水利建设中工程质量控制及施工技术

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近年来，由于人类活动等原因，特别是２０世纪８０－９０年代初在东江中下游河段大量采砂，而河流输沙量补充不足，河槽失沙严重，造成东江中下游河段的河床下切严重，对东江中下游的水资源利用和水利工程运行带来一系列问题［１－３］。橡胶坝也叫称橡胶水闸，是采用高分子合成材料建造的一种新型水工建筑物［４］。不仅可以起到临时挡水的作用，还可以用来灌溉、供水［５－６］。橡胶坝施工导流一般采用上、下游土石围堰一次性拦断河床，利用排洪明渠泄导流的方式进行导流［７－８］。本文结合工程背景，分析了工程建设意义，通过工程实际按理，提出了橡胶坝质量控制措施，包括混凝土工程、砌石、宾格石笼和橡胶板安装等等。利用围挡导流施工技术，进行围堰填筑和防渗墙施工。最后分析了经济效益并进行评价，为类似工程提供一定的参考和设计依据。１工程背景１．

１工程概况

公庄河杨村圩镇段治理工程的目的是改善水环境，提高行洪标准，保证周边居民的生命财产安全重要举措。项目为杨村灌区渠首工程，主要建筑物包括：橡胶坝、调洪闸、控制室和飞鹅岭排洪渠水陂。工程为Ⅳ等小（１）型工程，主要水工建筑物为５级，导流建筑物属５级，相应土石围堰建筑物洪水重现期为５～１０ａ。

１．２工程地质条件

库区主要由公庄河、柏塘河及杨村河河道形成，河床底高程一般为１２．６～１６．７ｍ，漫滩地貌发育。场区东面河道两侧部分地段修筑有标准不一的防护堤，堤防等级较低，大多属于４级堤围。库区地层主要上覆有人工填土层和第四系冲积层，沉积物主要为砂、粘性土、卵砾石层等。周边环境为大片农田及民居，地势整体较平坦，第四系地层覆盖，未发现明显断裂等地质构造。区内地下水以第四系沉积层孔隙水为主，主要受降水补给。堤内地下水与外江水力联系非常密切，地下水随季节性变化并与江水互为补给。杨村河流域的洪水由降雨汇流形成，流域地处亚热带气候区，高温多雨，降雨年内分布不均，雨量充沛且雨热同季，年降雨量大。洪水特性受流域特性及暴雨特性所制约，上游的山区性地形和暴雨强度大的特点，使洪水汇流集中迅猛。

１．３工程建设意义

由于人类活动等原因，公庄河中下游河段河床也存在不同程度的下切，进一步造成河道枯水期水位下降。东江干流和公庄河支流河床共同下切作用的结果是导致杨村灌区取水河段枯水期水位下降，已严重影响到灌区提水灌溉取水，降低了灌区的灌溉保证率。因此，工程的建设是十分有必要的，可以为当地人们的生产生活带来相对可观的效益。

１．３．１提高灌区灌溉保证率和节省电费工程建成后，不仅保证各片灌区抽水灌溉取水水位和取水量，改善灌区灌溉面积０．５８万亩，还提高了灌溉供水保证率。

１．３．２改善水环境要求杨村镇公庄河水功能区级别为一级保留区，相应水质保护目标为Ⅱ级。治理工程建成后，枯水期坝址以上水体容量大大增加，提高了水体纳污能力，不仅有利于实现水质保护目标，而且有利于河流生态环境进一步改善。

１．３．３促进城镇发展本工程建成后，坝址以上形成沿岸环状水景观带，不仅为居民提供休闲，还可满足当地休闲、旅游业的发展需求。工程的建设将极大地改善杨村镇镇区环境，将为该镇的发展提供良好的外部条件，同时必将带动和促进当地的房地产开发，形成以景观河两岸为中心的房地产开发热潮，使周边土地升值。综上所述，本工程的建设是满足杨村镇社会经济快速发展的需要，对促进经济可持续发展，改善水环境、美化周边环境，提高居民生活质量，提升杨村镇的整体形象具有重要的意义，因此本项目的建设是十分必要的。

２橡胶坝质量控制措施

２．１混凝土工程质量保证措施

２．１．１模板工程本工程模板主要为橡胶坝基础结构、泄洪渠的结构混凝土模板，为保证水闸混凝土的外观质量，采用“扁铁＋拉筋”方法作为对拉螺栓，闸底板以上外露可见部分的混凝土结构全部采用全新钢模板。在模板安装前，必须要对模板原材的质量进行验收工作，确保质量符合设计和规范要求。同时要进行图纸交底，施工过程中严格按照图纸施工，保证模板的尺寸、定位符合图纸要求。应重点在排查特殊或薄弱补位的加固体系和施工质量。安排专人及时检查和监督现场施工，严抓过程管控，确保模板安装的稳定性、刚度、强度符合设计和规范要求，保证在混凝土浇筑过程中模板不变形。拆除模板的期限，应严格遵守规范和技术方案要求，在混凝土达到规定强度后，再进行拆除。

