安庆市长江河道管理局二分局 安徽安庆 246003
摘要:安庆市顺安河综合治理工程是安庆市为解决东部新区城镇化后的新河长枫港片达到城市排涝标准而建设的重点工程，工程主要包括引水渠、前池、泵站泵室、穿堤涵闸、防洪闸、排水明渠等。本文重点讨论了穿堤涵闸可能存在的渗漏现象并在施工中针对性的采取了一系列管理技术措施。
关键词:穿堤涵闸、防渗、管理技术措施、探讨
1、工程概况
安庆市顺安河综合治理工程是安庆市为解决东部新区城镇化后的新河长枫港片达到城市排涝标准而建设的重点工程，根据新区现状排涝能力及城市规划要求，在规划的顺安河出口增设顺安河泵站，泵站站点位于安庆安广江堤K10+480内侧，其出水涵穿越安广江堤。泵站主要工程内容有：站前节制闸、前池、泵房、压力水箱、竖井控制段、两侧自排涵、穿堤排水箱涵，防洪闸及排水明渠等。其中穿堤钢筋混凝土排水箱涵为1级水工建筑物，采用大开挖方式施工，与安广江堤斜交（交角79°），2孔，内径均为4.0m×3.5m，总长162m，共14节（含防洪闸段），单节长10m或12m，底板高程7.0m~6.7m（黄海高程），在箱涵分缝处设止水，外加钢筋混凝土套框。箱涵施工基本内容为：测量放样→堤身开挖→CFG桩基施工→箱涵钢筋安装→模板、止水安装→混凝土浇筑→堤身土方回填→完工。因该箱涵为连接长江及内河的重要水系通道，采用的是大开挖方式施工，故其施工质量特别是涵闸的渗透变形直接关系到泵站投入运行后大堤的结构稳定及防洪安全，因此，工程在施工过程中采取了一些专门防渗处理措施。
2、该穿堤涵闸渗透变形的主要表现形式：
根据该涵闸的施工工艺及所运行的环境分析，主要表现为以下几种渗透变形 ：
2.1涵闸本身渗漏。该箱涵主体为钢筋混凝土结构。可能因施工中混凝土浇筑质量及养护不及时导致涵体结构产生裂缝而发生漏水现象。箱涵接缝处的硬质聚乙烯发泡隔缝及缝内橡胶止水工艺处理不当，运营后橡胶止水老化，导致接头止水失效产生横向渗流。
2.2箱涵与大堤土体交界处产生渗漏。箱涵长期与水体接触，在长江进入汛期的时候，由于临水侧长江水位不断的升高，导致堤身内部的浸润线也不断形成且随之增高，堤基和堤身内部的土体的渗透比也随之增加。当渗流所产生渗透比大于土体的临界渗透比的时候，土体将发生渗透破坏现象产生渗流，随着时间的推移，细小的渗流将会导致土体颗粒逐步流失，最终导致漏洞、散浸、接触冲刷甚至管涌等严重后果。而接触冲刷主要是渗流沿着两种不同土层面或者是土与其他介质（混凝土）接触面渗透所发生的破坏现象，一般对穿堤建筑物来说，接触冲刷往往造成的危害更为严重，须引起足够的重视。
2.3箱涵基础部分发生渗漏。穿堤涵闸的基础部分长期浸在水中，随着长江汛期水位的上升，将在地基上产生巨大的水压。如果地基防渗处理不到位，穿堤涵闸基础就会出现渗漏现象。由于该箱涵位于安庆江堤“1954年溃口”附近，地质情况较为复杂，地勘资料显示箱涵基础部分为粉质壤土及粉细砂层，该类基础一旦发生渗漏，则在渗流作用下，基础会发生翻砂现象，并且极易形成集中渗流通道，掏空箱涵基础，严重危及箱涵及大堤的安全运行。
3防止箱涵渗透变形所采取的主要措施
3.1组织管理措施
