水利工程中施工技术探讨论文
(一)
一、土石坝施工技术
1.1料场的规划与布置
在土石坝施工过程中,材料场规划是否合理,将直接影响到工程的质量、进度和成本。对料场进行规划布置需要合理选择位置和高程,同时做好空间规划布置。对土石坝施工材料的储量、生产状况、埋深以及地质特性等进行全面掌握,使土石坝的施工材料质量与数量科学、合理。协调好料场与施工强度、坝体填筑部位变化之间的关系,避免施工时相互影响。保证土石坝料场材料的总储量能够满足坝体总方量的需求,同时还应该满足施工过程中土石坝的强度要求,使土石坝的施工质量得到根本保证。
1.2土石料的加工
土石坝施工之前,需要对坝体所需的土石料含水率进行检测,并合理控制其含水量,从而保证土石坝工程中所使用的材料能够完全符合标准,而且要保证施工填筑时土石料的含水率在最佳含水率的±2%左右。在土石料加工过程中,可采取烘烤、掺料、翻晒以及自然蒸发等多种加工方法,来降低的土石料的含水量。但是当土石料的含水量过低时,可在土石料的开挖、装料、运输等过程中,采取对土石料加水的方法来提高土石料的含水量。
1.3坝基与岸坡的处理
对坝基、岸坡以及铺盖地基进行清理时,首先需要将坝基、岸坡能及铺盖地基上的树木、杂物、草皮、乱石或者其它构筑物全部去除并做好平整工作。对水井、泉眼、地道以及洞穴等进行全面的处理。采用人工清理的方法将坡面及局部松散浮渣清理干净,在黏土心墙范围内,回填上标号较低的混凝土,在其它低洼部位回填上新鲜的石渣,回填时采取分层回填的方法。将水塘、洼地等进行全部清理平整,然后再进行分层回填与压实,对整个土石坝的坝基填筑材料进行碾压,直到压实到设计要求强度。
1.4压实
在土石坝施工过程中,土石料的压实质量是工程的关键。土石料的压实质量与土料的性质、颗粒的组成、含水量以及压实施工等众多因素有关。同时土石料的压实效果还容易受到土料颗粒的直径大小影响,土料的颗粒越细,其空隙比就越大。而土料的含水量是影响压实度的重要因素,土料中含水的矿物分散越大,其压实的难度也就越大,所以一定要控制好土料的含水量及其中含水矿物的含量。
1.5填筑
土石坝施工时工种较多,且工作面较为狭窄,机械设备种类也较多,施工时为了保证填筑施工质量,需要制定出完善的施工组织规划。通常情况下,为了实现土石坝的快速施工,往往采取流水线的作业方式,这样不仅可以避免因坝面作业特点,对坝面施工过程造成干扰,也能有效保证施工的进度。另外,为了提升土石坝的施工速度,控制好施工边界,在进行防渗土料与反滤过渡料填筑时,通常选择先砂后土的施工顺序。可以利用自卸车在堆石体填筑过程中进行卸料,自卸车的卸料方法可采用后退法或进占法,然后利用推土机将其摊平。
二、施工技术控制重点
2.1做好基础处理工作
在水利工程中大型土石坝项目较多,所以对坝基的承载力以及基础的防渗能力要求都较高。土石坝施工之前必须做好基础加固及其它处理工作。尤其是在深覆盖层上进行土石坝修筑时,由于基础工程量较大,且存在很多不可预见的因素,所以往往需要采取必须的处理措施,如防渗墙、振冲、帷幕灌浆以及固结灌浆等综合处理措施。
2.2合理进行坝面分区
由于土石坝的体型较大,所以需要做好坝面分区工作。通常土石坝的施工工序分为铺料、摊铺、洒水、压实以及质检等。在坝面分区作业过程中,防渗土料的施工应该根据填筑要求以及实际情况,来合理划分。也可根据机械设备及填筑情况来进行及时的调整。
2.3结合部位的施工
在土石坝工程中,坝体中的防渗材料会与地基、岸坡及其它建筑边界结合。而施工时还需要设计一些纵横向的接坡、接缝,来满足施工导流、分层填筑等工艺的要求。对于稳定性薄弱的结合部位,施工处理技术要求就会很高,且工序也较为复杂,质量也不容易控制。如果接坡、接缝过多,还有可能减慢坝体的填筑速度,影响机械的施工进程。因此,在结合部位施工时,应该采取成熟可靠的技术措施,提高质量的控制力度,全面保证施工质量。
三、结论
