关于加强沿海水利工程建设质量管理的建议

推荐单位 江苏省科技期刊学会

《江苏水利》编辑部

建议人 邹松林 王朝俊

江苏省大陆海岸线处于黄海东海大陆架中部，北起赣榆县绣针河口，南至启东市江海交界的东南元陀，全长954 km，其中，侵蚀性海岸329 km。经过多年建设，江苏省已建成了比较完善沿海水利工程体系，为沿海地区经济和社会发展提供了重要保障。同时，由于多种原因，沿海水利工程在工程建设和运行过程中也暴露出了一些问题，影响和制约了工程功能与效益发挥。笔者结合工作实际，对加强沿海水利工程建设的质量管理进行一些探索与思考。

1 沿海水利工程建设历程

1.1 沿海水利工程体系初步建立

建国初期，为了挡潮御卤，江苏省在沿海地区开展了大规模的治水兴垦生产运动，修筑了北起绣针河、南至长江口的初步沿海挡潮工程体系。20 世纪60 年代，对沿海堤防开始分段陆续加高培厚，骨干入海河道河口挡潮建筑物也相继建成；20 世纪70 年代初，对淤涨岸段开始大规模围垦，并使部分一线海堤逐步东移；至20 世纪80 年代末，全省共建成一线海堤688 km，挡潮闸118 座、涵洞27座、抽水泵站14 座。

1.2 第一轮海堤达标工程建设

第一轮海堤达标工程建设于1998 年开始实施，对重点海堤段进行达标工程建设。工程建设历时5 年多，至2005 年建设完成了海堤加固632 km、重点堤岸防护220 km、大中型涵闸加固改造64 座、小型涵闸加固或拆建171 座。

1.3 第二轮重点海堤段达标建设

第二轮重点海堤段达标工程建设是在第一轮海堤达标工程建设基础上延续和完善。2006 年起开始实施，历时3 年多时间完成了海堤防护工程109.5 km、保滩工程41.6 km、加固改造大中型涵闸27 座、小型涵闸96 座。

    2 沿海水利工程主要存在问题

江苏省海堤达标工程建设从1998 年起全面实施，历经1998 年、2006 年两轮建设。目前，全省海堤已基本达到抗御50 年一遇高潮位加10级风浪的标准，有效地提高了防潮、抗台能力。工程完成后，经历了多次强台风和天文大潮的风浪袭击，工程运行状况总体良好，但也发现一些问题，需引起高度重视。

2.1 混凝土结构老化和碳化

混凝土结构老化和碳化是工程建设中较为常见的问题，在沿海水利工程中显得尤为突出。江苏省最近一轮海堤达标工程建设于2006 年开始实施，至2011 年基本结束，目前，部分工程尚未通过工程竣工验收，但检查中发现混凝土结构老化和碳化现象已初步显现，部分混凝土结构受混凝土碳化和氯离子侵蚀双重影响，钢筋锈胀，导致混凝土结构破坏，改变了工程结构受力状态，影响了工程安全。部分混凝土结构在水位变化区和冻融区，受到海水泥沙冲蚀和冻融双重影响，混凝土结构表面剥落，混凝土露子露砂，缩短了工程使用寿命。

2.2 金属结构锈蚀与机电设备老化

水利工程钢闸门一般采用金属防腐涂层加封闭漆防腐涂层的方式，在内河地区取得良好的效果，但在沿海地区总体效果不佳。部分钢闸门和门槽埋件金属防腐涂层和封闭防腐涂层被破坏，闸门门体开始锈蚀且速度加快，降低了钢结构的承载能力。部分闸门止水损坏，闸门滚轮锈蚀卡阻，钢丝绳锈蚀断丝，影响了工程正常运行。部分电气设备元件老化严重，自动化控制装置失效，工程存在运行安全隐患。

2.3 建筑物不均匀沉降

沿海地质条件较差，个别建筑物结构间沉降差较大，已超过了设计允许范围，结构间止水失效，伸缩缝损坏，缩短了工程有效防渗长度，影响了工程的渗透稳定，改变了结构的受力状态。

2.4 河道滩面冲刷、淤积

部分建筑物上下游引河河床淤积严重，建筑物过水断面缩小，影响工程功能发挥。个别建筑物上下游消能防冲设施损坏，影响工程安全运行。沿海海堤防护工程和保滩工程效果总体良好，但局部仍有侵蚀损毁发展的趋势。

