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关键词:水利水电工程;施工技术;管理
1水利水电工程的施工技术及管理作用和地位
水利水电工程是国民经济发展的基础性工程,对国民经济的发展具有重要的促进作用,采用科学合理的水利水电工程施工技术,进行科学有效地水利水电工程施工管理,这样才能够有效保障水利水电工程建设的顺利进行,使得水利水电工程的建设能够更好地为人民的生产生活服务,更好地发挥水利水电工程的社会效用。
1.1水利水电工程的施工技术的作用和地位
水利水电工程是利用水利水电工程发电的一种技术,水电是一种清洁能源,亦是一种可再生能源,水利水电工程的进一步发展,说明我国在水利水电工程施工技术方面取得了极大的进步。在水利水电工程施工的过程中,一定要重点关注施工技术,因为水利水电工程施工技术是水利水电工程的重中之重,是基础,同样也是保障,只有做好水利水电工程施工技术才能更好的保障水利水电工程施工的顺利进行,才有利于水利水电工程在施工结束后,能够更好地发挥出实际效用,为人民的生产生活发挥巨大的效用。
1.2水利水电工程的施工管理的作用和地位
水利水电工程的施工管理能够为水利水电工程的施工提供一定的支持,是保障水利水电工程施工顺利进行的基础,只有科学有效的水利水电工程管理才能够为水利水电工程的施工服务,良好的工程管理能够使得水利水电工程施工现场秩序井然,保障水利水电工程施工人员的施工工作顺利进行,科学合理管控各方面的人力,具体问题具体分析,做到资源的优化配置,使水利水电工程施工与应用的具体效用得到充分的发挥。
2促进现代化水利水电工程的施工管理和技术相结合
2.1技术管理
水利水电工程是一项技术性的工程,具有鲜明的特点,尤其是水利水电工程建设项目的规模巨大、工程的施工周期长、施工技术高端复杂、施工环境艰苦、施工所面临的危险因素多等,在水利水电工程施工的过程中,一定要加强对施工技术的管理,只有加强水利水电工程施工技术的管理才能够科学有效地促进水利水电工程施工的良好运行,使水利水电工程技术转化为生产力,有效提高经济效益,发挥水利水电工程的应用效益,与此同时,还应该加强对水利水电工程施工人员的管理,努力提高他们的施工技术水平,提升他们的综合素质,使他们能够掌握施工技术,应用正确的施工技术进行水利水电工程的施工,保障水利水电工程施工的顺利进行,维护企业的经济效益,具体的应该从以下几个方面实施。
2.1.1建立健全技术组织管理制度
建立健全技术组织管理制度应该主要从以下几方面考虑:首先要建立相应的技术管理工作王,对水利水电工程施工技术进行分级管理,这样可以保障施工技术在选择与使用的过程中科学合理,与此同时还要进行水利水电工程施工技术的信息的收集,包括技术的使用方法、适用范围、易出问题以及反馈制度等。其次要经常开展水利水电工程施工技术的经验交流与技术总结的会议,将水利水电工程施工技术在实际使用过程中出现的问题与各相关单位及学者进行行之有效地沟通,对存在的问题进行探讨,及时解决。再次要建立健全水利水电施工中与技术有关的各项制度,加强对施工技术与施工设备的科学有效的管理,对设备的使用情况进行及时的跟进,保障设备处于一个良好的运行状态,不影响设备的使用。最后,要对水利水电工程施工的各项资料进行及时的整理与归纳,记录水利水电工程施工中的各项参数,尤其是工程的设计图纸、施工方案等数据尤为重要,一定要对其进行分类、归档,以保证水利水电工程的施工技术能够为以后相应的工程施工提供一些借鉴。
2.1.2加强运行管理,完善管理制度
在进行水利水电技术管理的过程中,一定要注重对水利水电技术运行的管理,完善相应的运行管理制度,根据水利水电工程的具体需求,具体问题具体分析,在坚持可持续发展战略的指导下,制定相应的、科学的、合理的水利水电生产岗位管理职责、生产管理办法、施工技术运行办法等,以适应不断提高的生产经营的需求,保障水利水电施工与生产的顺利进行,与此同时,还要加强技术监管,保障水利水电生产能够顺利的进行,在检查的过程中,如果发现技术问题,一定要及时分析问题产生的原因,并根据原因进行设备的检修与维护,这样可以保障水利水电的生产顺利进行。
2.1.3加强维护检修管理,加强技术监督
水利水电工程施工技术在生产与使用的过程中一定要根据水利水电工程的具体情况进行剖析与选择,水利水电工程具有特殊性,不同地区的水利水电工程都具有特殊性,但总的来说,水利水电工程施工技术的应用一定要坚持“质量与安全第一”的原则,在保障施工人员施工安全的同时,一定要保障施工质量,两者并重,才能够保障水利水电工程施工的质量和效益。在具体的工作中,水利水电工程施工人员要加强对水利水电施工设备的维护与管理,在使用之前,要对设备的可用性进行检查,检查设备是否存在漏洞,保障设备使用的安全性,在水利水电工程的施工过程中,如果施工设备发现问题,一定要及时修理,保障设备在良好的状态运行,不可带“故障”使用,在设备使用之后,一定要进行维护与检修,保障设备在下一次投入使用之前处于一个良好的状态。除此之外,要运用科学方法对水利水电工程施工技术进行监督,保障水利水电工程施工技术能够保障水利水电工程施工的顺利进行。现阶段,从相关的数据调查可以看出,我国的水利水电施工技术的技术监督仍是一个十分薄弱的地方,所以在今后的水利水电施工工程的工作中一定要重点关注这一方面的问题。
2.2强化水利水电工程施工中的生产和经济运行考核制度
在水利水电施工的过程中,在充分选择科学合理的水利水电施工工程施工技术的基础上,一定要强化在施工过程中的生产和经济运行的考核制度,现阶段,国际上也没有一个统一的对水利水电施工的经济考核标准,但是相关的施工单位应该根据自身的需求和实际情况,具体问题具体分析,建立一个自身的水利水电施工的经济考核标准,这样有利于水利水电施工的进行和后期水利水电工程的生产工作。相关的机构及考核制度的建立要从维护水利水电工程的正常施工与运行的角度出发,充分分析水利水电工程的具体情况,使得水利水电工程的考核制度能够有效反映水利水电工程的施工情况与生产水平。
2.3抓安全促生产,提高工作人员技术水平
在水利水电工程的施工与运行的过程中,相关的管理人员一定要紧抓安全问题,将安全生产作为重中之重,维护工作人员的人身安全,建立健全安全生产制度,增加工作人员的安全施工与安全生产意识,提高他们自我保护的意识,保障水利水电工程的施工与生产在一个稳定的环境中进行。
参考文献
[1]杨健.水利水电工程的施工技术及管理[J].黑龙江水利科技,2012(11).