在水利工程中,土石坝的施工质量容易受到多种不同因素的影响,其施工质量的好坏决定了水利工程能否平稳、有效运行。因此在水利工程施工过程中,应该运用丰富的施工经验,借鉴成熟的施工技术,精心设计、严格施工,从而保证土石坝能够高效、持久运行。
作者:郭强 单位:巴州水利水水电勘测设计院
(二)
一、混凝土衬砌渠道及其渗漏原因
在水利工程建设中,存在着许多不确定因素,加上施工技术的影响,很容易出现坍塌事故,破坏工程的质量,衬砌渠道则是为此而设置的一道安全防护结构,对保护水利工程的安全意义重大。衬砌材料通常会选择混凝土,能够有效地防止渗漏水现象,进而达到节约用水的目的。衬砌渠道之所以会出现裂缝,原因主要有以下几点:
1.1基础处理不当
在衬砌渠道建设中,基础处理工作尤为重要,因基础多是土基和砂砾地基,稍有不慎,极有可能会引起渗漏。实际修建时,针对不同的地基,施工人员往往缺少具体考虑,选择的方法不恰当,而且态度不认真,没有严格按照规定程序进行操作。因达不到质量要求,很容易发生沉陷位移,进而出现渗漏。
1.2支模出现偏差
在混凝土浇筑过程中,模板主要起成型和支撑作用,意义十分重大。在衬砌渠道的修建工作中,钢模板和木模板是较为常用的两种材料,任何一种在安装时都必须严格按照设计图纸进行,保证测量放样符合图纸要求,如遇特殊情况,还应在支模中增加控制点的设置,便于以后的检查。一旦模板安装时出现偏差,发生严重的扭曲变形,与相邻模板拼接的高差超出了允许范围,极有可能会引起渠道渗漏。
1.3衬砌材料质量不过关
因混凝土是衬砌渠道的主要材料,组成混凝土的原材料质量就显得无比重要,主要包括水泥、水、骨料、石子及外加剂等,材料整体的储存环境,水泥的性能、强度等级,砂石骨料的粒径、杂质含量,混凝土的配料比例等,都有严格的限制,某一环节出现失误,都有可能带来严重后果。
1.4n浇筑过程失误
混凝土浇筑过程万分重要,直接影响着衬砌渠道的修建效果,完整的过程通常包括备料、入料和振捣三个环节。为了保证浇筑的质量,避免渗漏问题发生,在每一个环节都应把好质量关,加强对运输、浇筑等过程的质量监管,尽量减少失误,减少渗漏的发生率。
二、混凝土衬砌渠道的防漏措施
2.1地基处理
地基处理是衬砌防漏的基础工作,意义十分重大,必须加强重视。一般说来,要结合工程实际状况对放样尺寸进行严格的设计,然后进行准确放样,为下一步操作打下基础。放样工作结束后,即可进行开挖,通常有机械开挖和人工开挖两种。土方开挖往往要优先进行,只有如此,才能有效保证地基土的强度不会降低,同时可避免冬季施工带来的不良影响。在某些开挖过程中,可能基础异常坚硬,但容易发生松动,这就要求在施工开始前就将其进行彻底清理,然后才能进行回填、整平、夯实等操作。受诸多因素影响,施工过程可能会遇到特殊情况,使得开挖或回填工作和设计不符,误差较大,此时应使用多次修坡的方法。当削坡过量时,需及时和现浇同标号的混凝土填充,禁止用浮土回填。
2.2模板工程
模板是一种重要的辅助工具,在混凝土浇筑中主要起成型和支撑的作用,对其质量也有一定的保护作用。水利工程中的模板材料以钢、木为主,为起到良好的防渗效果,通常会选择钢模板,其散热性比较好。关于模板的安装,应保持其稳定,为避免出现滑动现象,地基必须稳固,模板的支撑面积要适合,拼装保持良好的平整性和严密性,可有效避免因位移引起的漏浆。在诸多因素的影响下,模板安装难免出现偏差,但差值必须控制在允许范围内。此外,应熟悉木模板和钢模板的允许偏差范围,对相邻混凝土衬砌施工的整体性做详细的考虑,以缩短施工时间。
2.3材料选择
