涵闸工程质量控制管理策略研究

2021-04-22李文远

科技经济导刊 2021年10期

李文远

（荆州市长江河道管理局公安分局，湖北荆州 434300）

水工涵闸工程具有航运、防洪、灌溉、污水排放等综合功能，在水利工程建设中的应用非常广泛。为了更好地发挥涵闸工程的综合效益，应当加强对涵闸工程质量的有效控制，分析影响工程质量的因素，并对此建立相应的工程质量控制管理措施。

1.影响涵闸工程质量的因素

1998大洪水后，荆州市公安县长江干堤堤防及沿堤涵闸进行了加固建设，抗洪能力大大提高，汛期险情明显减少。但通过2020年高水位运行检验，长江干流沙市站水位超设防30天，超警戒7天；虎渡河闸口站超设防水位53天，超警戒25天。公安县长江干堤300千米长堤防共出现4处重点险情，全部是涵闸出险：分别是荆南长江干堤黄水套闸管涌险情、杨林寺安全区排水闸闸门漏水险情、虎东干堤鄢家渡闸散浸险情、义和安全区排水闸脱坡险情，这些险情严重危堤防安全。另外，水工涵闸在施工中所处环境、地质状况复杂，施工环节、工序多，工程施工中容易出现一些裂缝、崩塌、渗漏等质量问题。通过原因分析，工程设计、施工、运行管理等方面管控与涵闸工程质量和堤防安全紧密相关。

1.1 工程设计

涵闸工程施工设计中，应当考虑建筑材料、堤身与涵闸结合部细部设计、地理位置、地质状况、施工工序可操作性，提升工程设计图纸的实用性及科学性，避免由于设计不合理或项目缺失而导致涵闸工程施工中出现质量问题，影响工程安全。如义和安全区排水闸发生脱坡险情，主要原因是2016年堤防加高培厚后，该闸洞身未延长，也未增加挡土墙，堤身坡度变陡，加之雨水浸泡，发生脱坡险情。

1.2 工程施工材料

施工材料是工程的重要基础，若材料不合格，如钢筋、水泥、混凝土、砂石等原材料未经过专业试验检测，进入现场的施工材料质量不合格，会降低涵闸工程施工质量。其中，混凝土强度以及涵闸工程主体中的水泥是最为容易出现质量问题的部分，若管理不善可能给工程质量造成一定影响。对闸身周边回填土要求也很高，填筑应选用粘黏性土，填土的物理参数、基础处理的灌浆材料等均需满足相关规程规范及设计要求。

1.3 施工过程及关键工序控制

涵闸施工过程中，专业施工人员的技术操作水平以及施工经验等对涵闸工程质量具有一定影响，若施工操作不规范，在施工中遇到新问题处理不科学，会给工程质量控制带来一定威胁，关键工序处理不好，会产生严重后果：例如地基处理，未达标则给工程整体产生不良影响，出现涵闸工程下沉及开裂现象，严重情况下甚至导致工程建筑物整体坍塌。又如闸身两侧土方回填，必须保持均衡上升，贴边填筑宜用夯具夯实，否则闸身易倾斜，结构缝拉裂，后果不堪设想。例如2017年汛前发现公安县李家大郖闸、胡家场闸堤顶两箱涵之间结构缝缝宽增大达5厘米，分析原因为堤顶处穿堤箱涵在堤身土方回填过程中箱涵之间结构缝出现了不同程度的拉裂。发现问题后，迅速制定结构缝变形后的加强措施进行加固，确保安全度汛。

1.4 工程运行管理

涵闸经过长期的运行之后，容易出现一些问题与缺陷，若日常维护及管理不足，会出现一些危险因素，坡地上容易出现杂草及杂物，积水沟渠截水沟容易出现淤泥，堤、渠可能出现獾洞、蚁穴等危害。

涵闸砼预制块护坡经过一段时间的运行，可能出现塌陷、局部松动及人为破坏等现象，若管理不善可能产生危害。涵闸门槽消力池中可能出现杂草、杂物、砂石等，钢筋砼保护层可能出现损坏侵蚀。砼结构可能出现剥落、脱壳、机械损坏等现象，若闸门维护管理不足，可能出现运行不畅等现象。减压井不清洗除锈，如果堵住，汛期诱发管涌险情。

2.提升涵闸工程质量的管理策略

针对涵闸工程质量中的一些影响因素，制定相应的质量控制及质量提升策略，结合实地情况优化涵闸工程设计作业，严格控制施工材料及其配合比，加强施工关键工序控制及涵闸工程日常维护管理，有效防治管涌、渗漏、脱坡、裂缝、闸门漏水等险情发生，确保堤防、涵闸安全。

2.1 结合实地情况优化工程设计作业

施工图纸反映了涵闸施工的各个细节以及施工全过程，是涵闸工程现场施工及验收的重要依据，对工程施工成本控制及安全隐患具有直接的影响作用，因此在涵闸工程质量控制中首先要求优化工程施工图纸设计。要求图纸设计结合工程施工地的实际情况进行，综合考虑工程施工环境、施工地质、施工土壤、施工工艺等，对此进行综合性评估，判断涵闸工程施工中可能存在的危险，详细分析各个因素对工程施工的影响，设计出科学合理的施工图纸。其次，业主还要组织图纸会审及技术交底，确保施工单位明确设计意图，按图施工。涵闸水闸的等级划分及洪水标准见表1。

