呂天全
(中山市民眾街道水務(wù)事務(wù)中心,廣東廣州 528441)
三寶水利樞紐四面環(huán)水,東北為洪奇瀝水道,西南為西江支流雞鴉水道和撗門水道,北為黃沙瀝,東南面臨珠江口。圍內(nèi)河涌縱橫交錯。其中,三寶瀝是貫穿圍內(nèi)的自然主干河道,長9 km,河面寬70~170 m,水深3.20 m 左右;田基沙瀝基本平行于三寶瀝,同樣貫穿民眾、三角兩鎮(zhèn),是一條自然主干道,長約8 km,河寬90~130 m,水深約3.40 m;文章實例針對重建1989年修建的三寶水利工程的舊閘和船閘,新增建一座泵站,并對2000年水閘(新閘)進行加固等相關(guān)施工技術(shù)要點進行分析。
三寶水閘擔負著民三聯(lián)圍抵御洪水侵襲,防御臺風(fēng)暴潮,防洪,排澇,灌溉,通航等重要任務(wù)。其中1989 年修建的舊閘共6 孔分為三組,每孔凈寬7 m,底板高程-3.30 m,閘頂高程3.70 m,無交通橋,無啟閉機房。船閘閘首凈寬9 m,船室長80 m,凈寬12 m,船閘底高程-3 m,船室為漿砌石空箱結(jié)構(gòu)。2000年修建的新閘共6孔分三組,每孔凈寬8 m,底板高程-3.50 m,閘頂高程4.40 m,閘頂交通橋?qū)?.50 m,有啟閉機房。
三寶水利樞紐工程受潮汐影響明顯,當圍內(nèi)降雨遇外江潮水位頂托時,水閘不能自排,致使內(nèi)澇頻繁發(fā)生,嚴重影響了圍內(nèi)群眾正常生產(chǎn)和生活。為了最大限度解決今后暴雨對民眾影響,將修建外排泵站解決三寶排水片區(qū)內(nèi)澇。
施工期的水土流失主要是破壞原地貌、損毀植被、新增棄土及開挖地基形成裸露表面后發(fā)生徑流侵蝕。在工程施工過程中對主體工程施工區(qū)、棄渣場及臨時堆土場、臨時施工設(shè)施布置區(qū)等采取有針對性、有效的水土保持措施,基本控制項目建設(shè)責任范圍內(nèi)因工程活動引起的水土流失。
節(jié)能設(shè)計主要是從建筑物布置,結(jié)構(gòu)設(shè)計,泵房和啟閉機房建筑設(shè)計,機電設(shè)備選型及工程施工期、運行期等采用不同節(jié)能措施,以達到節(jié)約能源,降低排放的目的。
鋼筋安裝在水閘施工中占據(jù)重要地位,影響其塑性、強度、可焊性和與混凝土的黏結(jié)力。安裝前,技術(shù)人員需核對鋼筋的尺寸、種類和數(shù)量,確保與配料單相符。隨后進行鋼筋切割,切斷后的鋼筋需進行彎曲加工,并在指定工作臺上操作。彎曲后,利用2 根扎絲將鋼筋兩個端頭和中間部位扎牢,確保連接穩(wěn)固。中間部位綁扎點需與鋼筋彎折部位保持一定距離,通常為鋼筋直徑的10倍。扎絲規(guī)格可選22號或20號扎絲,長度需保證扎絲擰轉(zhuǎn)3周后,仍有10 mm長度剩余。
混凝土施工在水閘工程中占據(jù)核心地位,特別是在閘室施工中,需遵循“先深后淺、先重后輕、先高后低、先主后次”的原則。正式施工前,施工人員需確?;炷敛牧蠞M足設(shè)計要求,石料最大粒徑應(yīng)在40 mm以內(nèi),隨后按照施工設(shè)計進行混凝土攪拌。攪拌后的混凝土澆筑前,需確保模板安裝尺寸、鋼筋規(guī)格及穩(wěn)固性,同時還需要確保預(yù)埋件的位置是否準確,混凝土澆筑倉面是否存在雜物。確認無誤后,方可進行澆筑施工。在正式澆筑前,需使用平鋪法鋪設(shè)于待澆筑混凝土強度等級一致的水泥砂漿,砂漿坡度控制在1/2以下,厚度需保持300~500 mm以內(nèi)。
正式澆筑施工時,可采用臺階澆筑法或逐層澆筑法,按照上游齒墻→下游齒墻的順序進行澆筑。若底板順水流長度在12 m以內(nèi),并且澆筑量較大,則需安排兩組澆筑同時施工。
水閘安裝作為核心環(huán)節(jié),需要技術(shù)人員精心操作。首先,對每一個配件進行細致檢查,確保無損傷、無銹蝕,并及時矯正因運輸、吊裝、堆放過程中可能產(chǎn)生的變形,以確保所有部件符合設(shè)計要求。使用全站儀精確放出固定支座軸孔中心線、孔口中心線等基準樣點,誤差控制在±1 mm 以內(nèi)。根據(jù)基準點,安裝底坎,并通過調(diào)整螺栓和千斤頂,確保其位置精確,水平度偏差不超過0.50 mm/m。
接下來,搭建腳手架并精確測量鉸座中心,誤差控制在±0.50 mm。吊裝、調(diào)整并固定側(cè)軌道與鉸座基礎(chǔ)板,確保側(cè)軌道與基礎(chǔ)板的垂直度偏差不超過0.30 mm。在此過程中,接頭焊接需保證平整,焊縫高度和寬度應(yīng)符合規(guī)范要求,并進行打磨處理。完成側(cè)軌道調(diào)整后,組裝和調(diào)整桿、基礎(chǔ)板,再次使用千斤頂和花籃絲進行微調(diào),確保各部件位置精確。