关键词:水利水电工程施工技术
中图分类号:TV文献标识码: A 文章编号:
水利水电是清洁的可再生能源, 它的利用是社会进步到现阶段的产物, 在水利水电工程建筑的实施中, 技术是它的根本, 只有技术作保障才能在艰巨的重大工程中完成工程建筑的施工, 只有将高技术含量的施工技术用到水利水电工程建筑的施工中, 才能保证水利水电工程建筑发挥其真正作用。
一、水利水电建筑工程施工技术的意义
水利水电是一种可再生能源,而且安全无污染,其应用为社会的进步以及经济的发展作出了很大的贡献。在水利水电工程中,技术是工程建设的根本与关键,因此,一定要做好施工技术工作,保证水利水电工程可以顺利的实施。水利水电工程的施工技术直接关系着工程能否顺利完成,只有在施工中将技术管理工作做好,才能协调好各方面的工作,从而使整个水利水电工程提升到一个质的高度。
二、、水利水电工程建筑的施工技术
1、 水利水电施工中的施工导流与围堰技术
施工导流是闸坝工程施工有的工程措施 ,施工导流的优劣对整个水利水电建筑工程的施工质量起着决定作用 ,施工导流是一种常见且十分重要的水利水电施工技术措施。修筑围堰是解决施工导流问题的主要办法 ,围堰是为了确保水利水电建筑工程建设及质量 ,而在地上建立的临时性的挡水物。在修建围堰时 ,由于围堰会占用部分河床面积 ,一定要仔细全面考虑结构的复杂性与稳固性 ,从而减少因过水面积狭窄、水速加快、水流量加大 ,给围堰带来大的冲击。
在水利水电施工过程中 ,通过施工导流是进行河床控制的有效措施 ,施工导流关系到水利水电建筑工程实施的快慢 ,因此 ,施工导流方案设计要求较为严格。施工导流要以现实为依据 ,它与施工联系紧密 ,在施工整个过程中 ,要把物力、财力以及人力等方面的平衡切实做好。施工导流会对供水、发电、搬运、防洪等多个部门的利益产生影响。水利水电施工通常会受到当地的地质地形、环境气候等自然条件的影响,为了加快水利水电工程进度,降低工程的造价 ,施工导流要依据当地施工环境来进行 ,要最大限度地满足水利水电的施工进度要求。
2 、大面积混凝土碾压技术
目前 ,混凝土碾压技术是一种通过大面积碾压干硬混凝土混合物 ,而进行浇注的方法。混凝土的碾压技术得到了广泛推广和应用 ,它是一种最近几年刚兴起且得到快速发展的筑坝技术。其优点是不影响混凝土强度 ,能够很好的改善层面 ,高效性与利润性好 ,该法经济效益高、施工速度快、投资少、见效快 ,它主要适合于大体积与大面积的施工。与常规混凝土相比 ,碾压混凝土的优点主要体现在以下几点 :该方法与土石坝的填充方法较接近 ;碾压表面坚实 ;坍落度是零 ;干硬的混合物 ;采取薄层铺料。与普通混凝土材料一致 ,砂石骨料、胶凝材料、水及部分空隙气泡是碾压混凝土的主要组成材料 ,可用于各种建筑工程。但不同之处在于 ,材料组合比例具有较大差异 ,碾压混凝土要通过碾压压实 ,主要是因为其混合物较为粘稠。在配合上 ,碾压混凝土材料和普通混凝土材料的主要区别 :含砂率 ;骨料的直径不能过大 ;掺有较多的粉煤灰 ;水泥量较少 ;碾压混凝土粘稠度范围较窄等。作为一种新型的建筑材料 ,碾压混凝土主要有砂卵石与水泥掺和混凝土、贫碾压混凝土、高粉煤灰掺和混凝土等三类。根据碾压、推铺以及运输的具体情况 ,通常施工对碾压混凝土会有不同的要求。碾压混凝土的主要施工方式是采用薄层来碾压施工。所以 ,最薄弱的地方是碾压层之间 ,它与工程的耐久性和稳定息相关。
3、土坝防渗加固技术
解决土坝的变形和渗透问题, 可对坝体进行劈裂灌浆和对坝肩、 坝底基岩进行帷幕灌浆, 使坝体内形成连续完整的防渗体系, 从而降低坝体浸润线, 消除坝后坡的渗漏隐患, 增强坝体稳定, 最终达到除险加固之目的。 土坝坝体劈裂灌浆可根据土坝实际情况布置两排灌浆孔, 主排孔沿坝轴线布置, 副排孔布置在坝轴线上游1. 5m 处; 两排孔交错布置, 孔距均为 3 ~ 5m,灌浆孔要尽可能穿透坝体底部的残坡积层深入到坝基, 以形成一个连续的竖直防渗体。 对坝肩 、坝底基岩进行帷幕灌浆时也是布置两排灌浆孔。 主排孔沿坝轴线布置, 副排孔布置在坝轴线上游1. 5m 处 两排孔交错布置, 孔距均为3 ~ 4m, 灌浆孔要穿透弱风化带,进入到微风化岩相对隔水层。 采用回转方法成孔, 孔内下塞, 纯压式灌浆, 自上而下分段, 孔口封闭, 孔内循环。 帷幕灌浆注浆材料可采用 425普通硅酸盐水泥, 制成纯水泥浆后在设计压力下灌注。
4、外加剂的使用
混凝土在水利水电工程中应用很广泛,因此,外加剂的使用不仅是混凝土技术的需要也是水利水电工程的建设需要。当前常用的外加剂主要有,处理外表的外加剂,修补的外加剂以及改善色泽的外加剂,增强表面强度的外加剂,还有提高抗变形能力的外加剂等多种类型,外加剂的使用可以很好的改善混凝土的质量,从而可以有效地保证水利水电工程的建筑质量。
三、结 语
随着经济的发展,我国的水利水电建筑工程也逐渐的增加,并且逐渐跟上了时代的步伐,其建设取得了一定的成就。在水利水电建筑施工中,施工技术管理占据着很重要的地位,因此,研究水利水电工程施工技术有着很重要的意义,对工程的长远发展有着很重要的作用。在实际中,为了保证水利水电工程的顺利实施,充分发挥出工程的经济效益以及社会效益,要对水利水电工程的施工技术实施全面的管理,从而可以保证工程的高质量的完成。
参考文献:
[1]具杏祥;论水利水电工程的项目管理及施工措施[J]. 广东科技, 2008,(06) .
[2]强勤国;浅析水利水电施工中几个技术要点问题的质量控制[J]. 广东科技, 2010,(02) .
