水闸竣工验收检测中的关键问题

张今阳 崔德密 吕列民 罗居刚

（1安徽省淮委水利科学研究院，安徽 蚌埠233000；2河海大学力学与材料学院，江苏 南京210098）

1 引言

水闸作为一种低水头水工建筑物，具有挡水和泄水双重功能，在水利工程中应用十分广泛。据统计，我国在江河上建造的现有水闸51160余座，其中大型水闸486座，中型水闸3278座，这些大中型水闸近50%为病险水闸，需要在近期进行除险加固[1]，且每年还有众多的新建水闸，建设量大，施工周期长、涉及专业广、协调部门多，质量难以控制。现行质保体系中，水闸工程质量主要是以施工单位自控为主，验收资料难以全面地反应工程实际质量状况[2][3]。2008年，水利部要求水利水电工程竣工验收前应进行抽样检测。然而，与竣工验收密切相关的第三方实体检测尚没有系统的、操作性强的方法标准和评价标准[4]。以下就水闸竣工验收检测中的几个关键问题进行讨论。

2 我国建设工程竣工检测现状

2004年，我国建筑行业对混凝土结构工程提出实体竣工检测的要求[5]。文献[5]第10章增加了“混凝土结构子分部工程”的内容，明确提出了结构实体检验的概念。交通部同年施行《公路工程竣（交）工验收办法》，要求质量监督机构按交通部规定的公路工程质量鉴定办法对工程质量进行检测（必要时可委托有相应资质的检测机构承担检测任务），并出具检测意见。文献[6]规定公路工程质量鉴定工作包括工程实体检测、外观检查和内业资料审查。该规程中具体规定了竣工验收检测频率、抽检项目及数量、抽查项目的规定值或允许偏差。与文献[6]配套使用的有《公路工程质量检验评定标准》、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTGE30-2005）和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）。质量检测机构由此可以对公路工程质量进行竣工验收检测。港口工程建设现行规范《港口工程竣工验收办法》（交通部2005年第2号令）和《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-1998）中均没有提及工程竣工检测。

对于水利工程，文献[7]在第五篇中对水利工程施工作了一些强制规定，未涉及结构工程成型后的实体检测与评价方法。安徽省水利厅于2005年6月1日发布《关于治淮工程和灾后重建项目竣工前质量检测工作的意见》（皖水质函〔2005〕411号），要求沿淮各市水利（水务）局、厅直有关单位、省治淮重点工程建设管理局根据水利部有关治淮工程验收规定，科学评价水利工程的建设质量，保证工程竣工验收的质量，执行治淮工程和灾后重建项目竣工验收前，项目法人应委托有资质的检测单位进行质量检测，委托有测绘资质的单位进行堤防、河道等项目的竣工图测绘。其中对水闸竣工检测项目和抽检数量做了较为详尽的规定。

淮河流域水工程质量检测中心从上世纪90年代初，对大、 中型水闸进行工程竣工质量检测。这些项目均已通过竣工验收，部分水闸经历了多次大洪水的运行考验，表现良好。由已开展的检测情况看，对于开敞式水闸，检测部位通常包括：闸室段的闸底板、闸墩、工作桥、启闭机房和桥头堡，有时还包括岸墙和交通桥；上、下游联结段的铺盖或者护坦、护坡、翼墙、消力池、海漫。对于胸墙式水闸，除上述部位外，还包括胸墙。对于涵洞式水闸，通常包括上、下游联结段的翼墙、护坡、铺盖、消力池、海漫；洞身段的涵箱顶板、底板和侧墙、进、出口处的工作桥排架。

对于新建的水闸，检测项目一般为：（1）外观质量检测，包括构件外部尺寸、表面平整度、立面垂直度、外露缺陷、块石尺寸等；（2）混凝土抗压强度；（3）混凝土密实性；（4）钢筋安装质量；（5）控制点高程。对于除险加固的水闸，除上述检测项目外，还需要增加与除险加固内容有关的检测项目，如喷射砂浆的强度、喷射砂浆与老混凝土结合情况、新老混凝土结合情况等等。

