张福河船闸加固工程施工质量控制

刘泽俊，朱文武，李洪涛,周玉荣，刘 明，解 元，刘婷婷

(1.淮阴工学院 建筑工程学院，江苏 淮安 223001；2.江苏淮阴水利建设有限公司，江苏 淮安 223005； 3.徐州市水利工程建设监理中心，江苏 徐州 221000；4.江南大学 环境与土木工程学院，江苏 无锡 214122；5.清河区梦之宇建筑工程信息服务部，江苏 淮安 223001)

张福河船闸加固工程施工质量控制

刘泽俊1，朱文武2，李洪涛2,周玉荣3，刘 明4，解 元1，刘婷婷5

(1.淮阴工学院 建筑工程学院，江苏 淮安 223001；2.江苏淮阴水利建设有限公司，江苏 淮安 223005； 3.徐州市水利工程建设监理中心，江苏 徐州 221000；4.江南大学 环境与土木工程学院，江苏 无锡 214122；5.清河区梦之宇建筑工程信息服务部，江苏 淮安 223001)

船闸在使用中，受环境和各种工况的影响，经过一定周期的使用，往往需要采取加固措施。在确保安全前提下，针对张福河船闸除险加固工程的特殊性，明确质量方针目标，对关键部位混凝土质量控制，分析可能产生质量问题的原因，采取有效的控制措施，优化施工设计方案。从实施效果各项指标统计、分析表明，其达到甚至优于规范要求，取得了预期成效。

船闸加固；质量控制；管理方案

0 引言

张福河船闸上闸首为洪泽湖防洪大堤的组成部分，国家要求在任何情况下都必须确保洪泽湖大堤的安全。2000年以来，洪泽湖大堤多次发现堤基集中渗流和堤后大面积窨潮、渗水等险情，如遇特大洪水，洪泽湖大堤将难保防洪安全，也因大堤沿线建筑物存在病险老涵闸，急需除险加固。各船闸加固工程中，质量控制的重点不同，已有不少技术总结。蚌埠闸老船闸加固工程中，邵倩[1]对施工期间正常干地施工采取的深层深井降水的方案进行了论述；沈旭鸿等[2]针对不同的闸室结构形式，就体外预应力技术在闸室加固中作用机理进行研究，分析其应用的影响因素和加固效果，并对之进行了总结；董小卓等[3]在三汊湾船闸加固改造设计中，解决了新老地下连续墙和新老止水的连接、新闸首与老闸室存在最大1.5m高差、系船设施布置和施工模板等问题，为同类船闸的加固改造提供一个成功的范例。上述船闸均是整体加固，而张福河船闸上闸首属于洪泽湖大堤，下闸首属于分淮入沂，加固设计“不是整体”。

张福河船闸除险加固的难度在于新老连接处，必须重视混凝土工程的施工质量控制，同时由于扩容改造，对基础采用了水泥搅拌桩处理。张福河船闸上游除险加固工程属于洪泽湖大堤除险加固工程，下游除险加固工程属于分淮入沂整治工程。在总结过去两年度实施的分淮入沂整治工程淮安市工程六塘河船闸等四座建筑物除险加固工程施工经验基础上，成功进行张福河船闸除险加固。

1 工程概况

张福河位于淮安市淮阴区境内，上游与洪泽湖相连，下游接于二河，是连接京杭运河与洪泽湖的水上通道，对促进地区物资交流和经济发展起着重要的作用，现航道等级为V级。张福河船闸位于张福河的末端，距离二河约300米，建于1976年，具有通航、防洪等功能。上、下闸首净宽8米，底板顶高程8.7m，闹室段总长101m，其中闸室上、下游各20.8m连接段。上闸首为洪泽湖防洪大堤的组成部分，经过三十余年的运行，船闸混凝土结构的裂缝、碳化、老化及钢筋锈蚀病害严重，闸门变形，止水失效，启闭机陈旧，已严重影响工程运行安全。对张福河上下游除险加固，其中张福河船闸上游除险加固工程属于洪泽湖大堤除险加固工程，下游除险加固工程属于分淮入沂整治工程。张福河船闸除险加固工程是在原有老闸基础上部分拆、扩建，船闸中心线与老闸一致。

工程合同计划于2014年10月初开工建设，2015年4月30日前完成水下工程完工验收条件，2015年6月30日前具备投入使用条件；2015年8月30日前具备合同完工验收条件。