关键词:水利水电工程;建筑工程;施工技术
中图分类号:U445.4文献标识码:A文章编号:
1.水利水电建筑工程施工技术的意义
水利水电是一种可再生能源,而且安全无污染,其应用为社会的进步以及经济的发展作出了很大的贡献。在水利水电工程中,技术是工程建设的根本与关键,因此,一定要做好施工技术工作,保证水利水电工程可以顺利的实施。水利水电工程的施工技术直接关系着工程能否顺利完成,只有在施工中将技术管理工作做好,才能协调好各方面的工作,从而使整个水利水电工程提升到一个质的高度。
2.水利水电工程施工技术的重要性
水利水电建筑工程体现了一个国家的国民经济发展水平的高低。随着社会的不断进步,建筑行业面临各方面强有力的竞争,水利水电建筑工程是一项十分复杂而且又十分艰苦的工作,要想使水利工程施工企业在激烈的市场竞争中占有有利的地位,就需要有先进的水利工程施工技术作为保障,近几年来,我国的水利水电工程建设有了突飞猛进的发展,经过几十年来的实践经验,在水利工程建设方面取得了许多丰硕的成果,三峡水利工程.葛洲坝水利工程.南水北调工程.黄河小浪底水利枢纽工程等等,使我国水利水电工程建设得到了前所未有的发展,并且得到了世界的广泛重视和好评。能够取得这么大的成绩,与先进的水利施工技术是分不开的。目前,随着我国水利水电工程规模的不断扩大化,进一步有力的推动了我国水利工程施工技术的提高,在水利水电工程建设中,大量新的技术不断涌现出来,并且随着工程复杂程度的增加,对工程施工技术的要求也变得越来越高,如何对推动我国水利工程施工技术的发展,是当前在水利工程建设中不断探讨的课题。
3.水利水电工程施工技术
3.1大面积混凝土碾压技术
大面积混凝土碾压技术是一种通过大面积碾压干硬混凝土混合物来进行浇筑的筑坝技术,它能够不影响混凝土强度,较好的改善层面,施工速度快,经济效益好,适合水利水电工程大体积大面积混凝土施工。碾压混凝土主要包括砂卵石与水泥掺和混凝土、贫碾压混凝土、高粉煤灰掺和混凝土三种,主要特点是水泥含量较少,含砂率和骨料直径不宜过大,掺入较多粉煤灰,其最终混合物比较粘稠,碾压混凝土主要采用薄层碾压施工,且需要根据碾压、运输等具体情况有具体要求,与水利水电工程耐久息相关。
3.2预应力锚固的施工技术
预应力锚固技术是一项比较特殊的施工技术,运用广泛、发挥的经济效益好,它能够根据设计要求的方向、大小、锚固深度,提前向基岩或建筑物施加合适的预压应力并用锚束锚固,主要包括锚束和锚孔两部分,锚束是传递预拉应力的歌主体,锚孔则是指放置锚束的钻孔。预应力锚固施工流程主要包括造孔、编束、放束锚固、张拉、防护等步骤,其中编束的技术要求最为重要,首先锚束要平顺,以保证钢丝不会因为相互交叉而被预应力剪短,锚束钢丝与钢绞丝中要留出空隙,使锚固注浆时浆液能够填满,起到保护钢丝的作用,同时也要设置足够的进浆管、排气管等,最后固定锚束时必须稳固,对孔外部分做好保护措施,以免出现锈蚀。
3.3水利水电工程混凝土外加剂使用技术
现阶段水利水电施工技术发展非常迅速,出现了很多施工新工艺新方法,但在混凝土在特性方面不能得到很好的发挥,来满足工程耐久性和稳定性的要求,而混凝土外加剂能很好的弥补这一点,混凝土外加剂作为混凝土第五种组成成分,具有用途广、作用大、收效高等特点,水利水电工程常用外加剂作用主要包括:处理修补表面、改善表面色泽、抗化学腐蚀、提高混凝土变形能力、调节混凝土硬化和凝结功能、改善混凝土含气量和流动性等。为提高工程施工质量起到至关重要的作用。
3.4坝体填筑施工技术
坝体填筑施工的关键是坝体流水作业,而流水作业主要取决于铺料方式、填筑面积、施工强度和外部气候环境等因素,且在划分流水作业工作段时,首先要满足施工机械的作业需要和坝面面积,然后要控制好填筑作业时间,避免夏冬季节施工过程中的热量损失,流水作业完毕后,可以实施卸料和平料,整个过程需要提前制定,有效衔接。
3.5水利水电施工中的灌浆技术
水利工程灌浆技术是水利水电工程施工中十分重要的一个环节,它一般实施于水利工程中,如坝体的加固和水利工程的防渗处理等地基建设阶段。目前,灌浆技术是现阶段水利工程地基建设中的基础性工作,正因为它在水利建设中的重要地位,使它成为目前水利工程建设施工中主要的研究课题。水利工程建筑施工过程中,常见的灌浆技术有两大类,分别为岩基灌浆技术和软基灌浆技术,以下我们主要对岩基灌浆技术进行研究。岩基灌浆技术是将调制设定好的浆液,按照一定的比例关系,借助灌浆设备注入工程地基(坝体)中,通过加工凝固处理,形成岩石,从而有效的提高了水利工程地基的稳定性,很好的起到了防渗的功效。岩基灌浆技术在水利建设中的应用十分广泛,除了在水坝水利工程建设中,还普遍应用于水下隧道的围岩加固处理.地基支护处理以及防水渗漏工程的处理等方面。岩基灌浆技术中常见的形式有帷幕灌浆.接触灌浆和加固灌浆,其中帷幕灌浆主要出现在水坝工程建设中的地基处理阶段,主要是通过帷幕灌浆可以提高水坝的防渗水能力,减少水坝基体的压力。接触灌浆技术主要作用于水坝工程的坝体与坝基之间的结合部位,具有稳定和加固的作用,在实施灌浆过程中一般采用钻孔灌浆的方式进行,但是要切记在接触灌浆前,应确保坝体混凝土已经相对稳定后才能实施。固结灌浆技术与帷幕灌浆技术的目的基本相同,均是为了提高坝基的稳定性和防渗。
3.6水利水电施工中的碾压混凝土技术
自二十世纪七十年代,碾压混凝土技术正式在水利水电工程建设中得到应用,直到目前为止,该技术取得了飞速的发展。碾压混凝土技术以其施工进度快,加固硬度高,材料用量少,经济效益高,环境污染小等优点,被世界各国在水利大坝建设中得到了广泛使用。随着水利工程施工技术的不断发展,在碾压混凝土技术方面得到了进一步的研究,在施工工艺.设备和材料配比技术方面得到了更好的改善,有效的推动了碾压混凝土技术水平的提高。在用料方面,要选用高掺粉煤灰.砂石骨料.高质量的外加剂以及水泥粉,其中水泥的配比一般干重量在7%到14%之间,在配比方面要按照科学的比例配比,调整好混凝土稠度VC值。在用水方面,尽量保证与普通水泥混凝土路面基本相同,W/C一般为0.2至0.5之间,水泥用量约在100至160千克/吨。在碾压混凝土加工过程中,要做到均匀的搅拌,适当加长搅拌的时间,降低搅拌过程中落料的高度。保证摊铺的合理性,选择正确的布料手段。在运输过程中,一定要确保封闭式的遮盖,防治出现暴晒和淋雨,从而导致混凝土材料的质量和效果。
4.水利水电施工中的勘察技术
水利勘测技术主要有以下几方面:
4.1在水利勘察中采用GPS全球定位系统
随着卫星技术的不断推广,全球定位系统得到了广泛的应用,在水利水电工程建设中,为了更好的进行地质勘察工作,逐渐将全球定位系统引入到水利建设之中。全球定位系统(GPS)可以有效的解决高程控制方面的问题,实现跨越湖泊.河流.山区.峡谷等地理位置和勘察条件较差的地区,信息传递和采集的功能,同时在原来的基础上大大提高工程勘察的精确度,提升了勘察工作的效率。
4.2水利施工中的遥感技术
遥感技术是通过人造卫星技术收集地面目标的电磁辐射信息,从而来判断所探测目标的地理环境和地质结构的一种科学技术。由于它具有较好的识别性.丰富的信息性.资料获取的及时性和成像清晰性,在目前水利水电工程施工中得到了广泛的应用。在区域构造方面,遥感技术所传回的图像具有较好的线性结构,能够真实的反应出该地区的地理特点.水系结构和地质形貌,在对断裂层和周边水域地质结构的稳定程度的分析中发挥了巨大的作用,因此,遥感技术目前水利建设中重点研究的技术之一。
关键词:预应力锚索;水利水电工程;边坡加固;施工方法
Abstract: in this article, the author focus on to many in practical engineering application of prestressed anchor of the general and special case of research, sums up the water conservancy project can often used construction method and worth attention of construction personnel, and puts forward some constructive Suggestions, can for the future of prestressed anchor other construction work to provide the reference.