3 水闸竣工验收检测中的关键问题

较完整的、操作性强的竣工验收检测评价技术应该包括下列五个方面内容：（1）竣工检测的时间；（2）检测部位的确定；（3）检测项目和数量的确定；（4）检测方法的确定；（5）评价标准的确定。

3.1 检测时间

由文献[9]可知，水闸施工过程包括：（1）施工测量、（2）施工导流、（3）土方开挖和填筑、（4）地基处理、（5）混凝土和钢筋混凝土、（6）混凝土构件的预制装配、（7）砌石、（8）防渗、（9）导渗和永久缝、（10）钢闸门安装、（11）启闭机安装、（12）观测设施和施工期观测。其中第（1）、（2）、（3）项都是为水闸的地基处理和进一步施工做准备。水闸的地基处理工作完毕是进度控制的一个重要节点，在浇筑闸底板之前，即在将地基作进一步隐蔽之前，需要对地基承载力进行检测。很显然，地基质量的检测是竣工检测不可分隔的一部分，在竣工检测时间上相应地要予以考虑。第（5）项对模板及支架的设计、计算、制作、安装和拆除、钢筋的力学性能与安装位置、混凝土保护层厚度的控制、混凝土配合比、各组成原材料的质量技术要求、运输、浇筑、振捣、施工缝留置、养护、雨天、热天和冷天施工注意事项做了详细规定。其目的是保证构件的尺寸、混凝土强度及其匀质性、混凝土表面平整度、混凝土立面垂直度、钢筋安装位置和保护层厚度能够满足设计和规范要求，并保证构件混凝土没有明显的诸如蜂窝、孔洞、露筋、缺棱掉角、裂缝等外露缺陷。即无论在何种条件下或者由哪一个班组浇筑的闸墩、排架柱或者翼墙，当进行竣工检测时，只会检测其混凝土强度、外观质量等是否达到设计和规范要求，而不去检测模板的安装质量、混凝土配合比是否符合设计要求。这与水闸施工阶段质量检测有着明显的差异。即竣工检测时间与工程进度有关，但不是过程中的跟踪检测。

总之，检测时间涉及检测工作是否能顺利开展、检测项目是否全面、检测部位是否具有代表性以及检测成本问题，是保证竣工检测工作质量的一个比较关键因素。根据水闸施工及竣工检测的特点，竣工检测进场一般至少为两次，第一次为基础（复合地基或桩基）工程完工，具备检测条件时；第二次为主体工程完工，准备进行装饰装修前（脚手架尚未拆除）。

3.2 部位确定

首先按新建水闸（开敞式、涵洞式）和老闸除险加固三种情况划分分部工程。然后根据分部工程的特点确定检测部位。

32.1新建开敞式水闸或胸墙式水闸

根据文献[10]表3有关引水（渠道）工程项目划分的原则对竣工检测项目进行划分，并进行适当的细化，以便现场检测方便操作。土建工程质量检测涉及其中10个部分，分别为：上游引河段、上游联结段、闸基开挖与处理、地基防渗及排水、闸室段（土建）、消能防冲段、下游联结段、下游引河段、桥梁工程、闸房。除上、下游引河段外，将另外8个分部工程进行明确或细化。

3.2.2 新建涵洞式水闸

根据文献[10]表2有关堤防交叉连接建筑物涵洞工程项目划分的原则对竣工检测项目进行划分，涉及的分部工程为：地基与基础工程、进口段、洞身、出口段。

3.2.3 老闸除险加固工程

老闸除险加固工程除可能包括新建水闸的一些检测项目外，还涉及与除险加固措施有关的项目。如，对闸墩进行喷射砂浆加固，则考虑对喷射砂浆与老混凝土的粘结强度进行抽检；对混凝土进行防碳化处理，则应考虑对处理层的厚度进行抽检。即检测项目应考虑设计情况。