2 混凝土质量控制

2.1 原材料检测及过程控制程序

原材料检验程序。原材料质量对混凝土工程及工程加固的质量影响较大，除应由供货单位提供材料出厂材质说明书及检测证明外，材料进场后按规定由项目部试验室进行抽样检验，当试验检测项目超出项目部试验室的能力范围，委托具有相应资质等级的质量检测机构进行检验，原材料检验程序见图1。

图1 原材料检验程序图

图2 产品质量监控及测量控制流程图

产品质量监控及测量控制流程。根据相关规范的要求，对本工程进行分部、分项工程的划分，施工时对各工序、分项工程、分部工程逐级进行检查控制、验收和评定，以确保本工程质量达到优良标准。对工程主要部位，影响质量的关键工序或材料作为重点控制对象，即以质量管理点加以控制管理。施工前按设计规范及标准等[4-7]制定相应的技术措施、检查手段及设备方法，并编制成文件。基线、水准点在项目部自检合格的基础上由上一级派出专职的测量工程师进行复查验收，经测量工程师检查合格后报业主代表和监理工程师复核确认，经监理工程师检查确认后方能开始后续工序的施工。隐蔽工程在项目经理部质量自检合格的基础上报请业主代表和监理工程师检查验收，经检验签认后，方能进行下一工序的施工。产品质量监控和测量控制流程见图2。

2.2 闸墩混凝土裂缝通病的防控

为避免闸墩加固工程中混凝土出现裂缝通病，多种措施并举。经业主、监理及设计单位同意，在混凝土中掺入合成纤维抗裂，并增加防裂钢筋网片，以提高混凝土的抗拉强度及抗拉极限应变。为降低混凝土拌和物入仓温度，选气温较低时的早晨进行混凝土施工，在混凝土顶部设置测温孔，以便测量混凝土内部温度。同时，为了避免侧压力过大，模板底部胀模，严格控制混凝土浇筑速度。钢筋绑扎时，严格控制好纵向立筋的垂直度。事先用钢管搭好支架，用吊锤进行控制，以扶正立筋，并进行固定，然后绑扎水平筋。用同强度半圆形水泥垫控制保护层不大于3cm，避免保护层过大而降低抗裂能力。混凝土浇筑，采用分层浇筑，每层厚度控制在30～40cm。用插入式振动棒振捣，振动棒的移动距离不超过作用半径的1.5倍，与模板保持50～100mm距离，以避免碰撞模板。每层浇筑后表面如有泌水，可用海绵类吸水材料吸干，然后浇筑上一层。混凝土浇筑结束后，拆模前，在模板外安装压力水管，喷浇冷水，改善木模板散热慢的特点。拆模后，由于混凝土内部与表面的温差而导致裂缝的可能最大，故采用蓄热法加以养护。具体做法：根据计算结果，浇筑后第三天混凝土内温度最高，所以拆模在浇筑后第二天进行，选择在一天中气温最高的中午进行。木模板保温性能好，故混凝土表面温度较高。拆模过程中，为防迅速降温，在混凝土表面喷洒温度为35℃-40℃的温水，并测量混凝土内的温度和气温，控制拆模时温差小于20℃。拆模结束后，用清洁的塑料膜覆盖严密，并用草帘覆盖，直到15天以后拆除。每天测量气温和混凝土表面、混凝土内部温度，以研究养护措施是否需要调整。图3为部分施工现场图片。

(a)新老闸室连接段处理 (b) 翼墙施工 (c) 闸室段施工

2.3 混凝土垂直表面质量控制

混凝土工程的垂直表面容易存在以下问题：

接缝不平整。分段施工时施工缝不平整，严重时产生错台。主要原因：①模板刚度不够，加固模板围檩的刚度不够；②模板间连接方法不可靠尤其是大模板与局部配制小模板间，如牛腿部分由于连接加固不当；③分段立模施工时，后浇段下部模板加固不牢。

混凝土表面起砂。结果在模板接缝及对拉螺栓处形成麻面，在柱拐角处漏浆形成麻面。形成原因：①采用竹胶模板后，模板吸水性差，混凝土产生泌水后排除不及时，泌水聚集模板表面形成起砂；②模板接缝处不严密，有空隙，漏浆后形成麻面；③模板螺栓孔眼漏浆形成麻面；④混凝土下料高度过大，砂浆溅至模板上硬化后形成麻面；⑤柱模板使用不当，采用传统的角模，易在柱拐角漏浆。

