浅议水闸施工设计与质量管理

'浅议水闸施工设计与质量管理摘要：本文以广州南沙区外江堤防整治工程水闸施工为例，分析了水闸施工设计与组织的主要过程及可能出面的问题，并提出了解决措施。同时，还介绍了作者对水闸施工质量管理的几点认识与体会。关键词：水闸设计施工组织质量管理1引言水闸作为建在河道、渠道及水库、湖泊岸边，具有挡水和泄水功能的低水头水工建筑物，主要由闸室、上游连接段和下游连接段组成，是一种常见的水工建筑物形式。水闸在关闭的情况下，可以拦洪、挡潮、抬高水位，以满足上游取水或通航的需要；开启的情况下，可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水需要调节流量。本文以广州南沙区堤防整治工程水闸施工为例，分析了水闸施工设计及质量管理的一些要点。2水闸施工组织与设计水闸的施工设计，是基于闸址的水文及地质条件，根据水闸的结构布置形式所做出的施工组织安排。下面以广州南沙开发区整治工程水闸为例，重点分析水闸施工设计中较容易出现的一些问题及其解决方案。2.1工程概况及水文地质条件南沙开发区位于广州市番禺区南部，是广州市实施“南拓”的重要战略区域。本工程整治内容为建滔化工至槽船涌外江堤防部分，长约3.428km。水闸主要包括槽船涌水闸和牛孖涌水闸，均为单孔，净宽12米。工程防洪（潮）标准为200年一遇，主要建筑物等级为Ⅰ级，排涝标准为20年一遇，24小时暴雨一天排干不成灾。工程区有南沙和大虎两个潮位站，实测多年平均高潮位0.64～0.63m,多年平均最高潮位1.89～1.86m，历年最高潮位2.68～2.55m，多年平均低潮位-0.69～-0.93m,历年最低潮位-1.60～-1.88m。该水闸工程主要担负着低于外江高潮位和外排内河涌涝水以及引外江江水冲污的任务。工程堤防沿岸多为工厂、码头。工程区基岩之上的地基土层以淤泥质土为主，属软弱场地土，场地基岩埋深一般在15～50m范围，故场地类别为Ⅲ 类。工程区处于江河岸边，大部分堤基内存在深厚的淤泥质土层，存在地震震陷的问题，属于抗震不利地段。2.2软弱地基的处理根据上述地质条件分析，工程场地为软弱地基层，地基抗滑稳定和沉降变形难以满足要求，不宜直接作为天然地基，因此采用怎样的处理方法是工程建设的关键。根据计算，拟采用水泥搅拌处理方案。水泥搅拌施工前应进行水泥土试验，以确定水泥的合适掺入量，水泥浆水灰比采用0.50～0.60，采用强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥作为固化剂，其侧限抗压强度90天龄期为1MPa。根据试验成果，此时复合地基承载力≥100KPa，能够满足要求。2.3水闸主要设计参数牛孖涌水闸和槽船涌水闸均采用钢筋混凝土坞式结构，主体工程均由一座孔口净宽12米的水闸、水闸两侧的连接堤防、消力池、翼墙及管理区构成。牛孖涌水闸两侧的连接堤为外江堤防的组成部分，长约196米；槽船涌水闸两侧的连接堤为外江堤防的组成，长约143米。水闸设计参数特性见表1所示。表1水闸设计参数项目单位数量项目单位数量特征水位外河设计洪潮位m2.63水闸净宽m12多年平均年最高潮位m1.86水闸闸室（长×宽）m18.5×4.4多年平均低潮位m-0.93水闸闸底板高程m-2.00多年平均年最低潮位m-1.71闸门门型升卧式钢闸门历史最低潮位m-1.88工作闸门（宽×高）m12×5.0内河设计高水位m2.00卷扬启闭机套1内河常水位m0.20内河设计低水位m-0.502.4水闸施工组织根据上述设计参数，南沙整治工程水闸施工组织按照下面的流程进行：深层水泥搅拌桩——主体工程——内外连接段——机电及金结制安。