2.5 堤防工程损毁

堤防迎水面防护措施已实施到位，工程运行状况良好，但背水面水土保持和防护工程未安排实施，部分堤段雨淋沟较多，局部坍塌，大大削弱了堤防的抗御能力。大部分海堤未安排实施防汛道路或路面结构标准较低，不利于组织工程防汛和应急抢险。

3 沿海水利工程常见问题原因分析

3.1 对沿海水利工程耐久性认识不足

在自然条件和水体、大气存在一定污染的环境下，水利工程存在或出现不同程度的混凝土碳化、氯离子侵蚀以及钢筋锈蚀等问题。《水工混凝土结构设计规范》（SL 191-2008）中提出：设计永久性水工混凝土结构时，应满足结构耐久性的要求。沿海水利工程地质条件复杂，工程运行工况恶劣，混凝土结构的耐久性问题更为突出［1］。近年来，通过海堤达标工程建设，对工程耐久性的认识不断加深，但对耐久性总体重视不够，缺乏工程设计使用寿命理念，增强工程耐久性的措施欠缺。

3.2 工程建设设计标准偏低

与一般水利工程相比，沿海水利工程在施工条件和运行环境方面应有更高的要求，但受工程建设前期工作准备、工程建设资金和工程建设工期等多种因素制约，工程建设标准总体偏低。工程设计阶段，工程重点放在了对结构尺寸、高程和强度的设计，而对混凝土的抗冻、抗渗、抗氯离子侵蚀、抗冲磨等耐久性指标提出的要求较少或标准偏低，使得工程耐久性设计先天不足。

3.3 沿海地区环境发生较大变化

沿海地区是工业比较发达地区，特别是近年来沿海化工企业的迅猛发展，大量工业废水从沿海排出，使得沿海水利工程运行环境发生较大变化，从原来单一的海水侵蚀发展到海水、化学共同侵蚀，环境作用等别提高，破坏性更强，对工程耐久性要求更高。从目前工程运行情况看，一些工程原有的设计标准已经不能适应目前工程运行环境，致使混凝土结构和金属结构破坏严重。同时，随着沿海大开发战略的实施，沿海滩涂不断围垦、开发和利用，沿海城市港口的加快建设，对沿海海岸侵蚀情况也将产生一定的影响。

3.4 工程施工质量存在差异

沿海水利工程施工质量总体较好，同时也存在一定的差异。部分工程混凝土表面存在蜂窝、麻面、露子露砂，钢筋头割除不规范等较多质量缺陷。质量缺陷处理不到位，造成缺陷部位混凝土碳化和老化速度较快，结构钢筋在较短时间锈胀，混凝土结构发生破坏。部分工程土方工程质量控制不到位，产生了较大沉降，影响了结构安全与稳定。闸门生产厂家的闸门制造防腐质量也存在差异，在工程运行条件和环境基本相同的情况下，有的闸门门体和防腐涂层腐蚀已经很严重，有的闸门防腐涂层仍然保持良好状态。

3.5 工程运行管理亟待加强

由于多头管理和交叉管理的情况同时存在，致使沿海水利工程不能实施有效管理，相应的管理措施也无法落实，管理能力和力度远远不够。不少管理单位和人员看重工程建设带来的效益，而疏于对工程运行的维护与管理，以致于工程一般性问题和缺陷未能被及时发现和处理，发展成较重的安全运行隐患，加速了工程老化的进程，影响工程正常运行。

4 加强沿海水利工程建设质量管理的几点思考

4.1 提高沿海水利工程耐久性认识

质量是水利工程的生命，工程质量直接影响工程安全运行与效益发挥。工程耐久性是工程质量的重要特征和指标，要进一步树立工程设计和使用寿命理念，进一步提高对沿海水利工程运行环境和施工条件的认识，从工程设计、施工、运行管理等各个环节重视并采取提高工程耐久性的措施，保证工程的设计使用寿命，保障工程安全可靠运行，降低工程管理维修的成本。另外，在提高沿海水利工程耐久性的同时，应充分考虑对工程建设成本和建设工期的影响，保证工程顺利组织实施。

