时间:2023-07-18 17:24:31
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇水电施工工艺要求,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】水利水电工程;防渗处理方法
近年来,我国水利水电工程快速发展,建设规模越来越大,这对于工程项目的稳定性和安全性提出了更高的要求。渗漏问题是水利水电工程施工建设面临的一个主要问题,如果防渗处理不到位,必然会影响水利水电工程后期的运行使用,甚至引发各种安全事故,因此应高度重视水利水电工程防渗处理问题,积极采用各种先进的防渗处理技术,提高水利水电工程施工质量,保障水利工程建筑物使用的安全性。
一、水利水电工程渗漏原因分析
1、施工设计不合理
水利水电工程施工之前,施工单位没有对施工周围的地质、水文、地形地貌等情况进行全面勘察,资料收集不全面,编制的防渗处理方案与实际地质情况不符,施工组织设计方案不符合实际的施工要求,在施工建设过程中频繁进行设计变更,不仅影响了水利水电工程施工进度,而且给水利水电工程埋下很多质量隐患,导致水利水电工程投入使用以后出现各种渗漏问题,甚至引发溃坝和溃堤等重大险情[1]。
2、 防渗处理不到位
水利水电工程施工建设过程中相关施工单位不重视防渗处理,由于水利水电工程的特殊性和复杂性,施工过程中必须结合场地的实际情况,选择合适的防渗技术,对容易出现渗漏问题的堤坝区域进行专业的防渗处理,但是实际的施工过程中一些施工单位为了加快施工进度,没有严格按照水利水电工程施工设计要求,岩体堤坝和砌体防渗处理不到位,施工工艺和技术不规范,导致水利水电工程投入使用后出现渗漏问题。
二、水利水电工程防渗处理原则
1、预防为主
为了保障水利水电工程良好的使用性能,应结合施工现场的实际情况,仔细分析水利水电工程的渗漏原因,总结成功经验,坚持预防为主、防治结合的原则。在工程建设初步设计时,充分考虑地质条件、水文和气候变化、施工工艺、重力荷载等因素的影响,结合工程实际情况,对水利水电工程进行严谨细致地防渗研究,编制科学合理的施工组织设计和防渗处理方案,保障水利水电工程防渗效果。
2、 综合防治
造成水利水电工程渗漏的原因有很多,且各个工程的水文地质条件、施工环境、投资大小都不尽相同,仅仅依靠一种防渗技术很难达到较好的防渗效果,因此应坚持综合防治的原则,根据工程施工实际,在水利水电工程施工过程中采用多种不同类型防渗处理方法,对容易发生渗漏的区域进行专业渗漏处理,从多方面同时入手,齐头并进[2],有效防止水利水电工程渗漏问题。
三、水利水电工程中的防渗处理方法
1、合理设置防渗墙
(1)链斗法成墙
水利水电工程施工过程中采用链斗法成墙施工工艺,利用链斗式开槽机进行土体施工。施工作业时在水利水电工程施工现场将排桩放置到一定深度,在排桩位置利用开槽机进行施工,一边保护水利水电工程墙体一边进行土体作业,最后对墙体进行混凝土浇筑施工。链斗法成墙施工工艺适合施工现场是沙土土质、黏土土质的水利水电工程,如果施工现场地质土层中砂砾含量小于35%,通过应用这种施工工艺可以获得较好的防渗效果。在使用链斗式开槽机时,开槽深度约10~15m,宽度约10~60cm[3],结合链斗式开槽机的施工作业效率和施工现场土质情况,确定是否适合采用成墙施工工艺,防止盲目进行链斗法成墙施工导致水利水电工程出现渗漏问题。
(2)射水法成墙
射水法成墙施工工艺通过射水枪的高压水流来切割水利水电工程施工现场的土体,水利水电工程施工过程中如果采用这种施工工艺,应注意对切割完成以后的土体墙壁及时使用水泥浆液进行保护,然后再对墙体进行混凝土浇筑施工,形成牢固的防渗墙。射水法成墙施工工艺产生的防渗墙深度约30m,厚度约0.5m,并且这种墙体具有良好的垂直性,施工操作设备比较简单,成墙以后可以发挥良好的防渗效果。
(3) 锯槽法成墙
锯槽法成墙施工工艺主要是对水利水电工程施工现场的先导体土体利用锯槽刀进行切割,结合施工场地土体实际情况来确定合适的切割速度,通常情况下,锯槽刀切割速度应控制在0.8~1.5m/h,然后将切割下来土粒及时清理干净,对切割墙体使用水泥浆液及时进行灌注施工,防渗墙厚度可达20cm。锯槽法成墙施工工艺应用过程中,锯槽机设备操作使用比较复杂,但是其成墙施工效率比较高,可以实现较高的防渗漏施工质量。
(4) 水泥土深层多头搅拌成墙
水泥土深层多头搅拌成墙施工工艺主要是在水利水电工程施工现场设计多个相互连接的强桩,施工作业过程中使用搅拌机进行多头钻地,快速搅拌土体和泥浆,形成可以稳定支撑墙体的柱体。这种施工工艺的成墙深度可达20m,成墙抗压性能大于0.4MPa,其施工造价较低,施工现场不会产生粉尘污染,施工操作比较简单,适合应用在沙土土质、粘土土质的水利水电工程中[4]。
2、 喷浆施工技术
(1) 土坝坝体劈裂灌浆
水利水电工程在实际运行过程中很容易受到建筑分力的影响,通过科学合理地利用分力,可以有效提高水利水电工程的牢固性和稳定性。土坝坝体劈裂灌浆施工工艺主要是根据水利水电工程的分力分布情况,有针对性地进行防渗处理,按照水利水电工程分离轴线情况,利用灌浆喷射压力劈裂,使用特定的水泥砂浆进行灌注施工,形成牢固稳定的防渗漏墙体,并且及时堵塞分力产生裂缝,保障水利水电工程的使用性能。若水利水电工程内部存在贯通分力轴线,要对整个轴线进行灌浆施工,有效强化水利水电工程的防渗漏能力和稳定性。
(2) 高压喷射灌浆
高压喷射灌浆施工工艺是指对地面和水利水电工程之间的衔接区域进行高压浆液喷射,使水利水电工程、高压喷射浆液和地面相互渗透构成一个完整整体,发挥良好渗漏作用。结合水利水电工程施工场地实际的地表结构,优化和改进高压喷射灌浆施工工艺,例如对地表结构比较完整区域可以采用定喷方式,达到良好的防渗效果。
结束语:
水利水电工程承担着调配水源、灌溉、防洪等任务,对于地区经济发展和人们日常生活有着重要影响。通过分析水利水电工程渗漏原因,采用科学合理的防渗处理技术,加强水利水电工程防渗施工管理和控制,保障水利水电工程良好的使用性能,延长使用寿命,从而推动我国水利水电工程可持续发展,保障水利水电工程运行安全。
参考文献:
[1] 余英.水利水电工程中防渗处理施工技术探究[J].城市地理,2015,06:30-31.
[2] 尹家来.水利水电工程中防渗处理施工技术[J].科技创新与应用,2015,30:209.
[3] 主秋丽.试述水利水电工程中防渗处理施工技术[J].科技与企业,2014,15:273.
关键词:水利水电工程;现浇混凝土护坡;施工工艺
大坝施工质量对水利水电工程施工质量有着至关重要的影响,因此大坝施工工艺的选择异常重要。现如今混凝土护坡现浇施工工艺经常被应用在大坝中,为大坝发挥拦截以及蓄水功能起到了积极的作用。
1水利水电工程大坝混凝土护坡现浇施工工艺
1.1施工基本步骤。首先,制作模板;其次,安装模板,在此基础上铺上一层砂砾石垫层;再次,将混凝土运输到制定地面,依照有关要求进行搅拌、平仓与振捣,而后开始进行抹面施工,将所应用的模版完全的拆除掉;最后进行必要的养护。
1.2制作与安装模板。大坝施工过程中既需要横向模板,也需要纵向模板,横向模板通常情况下应用的是6mm钢板,而纵向模板则应用的是12槽钢板,当然依据水利水电工程大坝不同情况,横纵向模板制作所使用的钢板规格会有一定的差别。若混凝土板宽度未能超过10cm,每一层混凝土板施工出现偏差的可能性非常大,所以在制作横向模板时长度必须控制在1m之内。安装模板时,需要依照施工放线规定的具置进行安装,同时要保证板缝顺直。安装人员要格外重视第一层混凝土护坡模板安装,按照预先设计好的层数来明确模板安装的具置。
1.3做好砂砾石垫层的铺设工作。坡面土工膜铺设得到多方面验证达到合格状态后再进行铺设,这样才可以保证土工膜不会因为日光照射而呈现出老化态势,以此影响垫层铺设工作的有效开展。如果护坡长度比较长,施工人员就不能直接应用锹铺设垫层,需要预先将布袋往下运输,以便将其中的原材料直接运输到既定位置,而后再应用锹来进行平整完成垫层铺设工作。等到模板验收达到合格标准后,施工人员还需要应用刮杠来打平垫层,以便能够保证模板底部垫层平整度,确保混凝土厚度处在适宜的状态中。施工人员要将垫层进行湿润处理之后,才能够现浇混凝土,这样混凝土在浇筑的过程中就不会产生垫层吃浆的问题。
1.4混凝土施工具体环节。1.4.1搅拌混凝土。一般情况下,搅拌混凝土应用的都是集中搅拌的方法,通常是在交通便利并且处于工程中间处确定一个搅拌点。搅拌之时,施工人员要对每日所需现浇混凝土板的数量进行了解,以便能够满足工程需求。在混凝土搅拌处还需要设置拌和装置,至少要两套,以此实现满足于同时生产的要求。搅拌点还应该准备精准的骨料计量设备,以此保证混凝土配合比正确。通常而言,混凝土原材料允许出现偏差,但是偏差不能超过2%水泥,粗细骨料也应该控制在3%之内。另外,还需要设立混凝土实验室,以此保证混凝土搅拌的整个过程不存在任何的偏差。1.4.2混凝土运输。为了确保混凝土在运输过程中不会出现离析、漏浆等不良现象,混凝土的运输方式主要采用混凝土罐车运输。混凝土到达施工现场后主要采用溜槽将混凝土实时运输至各个浇筑部位,溜槽是以大约4mm后的铁板制作的,其半径大约在30厘米左右,骨架属于1.5寸的钢管钢衍架。溜槽的底部有两个小车轱辘,在浇筑混凝土时可以使用小车轱辘在底部的混凝土板上以及干砌石固脚上自由行驶,然后利用罐车上的支架将溜槽拖吊起,最终把混凝土直接放入到溜槽内,让溜槽与混凝土罐车同时匀速前进。混凝土罐车运输方式相比较传统的运输方法具有很多优点,它能够减少人力,提高工作的效率,还降低了施工的成本。1.4.3混凝土振捣。混凝土的振捣主要是采取手持式的振捣棒插入振捣,振捣的过程要严格控制在不影响垫层的前提下进行,其插点的间距要保持在30cm以内,禁止出现过多振捣及漏振的现象。混凝土振捣过程要检查是否走模,若出现偏差要在混凝土初次凝结之前及时校正完毕。施工现场用的都是自发电,发电机安装在四轮小车上,用以混凝土罐车一起同步前行,为了减少人工的劳动力,可以将溜槽固定在振捣电机上。1.4.4混凝土抹面。混凝土的抹面过程是在振捣结束后的程序,以拉板对混凝土的表明进行拉抹,以模板高度大约为1~2mm的标准将混凝土面进行抹平,待混凝土初步凝结以后再实施第二次的抹面工作,将平整度保持在2mm以内即可。1.4.5模板拆除。模板的拆除首先要考虑到横向钢模板两侧会存在有混凝土,当混凝土初步凝结以后要进行横向模板拆除,其拆除方法为垂直向上操作,以确保缝隙清晰和顺直。而纵向模板的拆除条件要在其混凝土的强度达到设计强度的百分之十,同时要保证在拆除时混凝土不出现损边、掉角的问题。1.4.6混凝土养护。12个小时以内要对浇筑后的混凝土使用养护剂进行有效养护,传统的坡面养护方法主要是覆盖薄膜等进行养护,但是这种方法存在着很多问题,造价高且不保险,如采用草帘以及草袋片等网状材料进行养护,其具有干燥快、水分保持性低的特点,使得坡面的养护若没有得到及时和充足的水分喷洒时,就会产生坡面干燥缺氧。
