浅谈厦门石浔水闸工程施工技术

徐庆祥

（福建路港（集团）有限公司，福建 泉州 362000）

厦门市同安区已有水闸是一座兼具排洪挡潮、农业灌溉、交通等综合效益的水闸，设计最大过洪流量为870 m3/s，至今有效灌溉面积2600亩。由于投入运行已近30年，部分工程设施和设备历经东西溪多次洪水，工程自然老化、损毁频繁，特别是下游河道下切及消能防冲设施损毁严重，水闸安全可靠性大大降低，存在严重安全问题，现已不具备加固改造条件，故需对已有水闸需要拆除重建。

1 石浔水闸工程

石浔水闸工程位于厦门市同安区洪塘镇石浔村，地处东西溪下游的石浔支流，石浔支流长4.61 km，距离出海口约1.2 km，位于已有水闸上游约170 m处。

石浔水闸共设11孔，单孔净宽10 m，总过水净宽110 m，拦河闸闸室段长131.08 m，闸墩、闸底板长20.00 m，闸顶高程为6.50 m。p=2.0%设计洪峰流量是1030 m3/s，p=0.5%，校核洪峰流量为1410 m3/s；闸顶上设有7.5 m宽交通桥、检修桥、上游人行桥及启闭机房等建筑物，水闸上下游布置铺盖、消力池、海漫和抛石防冲槽，在右岸虾池4布置水闸管理区。

2 水闸工程中施工技术及流程

2.1 施工测量

工程开工前邀请设计人员进行现场测量交底，认清实地水准点和坐标点，并做好记录，采取妥善有效的保护措施加以保护，避免施工中受到破坏[1]。同时还应对设计人员所提供的坐标点及水准点进行复测，对横断面检查与补测，增设水准点等。根据设计提供管道走向控制点，在现场测出中线的起、止平面起点，纵向折点及直线控制中桩，通过垂直平移，设方向桩进行保护，且通过尺量确定桩号。管道的施工往往要加密水准点，固定在不易碰撞破坏的地点，间距不大于100 m。现场的座标点，水准点，高程点以及直线方向点，转角点要不定期的复测，并报监理工程师复核后方可使用操作。工程验收的测量资料必须报送监理工程师，以便校核审查归档整理。

水闸工程施工前邀请工程设计人员开展现场测量，确定并记录实地水准点和坐标点，开展有效的保护措施妥善保护，以免施工过程中遭受破坏。此外，复测实地坐标点和水准点并与设计人员所提供的数据资料进行对比分析，检查及补测横断面，增加、设置水准点和坐标点。依据设计人员设计的管道走向控制点，确定中线的起止平面起点、纵向折点、直线控制中桩，并使用尺量确定方向桩桩号，通过垂直平移保护方向桩。在管道施工过程中加密水准点，依据不易碰撞的原则固定水准点，间距一般小于100 m。施工过程中不定期复测座标点、水准点、高程点以及直线方向点、转角点，报告监理工程师复核。为了校核审查归档整理工程验收的测量资料，所有相关资料必须报送监理工程师。

2.2 围堰工程施工过程

围堰工程的主要作用是截流、挡水，为水闸主体工程创造施工条件，其围堰的施工流程为打木桩→用编织袋装土垒堰堤→填筑堰体→铺迎水面土工布→土工布上铺一层编织袋装土。

将堰堤筑成向迎水面的弧形，有效的提高围堰的质量和稳定性以抵抗河压，水面拱一般大于2 m,拱高为河宽的10%，并在堰堤背水一侧边坡中打两排木桩用以加固堰堤。木桩的稍径一般大于10 cm，长为4 m～6 m，排距1.5 m，桩距1.0 m。木桩交错排列，并在木桩的内侧用装满粘土的编织袋筑成2 m宽的小堤。随后用以土石料各一半混合成填筑堰堤的材料，并填筑成完整的堰体。当堰堤填到一定宽度后，为了阻水、减少渗水、漏水，应在迎水面一侧从两边向中间填筑一层粘土层，粘土层厚度一般为0.5 m～1.0 m。