２．１．２混凝土工程混凝土的配合比是施工过程中关注的重点，且为了保证混凝土浇筑后的观感，在浇筑过程中应保持混凝土材料的统一性，保证原材料的质量符合要求。同时应适当搅拌混凝土，避免出现离析等现象，从而影响浇筑质量和混凝土内在质量不足和混凝土表面颜色深浅不一。在混凝土浇筑过程中，应严格按照施工方案进行振捣工作；混凝土养护方法得当，时间充足，不使混凝土出现脱皮等现象。

２．２砌石质量保证措施

严格按照设计图纸进行施工；加强对砌石工程的施工管理，并做好技术交底工作；做好原材料进场验收工作，并且严格执行进行抽样送检内容。当出现石材的规格或者性能要求不符合设计和规范要求时，应给予退场处理，直至符合设计要求。在施工过程中砂浆的各项性能指标，如和易性和强度等等也必须符合设计要求。

２．３格宾石笼质量保证措施

本分部工程施工季节性较强，必须在冬季枯水期完成施工任务。抛石护脚量较大，公庄河通航受限，水上抛石船无法通行，只能通过汽车运输至现场后，通过机械转运抛填。同时对格宾网材质要求较高，防腐性能要求高。因此，结合工程特点，采取以下质量保证措施；

（１）毛石材质应坚实，无风化剥落层或裂纹。

（２）石笼网采用重镀锌钢丝网片连接锚固可靠，确保装料后满足河水冲击；

（３）底层网内石间缝隙最小，外露面平整；

（４）顶面填充石料宜适当高出网箱，且必须密实、空隙处宜以小碎石填塞；同时均匀地向同层的各箱格内投料；

（５）靠近外露一侧和顶面的石头应手工摆砌，且粒径不得小于１５０ｍｍ，底堆码石笼时应保证石笼表面平齐；

（６）摆放以上各层石笼，应将其与下层同层笼用绑线锚固。

２．４橡胶坝安装质量保证措施

橡胶坝坝面长度１１３ｍ，坝底长度为８９ｍ，坝袋两端连接采用１︰３的边坡斜墙连接。采用充水式橡胶坝袋及双线锚固形式。坝内水充胀设计坝高为３．６ｍ，上游水位与设计坝顶挡水高度齐平。坝袋安装前必须进行以下各项检查：

（１）坝袋和底垫片尺寸、外观；

（２）基础底板及岸端混凝土的强度必须达到设计要求；

（３）充排管道应畅通，无渗漏现象；

（４）检查预埋螺栓、垫板、压板、螺帽的位置或尺寸是否符合设计要求。坝袋锚固安装时按先下游，后上游，最后岸坡的顺序进行。在底板设锚固槽，在坝袋锚固完毕后用砂浆或高标号环氧砂浆封填锚固槽，防止螺栓压板锈蚀。

３围堰导流施工技术

３．１施工程序围堰工程施工程序如图１。

３．２施工方法

３．２．１围堰填筑按照施工工序首先是围堰岸坡土石方开挖，为保证围堰的防渗质量，水面以上岸坡覆盖层及淤泥、杂物等必须挖除干净，开挖采用反铲挖掘机自上而下进行，拆除废料全部运至弃碴场堆放，可利用河沙、卵石等运至指定地点堆放。围堰回填土料开挖，围堰填筑土料从临近土料场挖运至坝址。截流采用从右岸向左岸进占戗堤立堵截流方式，龙口段采用抛石护底措施。堰体填筑分水下风化土抛填、土石渣填筑、粘土防渗体填筑至２１．０ｍ高程，围堰培厚加高在围堰体轴线高喷后再进行填筑。水下抛填采用料场开挖料，从河床右侧向左侧进占填筑，推土机推平压实。填筑高出水面后，需分层填筑，为保证围堰防渗质量，回填粘土防渗体时，每层碾压后需使层面形成毛面再回填上一层，如图２所示。