表1 涵闸水闸的等级划分及洪水标准

2.2 严格控制施工材料及其配合比

涵闸工程中不同材料之间的配比是材料控制的重要内容之一。首先，优化材料的选择，要求使用的材料全部符合质量要求，禁止使用特细砂、风化石等不合格材料，优化对材料入场时的筛选，过筛形状较大的砂石颗粒，过筛完成之后，使用冲洗干净的砂石作为施工材料。其次，严格控制涵闸工程中水灰、混凝土、砂浆等材料之间的比例，加强对材料质量重量的控制，要求所用的材料配比完成之后，使得不同材料的组合能够达到强度好，稳定性高，提升涵闸工程质量。严格控制闸身周边泥浆浓度1∶2.5～1∶3（土水重量比），确保堤身与结合部施工质量。

2.3 加强涵闸施工关键工序控制

加强基础处理、箱涵浇筑、闸身周边土方回填、伸缩缝止水铜片安装控制、闸门安装等关键工序控制，有效防治工程质量安全问题发生。

涵闸工程施工基础作业，如需打水泥搅拌桩处理，承包人应根据施工图纸规定的桩位、桩型、桩径、桩长，复勘场地地质条件，选择施工机具设备。为保证搅拌桩施工质量，在施工前应进行工艺性成桩试验，以确定具体施工方法和工艺参数，并验证设计参数，试验成果经监理人批准和设计人同意后方可开展大规模施工。

箱涵浇筑要合理选择混凝土材料，对混凝土浇筑时间进行有效选择，对钢筋进行预压应力的施加，适当降低混凝土温度，预防裂缝发生。混凝土搅拌，在需要停留或者搅拌结束时，对搅拌机进行养护处理，将搅拌机内部清理干净，并加入部分水与石子，运行之后冲洗干净并放空，避免水侵蚀搅拌机。混凝土运输与浇筑作业，结合现场施工作业对混凝土的实际需求量，选择合适的运输设备，满足每小时每天的运输需求，并综合考虑运输交通条件、运输距离、周边环境等因素，加强对混凝土的养护，浇筑完成之后，使其处于适度的环境之中。对混凝土进行强度控制，在标准实验条件之下对混凝土施工质量进行检测，通过检测试验，得出不同龄期混凝土的抗压强度比值，要求符合使用规范。结合检测标准对混凝土进行取样，通过专业评定检测样本混凝土的抗压强度，判断强度是否符合涵闸工程质量要求。

闸身周边土方回填，在填筑前，必须用钢丝刷等工具，清除建筑物表面的乳皮、粉尘、油污等物。填筑用的压实工具，应根据实际需要，采用适当的工具，并应做到贴边夯实。涵闸两侧等各部位回填要求分层压实，闸身两侧填筑厚度每层应控制在15～20cm之间。填筑时，应先将建筑物表面湿润，边涂泥浆边铺土夯实，闸身两侧的填土，应保持平衡上升。

伸缩缝止水铜片安装：金属止水铜片的厚度、宽度及搭接长度应满足设计要求，其拉伸强度和伸长率应符合规定要求。止水铜片表面应光滑平整，并有光泽，其浮皮、锈污、油漆、油渣均应清除干净，如有砂眼、钉孔，应予焊补。止水铜片的衔接根据实际情况采取折叠、咬接或搭接，咬接或搭接应采取双面焊。

闸门制造、安装应严格遵循水利水电钢闸门制造安装及验收规范要求，做好闸门及埋件安装、焊接、质量检测。闸门安装完毕，必须对闸门进行试验和检查，做好无水启闭试验、冲水试验和静水试验，在有条件时，闸门应做动水试验。确保闸门质量及闸门安装符合规范及设计要求。

2.4 强化工程日常维护管理及整治加固

涵闸工程的日常维护与管理，每月进行至少一次的日常检查及局部修补，及时清理堤坡表面杂物，清除淤泥，对漏洞进行开挖回填。及时发现护坡可能出现的塌陷、人为破坏、局部松动、隆起现象，并及时修复。及时清理钢筋砼表面附着物，发现砼结构可能出现的剥落、脱壳、机械损坏等现象，并进行喷浆、喷砂抹面、涂料封闭等修补处理。定期维护闸门，清理闸门附近杂草及污物，并对闸门进行防腐蚀涂层、更换止水橡皮处理，及时对运转部位添加润滑油。

涵闸日常养护是一项系统工作，对工作人员专业技能、意识要求极高，为保证涵闸稳定运行，要形成制度，组建专班，加强培训学习，强化责任，管理维护好涵闸工程。

2.5 严格按照工程质量评定验收

水工涵闸工程评定验收必须严格按照国家有关规程规范要求进行。对涵闸工程施工工序进行质量评定，首先对工程外观相关项目进行质量检查，确保外观合格之后，再检验允许偏差的施工项目，判断是否符合工程标准，抽检样本进行检测，科学合理进行取样，提升检测精度。一旦发现检测不合格工序，及时对其予以相关处理。对水工涵闸工程验收要严格按照验收程序及组织要求进行分部工程、单位工程完工验收。