Keywords: prestressed anchor cable; Water conservancy and hydropower projects; Slope reinforcement; Construction method
中图分类号:TV文献标识码:A 文章编号:
伴随着我国基础工程建设项目的迅猛发展,预应力锚索加固技术已广泛应用于建筑结构物的加固、边坡治理、大型地下洞室及深基坑支护等工程。尤其在水利水电工程建设中。比如坝体附近岩体产生节理切割和倒坡,稳定性下降,需做加固处理。通过锚索对岩层施加预应力后,预应力锚索可将若干岩层穿联在一起,增加岩层整体性。比如使用预应力锚索支护加固大坝坝基,其优点是:可在不放空水库情况下施工,并随时进行加固处理,而且不必增加坝体重量也能确保坝体稳定,同时对抗震稳定也有利。
一、预应力计算
锚索支护在20世纪初期矿山工程中它就有应用。预应力锚索第一次应用于实际工程是在1934年阿尔及利亚的舍尔法大坝加高工程中。目前最大的锚固吨位达到13000kN,应用在法国的朱克斯大坝中。到现在为止,在工程界关于锚索预应力的准确计算尚无定论。作为加固岩体边坡常用方法,目前常用计算方法是基于可能出现的岩体失稳形式,采用刚体极限平衡法对加固前的岩体分析,再计算保持稳定所需的预锚力,参照公式(1)如下:
Q1+Q2.tanφ=KT(1)
其中Q1、Q2-分别是预应力锚索提供的切向抗滑力和法向正压力;
φ-滑动面的内摩擦角;
K-安全系数;
T-加固前岩体的下滑力。
二、锚索设计
1.计算预应力锚索设计材料利用强度
国内外岩土工程锚索设计强度一般考虑材料强度有一定的安全储备而采用材料保证强度的60%左右。例如三峡永久船闸工程采用的3000kN锚索,设计强度利用系数为0.556,超张拉系数为0.606。
2.确定钢绞线下料长度和锚索锚固端长度
锚索是由锚具、钢绞线、隔离架等组成。钢绞线的使用要符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003规定。设计长度相同的锚索其钢绞线下料长度应该相同,钢绞线下料长度可由(2)式计算:
L=Lm+Lz+Ld+L1+Lmj(2)
其中,L-钢绞线下料长度;
Lm-锚固端长度;
Lz-自由端长度;
Ld-锚敦长度;
Ll-张拉端长度;
Lmj-锚具长度。
编索前先对钢绞线进行外观检查,检查合格后的钢绞线才能使用。若局部锈蚀,应作除锈处理,若锈蚀严重则应剔除。钢绞线用砂轮切割,下料长度须预留张拉所需长度。确定内锚固段长度时,主要考虑内锚固段能否满足锚索不从胶结材料中拔出及锚索胶结体不沿孔壁产生位移,同时考虑一定的安全储备。假定锚固段的锚索为等直径,锚索体不从胶结材料中拔出,则按(3)式计算锚固长度Le:
胶结体与锚索体一起沿孔壁滑移时按照(4)式计算:
其中:eL-锚固端长度;
k-锚固段长度的安全系数;
P-锚固超张拉力;
d、D分别为锚固材料和钻孔直径;
n-钢绞线根数;
1c-钢绞线与胶结材料的握裹力;
2c-胶结材料同孔壁的粘结强度。
根据经验,对于坚硬的岩体,内锚固段适合采用等直径截面。若将锚索的内锚固段制成连续的纺锤体状,当对锚索施加拉力时,钢绞线力求调直,除核心段外,其余段浆体受挤压,挤压力向内夹紧锚索,向外传至孔壁形成正压力,提供内锚固段的摩擦阻力,这样也达到了提高承载力的目的。
三、施工工序
锚索施工必须严格按规定的工序进行,每道工序完成后须经质检及监理人员验收合格后方可进行下道工序,施工工艺流程图如图1所示。
图1预应力锚索施工工艺流程
1.定位与造孔
根据实际的地质勘查情况,在需要锚索加固的地方定位打孔位置,锚孔的编号按照设计锚索布置图中锚索编号,在放样地点用醒目颜色标注孔号,放样误差为±10cm。工程上一般利用回旋冲击钻进行造孔。钻孔垂直钻进,要对孔斜误差严格控制。为了确保造孔精度,钻孔过程可以采用分段测孔斜,及时纠正偏差。在钻孔过程中有时候会遇到掉块或者塌孔失水的情况,如某工程围堰预应力锚索施工,由于施工地点下游有水,出现了严重塌孔现象,施工人员采用的措施是控制段长,采取固结灌浆处理方式,注入掺加了3%早强剂的灰浆,待凝24h
后扫孔续钻。最后基本保证了施工质量。
2.编束
先对钢绞线进行挤压锚头处理,处理后的钢绞线根据设计结构编制成束,锚固段采用隔离架集束,隔离架间距1.0~1.5m。岩锚内锚固段进浆管按照设计编入索体,外与张拉端平齐,整条锚束用铅丝每隔1~2m捆扎,为了保证钢绞线与锚固材料更好结合,锚根段比自由张拉段捆扎密一些。锚索编制完成并验收合格后进行编号。为防止沾染泥沙和灰尘,需要进行临时性防护,严禁锚束与地面直接接触。为了检测岩锚施工质量及锚固最终效果,有时需要在部分锚索上安装锚索测力计。测力计的安装是在锚索施工前期工作中进行的。
3.锚索安装
为了保证施工质量,穿索过程一般人工完成。下索前,应对洗净的锚孔进行复探工作,用高压风清孔一次,以保证锚索孔的畅通,并尽量避免锚索体与孔壁摩擦,以防损坏钢绞线。内锚段注浆是端头锚施工的关键工序。内锚头又称锚固段或锚根,是锚索锚固在岩体内提供预应力的根基,采用添加了早强剂的水泥浓浆灌注。灌浆结束标准主要以灌浆量大于理论吃浆量,回浆比重大于进浆比重且孔内不再吃浆为判别依据。
4.张拉
张拉分为单索预紧张拉、张拉、超张拉。预紧张拉的目的是是钢绞线受力均匀。锚墩及砂浆达到70%强度后,可进行预紧张拉。张拉前先进行试验锚索的张拉。预紧结束时,量测干斤顶初始伸长值,之后分级张拉,逐级增加至超张拉荷载,张拉至每一级别时经稳压后持荷5~10min,张拉吨位控制以千斤顶对应的油压表表压读数为主,伸长值为辅。张拉至设计工作荷载后,在此基础上继续施加荷载至超张拉荷载值,持荷5~10min。在张拉锁定后的48h内或锚索应力损失基本稳定后,若锚索锁定的张拉力小于规定的设计值的10%,应根据要求对锚索进行补偿张拉,以满足设计永久赋存力的要求。