2水利水电工程大坝护坡现浇施工质量控制要点
第一,质量控制人员必须对水准点与平面位置所使用的控制网进行有效的审核,以此确保水准点准确不产生任何的偏差,而平面位置在指定的范围内不产生误差;第二,原材料性能质量对工程质量有着直接的影响,因此在原材料进入施工场地之前,质量控制人员必须对其进行检查的检查,尤其是要查看合格证件,只有材料检验完全达到合格标准后才能够允许其进入到施工场地中;第三,混凝土配合比必须依照有关预先制定的规定进行,以便能够确保混凝土模板各项参数都满足要求;第四,模板安装以及拆除过程中都要格外注意,避免产生质量问题;第五,混凝土养护工作要在第一时间展开,并且保证执行到位。
3结论
综上所述,可知水利水电工程大坝混凝土护坡现浇施工工艺的应用效果非常好,既能够缩短护坡施工工期,还能够提升施工材料的使用率,大大降低了护坡施工成本。总之,此种施工工艺有着非常好的发展前景,施工人员在日常的施工中要加以认真总结,不断的改进创新该工艺,以便其在水利水电工程中得到更好的应用。本文是笔者多年经验的总结,仅供参考借鉴。
参考文献
[1]高媛.混凝土护坡的施工方法分析[J].中国高新技术企业,2013(4).
[2]赵兵,王爱芳.浅析混凝土护坡设计与施工[J].江西水利科技,2011(3).
[3]刘树良,张金晓,卢新.现浇混凝土护坡易出现的问题及防治措施[J].水利建设与管理,2004(3).
[4]李光华.大浪淀水库混凝土护坡存在的问题及防治措施[J].河北水利,2004(4).
关键字:渗漏、措施、方案、设计、压力
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
水利工程常出现的工程质量问题包括坝体、坝基渗漏、渗透破坏问题;由于原有防洪级别较低,现在工程不能满足抗洪防洪的要求;由于材料、以及施工工艺等问题,现有的水利工程的损坏,不能正常运转。本文就水利工程出现的渗漏原因进行了分析,并提出了常用的解决渗漏问题的施工措施,希望对大家的工作有一定的指导作用。
致使水利工程出现渗漏的常见原因
水利工程渗漏的一般原因是防洪级别低、水利工程设施保养不到位、设施老化严重、周边环境差对设施的污染、侵蚀等。这些问题会对水利工程正常运转造成威胁,影响周边居民的安全、造成资源的浪费,所以在工程设计以及施工过程中,要制定行之有效的方案和应对措施,这样才能保证工程的质量。
水利工程防渗漏的措施分析
解决渗漏的灌浆方案
目前应用较早、应用的也比较成熟的技术就是灌浆技术,它是把浆液通过压力填充在地层的孔隙或者裂隙里,从而达到阻断渗流的目的,主要可以有效降低渗流对土壤或者构筑物的水力坡度作用。长江的灌浆技术包括土坝坝体劈裂灌浆、高压喷水方法灌浆、卵砾石层防渗帷幕灌浆、控制性灌浆。
1.1、土坝坝体劈裂灌浆
土坝坝体劈裂灌浆是用一定的灌浆压力,把坝体沿着轴线方向劈裂,同时灌注满足设计要求的泥浆,这样会形成一道坚固的泥墙,从而堵住漏洞、堵住裂缝、切断软弱层,同时提高坝体的防渗能力,并通过浆和坝互压、湿陷,使坝体内部应力重新分布,提高水利工程坝体的变形稳定能力。在水利工程中可能发生渗漏的地方,利用此种灌浆方案,一般应做全线的劈裂灌浆。
1.2、高压喷水方法灌浆
高压喷水方法灌浆是在喷射管的孔内利用高压射流冲破土体来进行,在灌浆过程中要先进行布孔然后再进行钻孔,将喷射管放在包含风管、水泥管和水管的管内。这种施工工艺会根据所处的位置,与整个工程很好的结合在一起。在使用的过程中,可以根据地形的要求采取定喷、摆喷及旋喷等方式,这种工艺投资少、效率高、原料多、设备广、防渗效果好。但这种工艺对地质的要求较高,使用的器具也相对较多,而且对施工人员的技术要求很高。
1.3、卵砾石层防渗帷幕灌浆
卵砾石层防渗帷幕灌浆一般是先把粘土中添加少许水,拌合成符合设计要求的混合浆液进行灌浆。卵砾石层防渗帷幕灌浆难以形成自立的钻孔,所以一般会选用循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。受地质因素影响,在不能有效控制浆液的填充范围或者未达到相对较高的防渗标准的工程,常需采用三排以上灌浆孔。目前,卵砾石层防渗帷幕灌浆一般作为补充的勘探手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确针对发生集中渗漏的部位,通过少量的灌浆液体使渗漏问题得以解决。
1.4、控制性灌浆
控制性灌浆是通过对浆液压力和流量的控制来进行的,是一种改进型灌浆工艺,是在保证工程质量和施工效果的前提下,对灌浆范围进行有效的控制,是对传统灌浆工艺的调整,可以节约施工时间和资金的投入。
解决渗漏的防渗墙方案
防渗墙一般要求墙体厚度小、柔性强、渗透系数低、耐久性好。根据水利水电工程项目的不同的具体情况,防渗墙施工工艺一般会有射水法、倒挂井法、薄型抓斗、链斗法、多头深层搅拌水泥土。
2.1、多头深层搅拌水泥工艺
多头深层搅拌水泥工艺是搅拌桩机一次多头钻进,通过搭建水泥桩形成防渗墙。本法具有成本低,施工简单,可以一次钻进很多孔中实现水泥浆的搅拌等特点。这种方法要求抗压强度不小于0.3Mpa,多用于沙土、淤泥和砂砾层等地质中。
2.2、链斗法施工工艺
链斗法通过链斗式开槽机排桩,然后再用链斗旋转取土,在操作的过程中,要保持排桩和墙有一样的深度,排桩必须斜放。一边用开槽机挖沟,一边用泥浆进行护壁。要控制好开槽的宽度和深度,链斗法在沙土和砂砾石底层中的应用比较广泛。
2.3、射水法施工工艺
射水法施工工艺不仅所用的设备比较多,对技术也有较高的要求。通过利用造孔机成型器内喷射的水流对土层进行切割。在切割过程中通过泥浆进行护壁,通过成型器反复形成槽孔,再将混凝土注入槽孔内部。利用这种方法形成的防渗墙厚度较薄,但对防渗墙的厚度要求很深,射水法施工工艺广泛应用于砾土、粘土及砂砾石地层中。
2.4、锯槽法施工工艺
锯槽法施工工艺首先要用锯刀以稳定的速度向前移动开出导孔,在出现导孔后,将多余的土切割出槽外,并用搅拌配合好的泥浆进行护壁。锯槽法施工工艺可以节省工程所用的时间,提高工程的质量,并且成墙深,质量比较牢靠。在进行混凝土的建筑时,可以在混凝土中加一些防渗漏的添加剂,保证工程质量,这种方法适用于沙土和粘土等。
地质情况为软弱土层的水利水电工程防渗技术
一些水利水电工程坐落在复杂地质条件下,比如有的地下基层为软弱的受力地质情况。此时的渗漏情况就非常容易发生,为减少此种情况的发生,加固软弱地基的施工工艺应运而生,此种方法可以适用于各种类型的水利工程中,大大保证了水利工程的施工质量。
软弱地带的土壤一般粘性大、土隙间空隙很大、地质松软,很容易变形,所以在进行水利工程建设过程中,要加强软弱土壤的处置工作,做好防渗措施。在水利工程施工前,运用调绘、钻探等手段对施工当地的地质情况进行勘探调查,研究分析当地的地质资料,包括对路段的地形、水文和气候等资料,找出松软土层的成因和类型,针对松软土层采取相应的措施。在调查的过程中,要确定软土层的分布厚度、密度、以及土层的物理学性质,并根据工程特点采取适当的处理措施。通过以上工作得出来的数据,进行必要的防渗漏控制,减少渗漏情况为工程带来的损失,以及对人民的生命、财产安全造成的伤害。要解决好工程的安全隐患,把防止渗漏作为工程建设的重点内容,在建筑底部做好防渗材料的填充,增加工程的防渗漏能力。除了使用防渗漏覆盖层,还可以通过延长渗径来减少损失,还能增加坝基的使用期限。
综上所述,通过对水利工程防渗漏的施工工艺的分析,让我们对防渗漏有了更深层次的了解。水利工程的防渗漏在工程建设中具有极其重要的地位,防渗漏工作到位,不仅能减少工程的险情,还能保护人民的生命财产安全,所以在工程建设中更应该重视。
参考文献:
关键词:外掺;Mgo;微膨胀;混凝土;水电工程;应用
1.前言
水电工程的建设,将会直接影响到社会生产和人们生活,需要保障和提升其施工质量。积极使用切实有效的施工技术,对于保障水电工程施工质量具有良好效果。MgO微膨胀混凝土是国内首创的先进技术,主要是指在生产混凝土的过程中添加特定数量的特质MgO,利用其特有的延迟微膨胀性有效补偿混凝土坝的温度变形和收缩,减少裂缝的产生。外掺MgO微膨胀混凝土施工技术,充分将MgO水化所产生的化学能转化为了机械能,MgO延迟性微膨胀的这一特性能够有效代替混凝土的冷却工艺,提升了施工工程的稳定性和可靠性。将外掺MgO微膨胀混凝土技术积极应用在水电工程之中,将能够起到良好的效果。
2.外掺MgO微膨胀混凝土技术应用的重要意义
水电站工程枢纽主要是由混凝土重力式溢流坝、挡水坝、发电厂房等建筑物组成的,所需要浇筑的混凝土量十分之大。传统水电站工程枢纽施工过程中主要是使用四级配混凝土,保证粉煤灰的掺量保持在30%,从而起到降低水化热的效果;不断提高骨料的堆放高度,使用顶部喷雾降温的方式;尽可能的在夜间开展骨料运输工作,减少骨料受到温度的影响。但是在现阶段的施工过程中,为了保证工程中大体积的混凝土都能有效满足防裂的需求,并尽可能的加快混凝土浇筑进度,使用了外掺MgO微膨胀混凝土技术。通常情况下,水电站工程在使用外掺MgO微膨胀混凝土技术的过程中,主要是集中应用在了挡水重力坝段、溢洪坝段的基础约束区中,需要浇筑的混凝土量较多,需要积极保证混凝土的实际应用质量和效果。外掺MgO微膨胀混凝土技术在实际使用过程中能够有效满足设计要求,满足了控制裂缝的需求,同时混凝土的浇筑工作也较为均匀。
