水利工程常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及解決措施探究
——以引水工程為例

袁興珍

（安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601)

0 引言

引水工程主要是指利用隧洞、干渠、管道等形式將河流、水庫(kù)中的水源輸送到或流經(jīng)某一地區(qū)。這是水資源配置工程當(dāng)中的關(guān)鍵組成，也是當(dāng)前國(guó)內(nèi)水利改革發(fā)展的一項(xiàng)重大舉措，有利于解決區(qū)域水資源分配不均、城市生活和工業(yè)用水不足等問(wèn)題。在其實(shí)際建設(shè)中，往往涉及大量資金投入、多主體參與，有時(shí)還要落實(shí)環(huán)境保護(hù)、征地移民等工程之外的工作。因此如何保證工程質(zhì)量，關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，必須加以重視。在此基礎(chǔ)上，將引水工程作為主要研究對(duì)象，通過(guò)分析其常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題，提出有效的解決措施，是目前一項(xiàng)極具現(xiàn)實(shí)意義的研究?jī)?nèi)容。

1 引水工程常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題和解決措施

在實(shí)際施工過(guò)程中，受到施工環(huán)境復(fù)雜度、交叉建筑工程數(shù)量等因素的影響，通常會(huì)引起水文、地質(zhì)和施工等方面的一些特殊問(wèn)題，但從整體上可以將其質(zhì)量問(wèn)題歸納為以下幾方面：

1.1 裂縫類(lèi)

（1）常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題。在引水工程中，混凝土裂縫是渠道以及渠系建筑最常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。普通的表面裂縫會(huì)導(dǎo)致砼保護(hù)層開(kāi)裂，從而在過(guò)水的時(shí)候使得內(nèi)部鋼筋被銹蝕。如果裂縫長(zhǎng)期存在，則可能會(huì)引發(fā)滲水滲漏以及結(jié)構(gòu)耐久性降低等問(wèn)題。有些貫穿性和較深層次的裂縫還會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)本身的受力狀態(tài)與承載能力受到影響，從而給整個(gè)工程的安全穩(wěn)定帶來(lái)影響。裂縫問(wèn)題產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，但整體可以歸納為結(jié)構(gòu)荷載引起和非結(jié)構(gòu)荷載引起的。其中前者中的結(jié)構(gòu)荷載包含了水壓力、波浪壓力、泥沙壓力、地震荷載、結(jié)構(gòu)與設(shè)備自重等。對(duì)于渠道類(lèi)和渠系建筑類(lèi)的工程來(lái)說(shuō)，受到的荷載主要有水壓力、外水壓力、滲透壓力等，這些都可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力開(kāi)裂，并且還可能會(huì)在各構(gòu)筑物連接位置產(chǎn)生不同的沉積積累，由此引起不均勻沉降[1]。引起后者的因素主要包含溫濕度、鋼筋銹蝕、砼干縮、添加劑化學(xué)反應(yīng)等，因此裂縫類(lèi)型主要有溫差裂縫、溫度裂縫、沉降裂縫、干縮裂縫等等。

在當(dāng)前的引水工程裂縫當(dāng)中，最常見(jiàn)的表現(xiàn)形式有：①渠道襯砌板開(kāi)裂。引起原因比較復(fù)雜，整體包含模板支護(hù)存在偏差、砼溫度控制不當(dāng)、襯砌板切縫較晚、基面壓實(shí)度和設(shè)計(jì)要求不一致、養(yǎng)護(hù)與防護(hù)不當(dāng)、基礎(chǔ)不均勻沉降超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍等；②沉降裂縫。引起原因主要是施工不當(dāng)以及交叉構(gòu)筑物基礎(chǔ)周邊碾壓和要求不符；③建筑物類(lèi)裂縫。引起原因包含基地不均勻沉降，致使上部產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫、水以及溫度荷載、鋼筋銹蝕以及堿骨料反應(yīng)、砼干縮。

（2）解決措施。對(duì)于上述問(wèn)題，在實(shí)際處理時(shí)往往要依照不同裂縫類(lèi)型使用不同的處理措施，通?？梢詰?yīng)用表面涂抹、拆除重做、鑿槽嵌縫等。對(duì)于表面涂抹，通常適合應(yīng)用在裂縫小于0.4mm的情況中，主要使用水泥基滲透結(jié)晶材料，以在保證原本砼完整體的基礎(chǔ)上，通過(guò)其滲透作用進(jìn)行縫隙填塞，實(shí)現(xiàn)有效防水[2]；對(duì)于鑿槽嵌縫，一般適合應(yīng)用在裂縫寬度超過(guò)0.4mm或者貫穿性的裂縫中，主要使用水泥基柔性防水材料；對(duì)于拆除重做，主要是針對(duì)單塊砼板存在多處超過(guò)4mm的裂縫。其中如果發(fā)生土工膜被破壞的問(wèn)題，還需基于相關(guān)修補(bǔ)要求實(shí)施修補(bǔ)。

