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谈水利工程建设中的常用技术分析

2011-12-31马海亭

城市建设理论研究 2011年28期
关键词:防渗墙碾压灌浆

马海亭

摘要: 水利工程建高设的优劣,关系着全民的生产及防洪防旱的成败,所以作为水利工工程工作人员,撑握水利工程中的施工技术,控制水利工程质量有着得要的意义。下文主要阐述水利工程建设中常用的施工技术及方法。

关键词: 水利施工技术应用 特点

一、前言

水利工程施工有着悠久的历史,不仅在规划设计方面取得了巨大的成就,而且在施工技术方面也产生了许多的发明创造,在处理险工和堵口截流等施工技术方面积累了丰富的经验。所以为了今后更长足的发展,对水利工程施工技术的详细探讨迫在眉睫。

二、水利工程施工的特点

在水利工程施工中,对建筑物的防渗、稳定、承压、耐磨、抗冲、抗裂等性能有着特殊的要求,不能有丝毫的马虎。必须严格按照技术规范的要求进行施工,严把质量关。随着科学技术的进一步发展,水利工程建设已大量使用新型建筑材料和大型专用施工机械,逐步实现了由传统人力施工向机械化施工的转变。水利工程对地基要求非常高。因地质复杂,难度高,在地基的处理过程中,要严格按照水利施工标准进行彻底处理。水利工程建设受季节性影响较强。需要把握季节特点,掌握时机,合理安排,精心组织,妥善解决施工过程中的防洪、度汛等问题,以保证安全。

三、水利工程施工技术应用

水利工程施工建设有其自身的特点,施工任务重,强度大,时间紧,而且周期长。特别是在施工技术的把握上,必须严格遵照水利工程建设的基本规律,以严谨的态度、科学的方法,全力保证工程施工的有序进行。

3.1施工导流与截流技术

在建筑施工中,根据实际情况,一般采用分期导流和围堰断流的方法。施工导流的围堰形式中,采用最普遍的形式是土石围堰。此外,还有过水土石围堰、混凝土围堰等。截流在工程施工中占有非常重要的地位,如果不能按时进行截流,就会延误整个工程建筑物的开工日期。而如果截流失败,就会失去良好的截流时机,轻则拖延施工工期,重则影响航道运行。因此,在水利工程施工导流中,都把截流当做一个关键性的技术问题进行控制和处理。而且,截流在技术上、施工以及组织上都具有相当的复杂性和艰巨性,是工程建设过程中的重点和关键程序。河道截流的方法有立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵法、下闸截流以及定向爆破截流等多种方法,但基本方法为立堵法和平堵法两种。平堵就是用船舶、浮桥、缆机进行截流;立堵分单戗、双戗或多戗等几川形式;平立堵就是采用先立堵、后架桥的方式进行截流。各种截流方法都有其优点和缺点,在实际施工中,到底采用哪一种截流方式,要考虑和结合多种因素进行分析和研究和实施。

3.2地基处理技术

在施工过程中,地基的情况千差万别,需要针对地基的实际情况,采取相应的处理措施。现在比较常用的方法是把地基表面的覆盖层和已经风化破碎的岩石挖掉。也可以采取其他的技术进行处理。一是灌浆,包括帷幕灌浆、接触灌浆、固结灌浆、回填灌浆等技术;二是混凝土防渗墙。采用这项技术可有效地截断地下渗流;三是对软弱地基进行加固。如换土或采用沉箱、砂垫层、桩基础、爆炸压密、锚喷等措施,分层填入砂、碎石或等砾石材料并进行振压,就成为加固的桩体,加固技术施工简便,而且造价较低,在工程应用上较为广泛。

3.3土石坝施工

①防渗土料选取。通过大量研究,劣质土料也能用于工程,如红粘土、湿陷性黄土,膨胀土,各种含砾土、粘质的砾石土,风化料,残积、冰积、洪积的碎石土等。只要有科学的设计思路,合适的机械施工设备。合理控制压实参数,这些劣质土料均可以作为防渗土料。

②基础的防渗技术。在深厚砂砾石层的基础筑坝,建造防渗墙技术非常重要。近几年来,造墙技术采用反循环钻机钻主孔、抓斗挖掘副孔成墙;200t液压拔管机起拔接头套管,用孔内聚能爆破大孤石钻进等。这些完善的施工工艺,保证了成墙的施工质量。小浪底的防渗墙的造墙深度达到81.9m。

③大型的施工设备。近期我国建成的高土石坝,施工设备已达到很高水平。以20t自卸汽车为主,最高月强度22.33万m3;以60t自卸汽车为主体,最高月强度118万m3,并使用碾重约16t的自行式振动碾。这些标志着我国土石施工设备达到世界级水平。