2.3 钻孔灌注桩施工

石浔水闸工程基础处理钻孔灌注桩桩径0.7 m，桩距1.22 m～2.6 m，共588根，单孔孔深15 m，总计14635 m，C30水下混凝土5632 m3，钢筋制安500 t。消力池下游防冲排桩钻孔灌注桩桩径1.0 m，桩距1.1 m，共116根，单孔孔深11 m，总计1614 m，C30水下混凝土1268 m3，钢筋制安53 t。钻孔灌注桩施工主要钻孔桩施工准备和钻孔施工，其中施工准备包括桩位放样、护筒埋设和钻孔泥浆；泥浆钻孔的水位一般高于地下水位1.5 m～2.0 m或者护筒底脚0.5 m以上。在冲击钻机钻进取渣和停钻后，应及时向孔内补水，保持一定的水头高度，钻孔作业必须连续进行。在冲击过程中注意土层的变化。在岩层变化处捞取岩样，判明并记录岩质，并依据现场资料核对地质断面图。同时，及时详细地填报钻孔施工记录，交接班时交代钻进情况及下一班应注意的事项。

2.4 高压旋(摆)喷桩防渗墙施工

石浔水闸工程上游围堰防渗、翼墙处护壁、闸基防渗、下游防冲排桩均布置高压旋喷桩墙，共1659孔，计34350 m。旋喷桩孔径0.6 m，孔距0.4 m，孔底高程-12 m，渗透系数不大于i×10-6cm/s，设计浆液压力 20 MPa～40 MPa，浆液比重 1.30～1.49，旋喷速度20 r/min，提升速度0.2 m/min～0.25 m/min，喷嘴直径23 mm，浆液流量 80 L/min～100L/min。

高压旋喷桩采用单管法施工，为了防止旋喷桩施工时由于相邻桩距离太近或间隔时间太短，造成相邻高喷孔施工时串浆，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔两孔施作，旋喷桩内部按次序依次施工，单孔施工程序为：准备工作→钻机就位及水平垂直度调整→钻孔→插管→试喷→高压喷射注浆作业→喷射结束→拨管→机具清理→桩机移位。

2.5 水闸工程施工

2.5.1 基坑开挖

采用人工与挖掘机作业相结合的方式开展基坑开挖作业，当基坑开挖至高于设计图纸的0.3 m～0.4 m时,使用人工的作业方式继续开挖并修整成型，注意保留20 cm的保护层。铺底时再突击挖至基坑设计标高，随后浇筑基础。在基坑开挖过程中，将现场实际水文、地质情况与设计进行对比，如发现情况不符，随机报送业主和设计单位。预计基坑成型的时间并通知监理工程师，缩短基坑暴露时间。在基坑达到设计深度要求后开展检查，待基底经监理工程师检验符合设计要求并签定隐蔽检查证后方可进行浇筑基础施工作业。如若基底承载力不能满足设计标准及要求,随即使用砂砾石开展换填作业，待满足设计要求后才能继续进行基础砼浇筑作业。

2.5.2 浆砌石护底施工方法

浆砌条石用条石必须新鲜、坚硬，耐风化，石质均匀，严禁使用风化石。块石应冲洗干净，不夹泥土，且石料外购进场后堆放在砌筑点附近，采用人工抬运或人力手推车经修筑的便道运至砌筑点。砌石时，根据样杆拉线定位，同时在附近设高程点，以便随时复核砌筑高程，控制砌筑标高；砌筑时，接缝互相交错，条石间咬扣紧密，采用较为平整并略加修整的条石砌筑，块石厚度小于15 cm的飞口、锐角应凿去，无凹凸肚现象，表面平整度±2 cm，表面平整美观，严禁出现大面朝上，底部空虚，通缝、叠砌和浮塞等缺陷。浆砌条石施工采用平行流水作业法，修一段，成一段，防止雨水冲刷。

2.5.3 浇筑基础砼及底板砼

混凝土用料为砂、卵石和水泥。其中，卵石粒径必须不得超过钢筋最小净距的3/4和结构物最小尺寸的1/4；水泥为确保砼标号和质量，应采用符合要求的普通硅酸盐水泥（32.5 R）；浇筑基础砼时，必须在板接缝处平行路中线布设一道沉降缝（缝宽1 cm～2 cm），设置标准为每隔4 m～6 m或地基土质变化处或填挖交界处，沉降缝在每浇筑一层之后用符合设计要求的材料填塞。与浇筑基础砼不同的，基础砼一般一次浇筑且不留施工缝，随即在基础表面安置以梅花状布置卵石，并确保卵石潜入基础砼深度高于5 cm，露出部分大于5 cm，间距宽于30 cm。

