■劉 鋒 ■湖南明誠水利水電工程有限公司,湖南 益陽 413000
涵閘工程是指具有泄水和擋水功能的低水頭水工建筑物,它不僅直接決定著整個水利工程作用的發(fā)揮,而且對防洪防汛、航運交通、城市污水排放等具有重要控制作用。正是由于涵閘工程的這種重要性,使得人們越來越重視其質量問題。事實上,涵閘工程的設計與施工較為復雜,不僅對圖紙的設計和論證有著嚴格的要求,而且對施工材料、工藝流程等也有標準的規(guī)范。其中一個環(huán)節(jié)和工序出了問題,都會埋下事故的隱患,造成意想不到的經(jīng)濟損失甚至人員傷亡。如何提高涵閘工程質量,既是水利工程中一個重要的理論課題,更是一個重要的實踐命題。筆者結合多年的實踐積累,就涵閘工程質量的影響因子作一粗淺分析,并提出相應的防治措施,以期為涵閘工程的科學設計、科學施工、科學評估等提供一些有益的啟示。
圖紙設計是涵閘工程施工的主要依據(jù),也是確保整個工程質量的前提和基礎。進行圖紙設計時需要進入現(xiàn)場進行實地考慮,對于施工現(xiàn)場的地理環(huán)境、建筑材料及工程的可操作性進行評估,從而綜合多方面考慮進行圖紙的設計。但在實際設計圖紙時,多數(shù)設計人員沒有進行實地考慮,而是單憑自己的經(jīng)驗進行設計,缺少科學性與使用性,從而使其在施工過程中各種不利施工的情況頻繁發(fā)生,使工程的質量很難得到保障。
原材料質量是實施水利工程項目建設質量控制的基礎。涵閘工程中出現(xiàn)的沉陷、裂痕等情況,一般都是施工時砂漿和混凝土的配合比不符合施工的標準。其原因,一方面是因為施工單位為了有效的減少材料的成本,往往在攪拌過程中水泥的含量較少,而碎沙石的含量較大,這樣就導致混凝土的強度不夠,導致險情的發(fā)生。另一方面,是由于質量控制管理方面的缺失,導致大量砂漿和混凝土沒有經(jīng)過實驗計量即進行大量的攪拌配合,從而導致涵閘工程的質量降低。
施工因子主要有兩個方面:從涵閘工程看,地基是施工的關鍵環(huán)節(jié),只有牢固的地基才能有效的保證工程的質量。許多涵閘工程的質量問題,如工程建筑的下沉與開裂,甚至是工程建筑物的整體坍塌等,大都是由于對工程施工地質情況了解不多、危險評估不充分、防治措施等造成的;從施工人員看,在水利項目施工期間,施工建設隊伍的素質,特別是現(xiàn)場技術員的施工技術水平,直接關系到水利項目建設的施工質量。目前,由于施工單位技術人員施工經(jīng)驗少、施工人員專業(yè)技術水平低,加之責任心不強、管理不科學,都給涵閘工程的質量問題帶來了不確定因素。
涵閘工程施工圖紙最為重要,這不僅決定著涵閘施工的全過程,而且還影響著安全隱患、施工成本等重大問題。在設計工程圖紙時,要進行嚴格的實地考察,將土質、施工環(huán)境及危險評估記錄在案,仔細分析各方面因素的影響,綜合實際情況分析設計是否符合實情的施工圖紙。在圖紙具體設計上,應注意把握三點:在結構型式的選擇上,應注意選擇鋼筋砼箱形涵洞,以增強涵洞抵抗變形的能力;在涵閘洞身長度上,應根據(jù)洞身斷面大小來確定,如涵閘洞身斷面小其長度宜取大值,如涵閘洞身斷面大其長度則宜取大值;在閘首的設計上,閘首頂高程應當高于設計洪水位,以便于閘門的起閉和汛期檢修。
材料禁止選擇使用不合格材料,如風化石、特細砂等。原材料進場后,應對水泥、砂、卵石、水等進行檢驗,而后按照一定的比例進行配合。其工藝流程如下圖所示。對于較大顆粒的砂石在配置施工材料時要進行過篩,過篩后要使用沖洗干凈的砂石?;炷痢⑺乙约吧皾{比的配合比要嚴格,在進行配置過程中,材料要過秤,使得砂漿控制在3-5cm,混凝土坍落度控制在5-7cm,力求目標準確,為使配合后的材料強度最大。
施工材料的配合比工藝流程圖
施工作業(yè)質量決定著涵閘工程質量。提高施工作業(yè)質量應注重在提高、防治、加固上下功夫。所謂提高,即是提高施工作業(yè)技術。在施工作業(yè)中,由石縫間隙引起的強度不高是較為常見的問題。為解決這一問題,應在石塊堆砌過程中,按照上下錯縫、分層臥瑚,讓石砌體的灰縫厚度均勻保持在20-30ram,使石塊間不能相互接觸,并讓石砌體變成一個密實整體。所謂防治,即是防治工程裂縫。利用混凝土澆筑的建筑物常常會在表面出現(xiàn)或大或小的裂縫,造成工程一定的安全隱患,這也是混凝土建筑質量的通病。解決這一問題,應在混凝土澆筑完成后,可以采取夜間澆筑混凝土的方法進行混凝土的振搗和抹面操作,并在壓砂整平后利用保溫材料進行保溫。同時合理設置沉降縫,按照規(guī)范合理設置沉降縫寬度。還可以從混凝土配置的角度出發(fā),在混凝土中摻入適中纖維素類物質,采取相應補償收縮混凝土技術。所謂加固,即是對涵閘工程的加固,在此過程中,應注重工作閘門的門槽以及門楣,重新進行澆筑加固;更換工作閘門并更新開啟和關閉設備;采用預制混凝土護坡,下面鋪設沙石墊層,在低洼處采用混合砂石料回填;加強消力池后面的護坡,并進行定期的修復和維護等。
涵閘工程的結構復雜,它涉及到鋼結構、電氣與自動化、土建等多專業(yè)施工。提高涵閘工程質量,除了以上三個方面的防治措施外,施工單位應特別重視施工隊伍建設。這是因為,任何一種工程,其質量優(yōu)劣主要在于“人”,施工人員是涵閘工程質量的決定性因素。因此,施工單位應重視加強對施工人員的專業(yè)技術培訓,使之了解施工作業(yè)的流程和質量要求,掌握相應的技術;同時,還應建立完善一些必要的激勵機制,充分調動施工人員在作業(yè)中的積極性和創(chuàng)造性,為提高涵閘工程質量提供有力的組織保證。
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