3.1.1穿堤箱涵涉及安广江堤开挖和施工期间大堤的安全运行，其建成后能否最大限度的避免一般穿堤建筑物普遍存在渗漏问题就成为参建各方尤为重视的问题。根据安徽省长江河道管理局对该工程批复文件的精神要求，由水利部门牵头，泵站项目开工前，专门成立了质量安全控制监督小组，设小组组长1人，由水利管理部门人员担任，设副组长3名，分别为建设单位、设计单位以及监理单位相关人员担任，组员为各专业施工队负责人。施工过程中通过每日对各分项工程施工工序的监督检查，建立起详细施工记录台账，特别针对隐蔽工程及施工中出现的问题和处理措施必须给予详细记载，记录台账各有关人员每日签字确认。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆小组在每周例会时（特殊情况下针对出现的问题即时召开小组会议）针对台账中所记录的问题提出具体处理措施，并根据工程进度及时的组织检查验收，不留后患。
3.1.2为提高工程实体施工质量，在水利部门的参与监督下，施工单位通过公开招标的方式择优选定专业施工队伍，签订合同，明确各方职责，权益和义务。合同条款特别要求必须严格按照设计文件的要求以及验收规范组织施工。在具体实施过程中特别加强对忽视施工质量的处罚力度和对被评优的分包队伍奖励制度，并实行半月考评制，通过奖优罚劣，较好的提高了施工人员的质量意识，调动了施工队伍工作的积极性和主动性，从源头上保证工程施工质量的稳定。
3.2施工技术措施
3.2.1确保建筑材料的质量。施工中主要材料如水泥、钢筋、橡胶止水带、商品混凝土必须有产品合格证和质量检验报告及进场复试报告。填料土必须筛选剔除杂物，含水量大的粘土、淤泥质土、腐殖质土严禁作为箱涵回填用土。
3.2.2及时建立变形观测网。箱涵施工时，由于箱涵受本身自重、施工时各种荷载以及土方回填时产生的挤、压等外在力影响，箱涵极易出现不同程度的沉降位移，进而造成缝宽变形过大，所以施工时及时建立变形观测网，在每节箱涵的分缝处及箱涵中部布置位移、沉降观测点，适时对缝宽变形进行观测，掌握变形缝变化趋势，变形过大时，立即采取控制措施进行处理。
3.2.2对原地基进行水泥搅拌桩处理。本工程地勘报告显示箱涵基础部分为粉质壤土及粉细砂层。根据批复相关文件要求，箱涵基础开挖后，建设单位组织设计、施工、监理、水利单位对原地基进行了土体性质及承载力复试，各方根据土工试验复试结果并对原换填黏土的地基处理方案进行了再研究，考虑到该箱涵位于安庆江堤“1954年溃口”附近，地质情况较为复杂，方案比选后决定采用水泥搅拌桩对原地基进行加固处理，通过水泥搅拌桩施工时水泥固化剂和软土发生的一系列反应，使原地基凝结成为具有整体性、水稳性好及强度高的水泥固化体，和天然地基形成复合地基，有效的提升了地基强度，降低了箱涵因地基下沉而导致的不良现象并增加其抗渗性能。
3.2.3 改进施工工艺减少结构裂缝。为降低箱涵结构裂缝可能带来的渗漏，施工过程中采用以下工艺措施：
3.2.3.1表面真空作业技术。采用表面真空作业,利用真空负压作用,使浇筑的混凝土水灰比明显减小，初始孔隙率降低，改变了混凝土的内部结构，提高砂浆与粒料界面的粘结力与混凝土的密度，减小了混凝土的早期干缩应力。
3.2.3.2 设置表面钢筋网。由于混凝土抗拉能力很弱,当受到拉应力时极易发生破坏。因此通过在应力集中点处增加一部分钢筋,以提高局部抗拉强度。本箱涵在底板处增设了钢筋网,浇筑后经过近3年的观测,仅发现一条细微裂缝,几乎肉眼看不到。 3.2.3加强橡胶止水带的施工控制，采用优质止水产品。橡胶止水带功效的优劣关系到箱涵后期运行的安全，尤其是该箱涵位于砂土质区域，一旦接缝的区域出现渗漏现象的话，水就会将其中较细小的砂冲走，此时就容易导致箱涵结构下沉现象，进而发生裂纹塌陷等问题。本箱涵设计分缝合理，比较便于布置，这为分缝的施工质量控制提供了保障，采购的橡胶止水带和混凝土能有效结合，止水带延展性好，最大限度的保证涵体在出现位移的时候，不会存在破裂等现象。