5.锚索防护
锚索张拉结束后要对自由张拉段封孔灌浆。之前为张拉锚索需要而在工作锚板外预留的钢绞线,在锚索锚固张拉结束后应当切割去多余部分,切割后的钢绞线露出锚板10~20cm。对外锚具以及钢绞线端头用混凝土浇筑以达到封闭保护的作用,混凝土保护层的厚度不小于10cm。
6.锚索预应力损失的讨论分析
预应力产生损失的主要原因有:Ⅰ.锁定损失;Ⅱ.锚索松弛和外锚具位移产生损失;Ⅲ.表层岩体产生变形造成的损失。根据对多个工程实际观测数据的分析,作出预锚力随时间变化的关系曲线示意图(图2),从图中可以看到预应力损失明显的三个阶段:Ⅰ.预应力急剧损失阶段;Ⅱ.预应力波动变化阶段;Ⅲ.预应力缓慢损失(趋于稳定)阶段。
图2典型锚索预锚力变化历时曲线
四、结语
锚索的预应力计算虽然缺乏严密的理论基础,但预应力锚索已经在水电工程中被广泛应用,文章中很多数据就是借鉴成功或失败的工程经验;预应力锚索细致的施工工序也是无数实际工程的总结,形成了基本固定的模式。
参考文献
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1壅水建筑主要分类
在水利水电工程建设中,壅水建筑物是首部枢纽中挡水建筑的一个组成部分。在工程建设过程中,我们一般将仅用以抬高水位的、高度不大的闸、坝等挡水建筑成为壅水建筑物。在实际的水利水电工程中,水利壅水建筑主要分为壅水闸、壅水坝,以及临时的壅水围堰三种建筑。在此处研究中我们主要以前两种壅水建筑为研究内容。在水利水电建设过程中,我们在设计中可选用的壅水建筑包括了溢流坝、翻板闸和橡胶坝三类建筑类型进行选择。在实际的水利设施应用中,这三类建筑具有以下特点:首先,溢流坝在实际的使用中堰顶高程较高,但是在壅水过程中,遇到大型洪涝灾害时因溢流坝缺乏闸门调节,容易造成首部枢纽上游水位过高,引发事故的出现。其次,是在水利河道中修建翻板闸,进行水利工程的水位控制以及泄流工作。其在泄洪过程中较为方便,但是由于其控制闸门较多其控制过程较为复杂。最后,在当前的壅水建筑设计过程中,橡胶坝建筑的使用是我们经常采用的一种建筑类型。使用过程较为灵活,操作方便,同时建筑较美观,是较为先进的壅水建筑类型。
2壅水建筑设计特点研究
在实际的壅水建筑工程施工过程中,提高建设设计质量是我们技术工作的重要组成部分。在实际研究中,其建筑设计要点包括了以下四点。
2.1结合自然环境与应力计算结果做好建筑体型设计
在水利壅水建筑的设计过程中,建筑的体型设计是我们设计中首先需要考虑的因素。在设计过程中,我们需要注意的两个主要问题是工程所在地区的主要自然环境以及建筑设计中应力计算的结果两个主要的因素。首先是工程所属的自然环境因素。在壅水建筑的实际设计过程中,自然环境对于建筑体型设计的影响有着重要影响。这里所属的自然环境包括了气候条件、建筑的地基特点等多种因素。这些自然因素的影响,对于壅水建设的体型有着重要影响。如在水流冲击较大的壅水建筑设计中,就需要选择流线型的建筑体型避免水流冲击对于建筑物稳定性的影响。其次是建筑物应力的影响。在壅水建筑物设计过程中,利用应力计算的结果做好建筑体型设计的参考是我们在建筑设计中必须注意的另一项重要工作。在设计过程中,应力的计算我们可以通过相应的计算公式进行数据计算。如在翻板闸的设计计算过程中,我们以《水闸设计规范》(NB/T35023-2014)中的计算公式开展设计计算工作,为壅水工程设计的开展提供设计支持,是较为重要的设计工作方法。在建筑设计中,影响建筑应力的主要因素包括了建筑地基地质特点、壅水建筑与其他建筑布局等部分问题,这些问题都是我们在计算过程中必须考虑的主要因素。
2.2以建筑物作用与实践使用情况做好挡水结构设计
在壅水建筑的设计中,其挡水作用的实现是设计中较为重要的设计因素,所以做好建筑挡水结构的设计,是我们壅水建筑设计的主要内容。在实际的设计过程中,我们需要考虑的主要因素包括建筑的作用以及实践的使用情况两项内容。在水利水电工作的壅水建筑应用中,其作用包括了升高水位、控制水位等不同的作用,所以在结构设计中需要采用不同的设计结构。而在使用情况的要求下,我们应根据壅水建筑遇到的使用清理,如自然情况、电力发电要求等,进行实践分析选用挡水结构设计。如在某水电站首部枢纽设计中,因其位于南方地区雨季洪涝灾害较为严重。因而在壅水建筑的设计中,我们既要抬高水位进行发电工作,又要避免因夏季汛期洪涝灾害造成的影响。所以在设计过程中我们避免采用溢流坝结构建设壅水建筑,而采用了橡胶坝结构进行设计,降低洪涝灾害对水利工程安全的影响。同时在建筑设计过程中,我们还需要考虑较为特殊的设计因素。如在设计中我们需要考虑水利设施的环保问题,避免因为壅水建筑的进行,对水利设施下游自然环境与生态问题造成严重的影响。这种环保因素的考虑,是我们水利设施建设中可发展战略提出的新型影响因素。
2.3为确保挡水建筑整体质量,做好建筑控温设计
在水利水电工程的建设过程中,建筑温度控制的影响对于建筑制度有着重要的作用。特别是在我国的北方地区,因为全年气候温差较大,所以其温缩现象对于对壅水建筑的整体质量有着重要影响。如在水利工程应用中冬季温度较低就容易造成建筑温度载荷应力的增加,进而影响水利工程质量。所以在壅水建筑的设计中,做好建筑温度控制的设计降低温度对于建筑质量影响,是我们设计工作中注意的主要问题。在设计中,为了降低温度变化对壅水建筑质量影响,我们需要做好以下设计工作。一是在设计中做好保温设计。在壅水建筑设计中,为了降低温度因素对于建设质量影响,我们需要在建筑设计中对于重点部位(缩涨应力点、结构支撑点等)进行保温设计,避免因温度影响造成的应力问题出现。二是利用补充机制降低温度应力影响。在壅水建筑设计中,为了避免应力问题影响建筑质量,我们在设计中需要进行补偿设计工作,降低温度应力的影响。如在建筑设计中,对于温度应力较为集中的结构点,我们采用振动结构模式消除应力,就是很好的设计方法。
