趙坤明
(東莞市運(yùn)河治理中心,廣東 東莞 523000)
馬灘水閘位于清溪鎮(zhèn)馬灘村附近的石馬河道上,閘址以上集水面積598km2。水閘過(guò)閘流量大于1000m3/s,小于5000m3/s,按《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2017)和《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 265-2016),本工程屬Ⅱ等大(二)型工程,主要建筑物級(jí)別為2級(jí),次要建筑物級(jí)別為3級(jí),臨時(shí)性建筑物為4級(jí)。馬灘水閘50年一遇洪水流量為2625m3/s,200年一遇洪水流量為3425m3/s,工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇洪水設(shè)計(jì),200年一遇洪水校核。
馬灘水閘是石馬河河口東江水源保護(hù)近期工程體系的重要組成,利用馬灘水閘在初汛期蓄水,控泄流量,起到蓄污調(diào)節(jié)的作用,增加石馬河河口調(diào)污工程的引污能力,保障枯水期及初汛期東深供水工程及下游東莞各水廠的取水安全。
通過(guò)水閘蓄水,將增加河道水量,并輔以河道水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建及閘壩復(fù)氧等措施,有利于形成河道濕地生境,增加水體溶解氧濃度,提高污染物的降解能力,可改善水環(huán)境、水生態(tài)。
新建水閘采用與舊閘相同結(jié)構(gòu),與舊閘同高,閘底板面高程為8.944m(85高程,下同),寬6m,墩厚1.5m,閘頂高程24.744m,上設(shè)3m寬人行橋、啟閉設(shè)備平臺(tái)及構(gòu)架,均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。馬灘水閘共新建5孔新閘,并對(duì)14孔舊閘進(jìn)行加固。擴(kuò)建后,共19孔,單孔凈寬6m,總凈寬114m。水閘主要功能是提高河道調(diào)污能力,維持河道水景觀,充分發(fā)揮水閘在水環(huán)境、水景觀及水生態(tài)方面的作用。[1]
馬灘水閘上部結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,啟閉機(jī)梁為C15,不滿足水工混凝土耐久性要求。左岸土壩壩頂高程、邊坡穩(wěn)定及抗?jié)B穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。但左岸連接土壩的壓實(shí)度為88.6%,低于規(guī)范“不小于98%”的壓實(shí)要求;土壩的滲透系數(shù)為1.89×10-4cm/s,稍高于規(guī)范“碾壓后<1×10-4cm/s”的要求。
原工作橋面寬2.0m,橋面太窄,閘門(mén)、啟閉機(jī)等設(shè)備檢修時(shí),設(shè)備無(wú)法通過(guò)橋面到達(dá),給工程維護(hù)及管理帶來(lái)極大不便。除上游水位觀測(cè)外,其余觀測(cè)設(shè)施嚴(yán)重不足,各項(xiàng)觀測(cè)資料缺乏,不利于工程的安全運(yùn)行。馬灘水閘大部分金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備銹蝕磨損嚴(yán)重,面板厚度、啟閉機(jī)動(dòng)量均已不能滿足要求;閘門(mén)、啟閉機(jī)許多零部件材料的選用標(biāo)準(zhǔn)偏低,啟閉機(jī)電氣設(shè)備主回路、控制回路及所有電氣控制元件已拆除,已不能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。
總之,閘室結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,工作橋、左岸土壩壓實(shí)度、閘門(mén)及啟閉機(jī)設(shè)備、電氣設(shè)備、觀測(cè)設(shè)施等方面都難以滿足現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范要求。根據(jù)《水閘安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SL214-2015)的有關(guān)規(guī)定,運(yùn)用指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),工程存在嚴(yán)重?fù)p壞,經(jīng)除險(xiǎn)加固后,才能達(dá)到正常運(yùn)行。[2]
導(dǎo)流工程施工。截流合龍后,沿戧堤上游側(cè),立即拋填石渣反濾料和砂土料。圍堰主要填料為料場(chǎng)土料,形成施工平臺(tái)后即進(jìn)行堰基、堰體的防滲處理?;优潘?,加高培厚至設(shè)計(jì)頂高程。圍堰施工采用2m3反鏟挖、裝砂土料,20t自卸汽車(chē)運(yùn)至圍堰填筑地點(diǎn),74kW推土機(jī)集料和散料。水下拋填,水上分層填筑,12t輪胎碾碾壓密實(shí),最后采用反鏟配自卸汽車(chē)分層拆除。