3.外掺MgO微膨胀混凝土在水电工程的应用情况分析
外掺MgO微膨胀混凝土是重要的建设方式和施工工艺,在现阶段的工程项目建设工作中能够起到积极的作用。将外掺MgO微膨胀混凝土积极应用在现阶段的水电工程建设过程中,能保证工程质量,提升实施效果。
3.1外掺MgO微膨胀混凝土技术使用过程中所需要的原材料
外掺MgO微膨胀混凝土技术在水电工程中的应用,能够有效减少裂缝问题,提升混凝土的浇筑效果,这其中需要针对该项技术使用的原材料进行全面细致的分析和说明。第一,水泥。水泥是混凝土施工中的基本原料,本文所述水电站工程中使用的普通硅酸盐水泥,该水泥符合相关质量标准和要求,具有水化热较低、凝结时间较长的特点,对于MgO外掺施工,发挥MgO的微膨胀特性具有良好的辅效果。第二,粗骨料和细骨料。骨料对于混凝土的配制具有重要影响,该水电站工程施工过程使用的粗骨料使用的是连续级配的方式,而细骨料则使用中砂,粗骨料主要是分为了三N级别,分别是5~20mm、20~40mm、40-150mm三个级别,分别占据了混凝土中的20%、20%和60%。第三,粉煤灰。该水电工程中使用的是一级粉煤灰,其各项指标都能满足水电工程混凝土掺用的标准和规范,是较为优良的质量等级,对于混凝土的使用效果具有积极作用。第四,外加剂。该水电站工程使用的外加剂是复合型高效减水剂ZB-1A,它的各项数据指标都能达到规定的要求。第五,MgO。MgO是外掺MgO微膨胀混凝土技术中的重要物质,保持着适量的特点,能够有效发挥微膨胀的特性,促进水电工程施工的顺利进行,提升工程施工的总体效果。
3.2外掺MgO微膨胀混凝土施工工艺控制工作
水电工程在开展混凝土施工工作的过程中,积极使用外掺MgO微膨胀混凝土技术能起到良好的效果,减少施工裂缝的出现,提升工程质量,这其中需要针对该项技术的具体施工工艺进行全面有效的控制。首先需要针对混凝土坝设计和施工的具体规范,针对外掺MgO混凝土微膨胀施工的具体特点、施工现场的实际情况,编制出相应的施工规章制度,为该项技术施工工艺提供良好的依据和支持。加强现场施工的监督管理工作,针对水电工程施工过程中的各项施工细节,选派专门人员进行监管,将其中出现的各种情况进行有效的记录。
【关键词】水利水电工程;斜井施工;技术应用;注意事项
1引言
斜井施工是水利水电工程施工项目优化的重要内容,施工技术要求高,工艺操作难度大,为此,在实际施工中,需严格遵循现行技术标准。所以需准确掌握施工参数,保证技术操作的有序性。
2水利水电工程斜井施工工艺概述
斜井具有饮水、施工支洞、出线井等作用[1],倾角多为45~60°,有部分通风斜井,倾角在61~75°。就当前的发展形势来看,因为水利水电工程为惠民工程,可供水、蓄能,但是因为水头较高,引水斜井较长,为此施工质量可控性较低。为此,需要加强斜井施工工艺研究,优化工序,促进施工技术的发展[1]。
3水利水电工程斜井施工技术要点
3.1斜井的开挖与支护
3.1.1施工方法
在应用斜井施工工艺过程中,需对各因素进行综合考量,对斜井角度进行合理设置。当斜井的挖掘角度小于30°,全断面开挖作业应当从下开始,逐渐向上。若斜井的挖掘角度在30~45°范围内,则需要注重斜井内部的支护工作,合理布设支撑构件。当斜井的挖掘角度大于45°,会使得断面的面积较小,这样不利于挖掘作业的进行,尤其是导口井施工,因此,需要从上之下进行全面段的开挖工作。需注意的是,在斜井施工中,需要深入了解施工设计图纸,并对施工参数进行合理设置。若斜井长度超过450m,那么则需要注重施工工艺操作和施工环境等因素的管控。若现场作业条件较好,满足水利水电工程建设要求,则可立即进行支洞施工作业[2]。若斜井施工分为上段及下段两个区域进行,则需要在斜井的上段和下端之间预留一定的空间,在此空间内设置一道岩塞,从而在保证上段与下端作业相互独立,也可维持施工安全。
3.1.2施工的地质条件
在项目施工作业时,需编制施工方案,保证施工作业的可行性和适用性。在施工之前,需对现场进行全面勘查,对施工现场中不良地质及其他不利因素对于施工作业的负面影响进行合理推测和考量。
3.1.3斜井的支护
斜井开挖施工前检查中,若发现井壁存在危险,有大小不一的裂缝,分布于不同范围内,则需要提高斜井支护强度,维持斜井支护的稳定性。在斜井施工中,支护技术的选用需要结合工程现场的地质和分布进行。若斜井的直径较小,那么需要在运输台车或者是掌子面上完成支护工作。对于斜井内部作业,如混凝土施工,可以借助施工机械辅助施工。为了保证工程的施工进度,需要做好前期准备工作,如准备好充足的施工材料,且将钢管的输料管和井下的作业面相连接,从而为斜井施工提供相应的施工物资。在具体支护设计时,需要根据现场1-支撑杆;2-提升架;3-液压千斤顶;4-围圈;5-围圈支托;6-模板;7-操作平台;8-平台桁架;9-栏杆;10-外挑三脚架;11-外吊脚手;12-内吊脚手;13-混凝土墙体。图1滑模板组成示意图实际情况来确定出具体选择何种施工方案。通常情况下,可设计使用的深基坑支护结构有:悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构等。
3.2斜井衬砌技术
在实际作业时,需要结合实际情况采用适宜的施工工艺。通常情况下,可以采用的衬砌工艺如下:(1)滑膜施工作业法。滑膜施工多应用于斜井角度大于45°的工程中,陡斜倾角作业效果更佳,滑膜结构如图1。滑膜施工中需注意各部件的布设,引导斜井作业。同时,不得盲目套用以往的工程方案。为此,需对斜井进行测量,抽出场地中的斜井。若出现停膜等问题,需对已完成的工序内容进行检查,检查通过后方可拆除滑膜。(2)将钢管作为混凝土模板进行衬砌。钢管混凝土模板衬砌作业是从上至下进行的,且钢管作业和混凝土浇筑施工需交替进行,这样方可各专业作业的顺利完成,也可保证施工质量。除此之外,由于水利水电工程环境较为复杂,对于施工现场布设有所影响,钢管长度有限,为了保证工程整体质量,可选择短钢管,一般将其控制在20~30m左右为宜。同时,需对节混凝土施工标准进行明确,最为关键的标准就是强度要求,当实际施工强度为设计强度的75%,便可开始相邻管节作业。若混凝土强度大于5MPa,则可以继续钢管安装作业。
4施工注意事项
4.1爬罐法应用注意事项
应用是在斜井开挖的基础上进行的,为保证斜井整体施工质量,需要及时进行斜井衬砌。在实际施工中,需要结合实际需要采用适宜的衬砌方法。若斜井的倾角大于42°,则可以应用爬罐法进行开挖。在应用过程中,需保证平洞被贯穿。在施工过程中,需先在平洞上布设施工设备,然后依据设计方案进行设备位置的调整,爬罐可通过导轨进行移动。在掌子面开挖后,便可开展钻孔爆破开挖。但是爆破后,会产生大量的石渣,在重力作用下自然下落,为保证现场作业安全和进度,需及时将石渣清出场外,运送至弃渣场。根据工程斜井断面的尺寸确定施工工艺。对于面积较小的斜井断面,可以应用倒扩法进行开挖施工。需注意钻爆施工应分层进行,及时将井内的溜渣清出[4]。
4.2施工安全注意事项
首先,需进行斜井挖掘,安排专业施工人员进行施工测算,确定爆破施工的各项参数,在进行爆破施工之前,应该对施工现场地质情况的检查,加强对爆破施工的效果与预裂爆破施工过程中的震动进行有效地检查,需要根据岩土工程地质情况的含水量、节理裂隙发育的特点,对预裂施工及缓坡爆破施工的参数进行合理的设计,根据爆破施工现场的实际情况进行调节与优化,这样便可控制施工中的爆破作业,也可减少爆破药量,也可减少爆破中产生的石块数量。爆破用药量计算如下:Q=qV=aLSμ式中:Q-每排炮进尺总装药量,kg;q-单位耗药量,kg/m3;V-每进尺爆破下岩石的体积,m3;L-实际钻孔深度,m;S-开挖断面断面,m2;μ-炮孔利用率,μ=l′/L;l′-爆破后的实际深度,m。在爆破作业结束后,需及时进行场地清理[3]。其次,需加强的爆破施工机械的管理。在进行爆破施工设备选择的过程中,必须进行严格的检查,对设备的各项功能进行严格的检查,查看其是否能够正常的使用,保证机械设备的参数达到相应的规定。在进行矿山爆破施工之前,应该加强对起爆器材、引导爆破的管道、非电毫秒等导爆雷管等设备进行严格检查,确认相关设备达到施工的参数之后方可使用。施工之前需要保证炸药的质量。爆破炸药的质量存在问题、过期或者是炸药出现受潮的情况都会导致炸药出现半爆破或者是不爆破的情况。在实际施工中,斜井作业的施工人员都必须做好安全防护工作,在施工前佩戴安全绳和安全帽,维护自身生命安全,避免高空坠落事故。所有施工人员,也必须依据工程建设的要求进行操作,例如,需对扩挖台车进行安全检查,检查通过后方可安排专业人员进行设备操作。然后,对于设备操作人员,需事先进行职业技能考核,校核通过方可进场作业。水利水电斜井施工中应用的输送小型车辆,需要配备双制动闸,而施工中应用的卷扬机也必须进行合理设计,才能满足作业要求。最后,为保证斜井施工安全,需在井口位置设置防护栏,通常防护栏的高度应大于1.2m。在斜井的底部,距离地面0.5m以下位置需进行封闭处理。此外,施工中所需的扩挖系统,为保证施工作业的正常进行,需保证照明设备充足。
5结束语
由上述内容可知,斜井施工是水利水电工程基础施工的重要内容。但是当前我国处于新的发展背景,对于水利水电施工的要求更高。作为施工单位,应当对斜井施工的重要性有所认识,需深入了解斜井施工原理,熟练掌握各施工工艺操作要点,从而保证斜井施工质量。在施工中,需根据施工设计图纸进行操作,为工程质量管控奠定基础。
作者:王立东 单位:中国水利水电第十六工程局有限公司厦门分公司
参考文献
[1]周峰,刘章,陈功民,等.高海拔高地应力区深斜井施工导井开挖技术研究[J].水资源与水工程学报,2011,22(3):34~37.