根据施工经验，本项目采取以下具体施工措施。①细化模板制作工艺及立模方法。在墩墙主要外露面迎水面采用清水模板，即采用钢模竹胶覆膜大模板，模板尺寸大，接缝相对减小，模板表面光滑平整，从而使混凝土表面光滑；②为保证混凝土表面色泽一致，减少色差，从原材料上把关，每个分项选用同一批水泥、同一批黄砂，不同分项工程所用原材料也应尽可能消除色差，水泥选用同一厂家、同一品种，黄砂、石子选用同一产地。脱膜剂选用新鲜机油，不采用废机油，以免污染混凝土表面。钢筋绑扎时，钢筋弯钩必须向内，所有绑扎铅丝折向里边，防止外露污染表面；③严格控制水灰比，拌和站根据经监理工程师批准后的配比施工，由于砂的含水量变化易引起水灰比及坍落度变化，所以必须增加黄砂的含水量测定，每工作班不少于3次，据此控制好水灰比；④采取挂串筒的混凝土入仓措施，限制落料高度不超过2m，以免混凝土浆飞溅至模板表面时间过长硬化引起麻面。在浇筑闸墩部位时，每班组设专人对模板表面进行检查，及时清除飞溅混凝土；⑤模板接缝处填加橡皮条，橡皮条需用胶先贴于一侧模板上，不得突出模板内侧，避免因接缝处漏浆使表面出现麻面，对拉螺栓外套无缝钢管，防止螺栓处产生麻面；⑥合理布点，确保下料均匀，对于布料死角区，采用人工二次倒运，严禁用振动棒平仓，必须按规定均匀插点振捣，不得漏振，不得过振；⑦若浇筑中混凝土产生泌水，则在下一层混凝土浇筑前，及时清除，每班组由专人进行此项工作。

对于预留螺栓洞孔的表面修补，由专人负责行。每个洞孔修补前，必须凿毛且尺寸形状一致，深约2cm的修补面。修补时先撒水湿润，然后用专门配制的砂浆修补，修补后做到与混凝土表面颜色基本一致，表面光滑，不收缩开裂，达到观感美观的效果。

防止混凝土表面错台措施。加强模板的刚度及整体性。中墩圆头钢模与钢框竹胶大模采用螺栓连接。闸墩工程均采用一次立模到顶，一次浇筑混凝土施工措施，可避免混凝土错台产生。对部分确需分段浇筑的外模一次立模到顶，按前一段浇筑标高在外模上钉一水平三角条，混凝土浇筑后拆除，确保接缝水平。在后一段混凝土浇筑时将接缝处外模板紧固，使模板紧贴已浇混凝土表面。对于排架柱，专门加工定型钢模，不使用普通组合模板，模板加固不用对拉螺栓，使用组合加固方案。

2.4 混凝土工程外观质量保证

混凝土表面观感质量主要包括水平、垂直表面，为了保证工程外表美观，对水平表面质量容易产生的质量问题及原因进行了综合分析，本加固工程采取了针对性工艺措施。

单块板表面平整度超差、不光滑、表面出现干缩裂缝。主要原因：①浇筑时高程及平整度控制措施简单，控制点偏少，不能提前预控；②面积较大时，人工收光抹面不能及时完成；③混凝土浇筑中水灰比控制不严，泌水不能及时有效排除；④没有采取措施及时养护。

块与块之间接缝不平直，接缝处相邻板块不平整，有偏差。出现的原因：①接缝处填缝板厚度不一致；②填缝板安装不牢固，局部变形翘曲；③填缝板安装时高于先浇板顶表面；④混凝土浇筑后找平不细心。

根据以上分析及有关项目施工经验，在工程中采用以下措施。①采取预控及过程控制相结合的方法。混凝土浇筑前，底板周边高程以模板控制，施工的模板顶部高程即为设计板顶高程，板中部高程采用混凝土压辊在轨道上行走的办法控制标高，轨道采用75×75×6角钢，临时反扣在预先测设的钢板支点上，轨道顶高程测设为板顶高程，混凝土浇筑找平后，去除角钢轨道，局部补抹混凝土，在混凝土找平后，跟踪检测；②为防止表面干缩裂缝，并使其光滑，主要措施为在混凝土浇筑压辊找平后，采用真空吸水将表面水分排除，然后用园盘式抹光机磨光，最后再用叶片式磨光机收光；③控制接缝平直度及平整度的措施为：先浇块施工后，进行填缝板安装时，必须板厚一致，安装牢固，填缝板顶稍低于先浇混凝土板顶3～5mm，在后浇板混凝土施工时，最后找平周边，以先浇板为准，必须接缝平整；④按规定进行养护。养护工作安排专人进行；⑤做好混凝土表面成品保护工作。在闸底板施工后，进行闸墩施工搭设、拆除架子时，钢管、扣件必须用绳索吊运，在底板上铺两层草袋进行保护。