基坑排水?;优潘ǔ跗谂潘徒?jīng)常性排水。初期排水主要是排除圍堰合攏閉氣后基坑內(nèi)的積水與滲水,基坑水位下降速度控制在0.6~0.8m/d;經(jīng)常性排水主要包括基坑滲水,施工廢水以及降雨等。選擇2臺(tái)20SA-22JA型單級(jí)雙吸離心泵(其抽水流量361.1L/min,揚(yáng)程9.5m,功率55kW)作為一期右岸基坑的排水設(shè)備。選擇5臺(tái)80BJ33A型水泵作為二期左岸基坑的排水設(shè)備。
土方開(kāi)挖。土方開(kāi)挖總量為5.82萬(wàn)m3,其中河卵石開(kāi)挖4.82萬(wàn)m3,土方開(kāi)挖1.00萬(wàn)m3。主要為水閘基礎(chǔ)、上下游擋墻段土方開(kāi)挖及河道清障開(kāi)挖。采用1~2m3挖掘機(jī)挖土,59~74kW的推土機(jī)集渣,人工輔助,裝20t自卸汽車(chē)運(yùn)往圍堰填筑點(diǎn)或渣場(chǎng)。
石方開(kāi)挖及舊閘拆除?;炷敛鸪繛?106m3,采用風(fēng)鉆鉆孔爆破法配合人工鋼釬、鐵錘鑿除,利用59kW推土機(jī)集渣,配15~20t自卸汽車(chē)運(yùn)至棄渣場(chǎng)。石方開(kāi)挖21748m3,由于靜力破碎法開(kāi)挖,利用59kW推土機(jī)集渣,配15~20t自卸汽車(chē)運(yùn)至棄渣場(chǎng)。
混凝土澆筑?;炷练搅考s1.41萬(wàn)m3,最大月混凝土澆筑強(qiáng)度為0.36萬(wàn)m3/月?;炷翝仓捎?5t自卸汽車(chē),外購(gòu)商品混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),經(jīng)混凝土泵車(chē)泵送入倉(cāng),插入式振搗器振搗密實(shí)。預(yù)制件采用平板車(chē)運(yùn)輸至安裝部位,由汽車(chē)吊吊裝就位。[3]
土方填筑。土方填筑土料,部分利用開(kāi)挖料,部分從土料場(chǎng)外購(gòu),15t自卸汽車(chē)運(yùn)至工作面,59kW推土機(jī)平倉(cāng),輪胎碾壓實(shí),邊角部位采用2.8kW蛙式打夯機(jī)夯實(shí)。
其他施工內(nèi)容。由10~15t自卸汽車(chē),從外購(gòu)石料場(chǎng)運(yùn)輸至工作面,1m3反鏟挖、裝,輔助人工填裝、碼放石料,采用汽車(chē)式起重機(jī)調(diào)運(yùn)、人工輔助鋪設(shè)格賓網(wǎng),墊海漫。砂、碎石分別從砂、石料場(chǎng)外購(gòu),10~15t自卸汽車(chē)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),人工鋪筑、整平砂、碎石墊層。高噴防滲墻總量為1616m,采用回旋鉆鉆孔,泥漿護(hù)壁,擺噴施工。主要金屬結(jié)構(gòu)用20t平板拖車(chē)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng),25t汽車(chē)吊就位安裝。
管理單位負(fù)責(zé)按崗位責(zé)任制的規(guī)章制度和操作規(guī)程,對(duì)工程進(jìn)行檢查,掌握工程狀態(tài);每年汛前、汛后對(duì)工程進(jìn)行養(yǎng)護(hù),消除隱患,確保安全。嚴(yán)格按章程運(yùn)行調(diào)度水閘,定期進(jìn)行技術(shù)維修,使水閘閘門(mén)的啟閉設(shè)備隨時(shí)處于良好的運(yùn)行狀態(tài),做好安全保衛(wèi)工作。[4]
工程管理要隨時(shí)掌握汛期和水閘運(yùn)行期間的水情、雨情、工情,做好調(diào)度運(yùn)行工作,并及時(shí)向上級(jí)匯報(bào)。擬定年度管理任務(wù)目標(biāo),編制調(diào)度管理和工程維修養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。統(tǒng)計(jì)氣象、水文、水質(zhì)、日常運(yùn)行記錄等資料,并及時(shí)整理歸檔。
馬灘水閘的功能雖然由原來(lái)的供水調(diào)整到改善水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀等,功能定位發(fā)生改變,但水閘的作用仍然是擋水和泄洪,其正常蓄水位為16.244m,水閘改造擴(kuò)建后,按正常蓄水位進(jìn)行控制運(yùn)行。
為滿足當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)石馬河整治的要求,并充分利用已有的攔河閘工程,采取合適的施工方法和手段,石馬河河口正在規(guī)劃石馬河調(diào)污工程,將馬灘水閘納入聯(lián)合調(diào)度工程,利用馬灘水閘在初汛期蓄水,控泄流量,起到蓄污調(diào)節(jié)的作用,增加石馬河河口調(diào)污工程的調(diào)污能力。