1.2 沉降類(lèi)

（1）常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題。在沉降類(lèi)的質(zhì)量問(wèn)題中，主要包含了渠道襯砌板沉降、沉降裂縫以及地基不均勻沉降等問(wèn)題，其中沉降裂縫的引起原因與上述裂縫部分的討論一致。①渠道襯砌板沉降，引起原因主要有降水不到位、地基夯實(shí)加固處理不達(dá)標(biāo)、排水設(shè)施設(shè)置缺乏合理性以及砼下部回填土和沙墊層的平整度與壓實(shí)度和要求不相符；②地基不均勻沉降，引起原因主要有地質(zhì)勘探工作落實(shí)不當(dāng)、基礎(chǔ)填筑壓實(shí)度不足、基礎(chǔ)剛度不達(dá)標(biāo)、施工時(shí)并未使用合理的排水措施、建筑荷載過(guò)大或作用不均勻、側(cè)墻模板出現(xiàn)位移、沒(méi)有設(shè)置沉降縫或設(shè)置缺乏合理性、地理處理不當(dāng)、允許沉降范圍或者預(yù)留沉降量缺乏合理性等[3]。

（2）解決措施。在處理這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，基本都是在重點(diǎn)檢測(cè)和勘查的基礎(chǔ)上，給地基、上部結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等使用針對(duì)性的措施，實(shí)現(xiàn)有效補(bǔ)強(qiáng)。①地基加固，即地基土壓實(shí)、固結(jié)、脫水、置換，具體需基于實(shí)際的損害程度和地基土的實(shí)際性質(zhì)確定；②基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固，主要是另設(shè)支撐結(jié)構(gòu)，選用具有一定硬度的持力層，通過(guò)支墩等措施把上部結(jié)構(gòu)荷載轉(zhuǎn)移到地基當(dāng)中；③上部結(jié)構(gòu)加固，重點(diǎn)以裂縫修補(bǔ)的方式進(jìn)行，或者使用整體結(jié)構(gòu)加固法。

1.3 滲水類(lèi)

（1）常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題。在滲水類(lèi)的問(wèn)題當(dāng)中，最常見(jiàn)的表現(xiàn)形式主要有砼裂縫滲水、結(jié)構(gòu)縫滲水、建筑物點(diǎn)或面滲水等。①砼縫隙滲水。引起原因主要有砼澆筑時(shí)溫度控制不當(dāng)、混凝土材料選用不當(dāng)、澆筑后養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、縫面處理不當(dāng)、沒(méi)有鋪筑砂漿或澆水；②結(jié)構(gòu)縫滲水。形成原因主要有止水安裝存在偏差、澆筑砼導(dǎo)致止水產(chǎn)生位移、橡膠止水帶質(zhì)量不佳、超過(guò)允許沉降量；③建筑物點(diǎn)或面出現(xiàn)滲水，引起原因包含砼的抗?jié)B性與要求不符、砼澆筑密實(shí)度不足、新舊砼接縫處理不當(dāng)、建筑的細(xì)微裂縫發(fā)展成貫穿性裂縫。

（2）解決措施。對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題在實(shí)際處理時(shí)，往往要先找到具體的滲水位置，然后基于表現(xiàn)形式找尋滲水原因，從而采取有效措施。在引水工程完全運(yùn)行正常之后，還需對(duì)基礎(chǔ)、構(gòu)筑物外部、渠坡等地進(jìn)行詳細(xì)觀察，只要出現(xiàn)滲水或洇濕必須立即認(rèn)真對(duì)待，避免因?yàn)槭韬鰧?dǎo)致事態(tài)擴(kuò)大，從而使得整個(gè)工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)安全事故。

1.4 機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu)安裝類(lèi)

機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu)安裝方面最典型的質(zhì)量問(wèn)題主要包含了閘門(mén)啟閉以及閘門(mén)漏水問(wèn)題。①閘門(mén)啟閉問(wèn)題。引起原因主要有閘門(mén)和預(yù)埋件本身與設(shè)計(jì)要求不相符、實(shí)際安裝時(shí)未使用正確的焊接順序、閘門(mén)中心和起吊中心沒(méi)有重合、軌道安裝時(shí)偏差較大、設(shè)備本身振動(dòng)頻率和結(jié)構(gòu)頻率之間形成共振等；②閘門(mén)漏水問(wèn)題。引起原因主要有閘門(mén)和門(mén)槽埋件本身密封性不佳、吊裝時(shí)橡膠水封沒(méi)有做好、閘門(mén)埋件出現(xiàn)變形問(wèn)題，或者制作過(guò)程和規(guī)范不一致。

