馬灘水閘改擴(kuò)建工程施工要點(diǎn)分析

趙坤明

（東莞市運(yùn)河治理中心，廣東 東莞 523000）

1 工程概況

1.1 馬灘水閘現(xiàn)狀

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。

1.2 新建水閘工程任務(wù)

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]

2 工程施工分析

2.1 馬灘水閘存在的問(wèn)題

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]

2.2 重點(diǎn)施工措施

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。

3 提高施工運(yùn)行質(zhì)量

3.1 加強(qiáng)工程管理

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。

3.2 科學(xué)進(jìn)行水閘運(yùn)行調(diào)度

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。

4 結(jié)語(yǔ)

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。