3.4混凝土面板堆石坝施工

①利用堆石体临时挡水或过水渡汛,从而简化了导流和渡汛设施。

②采用混凝土防渗墙处理砂砾石基础,将混凝土面板的趾板与防渗墙连接,组成完整的防渗体系。

③对传统的周边缝三道止水作了改进。底部铜止水片仍为基本的止水构件,中间塑料止水带承受的水压力不能超过10MPa,对高坝不适应。表面止水研究了塑性填料.取得了良好效果。

④面板模板改进设计了一套重量轻、配套简单、效率高、浇筑灵活、转移和操作方便的无轨滑模系统。它比有轨滑模效率提高3倍,已在国内普遍推广。

⑤施工期垫层上游坡面保护,采用喷混凝土或砂浆、乳化沥青剂等措施,以低标号碾压浆技术使用较普遍。施工简单,不需专门设备,质量稳定,速度快,造价低。

3.5混凝土坝施工

①混凝土筑坝技术,经过工程实践,在混凝土骨料、外加剂、施工机械配套设备等方面都有许多创新和发展。尤其是高拱坝,在坝体、坝肩、坝基的稳定温度应力,以及拱坝抗震安全及泄洪消能等方面,都取得了突破性进展。我国混凝土坝技术达到国际领先水平。

②为满足大坝高强度浇筑混凝土的需要,在拌和、运输和仓面作业等方面,系统配置了大容量、高效率的机械装备。拌和系统,使用了大型塔机、缆式起重机、胎带机和塔带机,代表了我国混凝土制作已步入世界先进水平。采用的MD2200T30塔机,工作幅度80m,提升高度86m,提升速度80m/min,起重量20t。实现了混凝土浇筑的高度机械化,保证了混凝土浇筑的质量。

③大型工程混凝土温度控制,主要采用风冷骨料技术。某工程采用喷淋冷水浸泡法预冷骨料,具有效率高、预冷相对简单、效果稳定实用的优点。

④减少混凝土裂缝,广泛采用补偿收缩混凝土。应用了低热微膨胀水泥混凝土筑坝技术,节省了投资,简化了温控,缩短了工期,获得了经济效果。有一些高拱坝的坝体混凝土采用了外掺氧化镁进行温度变形补偿的技术。如某地区成功地建成一座不设横缝的整体式拱坝.运行良好。模板费用一般占混凝土总造价的15%~30%,且直接影响施工速度及混凝土表面质量和美观程度。中型工程广泛采用组合钢模板;大型工程普通采用大型钢模板和悬臂钢模板。

3.6碾压混凝土坝施工

①目前建设的碾压混凝土坝.采用高掺粉煤灰(60e%)和低水泥用量(50%~60kg/m)3的做法。由于水泥用量少,水化热温升减少,最大温升12~160c。某工程采用水泥用量40kg/m3,粉煤灰49kg/m3。混凝土强度完全满足设计R90l00的要求。

②采用低于5sVc值混凝土。这有利于改善层面结合质量且不影响混凝土强度,使碾压混凝土的性能得到更好的发挥。

③碾压混凝土为我国所独创,其性态由硬性混凝土变成低坍落度(1~2cm)常态混凝土。通过掺入适量的水泥胶浆,经强力插入式振捣器振捣密实而形成。其层面的结合质量和常态混凝土没有区别,所以在坝的上游面、孔洞结构周边、岩石边坡接合等部位可以采用同一种混凝土。这就使施工作业十分方便,消除了两种混凝土结合不好的现象。

④造缝技术。在某工程采用振动式夯改装手提式振动刀板,将PVC编织布条带压到碾压混凝土内。在拱坝的诱导缝需进行灌浆,某工程研制出一套可进行重复灌浆的预制混凝土组合块诱导缝造缝技术,并在拱坝中推广使用。

⑤连续上升浇筑混凝土碾压混凝土坝是施工的关键技术。普定工程中采用了翻转模板,实行升程连续浇筑的方法,创造出连续40多天不间歇施工,一次上升15m的快速施工记录。

3.7堤防工程

垂直防渗墙是防渗处理最有效的措施。为了适应堤防建设的需要。各种薄防渗墙(小于30cm)造墙设备引进或研制了出来,加快了施工进度,提高了工程质量。施工方法大体可分为深搅法、置换法、挤压法和高喷法。

四、重视工程技术的应用和推广

既然水利工程是基础工程、民生工程,因此必须从管理上、技术上对工程进行优化,认真抓好工程技术的培训、应用、推广和更新,以保证工程质量,促进企业效益。

在新技术应用和推广方面,水利工程主管部门和施工企业要善于利用当前的信息优势。一方面,对现有的技术知识通过信息手段进行有效传递,达到共享和推广的目的。另一方面,水利施工企业要有敏捷的信息意识,能够及时掌握相关的信息资源,掌握最新的技术动态,以便实现技术的进一步更新。

五、结束语

通过在实践中总结的经验,要求水利水电技术人员经过认真学习、熟练掌握,应用到实际工作中,以确保施工质量,加快工作进度,提高经济效益。

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