2.4按照标准要求,做好建筑物防渗设计
在水利水电工程首部枢纽的建设过程中,降低壅水建筑的渗漏性,是我们建筑设计中重要的技术因素。在建筑设计过程中,我们为了提高水利的质量需要按照建筑设计标准做好建筑物的防渗设计工作。这里所指的设计标准包括两方面内容:一是规范标准。在壅水建筑设计过程中,针对不同的建筑类型国家有着不同要求的建筑规范,如《橡胶坝建设规范》、《混凝土重力坝设计规范》等规范要求。这些规范要求中对于建筑的防渗设计都有着较为明晰的规范内容。在建筑设计中按照规范要求做好设计工作,是我们做好防渗设计的重要保证方式。二是按照设计方案标准开展防渗设计。在壅水建筑设计过程中我们为确实按照施工实际情况执行建筑设计规范,就需要在地质勘测、实验等技术手段的支持下制定设计方案,指导具体设计工作。其中对于建筑防渗数据,设计方案通过数据计算的方式,会得出详细的设计数据,对设计工作进行标准化的指导。在壅水建筑的设计中,我们必须严格按照设计方案要求进行设计,保证防渗要求的实现。
3结束语
【关键词】 水利水电 工程建筑 施工技术 管理
“水利”最早只具有“捕鱼之利”的含义,发展至今,“水利”早已跳出了传统的局限,被纳为综合性基础工程,与“水电”一起成为防洪、发电、灌溉、供水等功能的代名词。目前,水利水电工程在开发利用水力资源、防止水灾这方面发挥着重要作用,与我国经济发展水平紧密相连,是国民经济可持续发展的重要因素。新时期的水利工程在自身经济及社会公益方面都取得了一定成绩,但从水利工程施工技术与管理的现状来看,仍然还有许多问题亟待解决。
1 水利水电工程建筑施工管理的意义
在水利水电工程施工作业期间,不同质量问题的出现使工程的使用性能受到影响。要想杜绝这些质量问题的发生,就应该制定严格的管理策略,抓好施工单位的管理工作,实现质量与速度的平衡,使工程质量达到标准要求。一方面,水利水电工程具有周期长、规模大、环境艰苦、技术复杂、工期严格、质量高等特点,再加上施工中不安全因素相对较多,使得工程中的施工技术管理不可缺少。另一方面,技术是水利水电工程的根本,而管理就是使不同技术融为一体的因素,要想使工程形成一个凝聚的整体,就得做好管理。因此,技术和管理在水利水电工程的施工中具有同等重要的作用和地位,做好水利水电工程建筑的施工技术管理具有重要的现实意义。
2 水利水电工程建筑施工技术管理存在的问题
施工技术管理,通俗地说,就是工程施工过程中对各种技术工作、技术活动的管理活动,其中也包含着对与技术相关的生产要素的计划、实施、总结和评价。良好的施工技术管理有助于建立水利水电工程项目有序的技术程序与工作,还能落实责任制度,使项目施工的质量和安全得到相应的保证,实现水利水电工程的经济效益和社会效益。但从目前我国水利水电建设工程来看,施工技术管理依然存在很多的问题:
2.1 重视工程建设,忽视技术监督与管理
水利水电工程是一项浩大而持久的公益性工程,其建设过程需要大量的人力、财力和物力投入,国家也划拨了专项资金资源各地水利工程的建设。但是,监督的不及时和管理的滞后使得工程的建设充满了各种隐患。即使大型水利水电工程的建设,也有着不可避免的问题,比如管理制度不明确、资源管理力量不足、技术施工监督不到位等等。
2.2 技术管理工作的开展缺乏准备事项
在水利水电工程项目的建设过程中,良好的技术管理工作的开展需要做好相应的准备,具体包括技术规程和技术标准,需要提前准备好施工所需的技术原始记录及档案,比如建筑材料、工程用品、结构配件等等。但在实际施工过程中,大多数施工企业忽视准备工作的重要性,常常以“缺什么,补什么”、“有问题,才解决问题”的态度来对待工作,没有做好“计划”与“预警”工作,这十分不利于项目建设管理工作的开展。
2.3 管理不善引发的现场问题
在施工现场,除了施工进度与质量的问题以外,水利施工对于土地、水、空气形成的污染不可避免。就拿土地来说,施工过程中搭建临时设施、随意堆放材料的行为在影响环境美观的同时,极大地造成土地资源的浪费。而施工过程中伴随着开山、爆破、挖掘、运输等活动而来的噪音污染,影响着附近居民的正常生产与生活。另外,水利工程还会影响移民的搬迁与文化的传承,比如三峡水电站的施工修建,使得社会矛盾不断激发。而当水利水电工程竣工之后,其蓄水功能步入正常的工作,虽然能够在发电、排洪方面发挥积极作用,但也极易引发自然疫源性疾病和地方性疾病,甚至在某种特殊时期还会加剧疾病的传播。
3 提高新时期水利工程管理水平的途径
3.1 重视管理理念的更新
长期的水利工程建设实践证明,落后的管理模式是制约管理水平提高的根源。“创新”是各行各业都不断追求的方向,唯有“创新”才能适应社会不断发展的节奏,对于水利工程管理而言,“创新”有助于提高水利工程的管理水平,最大限度地实现其社会价值。因此,要想改变水利水电工程施工的管理现状,首先就要创新管理理念、更新管理模式。一方面,要重视技术的加强与革新,有效利用计算机数据库推进信息化管,实现管理模式的根本改变;另一方面,水利工程项目的管理人员就应当积极学习西方先进的管理技术和理论知识,结合我国实际情况和施工现场的需要,在日常的工作中多角度地更新管理理念,坚持“以人为本”,关注员工的内心,营造和谐的工作氛围,以新的理念为引导,走上管理模式的改革创新之路。
3.2 着力建立技术管理体系
水利水电工程施工企业自身技术管理优势的发必须以技术管理体系为载体,这个体系应该体现出“责权”问题,将“责任”和“权利”的关系交待清楚,结合相应的奖惩和绩效制度,使得技术管理的实施更有效。在施工技术的管理组织体系中,应该囊括水利建设项目的工程师、各种技术员、施工员等人员,以公司技术部门为指导,做好及时的沟通交流,实现各部门的配合与协调,促进技术管理工作的全面开展。
3.3 加强对水利工程建设技术施工的监督与管理
