水利工程中穿堤涵闸施工管理技术

彭庆培

(广东省源天工程有限公司，广州 511340)

0 工程概况

主要是对目标海堤加固项目的2座陈旧穿堤涵闸完成拆除，并实现重建。根据现场作业环境分析，场地空间狭窄、运输碾压、施工点多、施工难度大，因此对参与施工管理人员的组织协调和应变管理能力提出更高要求。穿堤涵闸重建工作，主要包括6道关键流程:施工前技术资料以及测量参数、临时围堰、土方开挖与基坑清理、主体结构施工、挡墙结构施工、金属结构设备安装[1]。

1 施工技术资料及测量参数

项目启动前全面做好施工技术资料和测量参数的各项准备任务，一方面项目技术人员必须详细掌握施工技术方案，按照技术审查程序要求完成图纸会审及意见闭环，同时进行三级技术要求交底，施工中的关键技术点做好宣贯；完成穿堤涵闸工程施工分步方案，形成分阶段施工内容记录档案；测量控制及测量放样任务，参照工程图纸方案、结构构件布置，对设计坐标及控制点完成施工放样工作。详见表1。

2 临时围堰

为改善涵闸周围施工条件，需赶在施工作业前布置好临时围堰进行封闭。围堰设计方案需结合现场情况，对于施工中所需的沙包、堰体上料和砂料等也要提前预制完成。围堰工程的主要施工流程，见图1。

表1 施工技术资料及测量参数清单

图1 临时围堰施工流程

完成涵闸施工后，围堰需尽快拆除。围堰水上部分1m3反铲逐步挖掘，自卸汽车完成装车后运至废料堆场；围堰水下部分拆除利用1m3拉铲或长臂反铲逐步挖掘，自卸汽车完成装车后运至废料堆场。

3 土方开挖与基坑清理

土方开挖前，要认真熟悉工程地质各项具体情况，滑坡、崩塌体等危险源必须落实清理或者防护措施；土方开挖过程中，参照开挖线实施，如果需要超越开挖线，须得到监理人书面同意。另外，土方明挖过程要按照从上至下的顺序推进，禁止自下而上的方式，开挖期间保持一定坡度，及时清理积水。废土渣要及时利用自卸汽车运离开现场。开挖期间遇到裂缝和滑动等应急问题，必须立即停止作业，现场采取补救方案。如进一步施工，要按照监理人要求设置现场监控点，对边坡进行实施监控。

涵闸施工区域紧贴海岸线，涨退潮对其直接产生严重影响，施工现场会产生较多积水，因此建议采用现场布置螺杆泵的方式及时完成积水清理，一般还需增加一台备用泵，以免出现恶劣暴风雨天气导致积水迅速增加，威胁施工安全。

4 穿堤涵闸主体结构施工

4.1 混凝土施工工艺要求

穿堤涵闸主体为混凝土结构，在进行混凝土浇筑施工前要认真做好各项准备工作，特别是对于混凝土的施工工艺流程要严格落实，详见图2。

图2 混凝土浇筑施工工艺流程

混凝土浇筑过程，要对其均匀性做好严格检查监控。在混凝土输送泵车卸料期间，从其中1/4-3/4区间采样检验。检测结果必须满足以下要求：一是采样砂浆密度两次所检测结果差值最大不超过0.75%；二是采样粗骨料含量两次检测结果差值最大不超过4.9%。

一般采用振捣器改善混凝土浇筑效果，见图3，振捣周期的控制关键在于实现浮浆状态。插入式振捣器工作间距一般在作用半径150%范围内，振捣器与模板间距，不能超过50%范围，注意不能与钢筋、模板发生摩擦。上下两层混凝土相互叠加最少50以上，振动器移动范围要覆盖已振实区域边缘位置。

图3 混凝土振捣示意图

为降低收缩裂缝出现概率，要认真做好混凝土养护。混凝土浇筑后，一般养护时间为14d。对于浇水次数，一般3h左右一次。要求混凝土的养护用水与拌制用水保持一样。在混凝土抗压强度未超过1.2N/mm2之前，表面禁止踩踏或者安装模板支架。特别要求混凝土柱14h加模淋水养护，顶板混凝土14h麻包覆盖淋水养护。

4.2 钢筋工程本工程

对于钢筋工程的工序验收，务必得到监理工程师和甲方认可后方可进行下一步施工。

1)钢筋选择。工程中应用的钢筋必须提供合格的质量检验报告，并按照相关规定要求进行取样试验，指标达标才可投入施工。小规格钢筋可以成盘供应，I、II级较大规格钢筋一般整直条供应。成盘供应钢筋调直并按设计要求截取，表面产生擦伤伤痕深度不能超过2%直径尺寸，且同心度偏差最大不能偏离拉直长度的1%。

2)钢筋因规格欠缺需要代用时，必须得到设计人员的确认，代换钢筋的对于区域结构的设计参数要求也必须一并满足方可使用。

3)钢筋制作。钢筋加工的形状、尺寸都必须严格设计图纸完成。注意钢筋制作前，必须清理干净。对于7mm以下钢筋，人工进行制作加工；7mm以上钢筋利用钢筋弯曲设备进行，弯制钢筋要按照缓慢匀速原则，禁止快速扭动。

