加強沿海水利工程建設(shè)質(zhì)量管理的若干思考

鄒松林 王朝俊

（1.東臺市水利勘測設(shè)計室，江蘇 鹽城 224200；2.江蘇省水利工程質(zhì)量監(jiān)督中心站，江蘇 南京 210029）

江蘇省大陸海岸線處于黃海東海大陸架中部，北起贛榆縣繡針河口，南至啟東市江海交界的東南元陀，全長954 km，其中，侵蝕性海岸329 km。經(jīng)過多年建設(shè)，江蘇省已建成了比較完善沿海水利工程體系，為沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展提供了重要保障。同時，由于多種原因，沿海水利工程在工程建設(shè)和運行過程中也暴露出了一些問題，影響和制約了工程功能與效益發(fā)揮。筆者結(jié)合工作實際，對加強沿海水利工程建設(shè)的質(zhì)量管理進(jìn)行一些探索與思考。

1 沿海水利工程建設(shè)歷程

1.1 沿海水利工程體系初步建立

建國初期，為了擋潮御鹵，江蘇省在沿海地區(qū)開展了大規(guī)模的治水興墾生產(chǎn)運動，修筑了北起繡針河、南至長江口的初步沿海擋潮工程體系。20 世紀(jì)60年代，對沿海堤防開始分段陸續(xù)加高培厚，骨干入海河道河口擋潮建筑物也相繼建成；20 世紀(jì)70年代初，對淤漲岸段開始大規(guī)模圍墾，并使部分一線海堤逐步東移；至20 世紀(jì)80年代末，全省共建成一線海堤688 km，擋潮閘118 座、涵洞27座、抽水泵站14 座。

1.2 第一輪海堤達(dá)標(biāo)工程建設(shè)

第一輪海堤達(dá)標(biāo)工程建設(shè)于1998年開始實施，對重點海堤段進(jìn)行達(dá)標(biāo)工程建設(shè)。工程建設(shè)歷時5年多，至2005年建設(shè)完成了海堤加固632 km、重點堤岸防護(hù)220 km、大中型涵閘加固改造64 座、小型涵閘加固或拆建171 座。

1.3 第二輪重點海堤段達(dá)標(biāo)建設(shè)

第二輪重點海堤段達(dá)標(biāo)工程建設(shè)是在第一輪海堤達(dá)標(biāo)工程建設(shè)基礎(chǔ)上延續(xù)和完善。2006年起開始實施，歷時3年多時間完成了海堤防護(hù)工程109.5 km、保灘工程41.6 km、加固改造大中型涵閘27 座、小型涵閘96 座。

2 沿海水利工程主要存在問題

江蘇省海堤達(dá)標(biāo)工程建設(shè)從1998年起全面實施，歷經(jīng)1998年、2006年兩輪建設(shè)。目前，全省海堤已基本達(dá)到抗御50年一遇高潮位加10級風(fēng)浪的標(biāo)準(zhǔn)，有效地提高了防潮、抗臺能力。工程完成后，經(jīng)歷了多次強臺風(fēng)和天文大潮的風(fēng)浪襲擊，工程運行狀況總體良好，但也發(fā)現(xiàn)一些問題，需引起高度重視。

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)老化和碳化

混凝土結(jié)構(gòu)老化和碳化是工程建設(shè)中較為常見的問題，在沿海水利工程中顯得尤為突出。江蘇省最近一輪海堤達(dá)標(biāo)工程建設(shè)于2006年開始實施，至2011年基本結(jié)束，目前，部分工程尚未通過工程竣工驗收，但檢查中發(fā)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)老化和碳化現(xiàn)象已初步顯現(xiàn)，部分混凝土結(jié)構(gòu)受混凝土碳化和氯離子侵蝕雙重影響，鋼筋銹脹，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞，改變了工程結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，影響了工程安全。部分混凝土結(jié)構(gòu)在水位變化區(qū)和凍融區(qū)，受到海水泥沙沖蝕和凍融雙重影響，混凝土結(jié)構(gòu)表面剝落，混凝土露子露砂，縮短了工程使用壽命。