3.3 检测项目

由于水闸在竣工时，各分部工程已经浇（砌）筑成型，涉及不到工序或工种，因此，不能参照文献[11]划分单元进行竣工质量的控制与检测。

一般地，对于竣工阶段的水闸，可以通过3种方式确定检测项目：（1）按分部工程所用的材料和浇筑形式：砌体工程、（钢筋）混凝土工程、预制（钢筋）混凝土工程；（2）按分部工程：地基开挖与处理、上游联结段、地基防渗及排水、闸室段（土建）、消能防冲段、下游联结段、交通桥（工作桥）和闸房。（3）按检测参数：地基与基础承载力、外观质量、混凝土抗压强度、混凝土密实性、钢筋间距和保护层厚度、建筑物控制点高程、混凝土劈拉强度、新老混凝土粘结强度项目等等。从工作开展和报告结论的清晰方面考虑，第（2）种方式显得更合理。确定好竣工检测分部工程后，再根据各分部工程的特点，以及相关规范的要求，分解出较为明细的检测项目。

3.4 检测数量

根据最新的《水闸安全鉴定管理办法》（水利部水建管（2008）214号文），水闸实行定期安全鉴定制度。首次安全鉴定应在竣工验收后5年内进行，以后应每隔10年进行一次全面安全鉴定。该办法是对文献[12]的有力补充。现场安全检测的具体实施方法依然要参照文献[12]执行。由此可以认为，掌握水闸刚竣工时的质量就是掌握了水闸质量状况的基准点，为5年后、15年后、25年后…的现场安全检测提供基础数据，也为评估工程劣化程度提供依据。即竣工检测相当于竣工0年后的现场安全检测，从这个角度考虑，竣工验收检测的抽样数量可以采用文献[12]第4.1.3条的规定。

3.5 检测方法

根据竣工检测的特点，水闸竣工检测方法以无损检测方法为主[13]，如采用回弹法或超声回弹综合法检测混凝土抗压强度，必要时辅以钻芯法修正；采用超声法检测混凝土内部密实性；采用电磁感应法或雷达法测量混凝土内部钢筋设置情况等等。优先选择非破损检测方法，以减少检测工作量，必要时辅以局部破损检测方法[14][15][16]。

3.6 评定标准

对于各项目的检测结果，评价方式一般可分为三种：第一种用测量值与设计值及规范允许偏差值进行比较，用统计出的合格点数除以抽检总数，以合格点率对被检测项是否合格进行评价。如保护层厚度属于钢筋质量控制中的一般项目，按文献[11]第18.4.4要求一般项目不少于70%的检查点符合质量标准为合格，即抽检的保护层厚度合格点率大于70%时可评为合格。第二种评价方式为：按相关技术标准要求，得出被测参数的推定值或推定区间[17]，再与标准值进行比较，然后评价合格与否。如，混凝土强度，若闸墩混凝土设计强度等级为C25，用回弹法得出的强度推定区间上限值大于25，则闸墩混凝土强度满足设计要求。第三种评价方式为定性评价。该类被测项目在检测之前，没有一定的标准值，而是通过所测数据的概率统计或反应出的现象进行定性评价，如利用超声法检测闸墩混凝土缺陷，按照所测得的声学参数进行统计分析，判断是否存在缺陷点，进而对混凝土密实性进行评价[18]。因此，水闸竣工检测的评定标准将主要根据上述三种评价方式进行制订。总的原则是，现行标准中比较成熟、经长期实践检验的评定标准可以直接引用；现行标准中没有现成评定标准的需要根据概率论与数理统计理论，考虑生产方风险与使用方风险的平衡，制订对应于每类检测项目、检测部位的新的评定标准。

4 结论

根据对已开展的水闸竣工检测工作的总结以及现行规范与文件中相关规定，总结了水闸竣工验收检测中的关键问题为检测时间、检测部位、检测项目、抽检数量、检测方法和评价标准。

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