4)钢筋的焊接。根据工程实际情况，钢筋焊接优选对接焊的方式。注意严格控制焊接电流不得超出限定值5%。钢筋驳接时，双面焊接头预留长度至少保证5d以上(d为钢筋直径)，单面焊接头预留长度至少保证10d以上。对于驳接钢筋同心度保持一致，焊缝成形质量要有所保证，避免气孔夹渣的缺陷。

5)钢筋绑扎和安装。钢筋加工完以后，运送现场进行绑扎安装。一般选择18-22号铅丝进行人工绑扎，计算扎丝尺寸公式为L=2л(d1+d2)+10，d1、d2分别是待绑扎钢筋直径。钢筋驳接方式均匀布置，受力钢筋接头数量不允许超出最大限定值。手工绑扎安装钢筋后，要加装砂浆保护块，侧面预埋2条22号铅丝，增强混凝土保护层。注意钢筋绑扎要采用可靠的紧固方式，受拉区最大20%，受压区最大40%。在混凝土浇筑期间，要有专人看护钢筋，发现变形要立即调整。

5 挡墙结构施工

5.1 挡墙施工的工艺

1)基础处理与定位放线。挡土墙底板承载负荷不足100Kpa压力值，利用粗砂或松木桩的方案实施。测量得出挡墙的底板、立墙标高控制点，定位放线。

2)模板安装。钢模板强度、刚度和稳定性需检验合格后使用，安装要根据放出线位基准操作。钢模板靠混凝土一侧要除锈并扫模板油。待模板安装报验通过，进行钢筋安装。

3)混凝土浇筑。模板钢筋安装完，开始第一次混凝土浇筑。要求第一次浇筑至底板以上60cm位置，然后开始第二次模板安装和浇筑。第二次混凝土浇筑坍落度为8-10cm。浇筑前铺设1-2cm混凝土一级泥浆，增强接缝连接效果。挡土墙混凝土要按照厚度、顺序和方向逐步浇筑，浇筑厚度要保证满足30cm。浇筑收尾阶段出现偏差情况要及时纠正。

4)混凝土强度至2.5MPa时，可逐步拆除模板。混凝土浇筑12h期间，要采取保湿措施淋水保养，持续养护7天以上，混凝土表面保持湿润。

5)挡土墙回填。挡墙浇筑满30d后可以进行挡土回填，要采用透水性好的粗砂材料。每层回填厚度不超过25cm，要求每天回填不超过1m，7d内不超过3m。

5.2 挡墙施工质量控制措施

1)模板安装必须保证尺寸精准，安装贴合齐整，钢模板连接螺丝紧固。安装完成后，做好检验，有高低面差则调整或更换模板，核准开孔。

2)混凝土浇筑必须严格控制厚度，避免振捣不彻底；要严格控制混凝土坍落度和石子规格，否则容易形成蜂窝或者漏浆问题。

3)在钢筋较密位置大碎石被卡，要及时处理，避免混凝土无法填充，特别是挡墙压顶至腰线区域，这里孔洞、蜂窝问题较多。

6 金属结构设备及安装工程

6.1 预埋件安装

25T汽车吊将预埋件吊运到门槽旁边，利用千斤顶、电动葫芦等将预埋件初步固定，完成测量数据后放线，完成底部门槛安装，检查无误后，进行混凝土浇筑。待混凝土强度达到设计要求后，进行主轨道和反轨安装，用水平仪检测水平度，达到设计要求后进行第二次混凝土浇筑，再进行门槽清理和数据测量，满足图纸要求公差范围即可。最后，除了主轨道和水封座不锈钢面，其余区域外露表面做好防腐处理。

6.2 闸门安装

1)工作闸门安装：首先闸门一般需要进行现场拼装，因此焊接变形管控是重点。要认真按照焊接工艺流程执行，并对容易出现缺陷部位重点做好监控；其次，用电动葫芦将铰座调整至预埋螺栓孔，测量铰底座与底盘间隙是否满足要求，拧紧固定，调整同轴度至设计要求；第三，将上下门叶依次吊装，现场调校确保完全吻合一致，临时固定，进行组装焊接，注意检查安装尺寸是否变化，如偏差大，必须及时调整合格；第四闸门安装完成之后，拆除临时固定支架等，清理周围渣土，并对各旋转活动部件灌注润滑油脂；第五，无水条件下，对闸门进行开关实效实验。而后对采用冲水的方式检测水封橡皮的密封效果，确保止水效果优良。

图4 工作闸门安装工艺流程

6.3 启闭机安装

1)安装启闭机前，检查基础建筑物是否满足设计强度要求，启闭机临时支架不能拆除，同时也严禁非安装到位情况下试运转。

2)启闭机吊装正中心距离中心线横向偏差士3mm范围，高程偏差±5mm范围内。按照图纸说明书，全部电气设备要接地，启闭机安装过程中碰撞损坏油漆，要及时修补，最后灌注润滑油脂。然后在无荷载的条件进行调试，三相电流数值误差±10%以内，闸门上、下限位误差在±1cm以内。

3)闸门起吊轨道中心线与安装基准线的水平位置偏差要求：跨度不超过12m，则偏差在±2mm以内；跨度超过12m时，偏差在±3mm。纵向倾斜度不超过1/1200，每3m测量一次，确保最高点与最低点误差在12mm以内。

7 结语

穿堤涵闸是水利工程的关键结构，施工单位要认真落实施工管理技术要求，从土方开挖至金属结构安装全过程做好管控，严格落实施工设计方案要求，确保施工质量满足规范要求，进一步为国家水利工程行业发展提供支撑。