首先,营造管理水平发展的良好环境。施工单位发展的第一要务,就是促进科学管理水平的提高。唯有完善建设程序、积极建立管理机制与规划审批制度,才能为管理水平的发展提供一个良好的环境。因此,无论是工程地点的申报、投资、投工等问题,还是工程的规模、受益范围以及效益等方面,都应该按照行业规定,制作详细的书面说明,层层上报,在得到县级以上的水行政主管部门批准之后,方能施工。同时,还应该加强企业内部的宣传,让管理人员认识到施工中合理布局和规划的重要性,及时完善工程设计与施工方面的建设程序,并按照计划开展申请、审批、施工、验收交付等工作,从而实现水利工程建设的规范化。
其次,加强施工监督制度。监督制度保障工程质量的要素之一,要想建立起一套行之有效的施工预警预案系统,就应该提前做好防范措施,依靠监督及时发展问题,保证施工的顺利进行。一方面,地方政府应该将监督制度配合竣工验收备案制度一起,从审计、财政、纪检、水务等方面开展对施工单位的监督工作,采取定期检查与不定期检查相结合的方式,尽量减少工程质量问题的产生,同时建立起质量事故责任追究制度,实行严格的奖励与惩罚。另一方面,工程竣工后,上级水政主管部门要主动验收建设单位的竣工报告,并结合施工材料与实地验收的方式,做好完整而细致的验收工作,并整理成材料备案。
3.4 努力打造一支先进的管理队伍
新时期管理队伍的建设应该实现人才培养的多样化,对于水利水电施工企业而言,可以通过内部交流、培训讲座以及实地考察等不同的形式,提升管理人员的自身素质,进而推动管理队伍整体管理水平的提高。实践证明,多样化的沟通交流环境有助于提高管理部门工作人员专业技能,同时还能够使人际关系更融洽,丰富企业文化,打造一支思想先进、技能专业、凝聚力强的高素质管理队伍。
参考文献:
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关键字:水利水电工程;灌浆
Abstract: In water conservancy and hydropower engineering, grouting technology is a very important link, this paper will be of importance and technical points of grouting technology are introduced.
Keywords: water conservancy and hydropower project; grouting
中图分类号:TV5文献标识码: 文章编号:
一、灌浆的作用
1、压密作用
在浆液被压入的过程会对地层产生挤压作用,从而使那些无法进入浆液的孔隙和细小裂隙受到挤密或压缩,地层密力学性能和实性都会得到提高。
2、充填作用
浆液凝成的结石可以将地层空隙充填起来,起到阻止水流通过提高地层的密实性的作用。
3、固化作用
地层中的粘土等松软物质可以与某些浆材发生化学反应,从而将它凝固成坚固的“类岩体”。
4、粘合作用
利用某些浆液的胶凝性质,可以达到使己经脱松的建筑物、岩块裂缝等充填并粘合在一起的作用,从而使改善它的联合承载能力。
二、灌浆施工控制概念结构
1、采用工程分析和最优性准则相结合的方式对整个系统进行运筹,而对不同的子系统则主要采用一般的最优化方法处理和浆液渗流理论。每个子系统之间用耦合变量进行连接,而全系统的最优控制不意味着要求各子系统都进行最优化。
2、将灌浆工程看成一个复杂的且包含多个子结构的系统,在某种“最优化”意义下求解该系统的方法策略的统称即是灌浆工控制理论。
3、在全系统运行最优化分析的基础上进行的工程分析主要包括以下两个方面:
(1)用工程的观点将由最优化分析获得的决策变量和施工控制策略检查分析,来验证其技术是否具有可能。
(2)由于在系统运行一段时间后,系统状态将会发生变化,系统的输出也将发生改变,为此,将新的状态变量输入灌浆控制数学模型进行灵敏度分析和反馈分析,可以用来判别系统的稳定性。
三、水利水电工程灌浆施工技术
1、灌浆孔钻孔施工
(1)对孔斜率的要求
在灌浆孔钻孔施工时通常要求孔壁和直孔要保持正直和均匀,这对于帷幕深孔更为重要。
(2)钻孔顺序要求
在进行灌浆施工的时侯,都要按照施工顺序来进行每个环节。这种情况下,只有在进行进行一序孔灌浆的基础上才能依次进行第二和第三序孔,这样后序孔就可以被前一序孔的灌浆孔作为检查孔,然后再进行压水试验,检测吸水率,这样就能为序孔的灌浆施工省去很多工序。
(3)裂隙和钻孔的冲洗
在灌浆之前要对钻孔及裂隙进行冲洗,从而确保缝隙和钻孔内没有岩粉和铁砂粉等物的存在。在进行冲洗时可通过钻杆作用,用压缩空气或压力轮流吹洗裂隙较少的以及较为完整的岩层。
2、灌浆施工
2.1浆液材料基本要求
常用的水泥浆材料有水、水泥、粉煤灰和外加剂等。制成的浆体一是要拥有良好的和易性、可泵性,另外还要具有良好的保水性。可在在浆液里加入一定量的膨胀剂,从而可以使施工过程中减少浆体的干缩现象。流动度为影响可灌性的主要因素,随着流动度的提高可灌性也会变好。对于掺了减水剂浆体的流动度可为12s,对于不掺减水剂水泥净浆的流动度要大于16s,通常要把流动度控制在26s以下。
2.2灌浆方式
(1)纯压式的灌浆
不用进行返回循环,而直接将浆液沿着灌浆管压入钻孔的灌浆称为纯压式灌浆。对于裂缝较大的岩层经常会使用这种方法,但要注意通常将孔控制在10m~12m即可,不宜将其弄得过深,最后还需要使用较为浓稠的浆液进行灌注,但是, 该方法还存在一些不足的地方,即使用该方法细小的裂隙就很容易堵塞,使得灰浆无法填满缝隙,从而就很难达到预期的效果。
(2)循环式的灌浆
循环式灌浆的两种形式是孔内循环和孔口循环。孔内循环是指在内外两管之间的空隙进行循环。浆液仅在孔口进行循环的是孔口循环,实质上,该方式是一种纯压式的循环。循环式灌浆方法可以使孔段中的浆液一直保持流动的状态,这就大大减少颗粒的沉淀,使灌浆质量得到提高,因此,该方法被广泛应用。