[2]宁掌玄,马迎松,等.斜井施工装运系统模拟技术研究[J].地下空间与工程学报,2010,6(2):348~353.
1.1施工方案缺少科学性,准备不足科学、有效的施工方案是保证施工质量的前提。目前,在水利水电工程的建设中,施工方案大多根据施工工期规划,导致施工方案在施工工期的约束下,存在不严谨、不科学的缺点,甚至有的方案仅是为了满足施工工期要求,进而产生了施工过程中人浮于事、偷工减料等现象。此外,对于施工建设所需材料的选用,比如混凝土、砂石料和水泥等等,在紧张的施工工期要求下才,缺少有力的质量监督,导致建设原材料的不达标,进而为整个工程建设埋下了安全隐患。
1.2施工工艺不完善施工工艺中的问题是整个水利水电工程施工的通病。施工工艺是工程建设中最关键的环节之一,是完善工程中、后期施工的主要措施。纵观我国的水利水电工程,在堤身填筑施工的过程中,普遍存在施工作业不标准、碾压不到位等现象,造成堤身存在空隙,容易导致后期出现裂缝,甚至下陷;堤基的压实度不达标,且没有彻底清理堤基,导致堤基表面不平整,凹凸不齐。在技术方面,机具的钻头直径太小,难以符合工程要求;搅拌桩桩体垂直度存在很大的误差,无法保障桩与桩之间的衔接质量。
1.3业内欠缺法律意识,人员素质较低随着水利水电事业的快速发展,各方面存在的问题和缺陷逐渐暴露出来。对于目前的水利水电工程内部状况而言,普遍存在无证上岗、专业不符和素质偏低的现象,很多职位的管理者不具备应有的专业技能,且责任心不强,无法开展有效的现场质量管理活动。此外,施工人员的仍然只掌握着传统技术,没有及时更新、学习新形势下的新技能,进而导致各种不良问题的出现;偷工减料、违规操作等现象普遍,且工程建设部门缺少相应的法律法规体系,从业人员的法律意识淡薄,这严重影响了水利水电工程质量的提高。
2应对措施
2.1严格控制原材料的选用对于施工建设的原材料选用,要在施工前期严把原材料的来源,细致审查原材料的各项指标、数据和资料,并要求供货方出示相关的质量检测证明,确保无质量问题后,再应用于施工建设,管理者不能只考虑施工工期,而忽视了施工质量。此外,还要改善施工建设中机械设备的性能,定期维修、检查,及时更换陈旧的机器,确保施工机器的完整、性能良好,从而保证施工进度。对于新引进的机械,要进行专业化的性能测试,保证其符合工程的质量管理体系,并通过技术部门的认定后投入使用。
2.2加强技术监管,提高施工质量水利水电工程的建设不仅需要质量较好的原材料,更需要娴熟的技术支撑。因此,要加强施工技术管理,提高施工人员的综合素质,完善施工工艺设施,严把施工后期堤基、堤身和堤面的质量关,彻底清理堤基,保持堤面平整。此外,还应加大对堤身的碾压力度和压实度,确保堤身不出现空隙、不松散。对于相关技术设备,要加大资金的投入力度,及时更新机器,避免因设备或技术不足而影响工期,并保证施工工艺和技术设备的完整性。
2.3完善法律法规体系,加大执法力度在水利水电工程完工时,相关监督、监管部门要全面检查工程的整个过程,对于质量不达标的项目,要及时通知施工单位整改,从而完善质量管理体系。管理人员在工程监管中,要提高自己的专业水平和综合素质,在质量管理模式中自觉遵循法律法规和规范程序,从而规范化、标准化每个员工的行为准则。要坚决抵制不符合施工质量要求的行为,强化监督执法力度,从源头上防范风险,从而提高工程质量。
3加强水利水电工程质量管理的意义
水利水电工程事业是我国其他事业发展的基础。水利水电工程的施工质量直接影响着我国经济的发展,甚至关乎着社会稳定。水利水电企业的经营状况和总体实力与水利水电工程的施工质量紧密相关,良好的工程质量是水利水电企业实力和形象的重要保障。在当前形势下,经济快速发展,科技日益繁荣,技术越来越先进,水利水电工程建设需要与时俱进,积极引进新设备和新技术,提高整个企业的综合实力,从而真正发挥水利水电企业在经济发展中的基础作用。
4结束语
1施工工艺相关设计情况
(1)槽身设计的长度主要有12m、9.77m、6.0m以及5.23m几种类型,另外,排架设计的最高度为12m。具体设计情况分别见表1和表2。(2)根据渡槽的地质情况,对排架的承载力进行科学设计。因渡槽地质主要为含砾砂土以及淤泥质粘土层,因此,设计为混凝土灌注桩,并在具体施工中进行加固处理。排架的具体承载力以及基本处理情况见表3。
2施工工艺与相关准备
2.1施工前的准备
(1)交通设计。城子渡槽施工所涉及道路交通情况良好,能很好地满足基本施工物资的及时运输,同时,本工程计划主要在麻栗坝水库的枯水期开工,因枯水期河槽相应变窄,可同时将渡槽的左右岸设计为交通通道,并于施工前提前进行适当的布置,以方便运输通行。另外,在施工场地内新建2km道路,以便于施工物资到达施工场地后的周转。(2)水电以及通讯布置。左岸的用水主要来自城子镇的自来水,右岸则主要引自附近村寨,同时修建蓄水池,容量50m3。同时,在左右两岸分别布置变压器以保证基本的用电需求。另外,基于施工区域的无线通讯信号覆盖情况较好,施工通讯主要使用无线电话。(3)混凝土配制站。在左右岸分别设置固定式和移动式混凝土配制站各2个,以利于及时为拱架、排架以及重力墩等提供混凝土。(4)预制加工厂。分别于左岸和右侧设置预制加工厂,负责预制“U”型槽以及排架等。(5)配备机械维修系统。施工大修一般可于城子镇进行,但在工地枢纽区需设置机械修理场、设置修钎站等,以备基本之需。(6)其他准备。施工前需要同时设置适量的生活住房以及办公室等,以保证场地内基本的生活和办公条件。
2.2施工中主要工艺
(1)静载试验为保障安全施工以及竣工后达到预期质量要求,本工程参照既往输水工程的相关资料,并结合长年的施工经验,进行了静载试验。具体操作方法如下:于排架和墩成施工后,进一步完成基础回填,并在脚手架搭设前进行基础地基的处理工作,处理平整后进行碾压,然后按照横向和纵向交替铺设的方式完成脚手板的铺设,并待脚手架搭设完成,并验收合格后进行静载试验,先对模板支撑、钢筋混凝土以及设备、人员等的总体负荷量准确计算后,将重量相通的沙砾均匀铺设于渡槽的排架基础或重力墩上,并持续性进行压在3d;(2)接缝止水工艺先对槽口的基面进行处理,于槽口内侧凿毛并将油污以及灰尘等清理干净,槽表面找平后涂抹环氧漆,然后由渡槽中间向两侧依次粘结止水橡胶板;然后,按照同样的顺序完成U形止水带的安装,注意保证与止水板的密切粘贴效果。之后安装压板,均为不锈钢材质,安装前进行认真检查,并保证与止水带的贴合效果;继之于止水板与止水带以及止水带、压板之间的贴合处均使用环氧漆涂满,以防止接缝出现渗水现象。最后按照设计要求,在将止水槽严格清理的基础上,完成嵌缝板的架设,并完成丙乳砂浆的回填;同时,待丙乳砂浆完全凝结后间隔3d,待表面干燥后,回填密封膏,回填完成后刮平表面。(3)混凝土浇筑工艺混凝土浇筑时输水工程中一项重要的工艺,应用于重力墩、拱架、排架以及槽身等多处施工环节。一般先进行基础混凝土的浇筑,并进而其他各环节的浇筑。模板均使用钢模板组合,浇筑中按照不同环节的具体要求有顺序进行,并在浇筑完成后严格振捣密实。混凝土配制均使用0.5m3的搅拌机,振捣器均使用ZX-30;重力墩、拱架以及排架均进行现场振捣;其中,重力墩以及肋拱拱架均泵送入仓,排架溜槽入仓。(4)支座安装工艺按照设计要求将橡胶支座安装就位,然后于帽梁铺上中砂,并振捣密实,同时,将地板革铺设在中砂上,并沿帽梁垂下,之后将地板革与帽梁粘合。另外,在槽身底模与帽梁连接处,使用木模将底模与地板革进行拼接,并密实缝隙。要注意按照规定严格完成混凝土的浇筑,保证混凝土较高的强度,并待混凝土终凝并达要求后,将模板以及支撑分别拆除;同时,清理掉地板革下面的中砂,支座即安装完成。