通常這類(lèi)問(wèn)題在實(shí)際處理時(shí)往往要基于具體的表現(xiàn)形式采用適合的補(bǔ)救和處理措施，重點(diǎn)以后續(xù)的論述為主。

2 引水工程質(zhì)量問(wèn)題控制措施

2.1 土石方工程質(zhì)量問(wèn)題控制

在引水工程中，土石方工程是極為常見(jiàn)的一類(lèi)項(xiàng)目，其中包括了石方開(kāi)挖與填筑、基坑開(kāi)挖、渠道土方開(kāi)挖等等。實(shí)際進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)，應(yīng)按照基本流程進(jìn)行。

（1）土石方開(kāi)挖。①對(duì)開(kāi)挖邊坡坡度、平整度進(jìn)行有效控制；②開(kāi)挖洞室時(shí)，應(yīng)對(duì)開(kāi)挖軸線進(jìn)行控制，同時(shí)確?？v向深度、斷面尺寸等與設(shè)計(jì)保持統(tǒng)一；③避免基坑遭受水的浸泡，防止開(kāi)挖的邊坡出現(xiàn)滑塌、變形等；④對(duì)測(cè)量放樣結(jié)果進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，選用適合的精削方式，避免渠道底部和邊坡欠挖、超挖；⑤在土石方開(kāi)挖爆破時(shí)加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)；⑥對(duì)已經(jīng)開(kāi)挖成型的基面需要加強(qiáng)保護(hù)，使其含水率能達(dá)到基本標(biāo)準(zhǔn)[4]。

（2）土石方回填。①在所有土料進(jìn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，并控制好含水率；②對(duì)基面進(jìn)行有效清理；③檢查渠堤填筑壓實(shí)程度是否能達(dá)到具體的設(shè)計(jì)要求，如果使用沙礫料，相對(duì)密度必須達(dá)到一定設(shè)計(jì)要求；④避免填筑時(shí)產(chǎn)生彈簧土問(wèn)題，進(jìn)行改性土換填時(shí)，需對(duì)配比進(jìn)行嚴(yán)格檢查；⑤高填方段必須預(yù)留充分的沉降量，盡可能設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，以對(duì)沉降進(jìn)行有效控制，避免產(chǎn)生沉陷問(wèn)題；⑥在回填構(gòu)筑物兩側(cè)時(shí)，必須基于規(guī)范進(jìn)行，對(duì)于機(jī)械碾壓不到位的部分，必須使用小型的夯具進(jìn)行完善。

2.2 地基與基礎(chǔ)質(zhì)量問(wèn)題控制

在引水工程中，實(shí)施有效的地基處理主要是為了強(qiáng)化地基土本身的抗剪力，以達(dá)到設(shè)計(jì)本身對(duì)于地基承載力和穩(wěn)定性的具體要求，同時(shí)優(yōu)化地基變形性質(zhì)，避免構(gòu)筑物出現(xiàn)巨大沉降，并對(duì)抗?jié)B性、抗震性加以提升，盡可能減少諸如脹縮性膨脹土以及濕陷性黃土這類(lèi)特殊地基土[5]。目前最有效的地基處理手段主要包含樁基、強(qiáng)夯、重夯、灌漿等。

2.3 渠道面板類(lèi)質(zhì)量問(wèn)題控制

在引水工程中，渠道是最重要的暢通載體，為保證運(yùn)輸效率，降低水頭損失，渠道面板還必須加強(qiáng)清理，鋪設(shè)聚苯乙烯泡沫板以及復(fù)合土工膜等，并安裝逆止閥，整個(gè)過(guò)程的質(zhì)量控制如圖1所示。

（1）復(fù)合土工膜作業(yè)。①加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，禁止在太陽(yáng)下暴曬；②在鋪設(shè)時(shí)進(jìn)行適當(dāng)松弛，不能出現(xiàn)褶皺，同時(shí)避免折損，嚴(yán)禁煙火，電氣焊必須遠(yuǎn)離；③在渠坡部分應(yīng)該基于垂直渠道軸線方向進(jìn)行鋪設(shè)，渠底則平行于渠道軸線，同時(shí)要保證上游膜壓下游膜；④在澆筑襯砌砼時(shí)，模板支立與固定都不能給土工膜帶來(lái)破壞，外露預(yù)留的必須及時(shí)進(jìn)行保護(hù)，避免遭到破壞。

