惠安县惠女水库管理局 福建 泉州 362100
摘要：文章结合洛阳水闸除险加固工程施工现场，简介膜袋砼海漫施工工艺，质量要求，注意事项。
关键词：除险加固；膜袋砼海漫；技术总结；洛阳水闸
一、工程概况
洛阳水闸位于洛阳江入海口，是一座具有防洪、供水、灌溉、挡潮、蓄淡和交通等多种功能为一体的大（2）型水利枢纽工程，也是惠安、泉港片区以及台商投资区工农业生产和群众生活的重要调节控制性水源工程。1971年7月动工兴建，1974年7月竣工，主体工程为石结构，全长215.2米（包括2个桥台），设置闸孔32孔，每孔净宽5米。集雨面积265平方公里，设计防洪标准为20年一遇，50年一遇校核。总库容545.5万方，正常库容232万方，设计最大泄洪流量1850方/秒，多年平均来水量1.86亿方。枢纽工程由河中水闸段、右岸引堤连接段、左岸管理区组成。其中河中水闸段布置有闸室、上下游护坦、消能防冲设施。
二、工程存在问题和安全鉴定
洛阳水闸因受当时设计、施工水平的限制，造成水闸先天不足，运行40多年来，工程存在着不同程度的老化，虽有几次小规模的加固处理，但安全隐患仍然存在。2009年3月经福建省水利厅安全鉴定，评定为三类闸。2011年5月经水利部核查，同意三类闸的鉴定结论。2012年5月除险加固工程进入开工建设，这里着重介绍膜袋砼在海漫中的应用。
三、加固措施
洛阳水闸原有消力池护坦长度为18.5米,先启闸、后启闸消力池底板厚度分别为0.9米、0.6米，其后接浆砌条石海漫长3.5米、干砌块石海漫长9.5米、防冲槽长10.5米，后经1999年除险加固，9#--24#闸之间的干砌块石海漫改建成长23米的膜袋砼海漫，海漫总长为26.5米,防冲槽改建成长9.5米的网袋装块石防冲槽。本次加固经设计分析计算，消力池护坦长度、消力池护坦底板均能满足要求，计算先启孔设计海漫长度为43米，后启孔海漫长度为38.5米，现状海漫长度未能达到此要求。
本次加固设计考虑若拆除现有海漫，采用浆砌石海漫，需在下游设置长约250米的围堰，投资较大，工期较长，且现有海漫1999年除险加固后，运行至今，膜袋砼海漫外观总体较完整，但防冲槽已被冲刷破坏严重，也说明膜袋砼海漫效果尚可，但长度未达到消能要求。故本次加固设计考虑采用膜袋砼海漫形式，加固方案以水下施工为主，无需设置下游围堰。对部分已冲刷破坏的膜袋砼进行修复，并将9#--24#闸之间膜袋砼海漫延长16.5米，达到总长43米，其余干砌块石海漫下游新设35米膜袋砼海漫，海漫总长达到38.5米。
四、施工技术
该工程承建单位为福建省水利水电工程局有限公司土建工程处，工程为全水下施工，只有合理利用每次潮汐、安排顺序作业、集中人力施工，工程才能顺利完成。而且，也是新技术、新工艺、新材料膜袋砼在海漫应用中的摸索和总结。
（一）施工概况
本工期受海水潮汐影响大，日平均作业时间短。为此，业主要求施工队精心组织具有水下施工经验的精干队伍，来完成这项任务。工程于2016年7月5日正式开工，时值严冬季节，温度骤降，水下施工难度增大，但施工队克服重重困难，夜以继日，掌握潮汐规律，精心施工，终于在2016年9月3日完工，期间由于泵送机械故障维修，工期有所推延，但毫无影响水闸的汛期泄洪，基本能满足工程质量和进度要求。
（二）主要施工方法
1、膜袋砼施工
膜袋砼为全水下施工，受海水潮汐的影响大，设计坡比仅为i=0.025，非常平缓，若遇大潮时，有相当部分露出水面，给施工带来一定的难度。
（1）膜袋的材料及技术参数
本工程采用无锡申湖织造有限公司生产的易于充灌，结构简单的土工膜袋。其主要技术参数如下表所示。
（2）膜袋加工制作
根据设计单位确定的膜袋砼施工面设计和厚度进行加工制作，但具体膜袋加工要根据现场的具体位置进行布设，设计单位也根据业主运行及1999年模袋砼海漫施工的经验，在9#--24#闸之间16孔延长的16.5米模袋砼海漫，分成10块布置，中间8块为矩形，左右两侧为梯形。在1#--8#闸和25#--32#闸各分成8块，中间为矩形，左右两侧为梯形。不管是矩形还是梯形都应顺着水流，按纵向划分，每块又分成几个单元，而且各单元互不相通，设计厚度400±10mm，均由膜袋内拉筋控制，拉点间距为200mm×200mm。为使膜袋充分被砼填满，根据以往施工经验，砼充灌口按梅花形、间距为2米矩形布置，具体施工面布置如图1。膜袋加工制作尺寸比设计尺寸略大，主要是考虑到砼充灌后，膜袋会“收缩”。