3 结论与建议

张福河船闸是在总结很多船闸除险加固工程施工中存在的不足，从闸墩混凝土裂缝的预防、混凝土垂直表面质量控制等方面，比选具体方案、参数值等，进行优化实施，施工期间未发生任何质量通病与质量事故，质量控制良好。

张福河船闸上闸首是洪泽湖大堤的组成部分，担负着重要的防洪保安全任务，加固改造工程施工必须在一个汛期内完成。经过本次加固改造，消除了工程安全隐患，提高了船闸防洪、通航能力，对促进该地区国民经济健康稳定发展，保障淮河下游地区防洪安全，具有十分重要的意义。

张福河船闸加固前的检测多为水上部分，水下部分的检测资料较少，基坑抽干后发现水下部分与预计情况相差较大，致使工程内容增加较多，投资也增加。因此，应多重视加固前水下部分的检测工作。

工程除险加固完成后，其后续工作的重心应加强观测和监测，掌控船闸建成运行性状，检验上述工程措施处理方案的优势与不足，积累施工经验，以期对同类工程的实施，有更大的借鉴作用。

[1] 邵倩. 蚌埠闸老船闸加固工程施工期降水[J].水利科技与经济, 2015(4):102-103.

[2] 沈旭鸿, 王仙美,苏超.体外预应力技术在闸室结构加固中的应用研究[J].中国水运,2014(3):128-129.

[3] 董小卓, 赵一晗, 张义军,等.三汊湾船闸加固改造设计[J].水利水电技术,2014(4):80-82,86.

[4] 中华人民共和国住房与城乡建设部.JGJ79-2012,建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2012.

[5] 中华人民共和国水利部.JGJ79-2012,水工建筑物荷载设计规范[S].北京：中国电力出版社,2012.

[6] 中华人民共和国水利部.GB50286-2013,堤防工程设计规范[S].北京：中国计划出版社,2013.

[7] 中华人民共和国水利部.SL654-2014,水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范[S].北京：中国水利水电出版社, 2014.

(责任编辑：孙文彬)

Construction Quality Control of Zhangfu River Navigation Lock Strengthening Project

LIU Ze-jun1,ZHU Wen-wu2,LI Hong-tao2,ZHOU Yu-rong3,LIU Ming4,XIE Yuan1,LIU Ting-ting5

(1.Faculty of Architecture and Civil Engineering,Huaiyin Institute of Technology,Huai'an Jiangsu 223001, China;2.Jiangsu Huaiyin Construction of Hydroproject Co. Ltd,Huai'an Jiangsu 223005,China;3.Xuzhou Water Conservancy Project Construction Supervision Center,Xuzhou Jiangsu 221000, China;4.School of Environment and Civil Engineering,Jiangnan University,Wuxi Jiangsu 214122,China;5.Construction Engineering Information Service of Mengzhiyu,Qinghe District,Huai'an Jiangsu 223001,China)

Navigation locks are affected by environment and all kinds of working conditions in use. After a certain period of use, they are often needed to be reinforced. Under the condition of safety and according to the particularity of Zhangfu River navigation lock strengthening project, the quality policy and aims were clarified, the concrete quality of key parts was controlled, the causes of quality problems were analyzed and effective measures were taken to optimize implementation plan. From statistics and analysis of all index of implementation effect, the project met or even excelled specification requirements and expected results were achieved.

navigation lock strengthening;quality control;management plan

2015-06-17

江苏省住建厅科技项目(2014JH20)；淮安市科技项目(HAS2014021-2)

刘泽俊(1970-)，男，江苏涟水人，副教授，高级工程师，国家注册一级建造师，注册造价工程师，注册监理工程师，主要从事水利、交通工程研究。

TV523

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1009-7961(2015)05-0042-05