（2）渠道砼襯砌作業(yè)。①在正式鋪設(shè)之前先完全清理基面，并在鋪設(shè)時(shí)，將板之間的接縫錯(cuò)開(kāi)30~50cm；②控制好砼的攤鋪厚度，確保襯砌面板厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；③控制好砼的切縫事件，對(duì)于與切縫深度位置不相符的情況還需馬上實(shí)施補(bǔ)切；④對(duì)于聚硫密封膠的使用，必須先嚴(yán)格依照相關(guān)比例配制，并按照說(shuō)明書(shū)涂刷界面劑。

（3）逆止閥安裝作業(yè)。①控制好安裝角度，避免安裝方向出現(xiàn)差錯(cuò)；②對(duì)逆止閥和排水管的連接進(jìn)行全面檢查，確保連接的通暢度；③在實(shí)際澆筑時(shí)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，當(dāng)襯砌機(jī)行至逆止閥位置時(shí)保持低速度，同時(shí)及時(shí)進(jìn)行位置的復(fù)核糾正。

2.4 鋼筋砼工程質(zhì)量問(wèn)題控制

在鋼筋砼工程中，主要包含了渡槽、隧洞、倒虹吸、橋梁等構(gòu)筑物，在實(shí)際進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)需從這幾點(diǎn)著手：①控制好砼的配合比，具體應(yīng)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)保持統(tǒng)一；②模板與支架需達(dá)到一定剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，拆模之后及時(shí)對(duì)表面殘?jiān)M(jìn)行清理，然后再使用脫模劑；③進(jìn)行鋼筋加工時(shí)，無(wú)論是焊接、安裝，都需重點(diǎn)基于圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行；④澆筑砼時(shí)要重點(diǎn)使用鋼尺劃線定位，并完全綁扎牢固。

2.5 機(jī)電和金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制

在引水工程中，機(jī)電設(shè)備安裝是金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，其中主要包含液壓?jiǎn)㈤]設(shè)備、固定卷?yè)P(yáng)啟閉設(shè)備、水泵和電氣設(shè)備。

（1）金屬結(jié)構(gòu)方面。①加強(qiáng)閘門(mén)和預(yù)埋件的工藝流程控制，確定科學(xué)的焊接順序；②在安裝閘門(mén)時(shí)重點(diǎn)檢查主軌和反軌的距離，確保其不出現(xiàn)超差；③弧形閘門(mén)支鉸在安裝之前必須對(duì)高程與里程等關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)量，同時(shí)給軸孔當(dāng)中加注潤(rùn)滑油，安裝結(jié)束后及時(shí)檢查是否有漏水問(wèn)題；④在焊縫涂裝作業(yè)之前必須實(shí)施表面預(yù)處理，同時(shí)檢查金屬表面的粗糙與清潔程度。

（2）機(jī)電設(shè)備方面。①安裝固定卷?yè)P(yáng)機(jī)時(shí)，應(yīng)使鋼絲繩纏繞滿足相關(guān)要求；②液壓?jiǎn)㈤]機(jī)需進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，并在安裝之前對(duì)油缸實(shí)施反復(fù)推拉試驗(yàn)，確?？涨划?dāng)中的空氣被完全排出；③安裝水泵之前需對(duì)泵體的水平度和垂直度進(jìn)行重點(diǎn)檢查，同時(shí)應(yīng)保證主軸和電機(jī)主軸的同軸度達(dá)到施工要求。

3 結(jié)論

引水工程的存在有效解決了國(guó)內(nèi)水量分布不均勻的問(wèn)題，目前已經(jīng)成為水資源配置的一項(xiàng)主要發(fā)展趨勢(shì)。由于該類(lèi)工程質(zhì)量和人民群眾的切身利益緊密相關(guān)，因此實(shí)際建設(shè)時(shí)必須加大重視，控制好每一個(gè)細(xì)節(jié)。在具體探究常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可從最常見(jiàn)的裂縫類(lèi)、沉降類(lèi)、滲水類(lèi)和設(shè)備與金屬結(jié)構(gòu)類(lèi)著手，通過(guò)分析具體產(chǎn)生原因確定有效的解決對(duì)策。同時(shí)，在實(shí)際施工當(dāng)中，以重點(diǎn)工程為主，如土石方工程、地基和基礎(chǔ)工程、鋼筋混凝土工程、機(jī)電和金屬結(jié)構(gòu)工程，從各自的主要作業(yè)環(huán)節(jié)著手加強(qiáng)檢查防控，使質(zhì)量問(wèn)題被扼殺在源頭，避免給工程后續(xù)整體正常運(yùn)行埋下隱患，以促進(jìn)水利工程建設(shè)發(fā)展。