⑶ 膜袋的定位
膜袋定位是水下施工的首要工作，定位是否准确、牢固，直接关系到膜袋砼充填的质量。因此，在定位之前，先在陆地上将充灌口用包装线人工缝紧，以便砼充灌时根据现场需求选择适当位置的灌口。利用海水浮力，按膜袋的摆向逐渐放入水中摊开，拉平、拉直，待潮水退至较低时，根据每块膜袋具体放样位置进行固定。具体方法：根据铺设前定出轴线位置，用标枪四周进行固定，边线可用一定重量的块石叠压，为防止海水升涨使膜袋飘悬走样，可在其中央用少量的块石压载，反复检测定位准确性，发生偏差及时校正，避免膜袋砼充灌时发生移位、扭曲。
在膜袋铺设时，可在上块膜袋最后一单元未被充填直接和下一块膜袋边对边（纵向）准确缝制，使得接缝紧密，这样既能解决了块间接缝问题，又使膜袋易拉平定位。考虑到膜袋充灌“收缩”而未能和原海漫段紧密衔接，可适当将膜袋朝原海漫边加长布置。具体操作：①膜袋分块按纵向（水流方向）进行分块，减少横向缝受水流冲击，而增强膜袋砼的整体性。②膜袋加工制作时直接在缝边缝制一块100cm宽的土工反滤布，便于铺设膜袋时逐块叠压，方便施工操作，提高排水质量，具体施工方法如图2。
③根据海漫施工面基础现实情况进行铺设膜袋砼，左边有超设计高的岩盘和孤石，就直接将膜袋砼顶到位，其余范围挖淤泥至-2.88高程，采用换砂基。
⑷砼强度及材料的特殊性
砼强度设计等级为C20；粗骨料碎石，其针片状颗粒含量5.6%＜10%；细骨料河沙，其细度模数2.86，属于二区沙；水泥采用安溪金谷水泥厂生产的“三元岩”牌425#普通硅酸盐水泥；外加剂采用河北省砼外加剂厂生产的ZL流化剂，其作用增强砼在膜袋内的流动性，提高泵送效果。
⑸充灌注意事项
在满足施工条件下，配备1台HBT40型砼泵及φ125砼输送钢管和软管若干，2台JZC350A砼搅拌机。①灌注前先用水冲洗管道，再用1:2水泥浆润滑管道，紧接着泵送砼。②在泵送过程中，软管出料口朝上游，提高压力保证其密实度和饱满度以及和原海漫衔接紧凑，在充分利用每个灌口的控制面积，避免发生鼓包的情况下，尽量少换灌注口，在其充灌过程中可适当辅以人工轻踩，改变砼走向均匀饱满和密实，达到质量要求。③泵送结束之前，应控制好实际膜袋所需砼量及管道中砼量的比例，并保证一定富余量，进行洗管，以便下次泵送顺利进行。④在整个泵送过程中，灌口更换后，必须扎紧，并且随时注意膜袋移位现象，及时进行纠正，膜袋砼充灌后尽量避免人再上去踩踏。⑤为保证砼的连续性，灌浆每个潮水所能作业时间，控制每个单元砼能够连续独立完成，如碰到客观因素未能一次性灌完整个单元，则在下个潮水时段及时补上，以免出现断节现象，影响质量。
五、质量管理和检测
本工程项目由福建省江海工程咨询有限公司为工程监理，泉州市水利水电质量监督站对工程质量进行监督，严格要求施工队实行“三检”制度，接受业主、监理和质监站的质量监督与检查。
1、水下清基、土工布铺设、基础换砂回填等均验收合格后，才能进行下一道工序。
2、对所进各种材料均由出厂合格证并取样检测，严把质量关。
3、整个工程为全水下施工，边施工边质量检测，发现问题及时进行处理。
4、模袋砼现场取样共12组，设计强度等级为C20，其抗压强度：最大值29.1MPa，最小值21.6MPa，平均24.9MPa，满足设计要求。
六、结束语
洛阳水闸除险加固工程下游膜袋砼赶潮施工起讫时间为2016年7月—9月，历时近3个月，完成模袋砼施工面积5829m2，修补原膜袋砼破损面积750m2。工程竣工后，经开闸排洪验收，水流顺畅，没有出现膜袋被掀起淘空等不安全因素。这说明膜袋砼在海漫中的应用是科学的，值得广泛推广。
参考文献
[1]湖南省水利学校主编《水工建筑物》 水利电力出版社
[2]《水工混凝土施工规范》（SL677—2014）
作者简介
陈红阳，工程师，主要从事水利工程管理工作。
论文作者:陈红阳
论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期
论文发表时间:2017/11/2
标签：水闸论文; 工程论文; 洛阳论文; 水下论文; 下游论文; 潮汐论文; 矩形论文; 《防护工程》2017年第14期论文;