2.2 金屬結(jié)構(gòu)銹蝕與機電設(shè)備老化

水利工程鋼閘門一般采用金屬防腐涂層加封閉漆防腐涂層的方式，在內(nèi)河地區(qū)取得良好的效果，但在沿海地區(qū)總體效果不佳。部分鋼閘門和門槽埋件金屬防腐涂層和封閉防腐涂層被破壞，閘門門體開始銹蝕且速度加快，降低了鋼結(jié)構(gòu)的承載能力。部分閘門止水損壞，閘門滾輪銹蝕卡阻，鋼絲繩銹蝕斷絲，影響了工程正常運行。部分電氣設(shè)備元件老化嚴(yán)重，自動化控制裝置失效，工程存在運行安全隱患。

2.3 建筑物不均勻沉降

沿海地質(zhì)條件較差，個別建筑物結(jié)構(gòu)間沉降差較大，已超過了設(shè)計允許范圍，結(jié)構(gòu)間止水失效，伸縮縫損壞，縮短了工程有效防滲長度，影響了工程的滲透穩(wěn)定，改變了結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。

2.4 河道灘面沖刷、淤積

部分建筑物上下游引河河床淤積嚴(yán)重，建筑物過水?dāng)嗝婵s小，影響工程功能發(fā)揮。個別建筑物上下游消能防沖設(shè)施損壞，影響工程安全運行。沿海海堤防護(hù)工程和保灘工程效果總體良好，但局部仍有侵蝕損毀發(fā)展的趨勢。

2.5 堤防工程損毀

堤防迎水面防護(hù)措施已實施到位，工程運行狀況良好，但背水面水土保持和防護(hù)工程未安排實施，部分堤段雨淋溝較多，局部坍塌，大大削弱了堤防的抗御能力。大部分海堤未安排實施防汛道路或路面結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)較低，不利于組織工程防汛和應(yīng)急搶險。

3 沿海水利工程常見問題原因分析

3.1 對沿海水利工程耐久性認(rèn)識不足

在自然條件和水體、大氣存在一定污染的環(huán)境下，水利工程存在或出現(xiàn)不同程度的混凝土碳化、氯離子侵蝕以及鋼筋銹蝕等問題?！端せ炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（SL 191-2008）中提出：設(shè)計永久性水工混凝土結(jié)構(gòu)時，應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)耐久性的要求。沿海水利工程地質(zhì)條件復(fù)雜，工程運行工況惡劣，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題更為突出［1］。近年來，通過海堤達(dá)標(biāo)工程建設(shè)，對工程耐久性的認(rèn)識不斷加深，但對耐久性總體重視不夠，缺乏工程設(shè)計使用壽命理念，增強工程耐久性的措施欠缺。

3.2 工程建設(shè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低

與一般水利工程相比，沿海水利工程在施工條件和運行環(huán)境方面應(yīng)有更高的要求，但受工程建設(shè)前期工作準(zhǔn)備、工程建設(shè)資金和工程建設(shè)工期等多種因素制約，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)總體偏低。工程設(shè)計階段，工程重點放在了對結(jié)構(gòu)尺寸、高程和強度的設(shè)計，而對混凝土的抗凍、抗?jié)B、抗氯離子侵蝕、抗沖磨等耐久性指標(biāo)提出的要求較少或標(biāo)準(zhǔn)偏低，使得工程耐久性設(shè)計先天不足。

3.3 沿海地區(qū)環(huán)境發(fā)生較大變化

沿海地區(qū)是工業(yè)比較發(fā)達(dá)地區(qū)，特別是近年來沿海化工企業(yè)的迅猛發(fā)展，大量工業(yè)廢水從沿海排出，使得沿海水利工程運行環(huán)境發(fā)生較大變化，從原來單一的海水侵蝕發(fā)展到海水、化學(xué)共同侵蝕，環(huán)境作用等別提高，破壞性更強，對工程耐久性要求更高。從目前工程運行情況看，一些工程原有的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能適應(yīng)目前工程運行環(huán)境，致使混凝土結(jié)構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。同時，隨著沿海大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，沿海灘涂不斷圍墾、開發(fā)和利用，沿海城市港口的加快建設(shè)，對沿海海岸侵蝕情況也將產(chǎn)生一定的影響。