基礎(chǔ)板安裝好后,安裝門鎖錠,調(diào)整兩側(cè)鎖錠軸中心高程和位置,確保偏差在±0.50 mm以內(nèi)。隨后,對閘門表面進行徹底清潔,均勻涂抹防腐油漆,確保涂層厚度和均勻性符合規(guī)范要求。在臨時放置分節(jié)門葉后,從下部向上部逐節(jié)安裝,確保每節(jié)門葉與支臂的連接處平整、無縫隙。在安裝過程中,不斷檢查面板半徑是否符合設(shè)計要求,偏差控制在±1 mm以內(nèi)。完成門葉安裝后,根據(jù)說明書進行液壓啟閉機的安裝與調(diào)試,確保各部件功能正常,運行平穩(wěn)。
4.1.1 施工期對水環(huán)境的影響
施工期生產(chǎn)廢水主要含濃度較高微小混凝土和泥沙顆粒,排入河道使水閘附近水體懸浮物濃度升高,由于是在水閘關(guān)閉條件下進行以上施工活動,附近水流運動較弱,接近靜止,懸浮物經(jīng)過一段時間的沉淀作用,水質(zhì)就可恢復(fù)到原來的水平。預(yù)計因施工造成水質(zhì)SS濃度影響范圍在圍堰上下游100 m以內(nèi),因此對水閘上游農(nóng)田灌溉取水不會造成不利影響。
4.1.2 施工期對大氣環(huán)境的影響
由于該水利工程施工區(qū)域較小,并且遠離附近的居民住宅,施工期的人員以及施工機械均相對集中在小片區(qū)域。在水利工程的施工過程中,施工機械和運輸貨物等相關(guān)車輛會產(chǎn)生尾氣排放從而對周邊的區(qū)域環(huán)境造成影響,但由于污染物的排放強度比較小,因此對周圍環(huán)境的影響也相對來說比較小。
4.1.3 施工期對生態(tài)環(huán)境的影響
在施工過程中,水利工程所需要的土石、砂石料等材料的開采以及堆土、殘渣等需要臨時征占場地和臨時生活區(qū)域均會對原始的環(huán)境結(jié)構(gòu)以及生態(tài)環(huán)境造成不同程度的破壞,嚴重的會造成水土流失。通過種植樹木、草地等綠化,可以將施工區(qū)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)到擾動前的水平。
4.1.4 施工期對航運的影響
施工期間水閘圍內(nèi)排洪以及圍內(nèi)所需的用水可通過田基沙等水閘高度聯(lián)合,給予解決,以避免由于工程施工對圍內(nèi)排水、進水所造成的不利影響。
4.2.1 水環(huán)境保護措施
為防止生活和生產(chǎn)污水對圍內(nèi)各水道不利影響,對污水實行集中處理,達標排放。在靠河地方設(shè)置沉淀池,進行物化、生化處理。沉淀池中污泥外運至堆渣場,不能任意丟棄。
4.2.2 聲環(huán)境保護措施
施工單位在選取施工機械時盡量選用噪聲較低的施工機械設(shè)備,高噪聲的施工設(shè)備可以考慮在設(shè)備的周邊添加一些降噪設(shè)備從而降低因施工設(shè)備產(chǎn)生的噪聲影響。
工程布置方案設(shè)計階段考慮將新建建筑物布置在原建筑物的位置,并盡可能布置緊湊,從而減少占地,減少資源消耗。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面將船閘、泵站和水閘有機的結(jié)合,使泵站的邊墻作為船閘的導(dǎo)流墻,這樣的布置在結(jié)構(gòu)上合理,并能減少部分工程量,加強了資源的綜合利用,減少了社會消耗;泵站和水閘結(jié)合布置,在排澇防潮時也可以充分利用水閘自排,在必要時再開水泵排水,也可以有效減少電能消耗。
三寶水利樞紐工程位于夏熱冬暖地區(qū),為適應(yīng)濕熱的氣候特點,在泵房和啟閉機房的建筑設(shè)計方面考慮組織有效地自然通風(fēng),自然采光;對泵房和啟閉機房的屋面和外圍護結(jié)構(gòu)采用新型節(jié)能建筑材料,起到保溫隔熱的作用;泵房和啟閉機的門窗采用斷熱框料和鍍膜玻璃,在東西朝向的窗上設(shè)置適當遮陽設(shè)施;多種措施的設(shè)計,能有效降低空調(diào)的年耗電量,節(jié)能。
在工程施工期,根據(jù)三寶水利樞紐工程的設(shè)計方案、施工條件和要求,認真完成施工組織設(shè)計,合理布置施工場地和附屬企業(yè),減少占地。在工程運行期,根據(jù)工程任務(wù),選擇合理工程調(diào)度運用方式,制定工程運行制度,提出工程及生產(chǎn)、耗能設(shè)備的節(jié)能、降耗運用措施,做到控制運行成本,節(jié)約資源。
綜上所述,三寶水利工程中的水閘施工技術(shù)要點涵蓋了多個關(guān)鍵領(lǐng)域,包括水閘的重建與加固、泵站的新建、水土保持措施以及節(jié)能設(shè)計等方面。同時在施工過程中不僅需要關(guān)注工程本身的質(zhì)量和安全,也需要充分考慮環(huán)境保護和節(jié)能減排的要求。通過綜合性施工,推動水利工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。