底板砼采用支模板现浇施工，其用料要求同基础砼。值得注意的是，在支模过程中严格检查支模的位置、垂直度及各部尺寸规格。待监理工程师校验无误并签字确认后才可浇筑砼。严格按照规范要求开展底板砼的搅拌、浇筑、拆模、养生，采用同基础砼一样方法进行底板砼的浇筑作业。

2.5.4 设置防水层和进出水口

采用符合设计和规范的要求的油毛毡等材料，然后进行防水层的施工。将沥青熬制成液态并不断搅拌，使用的热沥青温度需高于150℃。圬工表面需保持干净、干燥，不附着泥土和水等其它杂物，清刷圬工表面后方可进行涂敷作业。在先涂敷的热沥青还未凝固前铺设油毛毡，使之能粘合成一体，油毛毡需消除邹折和空鼓等现象。

严格按照图纸进行进出口作业，其修筑作业应选用符合规范规定的施工工艺并采用混凝土结构。进出水口的沟床为上下游水流稳定畅通需整理顺直，并按图纸或监理工程师的指示设置跌水井和急流槽。

2.5.5 墙身两侧的填筑

在设置好防水层和进出水口，且砼强度达到要求后，对墙身两侧回填，应在墙身两侧不少于2倍孔径范围内对称均匀分层同步进行。采用轻型夯实机械在涵台背后1.0 m范围开展填筑施工，重型施工机械需待顶部填筑厚度大于1.0 m方可使用。墙背回填必须分层填筑压实，并检测每一层压实度，分层填筑厚度为20 cm～30 cm，待符合规范要求后才能进行下一层的填筑施工作业。

2.5.6 钢筋工程施工

钢筋工程是保证整个建筑物结构、安全的关键。因此，在施工前需认真学习研究钢筋工程设计图纸，领会其设计意图。在熟知结构配筋后才可进行钢筋抽筋放样，断料尺寸、规格数量等相关作业。为避免造成中途停工待料，需依据图纸要求核对配料样本，检查已加工的钢筋是否齐全、准确，经复核无误后，方可交付加工制作。设专人进行管理及指挥安装钢筋，安装过程中需进行技术交底，确保钢筋的绑扎顺序、方法以及注意事项。钢筋工程具体流程为材料进场→见证取样送检→材料检验合格连同出厂合格证报审→钢筋配料→钢筋张拉、切断→钢筋制作加工→放样→钢筋安装→自检、互检、交接检→报隐蔽验收→封模砼浇捣、照筋。

3 施工措施及评价

3.1 提升施工技术的措施

3.1.1 技术措施

施工图纸的设计和控制直接影响水闸施工的质量，是施工技术的重要依据。在水闸工程的设计过程中，结合工程的实际地质环境条件，严格按照水闸设计规范执行，以满足工程的建设要求。施工图纸的控制将大大减少水闸施工误差，是水闸技术的关键。同时，对施工图纸进行严格的审核，组织相关人员对施工图纸进行讨论、评估，从细节入手，提出施工图纸中存的不足，争取做到无任何的瑕疵[4]。

3.1.2 管理对策

按照国家水利水电施工标准，加强施工人员的技术和安全教育，规范操作，制定每个施工环节的负责人制度，了解施工过程中可能出现的危机情况并熟知其处理措施，避免出现施工人员操作失误的现象。同时，保证材料和设备的选用符合设计要求和工技术规范，做好后期验收工作，定期维护。

3.2 施工评价

经过水闸工程试运行，闸室及其建筑物地质条件良好，无沉陷、位移和渗透变形现象。围堰满足导流要求，防渗墙无渗漏现象，水闸整体稳定。

4 结语

在水利水电工程中，水闸工程具有防洪蓄水的作用，其施工技术至关重要。在水闸施工过程中，严格按照相关规范和设计要求进行，为提高水闸施工技术的应用，采取必要的技术措施和管理对策[5]。经新建石浔水闸的试运行，未出现沉陷、位移和渗透变形等不良现象，围堰满足导流要求，防渗墙无渗漏现象，水闸整体稳定。提高水闸施工技术水平，不仅有利于水利工程的建设发展，更有利于保障人民生命财产安全。