3.2.4按规范回填箱涵两侧，确保回填密实
3.2.4.1箱涵完成主体结构并在涵体混凝土强度达到设计强度75%后，开始箱涵两侧的土方回填，为避免土方回填时两侧土方不同步施工造成箱涵两侧受力不一而导致可能发生的箱涵水平位移现象，故箱涵回填土方时保持两侧均衡上升，为此采取了以下控制措施：①建立高程控制点。在箱涵两侧竖向每隔1m，横向7m，在箱涵中部及分缝处标示出高程点，在进行回填时严格按照相同高程同步施工，保证两侧上升高度一样，均衡上升。②箱涵两侧同一高程同步施工。为了保证箱涵两侧同步施工，左右两侧施工的人员、机械配置一样，在左右侧各配置YZ18压路机一台，D60P推土机一台，两侧回填时铺土厚度保持一致，保证同一高程同步施工。
3.2.4.2控制回填土方的压实厚度。回填土方太厚则不易压实，压实不到位，回填后产生不均匀沉降，对箱涵侧成不均的侧土压力，易导致分缝处变形；回填土太薄，易对箱涵产生机械伤害。故土方回填施工前，先进行碾压试验，确定土方回填的厚度、碾压遍数等指标，施工时严格按试验结果进行铺土碾压，本箱涵回填碾压试验确定的最大填土厚度为50cm，碾压遍数为6遍，施工时设立标高尺，铺土时参照标尺铺土厚度控制在45cm~55cm，碾压遍数6遍。并做好填土记录。
3.2.4.3、涵边土方采用人工回填。在箱涵周边的0.5m范围内的土方由于机械不能压实到位，易造成局部较大的不均匀沉降，故在涵边0.5m处的土方回填应用人土回填，在涵边0.5m的范围内人工采用蛙式打夯机进行了夯实。填土前清除箱涵表面的乳皮、粉尘及油污等，对表面的外露铁件（如模板对销螺栓等）进行割除，并对残余露头采用水泥砂浆覆盖保护。填筑前将涵体表而湿润，边涂泥浆（泥浆采用塑性指数IP>17的黏土，泥浆的浓度采用1：2.5）、边铺土、边夯实；涂浆高度与铺土厚度一致，涂层厚度为3mm-5mm，并应与下部涂层衔接；不允许泥浆干固后再铺土和夯实，两侧填土保持均衡上升。
4、结语
穿堤箱涵的渗透变形直接影响到穿堤箱涵本身及大堤的运行安全。在分析本穿堤箱涵可能存在渗透变形类型的基础上，针对性介绍了施工中采取的管理和具体防渗加固技术。在工程参加各方的共同努力下，该箱涵工程自开工以来未发生任何质量安全事故，投入运行3年以来，经定期检查，未发现明显渗漏和涵体的结构变形现象，这充分说明本文所采取的防渗加固管理技术措施取得了明显的效果。
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作者简介：张松，男、出生年月：1975.1.21 本科学历。安徽安庆市长江河道管理局二分局 工程师 主要从事堤防建设与涉河建设项目的监督管理工作。
论文作者:张松
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/3
标签：涵闸论文; 土方论文; 地基论文; 措施论文; 安庆市论文; 混凝土论文; 高程论文; 《防护工程》2018年第35期论文;