3.4 工程施工質(zhì)量存在差異

沿海水利工程施工質(zhì)量總體較好，同時也存在一定的差異。部分工程混凝土表面存在蜂窩、麻面、露子露砂，鋼筋頭割除不規(guī)范等較多質(zhì)量缺陷。質(zhì)量缺陷處理不到位，造成缺陷部位混凝土碳化和老化速度較快，結(jié)構(gòu)鋼筋在較短時間銹脹，混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。部分工程土方工程質(zhì)量控制不到位，產(chǎn)生了較大沉降，影響了結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定。閘門生產(chǎn)廠家的閘門制造防腐質(zhì)量也存在差異，在工程運行條件和環(huán)境基本相同的情況下，有的閘門門體和防腐涂層腐蝕已經(jīng)很嚴(yán)重，有的閘門防腐涂層仍然保持良好狀態(tài)。

3.5 工程運行管理亟待加強

由于多頭管理和交叉管理的情況同時存在，致使沿海水利工程不能實施有效管理，相應(yīng)的管理措施也無法落實，管理能力和力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。不少管理單位和人員看重工程建設(shè)帶來的效益，而疏于對工程運行的維護(hù)與管理，以致于工程一般性問題和缺陷未能被及時發(fā)現(xiàn)和處理，發(fā)展成較重的安全運行隱患，加速了工程老化的進(jìn)程，影響工程正常運行。

4 加強沿海水利工程建設(shè)質(zhì)量管理的幾點思考

4.1 提高沿海水利工程耐久性認(rèn)識

質(zhì)量是水利工程的生命，工程質(zhì)量直接影響工程安全運行與效益發(fā)揮。工程耐久性是工程質(zhì)量的重要特征和指標(biāo)，要進(jìn)一步樹立工程設(shè)計和使用壽命理念，進(jìn)一步提高對沿海水利工程運行環(huán)境和施工條件的認(rèn)識，從工程設(shè)計、施工、運行管理等各個環(huán)節(jié)重視并采取提高工程耐久性的措施，保證工程的設(shè)計使用壽命，保障工程安全可靠運行，降低工程管理維修的成本。另外，在提高沿海水利工程耐久性的同時，應(yīng)充分考慮對工程建設(shè)成本和建設(shè)工期的影響，保證工程順利組織實施。

4.2 加強沿海水利工程科學(xué)研究

沿海地區(qū)水利工程建設(shè)應(yīng)積極開展科學(xué)技術(shù)研究，研究成果可先在部分工程試點應(yīng)用，技術(shù)成熟可靠后再全面推廣應(yīng)用，以提高工程建設(shè)技術(shù)含量和工程建設(shè)質(zhì)量。通過對沿海海岸沖刷淤積的定期監(jiān)測與分析，科學(xué)地進(jìn)行建筑物選址，減少建筑物上下游引河沖刷與淤積，保證工程安全運行。開展軟土地基建筑物地基處理優(yōu)化與上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究，提高基礎(chǔ)的可靠性和結(jié)構(gòu)的安全性。積極開展大體積混凝土溫控和高性能混凝土研究，提高混凝土工程耐久性能，同時提高混凝土的工作性能和降低工程建設(shè)成本［2］。應(yīng)積極開展沿海地區(qū)金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)研究與成果應(yīng)用，既要有利于延長金屬結(jié)構(gòu)的使用壽命，同時也要有利于正常維護(hù)。目前，江蘇省部分沿海工程采用的犧牲陽極陰極保護(hù)技術(shù)對金屬結(jié)構(gòu)防腐發(fā)揮了重要作用，但同時也對工程運行管理提出了更高要求。因此，大力開展沿海水利工程維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究，既要保證維修養(yǎng)護(hù)的效果，也要簡單便捷，易于一線管理人員盡快掌握和使用，同時也要降低工程運行維修成本。