3结语
输水建筑物各相关基础工程的工艺与质量保证,是整个输水建筑物实现预期设计目标的基础。而只有施工前进行全面准备,并在具体施工严格完成各项工艺,才能保证输水建筑物各基础工程的良好建筑效果。本文通过对城子渡槽基本施工情况以及各相关施工工艺等的阐述和分析,可为输水建筑物相关基础工程的建设提供一定参照;另外,除以上几项主要的施工工艺外,还包括灌注桩施工工艺、合龙段施工工艺等,应全面掌握主要施工工艺的施工要求,并在具体实践中加强应用,以保证输水建筑工程建筑质量的不断提升。
作者:张宝琼 陈红齐 单位:云南省水利水电勘测设计研究院
关键词 薄壁空心管;施工工艺;模板
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0138-01
1 薄壁空心管现浇楼盖的特点
薄壁空心管是一种新型的建筑材料,在现浇空心楼盖中的应用提高了混凝土的性能,这种施工工艺主要是通过非抽芯成孔工艺,从而实现了现浇钢筋混凝土板的使用效果,减轻了建筑物的自重,同时施工形成的楼盖具有隔音、隔热效果,施工工期明显缩短、综合造价降低,改善了建筑物的使用功能,下面从几个方面对薄壁空心管现浇的特点进行分析。
1)节约材料。与一般的大跨度空心楼盖施工相比,这种施工工艺可以有效的降低混凝土的使用量。通过调查发现,采用薄壁空心管施工可以降低混凝土造价5%,减少模板损耗50%,并能节省竖向水电、空调、内墙装饰等造价,具有低碳环保的效果。
2)提高楼层净高。采用薄壁空心管进行现浇混凝土施工,可以降低每层建筑高度0.4 m左右,提高净空高度,有利于水平管线、空调管线的安装;并且这种结构具有方便布置承载隔墙的效果,使得建筑设计更加灵活、美观,提高视觉效果。
3)使用效果好。施工过程中,薄壁空心现浇钢筋混凝土空心楼盖具有良好的使用效果,其封闭内体积可以减少楼层噪音的传递以及内外热量的传递,节约了空调使用频率,具有一定的节能效果。
4)火灾隐患小。在施工过程中,楼层底部没有梁穿越,顶部平整,没有吊顶施工环节,这样可以减少没有经过防火处理的顶棚装饰材料所带来的火灾隐患。
5)降低造价。在施工过程中,无梁的钢筋混凝土定额造价较低,只为有梁板混凝土定额的80%,减小的混凝土的造价;同时可以降低楼层中钢筋混凝土的总量使用,从而使支撑楼板的柱、墙和基础荷载也相应的减少,这样又可以减少构件截面,减少配筋,最终可以降低建筑总造价5%-20%。
6)缩短施工周期。与传统的楼盖施工相比,薄壁空心管现浇钢筋混凝土空心楼盖施工减少了模板支设、装饰部分的工序,有效的减少了施工周期,提高了施工进度,缩短了工期。
2 施工工艺流程及影响因素
1)施工工艺流程。薄壁空心管的施工工艺流程为:施工准备测量放线模板支设(梁模板和楼层模板)薄壁空心管弹线绑扎暗梁、底层钢筋水电管线预埋固定板底、支座钢筋安装薄壁空心管绑扎上层钢筋隐蔽验收浇筑混凝土养护混凝土模板拆除。
2)影响因素。在薄壁空心管施工过程中,由于施工技术比较新,可能出现一些难题,影响到施工的顺利进行。首先是材料因素,这是施工常常出现的通病,所采购的薄壁空心管应该满足质量要求,在运输、搬运过程中也要做好控制;其次是施工管理因素,在施工过程中,施工管理人员应该及时编制施工管理方案,建立健全质量控制制度;最后是施工工艺因素,薄壁空心管的安装和固定是施工质量控制的关键,避免在施工过程中出现楼盖整体上浮。
3 主要施工工序及其操作要点
1)施工准备。在施工开始前,施工技术人员应该熟悉施工图纸,要求明确薄壁箱体的规格、各项技术参数,根据柱网开间尺寸和预留预埋情况,从而确定预留埋设的位置;做好施工技术人员、班组长的技术交底工作;做好商品混凝土的订购工作,保证所使用的混凝土满足设计要求;做好现场平面布置工作,保证薄壁空心管堆放在易于取用的地方,同时做好防雨、防潮保护。
2)测量放线。测量施工人员应该做好测量工作,一般可以利用经纬仪或全站仪做引测轴线,从而为支设模板做好准备工作。
3)模板支设。施工人员应该严格按照GB50204-2002混凝土结构工程质量验收规范中的相关规定;模板按照设计要求起拱,在模板支设过程中,应该要有具体的施工方案,并附有计算书,经过审批后方可施工;在模板支设过程中应该做好支撑系统的施工。
4)薄壁空心管弹线。为了保证薄壁空心管的安装位置,同时也为了使肋梁位置准确,需要做好薄壁空心管的弹线,水电预留预埋管线不能影响到薄壁空心管的施工,当模板支设完成后,方可在模板上弹出薄壁空心管的位置线。
5)绑扎暗梁、底层钢筋。当薄壁空心管弹线完成后,方可进行暗梁、底层钢筋的绑扎,施工人员应该严格按照设计要求进行绑扎,绑扎底部钢筋时,应该先用粉笔画出分档线,顺着管道方向保证第一根钢筋的分档线距离梁边≤50 mm;绑扎的顺序为:先绑扎肋梁钢筋,再绑扎底部钢筋,且先绑扎短跨钢筋,再绑扎长跨钢筋,并按照设计要求设置好保护层垫块。
6)水电管线的预埋。在暗梁和底板钢板绑扎好以后,施工人员就可以进行各种管线的预留埋设工作了,如果没有在薄壁空心管安装之前做好预埋工作,将给施工带来很大的不便。当水平管线、线盒等无法避开时,应该采用1/2尺寸薄壁空心管进行避让,保证管道穿越楼盖时中心孔的偏差小于3 mm,钢套管与薄壁箱体的净距不小于50 mm,严禁事后凿墙。
7)支座钢筋的绑扎。在施工过程中,应该做好支座的绑扎工作,保证支架上端能够控制管径之间的距离,下部架在钢筋上,并根据管控制线将支座钢筋绑扎在底板钢筋上。
8)安装薄壁空心管。在梁底、底部钢筋绑扎和水电管线埋设完毕后,就要进行薄壁空心管的安装了,在施工过程中应该注意:做好薄壁空心管的质量控制,在堆放、吊运过程中应该小心轻放,严禁抛甩;做好施工技术控制,保证薄壁空心管在安装过程中位置准确和整体顺直,以保证空心楼盖梁肋的几何尺寸满足要求;在薄壁空心管下垫上
20 mm×20 mm的混凝土垫块。
9)混凝土浇筑。非冬期混凝土浇筑之前,应湿润模板和薄壁空心管。在混凝土浇筑时,应派专人对空心管进行观察、维护和修补,当其位置偏移时,应及时校正;混凝土浇筑宜采用泵送,一次浇筑成型,混凝土塌落度宜控制在160 mm-180 mm之间。混凝土卸料应均匀,严防堆积过高而压坏薄壁空心管;振捣混凝土时,混凝土宜为先后交替浇筑完成。应采用小振捣棒或高频振动片,利用其作用范围,使混凝土挤进空心管底部,严禁振动棒直接振动。
10)养护混凝土。宜采用毛毡、草帘或塑料薄膜覆盖,保持混凝土表面潮湿,如若环境干燥、气温较高应增加洒水次数。冬期施工,严禁洒水养护,注意采取保温措施,以免混凝土遭受冻害。
11)拆除模板。当混凝土的强度达到设计或规范要求的拆模强度后,模板及支架拆除的顺序及安全措施应按施工技术方案进行操作。
由于薄壁空心管现浇钢筋混凝土空心楼盖体系具有普通钢筋混凝土无法比拟的优点,能够有效地降低工程造价,施工简便,缩短施工工期,解决了楼层隔音的难题,使得该技术具有广泛的推广应用,在目前提倡降耗节能的建筑领域,作为一项新兴技术,该技术必将在我国的建设事业中发挥更大的作用。
参考文献
[1]陈礼飞.GBF管现浇混凝土空心楼盖施工质量控制[J].工业经纬,2008.