2.4.1桩基础施工基础开挖后进行换砂垫层，并进行如前所述的软弱地基处理，同时 该砂垫层可以作为预应力管桩的施工平台，确定桩孔纵向定位轴线后即可采用柴油压桩机进行压桩施工。在预应力管桩施工完成以后，采用专用喷粉机按照设计标高打入防渗粉喷桩。2.4.2主体工程设计两水闸均为闸室长18.5米，宽14.4米（净宽12米），各配有悬挂式钢闸门一扇，固定卷扬式启闭机各一台。并分别采用一回10KV电源进线，变压器降压供电；另设一套EPS应急电源作为备用电源。监控、视频系统采用分层分级控制，主要由控制室计算机监控和启闭机平台控制箱控制，以可编程控制器（PLC）为控制核心，最终实现对闸门的远方监视和控制功能。2.4.3内外连接段设计闸室前后个有十米长的消力池，内外消力池与内外江翼墙相连接。水闸两岸与外江新堤（为外江堤防的组成部分）相接，堤顶宽8m,泥结碎石路面厚20cm。堤坡内外坡比1：3，内坡为草皮护坡，外坡为螺母快体护坡。消力池与翼墙接缝处墙后2m见方范围内填土采用水泥土，水泥掺入量为15%，抛石要求选用石质均匀、质地坚硬无尖锐棱角的粗石料，其强度不低于MU20，最小边长不小于200mm。抛石厚度预留沉降20cm。2.4.4机电及金结制安金属结构严格按照有关的技术标准和规范进行施工。施工时主要在材料、加工工艺、安装程序等方面进行控制，保证施工质量。水闸工作闸门及检修闸门等的门叶在专业工厂分节制作，现场拼装焊接。金属结构的门槽等埋件由施工混凝土的门机吊运至工作面就位，人工安装。3水闸施工质量管理百年大计质量为本，施工过程中要严把质量关，层层控制。质量控制总原则是：把好测量关、控制各种材料的材质和强度、控制配料计量、控制施工工艺、做好质检工作。同时加强对混凝土工程、金属结构工程、堵口工程等主要控制阶段的管理工作。3.1工程质量目标的基础管理工作   为建设好工程必须有一支生产技术素质好，管理过硬的队伍，正确执行有关规范、标准，对工程施工质量目标管理起着重要的作用。同时还要做好编制施工组织设计、施工方案，做好技术交底，按要求认真填写有关资料，按质量目标和管理制度要求施工。3.2.工程质量保证 为保证工程施工质量，应成立质检机构，配备专职质检员。同时，还应建立定期质量检查制度，并评出质量等级。发现违反施工程序，不按设计图纸，规范、规程施工，使用不符合质量要求的原材料、成品和设备时，质检人员有权制止，必要时可向主管领导提出暂停施工进行整顿的建议。3.3把握施工关键点   水闸施工中必须处理好地基处理、止水、伸缩缝、砼（内在和外观）、预埋件、闸门、启闭机等，只有在保证这些主要部位施工质量好的基础上，才能控制好整个工程的施工质量。因此，在施工过程中，必须加大质量管理力度，严格按有关规范施工，避免产生质量问题。4结语南沙开发区位于广州市番禺区南部，是广州市实施“南拓”的重要战略区域。本文以该工程为实例，分析了水闸施工工程的可能出现的问题，并提出了相应的解决措施。百年大计，质量为本，施工质量的优劣直接关系到工程效益的发挥，结合该工程，提出了水闸施工过程中质量管理的几个着眼点。参考文献：1.《软土地基深层搅拌加固技术规程》（YBJ225-91）2.《建筑地基处理技术规程》（JGJ79-2002）3.《建筑地基处理技术规程(广东)》（DBJ15-31-2003）4.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）'