水利工程的规模不断扩大,工程数量也日益增多,衬砌渠道多采用的是混凝土,这就不可避免地会出现渗漏问题,对工程质量,甚至周边人们的生命安全构成威胁,若要防渗,必需选择合适的原材料。混凝土的原材料主要有水泥、水、细骨砂、石子和外加剂,根据水利工程的具体规模,以最为恰当的比例将这些原材料互相搭配混合,然后是搅拌、振捣等操作,待混凝土成型之后,再开展养护硬化工作。在实际修建衬砌渠道时,水泥的选择需按照设计图纸和具体需要做综合考虑。热硅酸盐水泥和地热矿渣水泥,因为都具备较低的水热化值,被选择使用的几率很大,而且,在选择时,应保证水泥的细度有所降低;骨料通常分作粗细两种,一是粗骨料,可相应的加大其粒径,在实际施工时,粗骨料一般都是粒径在5mm-40mm的石子,含沙量应控制在1.5%以内,对碎石针片状颗粒含量的控制如上;二是细骨料,尽量采用中砂,因为中砂较为干净,并且含沙量低。有时为增强混凝土的强度,需掺加定量的粉煤灰,在其构成中有一些特殊物质,能够和水泥发生相关反应,代替其部分的活性来源,进而能对混凝土的内部进行优化,使其反应后的密度有所提高,从而减小一定的收缩值;除此之外,加入适量的膨胀剂、减水剂等,在促进混凝土硬化的同时,能够有效降低其开裂频率。如加入适当的减水剂,可起到节约水或节约水泥的作用,从而改变混凝土的性能。而加入适当的膨胀剂,则能产生预压应力,与固有的拉应力相抵消,在一定程度上也能减少裂缝出现的状况。
2.4加强建筑质量控制
在基础面和施工裂缝的处理工作结束后,便可进行混凝土的浇筑,浇筑之前,必须保持基础面的平整干净。浇筑过程中可能会出现漏浆现象,对此可先浇低标号的混凝土作为砂砾地基,如果是土基,需要先铺设碎石,待用湿砂覆盖并进行压实后,方可浇筑混凝土。如果遇到水平和垂直结合缝,为给灌浆提供方便,必须对其进行彻底清洗。因浇注方式多种多样,需要结合混凝土的特征来做适宜的选择,如果混凝土较厚,应该选择分层均匀的浇筑方式,确保混凝土施工的均匀性,在分层浇筑的过程中,施工人员要严格把控施工质量,避免混凝土表面出现过度泛浆的状况。
三、结束语
水资源是人类赖以生存的基础,而水利工程能够通过对水的合理调节配置为人类造福,必须保证水利工程的质量。针对衬砌渠道建设中出现的渗漏现象,应加以重视,把好每一个环节的质量关,控制渗漏发生率,以达到节约水资源的目的。
作者:郭勇建单位:江西中水建设工程有限公司
(三)
一、防渗面板的施工
1、清理作业面
在对作业面进行清理的过程中,一般会使用人工清理的方法进行施工,在清洗的过程中,可以使用高压水枪对作业面进行清洗,在作业面清洗干净后,对其清洁效果进行检查,确保施工面所有的裂缝都被清洗干净,施工面不存在松动的岩块等情况。对施工面检查完成后,就可以对旧混凝土面板进行凿毛操作了,为了保证施工的质量,要安排专人对施工过程进行监督。
2、进行测量放线作业
在进行施工的过程中,要先将点线标记出来,并使用全站仪将坐标测量出来,对位置进行记录,测量完成后,要制作出详细的测量报告。
3、制作和安装钢筋
在制作钢筋的过程中,要根据图纸的设计选择符合规定要求的钢筋,要保证所选钢筋的直径、种类、钢号和水利工程规定的强制性标准符合,为了确保钢筋的质量,要对运入施工现场的钢筋进行检查。为了保证施工的质量,在对钢筋进行加工前,首先要对钢筋表面的锈皮、污渍等进行清除。钢筋加工结束后,把钢筋运送到施工区域,并使用塔吊将钢筋运输到施工面,然后对钢筋进行焊接和绑扎作业。因为在安装钢筋的过程中危险性比较高,为了确保施工的质量和施工的安全,作业人员要严格按照规定的要求进行施工。
4、制作和安装模板
在对模版进行制作的过程中,一般在工厂中使用胶合面板木模版系统来进行模版的制作,在安装拆卸、修补模板的过程中,要尽可能选用和模版相对应的钢质脚手架。为了保证脚手架的稳定性,在对大坝上游进行施工的过程中,脚手架的高度每升高一层,就需要对模版拉杆和脚手架进行焊接,脚手架的具体高度是根据实际的施工情况来决定的,在对脚手架进行拆除的过程中,要按照自上而下的顺序进行拆除,拆除完成后,要将模板上的拉杆割掉后才可以对混凝土面板进行修补作业。
5、运输和制配混凝土