关键词:高喷防渗板墙;施工工艺;振孔高喷;水库防渗与加固工程;水利工程 文献标识码:A
中图分类号:TV544 文章编号:1009-2374(2016)26-0108-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.052
1 施工段工程地质概况
右副坝地层复杂,由上而下:黏土层含泥砂砾、碎石黏土层含碎石黏土、风化岩层含泥碎块石、卵砾石层含碎石黏土、含泥碎石层花岗闪长岩、石英角岩、绿帘长英角岩。
导流明渠纵向围堰段是天然砂砾石层,局部砾石,基岩为花岗闪长岩;主坝上游围堰、厂房纵向围堰建基在天然砂砾石层河床上,人工回填砂砾石层,基岩为花岗闪长岩。
2 高喷防渗板墙施工
导流明渠纵向围堰采用的施工工艺是振孔旋喷灌浆,墙体采用套接方式,即相邻孔段旋喷成墙,设两排旋喷孔,排距和孔距分别是0.6m和0.8m;在主坝上游临时围堰、厂房纵向围堰段采用振孔摆喷灌浆施工工艺,单排孔布置,孔距0.6~0.8m。振孔墙体设计厚度≥20cm,墙体抗压强度R28≥2MPa,墙体渗透系数K
施工效果检查结果如下:(1)直接观察开挖后成墙密度和连续性,采用钻孔取芯做室内试验、抗压等强度指标均符合设计要求标准;(2)通过闭气抽水试验,集中漏水通道极少,基本符合设计要求的防渗标准,为下道工序施工创造了有利条件。
事实证明振孔高喷板墙在天然砂砾石地层和人工砂砾石层中的应用是成功的,既能达到设计的防渗标准,又能节约成本和提高施工效率,但在地层中出现粒径较大的块石和漂石时,其局限性就充分暴露出来,只能采用原来的钻孔工艺施工,如仍采用振孔工艺则会产生漏喷、搭接不连续等效果,对墙体的防渗性能产生不利影响,在厂房围堰施工中就出现了这种情况。
在尼尔基右副坝布置单排振孔高喷孔,孔距0.6~0.8m。在右副坝段作振孔高喷试验,受地质条件影响,在振孔过程中出现进尺受阻现象,通过增加振锤功率、改变孔位等方法处理,效果欠佳,并且振管反弹现象明显,达不到设计要求墙深,导致振孔高喷试验失败。试验表明:振孔高喷工艺在右副坝含泥碎块石地层中受地层限制明显,主要是因为振孔施工艺无法穿透地层中粒径较大块石致使成孔受阻,达不到设计要求。
3 高喷板墙钻孔施工工艺
3.1 工艺试验
由于振孔高喷工艺在右副坝含泥碎块石地层中受地层限制,为解决这一问题,经参建各方研究拟采用钻孔高喷工艺。在地层较复杂、具有代表性地段进行高喷灌浆工艺试验,共完成试验孔10个,形成高喷试验防渗墙180.0m2。
试验段为右副坝坝体场外的与坝基相似地层的地段,试验段分别采用孔距1.2m、1.3m、1.4m、1.5m、1.6m,共计5个孔。
3.2 试验墙体质量检查
3.2.1 开挖检查。试验段施工结束后,在规范规定的时间内对防渗墙体进行全断面开挖检查。外露墙体1.6m,其中沙砾石层墙体出露0.5m。在扩散半径1.2m处,水泥结石均质分布,墙体表面平整光滑,单边外形为较规则扇形,在孔距1.7m的两孔之间,扩散半径为1.0m左右。Ⅰ序孔之间搭接较少,但与孔距为1.0的孔搭接明显,Ⅱ序孔搭接墙厚为35cm左右。在进行双侧开挖检查时,发现墙体连续,随着孔距的加大,搭接效果逐渐减弱,墙厚除靠近喷嘴附近有4处不足0.2m以外其余均满足设计墙厚要求,搭接部位最大墙厚达到68cm。
3.2.2 钻孔注水检查。为检验墙体的效果,在孔距1.0m、1.2m墙体搭接处,采用钻孔取芯,并进行孔内注水检查,结果见表1:
从表1看出:在孔距1.2m处墙体透水率远远小于孔距1.0m处墙体透水率。在施工中喷射的提升速度前者比后者慢,这就充分表明在搭接条件满足要求的前提下,提升速度越慢,喷射效果越好,从而表明提升效果对墙体质量效果影响较大。
3.2.3 室内试验。在大孔距部位墙体随机钻孔取样进行抗压强度试验,平均抗压强度为5.0MPa。
从各种试验结果中可以看出,在右副坝砂砾石层、含泥块石层中采用钻孔工艺与振孔工艺相比,受地层局限性影响较小,因此在施工中应根据具体情况参考选择合适的工艺,以便达到预期效果。
3.3 钻孔高喷工艺的成功应用
根据试验结果,在全面右副坝施工中全面采用钻孔高喷工艺施工,共完成高喷防渗墙26848.2m2。在施工结束后采用围井检查,围井布置位置、渗透系数见表2:
施工中根据不同的地层进行生产性试验,通过分组抽取式样的方式进行返浆和墙体式样抗压试验,结果表明返浆满足设计要求3MPa的指标;墙体式样抗压强度平均为5.0MPa,最小为2.0MPa,均满足设计要求标准。
通过试验资料说明钻孔高喷工艺在含有大块石的地层中应用,能够克服振孔工艺在这种地层中的不足,并且效果显著,在实际施工中可以穿插使用,以达到互补的效果。
4 振孔高喷施工工艺的应用分析
在尼尔基水利枢纽导流明渠天然砂砾石地层和主坝上游临时围堰、厂房纵向围堰天然和人工填筑砂砾石地层中振孔板墙施工工艺得到广泛应用且取得明显效果,但在右副坝地层复杂、大块石含量较多的地层中无法解决成孔困难的问题而存在局限性,经研究分析主要有以下两方面因素:
4.1 地层因素
振孔高喷工艺主要是靠喷灌一体化和大功率振动锤成孔,最后提升喷射灌浆成墙。其主要优点是在地层中没有大块石的情况下施工效率高、操作简单且施工成本较低,在其适应的地层中应用优势明显。但由于其对地层要求的严格性决定了其应用的局限性,导致其在较大密实度的天然黏土层、较大粒径的砂砾石层和含泥块石层中实施受阻,成孔过程中无法穿过较大的块石层,从而使其在这种地层中应用出现墙体深度不满足设计要求及漏喷导致墙体防渗性能不满足要求等现象。
4.2 工艺设备因素
由于振孔高喷防渗墙施工工艺是刚发展的一种新工艺,因此施工设备、施工工艺还需进一步改进和完善,如果在施工中采用边振孔、边旋转的成孔设备将会比现在的设备只能加大振锤功率、增加风压和水压等要实用和方便得多;施工设备有待结合施工实践进一步研发。
5 结语
(1)振孔高喷板墙工艺,在其适合的地层条件下,具有施工效率高、操作简单、成本低等特点,但在底层较硬和存在粒径较大的孤石、块石地层,会出现墙体深度不满足设计要求及漏喷导致墙体防渗性能不满足要求等形象;(2)振孔高喷板墙施工技术在尼尔基水利枢纽广泛应用,提高了效率,节约了大量成本,表明了该施工工艺技术具有非常明显的经济效益和社会效益;(3)无论是振孔工艺还是钻孔工艺只要根据不同的地层条件互补使用,既能达到设计标准要求,又能提高工作效率,同时也能大量节约成本,只要应用得当,经济和社会效益明显。
参考文献
【关键词】水利水电,工程,基础施工,灌浆技术,分析研究
中图分类号:TV文献标识码: A
前言
在进行水利水电工程基础施工中,通过固结灌浆生产性试验,优选灌浆材料和工艺、提出不同区域和不同级别岩体的固结灌浆方案,选择合理的施工程序、最优的浆液配合比以及确定灌浆所需的各种技术参数和数据。
工程概况
卡基娃水电站系木里河干流(上通坝~阿布地)河段“一库六级”(自上而下依次为上通坝、卡基娃、沙湾、俄公堡、固增及立洲水电站)开发方案中的第二级电站,位于四川省木里县唐央乡,坝址距木里县城约178km,距西昌市约424km。
枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、放空洞、1#泄洪洞、2#泄洪洞和引水发电系统等组成。其中,1#泄洪洞布置于左岸,为竖井旋流非常泄洪洞,通过竖井后采用平面交岔方式与导流洞结合,进口设开敞式堰闸,洞身部分由明流上平洞段、涡室、涡井、涡井出口压坡段和明流下平洞段组成。洞室全线钢筋混凝土衬砌,顶拱回填灌浆,洞周固结灌浆,进口闸室基础固结灌浆。2#泄洪洞布置于右岸,洞室全长约558.677m,为有压接无压泄洪洞,洞身部分由有压洞段、工作闸门室、无压洞段组成,进水口为岸塔式,出口依次设置明槽扩散段、消力池段、海漫段。洞室全线钢筋混凝土衬砌,顶拱回填灌浆,隧洞锁口段及Ⅳ、Ⅴ类围岩段洞周、工作闸室下室固结灌浆,与灌浆平洞立体交叉段帷幕补强灌浆、进水塔基础、出口明槽及消力池基础固结灌浆。
三、灌浆工艺流程
根据施工技术要求,本次无盖重固结灌浆试验着重就以下几种施工工艺进行试验:
1、全孔一次灌浆施工工艺
全孔一次造孔至设计深度(4m)孔口封闭全孔进行裂隙冲洗全孔压水试验全孔灌浆全孔封孔。
2、自上而下分段灌浆施工工艺
全孔分两次造孔,第一次造孔(0~2.5m)裂隙冲洗压水试验第一段灌浆至结束第二次造孔(2.5~5m)裂隙冲洗压水试验第二段灌浆至结束全孔封孔。
3、检查孔施工工艺
第一试区:全孔一次造孔至设计孔深测量岩体波速全孔压水全孔灌浆全孔封孔。
第二、三试区:全孔一次造孔至设计孔深测量岩体波速自下而上分段压水全孔灌浆全孔封孔。
四、水利水电工程基础施工灌浆技术分析
1、做好固结灌浆试区的选择
根据现场实际及相关技术要求,本次就1#泄洪洞进口~(泄1)0+177.45段、1#泄洪洞涡室段涡井、2#泄洪洞工作闸室下室、无压段锁口段及Ⅳ、Ⅴ类围岩段基础固结灌浆、洞周固结灌浆开展的无盖重生产试验选择三个试区,第一试区选择在1#泄洪洞上平段(泄1)0+015~(泄1)0+030段,该段为弱~中等风化的Ⅳ类岩体,岩性为千枚化板岩,层面裂隙发育,岩石较破碎,初步判断可灌性较好~中等。
灌浆孔深度为4m,全孔一次灌注。第二试区选择在1#泄洪洞涡室2830.0m~2846.0m,该段为中等~强风化的Ⅴ类岩体,层面裂隙发育,错动带发育,岩石较破碎,初步判断可灌性较好~中等。
灌浆孔深度为5m,分两段进行灌注。第三试区选择在2#泄洪洞无压段(泄2)0+564.677 m~(泄2)0+579.677m段,该段为弱~中等风化的Ⅳ类岩体,岩性为变质石英砂岩,层面裂隙、节理裂隙发育,岩石较破碎,初步判断可灌性较好~中等。灌浆孔深度为5m,分两段进行灌注。
2、做好主要施工机械的管理和准备
施工设备及机具的选择如下:根据底层破碎情况及钻孔深度,固结灌浆孔选择YXZ-30潜孔钻机,在灌浆压力需要的情况下,选择TTB200-12型高压灌浆泵(额定压力:12MPa; 排量:140L/min;功率18.5KW)
根据工程特点及工期要求,拟投入本试验的主要施工机械见表1。
表1主要施工机械投入计划表
3、控制好灌浆材料的质量
(一)水泥
(1) 灌浆材料采用强度等级为P.O42.5的普通硅酸盐水泥,1#泄洪洞下平段及2#泄洪洞地下水有腐蚀性,采用强度等级为P.MSR42.5的抗硫酸盐硅酸盐水泥。
(2)灌浆用水泥品质需符合《普通硅酸盐水泥》GB175-2007、《抗硫酸盐硅酸盐水泥》GB748-2005中的相关要求。
(3) 灌浆用水泥需有生产厂商的质量证明书,并经现场质量检测合格后方可使用。
