降雨充沛季節的最大降雨量設計擋土墻。技術人員需要全面勘察施工現場的各種參數,確定擋土墻的高度和比例,擋土墻一般每隔10 m 設置1 道寬為20 mm 的伸縮縫,采用規格為0.2 m×0.5 m 的現澆C20 混凝土砌石封堵其頂部,從而保證擋土墻的穩定性,也為水閘樞紐邊坡穩固提供有效保障。在施工過程中,施工人員為了防止擋土墻出現位移,通常在邊坡距離土基0.5 m 的位置設立1 道阻滑墻。為了保證水閘的通水安全,應當做好邊坡的防護工作以及排水孔的優化設計。因水閘除險加固工程排水量較大,通常需要在擋土墻上設置一定數目的排水孔和濾水孔,并增設導濾裝置,有效排除其他雜質[4]。在施工之前,需要做好測量放線工作,對每個參數進行標識,如壩坡設計線,根據實際的自然坡度對壩坡進行修正,可以采用削坡的方式對坡度進行調整。施工人員可采用測量標識的方式從下到上地開展作業,一般在底部鋪設一定含量的碎石作墊層,保證鋪墊的均勻性,每個區域的墊層要始終保持一致。
將格賓石籠應用于水閘除險加固工程,通常會受到水體的影響,導致石籠結構出現問題。在水位、流速、水流沖蝕等因素的影響下,一般會給格賓石籠帶來2 類損害:籠體斷裂散體和變形損壞。對于石籠本身或其附著的墊層而言,水流沖蝕的破壞是不可避免的,為此,要采取有效的措施提高石籠的質量,盡量選用高規格的材料延長格賓石籠的使用壽命,或者優化塊石的碼放位置,盡可能提高石籠的密度和抗沖刷能力[5]。在坡面土質中粉質土壤占比較高的條件下,水體不斷沖刷土質,就會出現土壤大量流失的問題,施工人員需要在石籠和土層之間鋪設具有透水性的墊層,如土工織物等。
嚴格按照施工標準進行水閘除險加固工程作業,需要根據地下水、坡面水和地面水的施工原則進行排水處理。地下水的排放處理,一般采取深井降水的方式,在基坑周圍布設多個與施工降水互相配合的深井,充分滿足底部施工的要求。至于基坑和坡面水,需要在基坑底部和周圍布設一定數量的排水溝,采取科學的措施攔截坡面的雨水和滲水,在水閘除險加固工程的上下游圍堰處設置集水坑,集中引流坡面雨水和滲水,將全部水流匯聚在集水坑中,并在每個集水坑中配置型潛水泵,通過潛水泵對集水坑的積水進行處理,從而保證施工人員在無水環境下進行底部工程施工。地面水排水處理方面,則在基坑上設置多條排水明溝,保證地面水直接通過明溝排出基坑,創建無水、干燥的基坑施工環境。
為了保證水閘除險加固工程順利完工,降低施工成本,針對水閘導流問題,應采取科學有效的措施。在正式的施工之前,需要對上游河段進行預降水位處理,將上游的水量降到標準水位;并制定科學的施工措施,保護好基礎設施,盡量關閉支流的涵閘,減少主干道的泄流;提高導流技術水平,對壩體堵塞的區域進行疏通,合理配置排水設備及有關機械,編制科學的預案應對突發情況。
為了保證水閘除險加固工程后期的養護效果,在進行養護施工時,需要在底部的混凝土表面覆蓋草袋,并在草袋上定期進行灑水操作,避免草袋過于干燥。相比其他方法,這種養護方式大大降低了太陽對混凝土的損傷,提高了混凝土的養護質量。
在水閘除險加固工程的建設過程中,某些區域的邊墩過高,開挖的邊坡較緩,開挖量較大,在進行加固回填施工時,需要做好相應的防滲漏處理。拆除邊墩時,可以適當對邊墩的后背進行加固,這種方法能減少一部分的開挖量。如果水閘施工的地區為沿海地區,因海水腐蝕性較強,水閘的相關設備選用的材料必須具有一定的防腐蝕性,要能夠有效避免海水腐蝕水閘門及其他設備。在安裝閘門之前,需要對其設備的外露部分進行噴涂處理,對基本表面進行預處理,要保證除銹等級和銹蝕等級達到規定要求的Sa2.5 以上。在金屬上噴涂金屬鋁,再采用封閉層涂料進行處理,能夠使其在海水環境下起到長期的耐腐蝕作用。
綜上所述,水閘除險加固工程中潛在的安全隱患若不及時排除,在后期運行中可能會引發嚴重的安全事故。技術人員需要結合實際的施工情況,融入預防為主的安全理念,提高施工技術水平;監理單位需要加大對施工環節的監督力度,制訂檢驗工作的方案;設計單位應該及時調整設計方案,提高整個方案的合理性,避免出現安全問題,保證水閘除險加固工程的整體安全性與質量。