３．２．２防渗墙施工本工程基础防渗施工范围为工程临时防渗、工程永久防渗。临时防渗主要为橡胶坝上下游围堰轴线及其中间段左右岸坡横向封闭防渗墙；永久防渗墙为坝址纵轴线范围。防渗结构型式为高压摆喷防渗墙，摆喷工艺见图３。为了保证高压摆喷机可以顺利运行，在施工施工前，要做好清理工作，确保场地平整且通畅。根据设计图纸和测量控制点放出桩位，并做好永久或临时标志。为确保高压摆喷平面定位偏差值符合要求，测量员需在桩机定位后进行复核。浆液的配比可以直接影响施工的质量，必须安排专人管理浆液配置，控制浆液配比；将提升速度控制在设计和规范要求之内；开始施工前，需由专业人员，对设备的性能进行检查；同时，定期应对设备进行维护保养，可以有效地提高工作效率，确保设备运转正常，极大地减少了施工过程中高压摆喷机等设备出现故障的频率。

４经济效益评价

４．１经济评价

社会折现率取８％，建设期为１ａ，生产期采用３０ａ，经济计算期为３１ａ。经计算，国民经济评价指标成果见表１。从国民经济评价指标看，本项目经济内部收益率为８．１４％，大于８％的社会折现率；经济净现值为１３万元；经济效益费用比为１．０１，各项评价指标均能达到规定要求，因此在国民经济上是可行的。

４．２效益评价

４．２．１改善灌溉条件效益公庄河灌区渠首工程建成后，在灌溉枯水年使坝址上游水位升高，改善了木棉坝等１３个小型灌溉泵站的取水条件，降低了抽水扬程，减少了抽水电费。灌溉泵站减少的抽水电费可作为本工程的效益。经调查，木棉坝等１３个小型灌溉泵站灌溉面积０．５８万亩，现状灌溉水利用系数为０．３５。建坝后枯水期取水河道水位维持在２２．０ｍ，坝址上游水位普遍抬高，杨村灌区各抽水泵站取水口枯水期水位平均抬高约２ｍ。经估算，因水位抬高每年可节省灌溉抽水电量２．６５万ｋＷｈ，节省电费１．７７万元。

４．２．２土地及房地产增值效益杨村灌区渠首工程建成后，将由公庄河、柏塘河和飞鹅岭排洪渠围成环状水景观带，长度约５ｋｍ。灌区渠首工程建成后，可改善沿河居住环境，以１．６倍容积率及３５０元／ｍ３，沿河土地及房屋增值总额为５６００万元。该增值效益在工程建成后１０ａ内逐年体现，则平均每年增值额为５６０万元。本工程从国民经济评价角度看，各项评价指标合理可行，工程的抗风险能力较强，其社会效益和环境效益是巨大的，对改善居住环境、保持社会经济可持续发展具有积极、深远的影响和作用，是改善环境，提高居民生活质量的需要，是实现经济、社会可持续发展的客观要求。

５结语

本次杨村镇公庄河圩镇段治理工程的主要任务是，针对项目河流域存在的问题，从防洪安全和人居环境等方面进行综合治理，提高公庄河重点河段的防洪减灾能力，保障区域防洪安全和粮食生产安全，兼顾河流生态环境。本文结合工程背景的工程概况和地质条件，分析了工程建设意义，通过工程实际案例，提出了橡胶坝质量控制措施，包括混凝土工程、砌石、宾格石笼和橡胶板安装等等。利用围挡导流施工技术，采用明渠泄导流的方式导流，进行围堰填筑和防渗墙施工。最后分析了经济效益并进行评价，为类似工程提供一定的参考和设计依据。但未对质量控制措施进行评价，后期可重点研究质量评价系统。

参考文献

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［２］宋守国．河道橡胶坝的渗漏防治［Ｊ］．河南水利与南水北调．２０２０（１０）：５４－５７．

［３］杨锡林．橡胶坝在工程施工中应注意的问题［Ｊ］．中国新技术新产品．２０１０（１７）：２３－２５．

［４］荆燕燕，刘萍，轩庆庆．导流施工技术在农业水利工程施工中的应用研究［Ｊ］．农村科学实验．２０２０（０２）：１５－１７．

［５］何玉娟，苗琳琳．橡胶坝的运行与管理［Ｊ］．水利天地．２０１３（０６）：３８－３９．

［６］李帅．围堰技术在水利工程施工应用［Ｊ］．四川水泥．２０２１（０５）：９２－９４．

［７］王永树．分析建筑工程管理及施工质量控制的有效策略［Ｊ］．城市建设理论研究（电子版）．２０１９（２１）：４８－５１．

［８］丁晶晶．水利水电施工中施工导流与围堰技术研究［Ｊ］．智能城

作者:陈畅 单位:广东省科达水利电力岩土工程有限公司