(4)灌浆所用的水泥细度要求通过80ųm方孔筛的筛余量不大于5%。
(5)出厂日期超过三个月的水泥经检测合格后方可使用;受潮结块等质量不合格的水泥不得使用。
(二)水
灌浆用水应符合《混凝土用水标准》JGJ63-2006和《水工混凝土施工规范》DL/T5144- 2001混凝土拌和用水的规定。
(三)掺和料、外加剂
掺和料、外加剂质量应符合相关规范要求,掺加量及掺加方式按监理工程师要求执行。
4、做好压水试验
(一)压水试验压力:灌浆压力≤1MPa时取灌浆压力的80%,1MPa<灌浆压力≤3MPa时取1MPa。
(二)固结灌浆在裂隙冲洗之后、灌浆前选取5%的钻孔进行单点法压水试验,方法如下:
在稳定压力下,每5min测读一次压入流量,连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%,或最大值与最小值之差小于1L/min时,本阶段试验即可结束,取最终值作为计算值。(如透水率较大不能满足结束要求时,即使用简易压水。)
按公式1计算透水率,单位为吕荣(Lu)。
5、灌浆设备安装控制
按要求安装、连接灌浆泵、灌浆自动记录仪等设备以及灌浆管路(供浆管、射浆管、高压球阀、孔口封闭器)。射浆管管口距孔底≯50cm。孔口封闭器安装前仔细检查胶塞等是否完好。在灌浆过程中,射浆管必须能够在孔口封闭器中心低速转动和适时升降,不得漏浆。灌浆自动记录仪主要包括主机、压力传感器、流量传感器、密度仪等按大循环灌浆进行连接安装。
6、灌浆压力与注入率的协调控制
(一)灌浆压力与注浆率是互相关联互为因果的两个参数。一般是灌浆压力越高,注浆率越大;当压力升高到超过岩石强度或突破软弱充填物时,会出现注浆率异常增大或压力突降。对灌浆压力和注入率的掌握原则为:
当地层吃浆量很大,在低压或“无压”下即能顺利地注入浆液时,控制注入率不能大;当地层吃浆量小,注浆困难时,尽快将压力升到规定值,不能长时间在低压下灌浆。
(二)在灌浆过程中,对灌浆压力和注入率的协调控制如下。
表2灌浆压力及注入率协调控制表
备注:P-设计灌浆压力。
7、质量检查方法
(一)灌后声波测试应在该部位完成14d后进行。利用灌前声波测试的一对孔,灌后重新扫孔,进行灌后声波测试,取得灌后岩体声波值。
(二) 灌浆压水试验检查应在测量岩体波速后进行,采用单点法进行压水试验。
(三) 灌浆压力≤1MPa时取灌浆压力的80%,1MPa<灌浆压力≤3MPa时取1MPa。
(四) 采用孔口封闭法灌浆的灌浆孔进行压水试验时,在孔口安装孔口阻塞器,将射水管下至距段低10cm处,在回水管路上量测压水压力,同时测量流量。测量设备采用灌浆自动记录仪。
(五) 压入流量稳定标准:在稳定压力下,每5min测读一次压入流量,连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%,或最大值与最小值之差小于1L/min时,本阶段试验即可结束,取最终值作为计算值。
五、结束语
在进行水利水电工程基础施工灌浆施工过程中,要严格施工标准,不断提高施工人员的综合素质,促进施工质量的提高,从而为水利水电工程的快速发展奠定基础。
参考文献
关键词: 水利水电 计划管理 施工工艺 成本管理 策略方法
中图分类号:TV文献标识码: A
1 水利水电工程管理的重要性
如果水利水电工程只是依靠建技术和资金等硬件,而缺乏必要的管理软件,那么气管理将会紊乱,使得施工既没有目的也没有纪律,只有我们运用好水利水电工程建筑的管理,将各种设施以及整个的建筑工程管理好,这样才能让项目发挥真正的作用,使得建筑工程的各个过程发挥其应有的作用,从而从整体上提高整个建筑工程的质量。因此,只有把管理和技术同时运用好,不断地创新管理,才能使整个工程发挥应有的作用。
2 水利水电工程施工的特点
2.1 施工的危险系数高
在水利水电工程项目施工过程中,要使用到多种的设备,器械,再加上水上作业、水下作业和高空作业也较多,因此其危险性自然就比较高。因此有必要对其施工进行严格的控制和管理。
2.2 施工对地质环境要求高
水利水电工程项目的施工环境主要以河流为主,这也使施工对地形地质、水文和气象等自然条件的要求较高。外加水利水电工程施工地点较为偏远,经常在偏远的山谷地区,这些地区远离施工建设的基地,因此管理起来非常的不方便,这也存在很大的安全隐患。
2.3 工程量较大
由于水利水电工程的施工量较大,在施工过程中经常要使用到较多的机械设备,外加其施工的强度高,易受到施工环境的影响。因此需要对不同的施工工程的方案进行选择和比较,从而选出最佳的施工方式和最佳施工管理方案,从而来保证水利水电工程施工的质量。
3 施工管理中存在的主要问题
3.1 施工企业管理机制缺乏创新
近几年以来,随着我国经济的发展,人们的观念也在不断提高,施工企业的管理机制总体上来说还是有一定的完善,但是大多数的企业仍然缺乏创新精神以及创新能力,不能对施工队伍祈祷一个很好的指导作用,使得企业的经济效益较差,这也严重的影响到了水利水电工程的施工。
3.2 水利施工单位大量增加
随着我国经济的不断发展,社会的不断进步,我国国民的生活水平正在不断地提高,这也导致我国对水利水电工程施工的要求不断提高,因此,我国的水利水电工程行业得到了迅速发展,但是随之而来的是越来越多的水利水电施工单位不断地出现,使得水利水电行业的竞争变得非常的激烈,这样一来,我国的水利水电施工企业不断增多,势必会导致相当大一部分的施工单位的缺少工程,严重影响到企业的正常运行和发展。
3.3 市场竞争能力差
虽然我国目前的水利水电施工单位的不断增加,但是目前市场竞争能力还是非常的差,因为很多的企业都已经在竞争中不断被淘汰。由于一些部门在一些招标以及评标上存在很大利益趋向,导致招标不合理,使得市场竞争变得不再正常,这是社会原因,有待相关部门去改进; 另外导致市场竞争力较差的原因是企业本身存在很多的诟病,比如,企业的资金不足,机械设备落后,企业员工的水平差,以及管理不合理等,这就大大的影响到企业在市场上的竞争力。对于整个水利水电工程来讲,如果市场竞争是合理的,那么必定能够促使企业之间进行合理竞争,这样能够不断的提高企业的竞争能和施工服务水平,但是如果这种竞争变得不合理,必然会是水利水电行业形成垄断,这样最终吃亏的还是消费者。
4 提高水利水电施工管理的创新策略方法
针对以上水利水电施工的特点以及在管理中出现的问题,笔者主要提出以下的集中方法来提高水利水电施工管理的创新策略。
4.1 理念的创新
水利水电企业施工的工作应不断随时代的变化而创新,这需要得到企业高层的管理者肯定,并给予足够多的支持,施工企业的创新中管理创新更为重要,应该把管理的创新放在企业发展战略的首要位置,并且把创新工作切实落实到位。
4.1.1 完善施工工艺,加强技术管理
技术水平的高低直接影响着水利水电工程的整体质量。因此,水利水电企业一定要重视施工工艺的管理。只有完善了施工工艺,工程的质量才能得到有效地保证。在完善工艺的同时还要不断的进行技术改进和创新,再提高技术本身水平的同时还需要不断的提升技术管理的水平。在水利水电工程的施工中,我们需要通过不断地提升技术水平和技术管理水平,来保障水利水电工程的顺利进行。
4.1.2 严格控制好施工的成本
水利水电行业设计的施工过程较多,每一个环节都需要严格的控制成本。在工程施工的整个过程中,要对各个环节的工程成本形成进行一定的预防、监督和及时的纠正发生的偏差,这样有利于施工成本费用被控制在成本计划的范围之内,从而能够更有效地降低施工成本。
4.1.3 实现水利水电企业的社会化管理
所谓的社会化管理指社会组织依照法律或政府授权开展的社会管理活动。施工企业可以通过让业主参与到工程施工的过程中,对工程施工的质量进行监督,对企业提出一些建设性的意见,充分地利用了市场的基本机制为水电站的建设管理提供完善的服务,使得水电站建设工程得到强有力的社会支撑。
4.2 完善项目机制创新
创新机制的根本就是要让企业的各个过程充满竞争力,这样才能牢牢的占有属于自己的市场。因此,企业一定要建立一套完善的激励机制,鼓励各种、各层次的人才发挥他们的能力,同时还要完善企业的规章制度,加强对施工质量的管理。
4.2.1 加强对施工合同的管理
首先,合同的签订必须要确保工作的公平性和公开性,要严格做好对合同项目的计划立项、招标文件的编制以及审查等;其次,合同的双方在签订合同之前一定要让你真阅读合同的每一项条款,然后结合自己的实际情况做好衡量;第三,签订合同的双方一定要严格控制好合同的签订程序,合同的签订必须建立在双方自愿的基础上。最后,双方在合同签订完成之后,双方都必须要严格的按照合同约定来履行双方的义务。
4.2.2 加强对施工计划的管理
不管做任何的事情都需要有一个清晰的条理,只有这样才能进行了周密的计划保证工程能够顺利的进行。因此我们可以根据合同的内容制定一个详细的计划。通过加强施工计划的管理,可以对计划的目标做出一个科学的预定,这样各项计划就能够围绕目标来逐个的得到实现。在对水利水电工程的施工中,我们需要对施工进行周密,严格的管理,针对施工过程的不同阶段进行有计划的去指导,这样可以有效地避免施工混乱造成不必要的麻烦。
4.2.3 完善各种规章制度
企业的规章制度对于企业的正常运作有着不可小视的作用,他规范着企业员工的行为,能够促使员工认真负责的进行工作。因此,企业可以参照国内外先进的企业管理经验,抓好企业内部规章制度的建设,制订出完整规范的各项规章制度,促使各项管理工作能够真正的做到有章可循。为了使各项规章制度真正的发生效力,企业还需要建立一个完整的奖惩制度,并且严格兑现奖惩,这样能够使企业的员工能够严格按照工程技术标准和规程制度来进行工作,提高工程的质量以及施工的水平。
4.2.4 加强施工质量管理
质量就是一项工程的生命,对于水利水电工程来说更是如此。如果工程的质量得不到保障,一切问题都免谈。因此,施工单位和企业必须加强对施工质量的管理,保证安全。这就要求水利水电企业要不断地围绕质量开展全员工作,不断地提高每位员工的质量意识,不断改进产品的质量。
5 结束语
在技术进步和企业管理的变得越来越重要的21世纪,水利水电建筑的施工也不例外,企业只有通过不同的方式提高其技术和管理,才会发挥水利水电工程建筑的应有作用。因此水利水电施工管理变得尤为的重要,我们必须不断创新管理策略方法,以此来不断的提高水利水电施工的管理质量,通过加强技术管理,质量管理以及成本管理,来提高整个管理的水平,从而提高整个工程的质量水平,为企业带来更大的利润。
参考文献:
[1]徐勤勤,句广东.水利水电工程建设与管理主要工作及成效[J].人民长江,2010(04).