通常情况下要在拌合站内进行混凝土的制配作业,并使用自卸车对拌合好的混凝土进行输送。考虑到混凝土在运输的过程中很容易产生离析的情况,所以在运输过程中工作人员要尽可能的保证混凝土的均匀性,每间隔一段时间对就要对混凝土进行一次搅拌,搅拌时间可以根据实际情况来确定,要在混凝土运输到施工现场前,对混凝土的质量进行充分的保证。另外混凝土的配料问题也是混凝土制配过程中经常遇到的问题,在进行混凝土配合的过程中,要严格按照设计的要求的配合比例进行混凝土的配合,在使用机器对混凝土进行搅拌时,搅拌量要根据机器的实际情况来确定,尽可能避免搅拌量过高损害搅拌机的情况出现。在混凝土进行配比的过程中,骨料、水泥、混合料等主要材料,要以千克为单位进行计算,其余的外加剂容易按照体积为单位进行计算,比如水、外加剂溶液等。为了可以满足规定的的稳定性和强度,要将材料的使用偏差控制在规定范围中。要对骨料中水的含量进行严格的控制,通常情况下,在对防渗面板进行施工时,为了可以保证效果最好,砂中水的含量要控制在6.5%。可以使用湿掺和干掺两种方法使用外加剂,详细的使用量要根据实际的施工情况来进行确定。
6、防渗面的养护技术
当混凝土的强度足够对抹面进行抵抗时,就可以开始混凝土的表面的养护工作了。为了保证防渗面的'施工效果,防渗面板养护的时间要控制在半个月以上。混凝土的浇筑作业施工完成后,要将防渗面的温度始终保持在65℃左右。不允许出现养护温度低于0℃以下的情况。要使用覆盖膜对防渗面板表面进行覆盖,拆模后立即对混凝土表面进行洒水、浇水,保持混凝土表面的湿润。另外需要注意的是,如果在夏季施工,要尽量避免阳光对新浇筑的混凝土进行暴晒,定期的对混凝土表面进行洒水,保持其湿润性。
二、防渗面板的抗裂措施和温度控制
在夏季进行大坝防渗面板施工的过程中,空气的湿度比较高,温度也比较高,在浇筑完成后很容易出现面板开裂的情况,此时就需要注意下面几个方面,具体为:
1、因为防渗面板在施工的过程中,断面非常的大,对混凝土的抗裂水平要求相对来说也比较高,为了提高混凝土的抗裂能力,在混凝土配比的过程中,对塌落度和水灰比进行适当的降低。要按照规定标准对混凝土的搅拌时间进行控制,要保证原材料计算过程中的准确性,同时还要使用高效减水剂或者引气剂来对混凝土中的水分进行彻底的清除。
2、要避免骨料在阳光下暴晒,可以将骨料放入到搭建的遮光棚中,如果骨料的温度过高,要及时对骨料进行降温,一般骨料的堆放高度在7cm的时候,骨料内部的温度比较容易控制,在实际操作的过程中,还要根据地方的湿度和温度对骨料的温度进行控制。
3、如果在夏季进行浇筑作业,考虑到中午温度较高,施工难度大,应该在早上和晚上进行浇筑作业。
4、使用车辆运输混凝土的时候,为了避免混凝土受到温度的影响升温过快而无法继续使用,要对运输车辆进行隔热处理。
5、在对混凝土进行养护的过程中,为了保证混凝土防渗面的施工质量,使防渗面的耐久度、稳定性和强度都符合规定标准,要将出口温度控制在9~13℃之间,混凝土浇筑温度控制在11~23℃之间。为了保证浇筑的质量还要对混凝土内部的温度进行控制,在混凝土浇筑完成后,要保证浇筑面的湿润性,为了控制拆模后混凝土温度的稳定性,要对浇筑后的混凝土进行加盖处理,要保证温差在24℃以内。
三、纤维混凝土的合成技术
在进行纤维混凝土的合成过程中,首先要保证合成纤维的均匀性,尽可能选择单位体积含量大、直径细的纤维作为合成材料,要注意材料和纤维之间的配合性,一般来说纤维的长度随着粗骨料的颗粒直径的增加而增加。在混入纤维的过程中,不允许进行人工搅拌,首先对水泥、砂石、水进行搅拌,搅拌均匀后,再将纤维放入到搅拌料中,搅拌时间超过混凝土搅拌时间2min左右即可。在混合料中加入减水剂和引起剂来对拌合物的和易性进行改善。搅拌完成后,要在半个小时内将纤维混凝土运输到施工场地。为了更进一步的对裂缝问题进行预防,施工单位还需要对施工现场的管理力度进行提升。
四、结语
大坝防渗面板作为水利工程中一个非常重要的施工环节,对水利大坝的质量有非常大的影响,在施工的过程中,要严格按照规定的施工技术标准进行施工,及时对施工完成的混凝土面进行养护工作,要对混凝土的搅拌温度和施工温度进行严格的控制,另外施工方还需要加大施工现场的管理力度,提高工程建设的管理水平,从而来保证水利工程大坝防渗面板施工的工程质量。
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