4.3 提升沿海水利工程設(shè)計質(zhì)量與深度

工程設(shè)計是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)與前提。項目建議與可行性研究階段，應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模和重要性，論證并確定混凝土設(shè)計使用年限。應(yīng)對工程水文地質(zhì)與運行環(huán)境條件進(jìn)行調(diào)查，科學(xué)地進(jìn)行建筑物選址并提出工程耐久性基本要求。工程設(shè)計階段，依據(jù)所在地水文地質(zhì)與運行環(huán)境條件，確定所處的環(huán)境類別及其作用等級，提出混凝土耐久性指標(biāo)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工措施、檢查維護(hù)等要求，并具體提出混凝土抗碳化、抗凍、抗?jié)B、抗沖磨、抗氯離子滲透、抗化學(xué)侵蝕等耐久性指標(biāo)。應(yīng)對軟土地基的不同處理方式進(jìn)行研究，確定適合工程所在地地質(zhì)條件的基礎(chǔ)處理方式，提出基礎(chǔ)工程質(zhì)量檢測與驗收的基本要求，控制工程最大沉降量和不均勻沉降量，從而保證結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。應(yīng)按照結(jié)構(gòu)簡單和功能穩(wěn)定可靠的要求，進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)與自動化設(shè)計，便于工程管理與維護(hù)。

4.4 嚴(yán)控沿海水利工程施工質(zhì)量

工程施工質(zhì)量是工程建設(shè)質(zhì)量的重要保證。施工單位應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計要求與合同約定，制定工程耐久性的施工專項方案，科學(xué)進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計，保證各項耐久性指標(biāo)滿足設(shè)計要求。混凝土工程施工過程中，應(yīng)保證工程原材料品質(zhì)，嚴(yán)格按配合比進(jìn)行施工，加強混凝土模板、振搗與養(yǎng)護(hù)等工序質(zhì)量控制，保證混凝土工程施工質(zhì)量。對于大體積混凝土和結(jié)構(gòu)重要部位，必要時還應(yīng)采取溫控與耐久性附加措施，防止工程質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生。應(yīng)加強基礎(chǔ)處理工程過程控制和金屬結(jié)構(gòu)與機電設(shè)備的駐廠監(jiān)造，嚴(yán)格進(jìn)行基礎(chǔ)隱蔽工程驗收和機電設(shè)備出廠驗收，金屬結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備以及工程自動化投入運行前，應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試運行檢驗。對工程存在的質(zhì)量缺陷與問題，應(yīng)及時處理并備案。對于影響工程耐久性的問題，應(yīng)進(jìn)行專項論證并確定處理方案；對于造成永久性質(zhì)量缺陷的，應(yīng)明確工程運行期的維修責(zé)任。

4.5 強化沿海水利工程運行管理

落實工程有效的運行管理，定期開展維修和養(yǎng)護(hù)，可以有效地減緩工程老化進(jìn)程，甚至改善工程運行環(huán)境和提高工程運行質(zhì)量［3］。要加強沿海水利工程的運行管理，明確管理單位與人員，落實管理經(jīng)費與措施，加強工程運行管理的檢查與考核，落實工程運行管理責(zé)任。針對沿海水利工程地點分散、類型復(fù)雜、數(shù)量眾多的特點，積極探索新的運行管理機制，嘗試建立專業(yè)的維修養(yǎng)護(hù)隊伍，提高工程運行維護(hù)水平。定期對建筑物沉降位移、混凝土耐久性能、金屬結(jié)構(gòu)腐蝕、河道灘面沖刷淤積進(jìn)行監(jiān)測與分析，及時發(fā)現(xiàn)和處理工程運行過程中的問題。工程所處環(huán)境條件發(fā)生較大變化后，應(yīng)及時重新評估工程的運行狀況，并提出改善工程運行環(huán)境和提高工程耐久性的措施。

5 結(jié)語

沿海水利工程是江蘇省水利工程體系的重要組成部分，發(fā)揮了重要的抗洪、排澇、擋潮、防臺作用，促進(jìn)了沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。隨著沿海大開發(fā)戰(zhàn)略加快實施，新的一輪海堤達(dá)標(biāo)鞏固建設(shè)即將實施，迫切需要功能完善和高質(zhì)量的沿海水利工程體系作為支撐。我們要努力提升沿海水利工程建設(shè)質(zhì)量管理水平，提高工程質(zhì)量品質(zhì)，以高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的水利工程體系促進(jìn)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展。

［1］陳錫林，沈長松，等編著.江蘇水閘工程技術(shù)［M］.北京：中國水利水電出版社，2013（4）.

［2］顏國甫，董福平.高性能混凝土在曹娥江大閘工程中的應(yīng)用研究［J］.水利水電技術(shù)，2007（8）：53-56.

［3］項明.沿海擋潮閘老化損壞原因分析［J］.水利管理技術(shù)，1998（4）：28-32.