4.2 加强沿海水利工程科学研究

沿海地区水利工程建设应积极开展科学技术研究，研究成果可先在部分工程试点应用，技术成熟可靠后再全面推广应用，以提高工程建设技术含量和工程建设质量。通过对沿海海岸冲刷淤积的定期监测与分析，科学地进行建筑物选址，减少建筑物上下游引河冲刷与淤积，保证工程安全运行。开展软土地基建筑物地基处理优化与上部结构优化设计研究，提高基础的可靠性和结构的安全性。积极开展大体积混凝土温控和高性能混凝土研究，提高混凝土工程耐久性能，同时提高混凝土的工作性能和降低工程建设成本。应积极开展沿海地区金属结构防腐蚀技术研究与成果应用，既要有利于延长金属结构的使用寿命，同时也要有利于正常维护。目前，江苏省部分沿海工程采用的牺牲阳极阴极保护技术对金属结构防腐发挥了重要作用，但同时也对工程运行管理提出了更高要求。因此，大力开展沿海水利工程维修养护技术研究，既要保证维修养护的效果，也要简单便捷，易于一线管理人员尽快掌握和使用，同时也要降低工程运行维修成本。

4.3 提升沿海水利工程设计质量与深度

工程设计是工程质量的基础与前提。项目建议与可行性研究阶段，应根据工程规模和重要性，论证并确定混凝土设计使用年限。应对工程水文地质与运行环境条件进行调查，科学地进行建筑物选址并提出工程耐久性基本要求。工程设计阶段，依据所在地水文地质与运行环境条件，确定所处的环境类别及其作用等级，提出混凝土耐久性指标和结构构造、施工措施、检查维护等要求，并具体提出混凝土抗碳化、抗冻、抗渗、抗冲磨、抗氯离子渗透、抗化学侵蚀等耐久性指标。应对软土地基的不同处理方式进行研究，确定适合工程所在地地质条件的基础处理方式，提出基础工程质量检测与验收的基本要求，控制工程最大沉降量和不均匀沉降量，从而保证结构安全稳定。应按照结构简单和功能稳定可靠的要求，进行金属结构与自动化设计，便于工程管理与维护。

4.4 严控沿海水利工程施工质量

工程施工质量是工程建设质量的重要保证。施工单位应根据工程设计要求与合同约定，制定工程耐久性的施工专项方案，科学进行混凝土配合比设计，保证各项耐久性指标满足设计要求。混凝土工程施工过程中，应保证工程原材料品质，严格按配合比进行施工，加强混凝土模板、振捣与养护等工序质量控制，保证混凝土工程施工质量。对于大体积混凝土和结构重要部位，必要时还应采取温控与耐久性附加措施，防止工程质量缺陷的产生。应加强基础处理工程过程控制和金属结构与机电设备的驻厂16 监造，严格进行基础隐蔽工程验收和机电设备出厂验收，金属结构、机电设备以及工程自动化投入运行前，应进行联合调试运行检验。对工程存在的质量缺陷与问题，应及时处理并备案。对于影响工程耐久性的问题，应进行专项论证并确定处理方案；对于造成永久性质量缺陷的，应明确工程运行期的维修责任。

4.5 强化沿海水利工程运行管理

落实工程有效的运行管理，定期开展维修和养护，可以有效地减缓工程老化进程，甚至改善工程运行环境和提高工程运行质量［3］。要加强沿海水利工程的运行管理，明确管理单位与人员，落实管理经费与措施，加强工程运行管理的检查与考核，落实工程运行管理责任。针对沿海水利工程地点分散、类型复杂、数量众多的特点，积极探索新的运行管理机制，尝试建立专业的维修养护队伍，提高工程运行维护水平。定期对建筑物沉降位移、混凝土耐久性能、金属结构腐蚀、河道滩面冲刷淤积进行监测与分析，及时发现和处理工程运行过程中的问题。工程所处环境条件发生较大变化后，应及时重新评估工程的运行状况，并提出改善工程运行环境和提高工程耐久性的措施。

5.结语

沿海水利工程是江苏省水利工程体系的重要组成部分，发挥了重要的抗洪、排涝、挡潮、防台作用，促进了沿海地区经济和社会的发展。随着沿海大开发战略加快实施，新的一轮海堤达标巩固建设即将实施，迫切需要功能完善和高质量的沿海水利工程体系作为支撑。我们要努力提升沿海水利工程建设质量管理水平，提高工程质量品质，以高标准、高质量的水利工程体系促进沿海地区经济和社会的可持续发展。