[2]韩发旺,李守业.浅谈水利水电工程施工管理[J].河南水利水电与南水北调,2010(03).
[3]陈学元浅谈水利工程施工组织设计与优化[J].中国城市经济,2010( 11) : 168 -169.
关键词:高喷灌浆 复杂地质 防渗 研究
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
1工程概况
1.1向家坝水电站是金沙江下游河段最末一个梯级电站,位于四川省与云南省交界处的金沙江下游河段。本工程为一等大(1)型工程,水库正常蓄水位380.00m,死水位370.00m,总库容51.63亿m3,装机容量6400MW。
1.2向家坝水电站坝址处在轴向NW的立煤湾背斜倾伏段,枢纽建筑物地基与围岩属T23岩组,以巨厚状石英砂岩为主。但受地质构造运动影响,右岸挡水坝段坝基下存在挠曲核部破碎带及挤压破碎带。破碎带地层主要由碎块结构和碎屑结构的砂岩组成,破碎带内岩体完整性差,其中的碎屑结构物质颗粒细,在原位条件下具有较密实、强度低、透水率小、遇水易塌孔、可灌性差等特性。在泄③~泄⑩坝段坝踵齿槽下部仍存在的挠曲核部破碎带最大深度达63m;向右厚度变薄但埋藏变深。在向家坝右岸二期工程防渗体系中,设计根据挠曲核部挤压破碎带厚度、埋深及不同部位的防渗稳定的重要程度,布置了个性化的防渗形式。在泄④~泄⑧坝段中部坝踵坝基区域,破碎带夹层厚度超过20米、最大厚度63米,且位处上游挡水帷幕线上,采用了坝基防渗墙接墙下帷幕灌浆联合防渗的体系;为防止右岸山体高平台渗水全部集中汇至坝基最低的齿槽区,在泄⑨坝段上下游方向设计布置了单排分隔帷幕,该部位帷幕穿过两个挤压破碎带地层,破碎带厚度为13.5m~40m不等。
2技术背景
2.1在向家坝泄洪坝段坝基帷幕施工过程中,泄⑨横向廊道分隔帷幕施工区域的地层中存在挠曲破碎带及挤压破碎带厚度为13.5m~40m不等,帷幕钻孔频繁地出现塌孔、卡钻、埋钻等问题,灌浆效果无法满足设计要求,使得帷幕灌浆无法进行。在此条件下,研究提出了采用高压旋喷技术处理较厚破碎带夹层的施工工艺,即在破碎带地层中进行高压旋喷灌浆后,再对旋喷后的地层进行常规帷幕灌浆施工,确保防渗体系有效完整。根据生产性试验,最终选择了“先高压风水冲洗再高压喷浆置换”的施工工艺,高压风水冲洗可对挤压破碎带软弱夹层充分切割,将遇水易泥化的碎屑岩体冲洗出孔外,形成较大孔内腔体;高压喷浆置换可将冲洗后残余破碎带地层岩体充分搅拌,形成砂浆体,均匀地填充冲洗后的孔内腔体。在挠曲核部挤压破碎带地层帷幕施工中,通过高喷灌浆这一辅助手段,成功地解决了常规帷幕灌浆钻灌无法穿过较厚挤压破碎带软弱岩层的难题。
3方案设计
3.1高喷设计
3.1.1高喷范围及布孔。根据地质剖面图针对泄9#横向廊道帷幕区范围内需采用高喷处理范围进行区分,主要针对破碎带厚度较大的范围进行高喷灌浆处理。原帷幕孔为高喷Ⅰ序孔,在原帷幕孔间增设Ⅱ序孔,高喷孔间距1m控制。高喷孔径为89mm,高喷灌浆段长11.5~40.5m。
3.1.2设备选型及施工方法。由于泄9#横廊道结构尺寸限制,常规高喷设备无法进入廊道,选用地质钻机造孔,小型高喷机喷灌。
3.1.3施工工序、工艺设计。首先对挤压破碎带上部地层进行常规帷幕灌浆,帷幕孔开孔采用110mm,入岩2m后埋设孔口管,然后进行常规帷幕灌浆施工。当钻灌至破碎带上缘后开始进行高喷灌浆进行置换处理,高喷孔开孔采用89mm,钻进至破碎带地层内,视孔内塌孔和孔口返砂情况确定喷灌孔段长度和是否在孔内下设套管实施跟管钻进。若采用跟管钻进,则在跟管内再下设护壁用的PVC管进行辅助成孔施工,钻孔完成后进行高喷灌浆,高喷灌浆完成后待一定强度后进行对破碎带置换区域进行常规帷幕灌浆,最终使破碎带地层周边形成完整防渗体系。
3.1.4高压风水冲洗。将双管喷管下到破碎带岩体顶部50cm,然后开始自上而下进行高压喷水冲洗,将孔段内碎屑岩体冲洗出孔口、进行扩孔;冲洗过程中认真观察孔口回水返砂情况,至孔口回水基本不携砂或含砂量很小即可。
3.1.5高压喷射灌浆。将双管喷管下到破碎带岩体高喷段孔底,自下而上进行混合气浆喷射置换冲洗后的孔内腔体。
3.2工艺参数确定
3.2.1高压风水冲洗及高喷灌浆使用双管法施工;第一阶段自上而下进行高压风水冲洗扩孔,第二阶段自下而上高压喷浆置换。钻孔使用地质钻机造孔,每段造孔长度视破碎带厚度情况而定,具体为破碎带上一段至穿过破碎带1.0m位置。
3.2.2高压风水冲洗及高喷灌浆主要施工参数见下表。
施工工艺参数表
4注意事项及特殊情况处理
4.1该施工工艺目的在于处理坝基地层中的破碎带软弱夹层,高压风水冲洗可有效地将遇水易泥化的软弱夹层物质冲出孔外,形成较大空腔体,是质量控制的重点。
4.2高喷灌浆钻孔应尽可能一次成孔并穿过破碎带1米进入较好基岩;若破碎带深度厚,造孔过程中塌孔严重无法一次穿过破碎带,可高喷待凝一次后再钻进。
4.3高喷灌浆后待龄时间不宜超过3天,满足帷幕灌浆钻孔不塌孔、灌浆不埋钻即可。
4.4高喷灌浆过程中喷杆必须连续旋转提升不中断,拆卸喷杆继续喷浆时应保证上下搭接20cm,避免漏喷。
4.5喷射灌浆开始后,必须经常检测高喷气、水泥浆的流量、压力以及旋转速度、提升速度等各项施工技术参数是否符合设计要求,并且随时做好记录。
4.6高喷灌浆过程中,出现压力突降或骤增、孔口回浆密度或回浆量异常等情况,必须查明原因,及时处理。
4.7高喷灌浆过程中,若孔内发生严重漏浆,可采取以下措施处理:
a.孔口不返浆时,应立即停止提升;孔口少量返浆时,应降低提升速度。
b.降低喷射压力、流量,进行原位灌浆。
c.在浆液中掺入速凝剂。
d.加大浆液密度或灌注水泥砂浆。
4.8高喷灌浆过程中应采取必要措施保证孔内浆液上返畅通,避免造成地层劈裂或地面抬动。
4.9高喷灌浆因故中断后恢复施工时,应对中断孔段进行复喷,搭接长度不得小于0.5m。
5施工质量效果
通过“高压风水冲洗后再高喷灌浆置换”的辅助手段,成功地解决了常规帷幕灌浆钻灌无法穿过较厚挤压破碎带软弱岩层的难题。帷幕灌浆结束后,做取芯检查孔结合压水试验进行检查(检查标准为帷幕灌浆质量检查标准)。在破碎带地层区高喷灌浆段,检查孔岩芯呈短柱状,且多为短柱状水泥结石;破碎岩体内有水泥薄膜或水泥结石充填较好,结石厚度最大达4mm~2cm;高喷对提高破碎带地层区基岩完整性起到了较大作用。破碎带地层区高喷灌浆段压水透水率在0lu~1.72lu之间,满足设计要求。