2.3灌浆顺序
(1)自上而下的分段灌浆法
该方法通过采用高灌浆压力来保证灌浆质量并大大减少施工中的事故,岩层较破碎的地区较适合使用该方法。当孔钻到3m~5m深时,要及时对其进行冲洗、压水以及灌浆,只有到灌浆凝固后方可以进行下一段的钻孔和灌浆。但是方法较为费时,且需要多次移动钻机和灌浆机械。
(2)自下而上的分段灌浆法
该方法最重要的是要将孔一次性钻好,且要从上往下分段进行灌浆,并且按3m~5m的标准来分段,在灌浆时要以灌浆塞才可进行分段塞孔,并要使得上段与下段的灌浆保持连续性,从而节约搬运灌浆设备的时间,使施工进程加快。然而,该方法的不足之处在于该方法仅适合于岩层倾角不大或岩层比较坚硬的地区,且不能全面保障施工的质量。
(3)一次灌浆法
使孔一次钻到最深,然后灌浆时再沿着钻孔的全长进行是该方法的核心。该方法适合裂缝较少的岩石,或10m以下的孔深孔内,或在透水较小的时候进行灌浆,否则,就必须使用分段方法来进行不同压力的灌浆。
2.4灌浆技术的实施
通常要布设3~5个孔位实施灌浆,还需要按照混凝土的面板尺寸、灌浆机械以及裂缝状况等进行确定。灌浆孔大小要和灌注嘴大小一样。要从沉降量大的地方开始灌浆,并采用由远到近、由大到小的顺序进行。
四、水利水电工程灌浆施工中的质量控制
1、灌浆压力控制
灌浆压力主要有两种控制方法,第一种是一次升压法,第二种是分段升压法。适用于裂隙不甚发育、透水性不大、且岩石较坚硬和完整的情况下进行灌浆的是一次性升压法。使用该方法进行灌浆,要尽快把它的压力升到标准压力,在标准压力下,要在浆液的累计吸浆量达到一定程度后进浆液配合比的调配行,并逐级加浓浆液浓度,使得单位吸浆量逐渐减少,达到灌浆结束标准后为止。
在遇到基础岩石渗水性严重、吸浆量大的情况使用分段升压灌浆。使用该方法进行灌浆时,要先将压力分成几个阶段,然后将压力逐渐升高到规定的标准值。
在某一级压力下的灌浆过程中,如果单位吸浆量超过一定的程度,须要降低一级压力之后再继续进行灌注,不宜有太多的压力分级,通常只要将其分成两个或三个阶段就行。如果采用三级的方法,可选0.4Pl、0.7Pl、P1或0.5Pl、0.8P1、P1的压力,其中P1为规定的压力大小。
2、质量检验
由于灌浆属于隐蔽工程,因此在竣工后对其要进行认真的检查。
(1)孔的设置要进行检查,要钻取岩芯才可以进行固结和帷幕的灌浆,并要注意观察胶结情况,要对所有检查孔进行压水试验,帷幕灌浆时要检查对孔数,且要按照灌浆孔总数10%进行布鼍,孔径应该大于110mm。固结灌浆布置时要根据其5%进行,并设在有可能会出现问题的位置,满足其孔径大于l40mm。
(2)认真检查原始的记录,并综合分析灌浆资料。
(3)对孔进行压水试验检查时,要根据单孔压水试验操作规程,并按照50.6kPa、101.31kPa和151.9kPa这三个不同的压力阶段进行。在试验之前,要用相当于1.5倍左右设计水头的压力对孔进行压水的冲洗,直至流量获得稳定后,三个阶段的正式压水试验工作才可以进行。
关键词:水利水电灌浆施工技术应用
中图分类号:TV文献标识码:A 文章编号:
在水利水电的基础工程中,灌浆施工过程控制是一个复杂而系统的过程,涉及到很多方面。要作好灌浆过程的施工,首先要做好一系列的施工控制,并结合施工工艺技术,选取具体的参数、控制手段和方法,才能使灌浆这一隐蔽工程作到可控,从而达到预期的灌浆施工目的。因此,对水利水电工程灌浆的施工技术进行具有一定的实际意义。
一、灌浆施工在水利水电工程中的应用
1、灌浆施工在水利水电工程中的作用
水利水电枢纽担负着提供人民生活用水、农业灌溉水源等多重功能, 并具有重要的防洪抗灾作用。我国的水利水电枢纽类型多、分布广,且以中小型为主、工程质量参差不齐。经过多年的建设和运行,目前国内适合用于建设河坝、水库的地基已经越来越少, 必须通过地基加固处理技术使其达到水利水电工程施工的稳定性要求,同时,工程建筑物的老化也带来了严重的渗透问题,如不及时进行防渗处理,轻则降低水利水电枢纽的运行效益,重则可能导致严重的工程事故,对人民生命财产安全造成威胁。
作为水利水电工程中地基处理与防渗加固中最常见的技术措施,灌浆施工的质量直接决定着水利水电枢纽运行的可靠性及其功能与效益, 必须得到相关施工人员的重视。然而水利水电工程施工因其地质、气候、功能类型等的不同具有相当大的差异,实际工程中技术关节复杂,影响因素较多,这就要求施工人员从整体上把握工程特点,选取合适的灌浆方法和手段,严格进行原材料把关,并进行合理的养护与验收工作, 保证灌浆施工的质量。
2、不同工程条件下采取不同的灌浆方法
灌浆施工的方法很多,应根据不同工程特点加以选择,以坝体、坝基等的防渗处理为例, 常见的灌浆方法包括适用与土坝或宽心坝坝体的劈裂式灌浆,适用于卵砾石层的防渗帷幕灌浆,以及对地质条件、机械设备要求较高的高压喷射灌浆等。而在水利水电工程的地基处理中,则应针对不同地基采用相应的措施:①对于正在冒水的地基应根据冒水量和冒水是否集中等条件进行判断, 冒水量大的应在裂隙相交处钻若干深孔及浅孔,埋入孔口管将水引出,以麻刀、棉纱等封堵裂缝后以砂浆填槽,先用低压对浅孔灌浆,浆凝后再用高压对深孔灌浆;对冒水量小的,可通过U形槽以速凝砂浆对裂隙进行灌浆处理。②对于存在大吸浆量情况的地基,通常采取降压或自流式灌浆,在砂浆中加入速凝剂并提高其浓度,同时限制其注入率,或采取间歇方式关键,待凝一段时间后扫孔、复灌, 复灌时争取在设计压力下结束灌浆。③针对特大漏水通道有水流作用或倾角较陡的大孔洞可使用稠水泥浆冲灌粗砂与砾石,或以浓浆冲灌级配粒料,在中途将缝隙堵住;而无水流作用或倾角较缓的裂隙,则可采用定量灌浆的方式,灌注混合浆液或稳定浆液。④在岩溶地段,地基应根据有无填充物进行处理。有填充物的情况下,可采
用将带孔眼的钢管插入溶洞内的方法, 以高压灌浆设备将水泥浆射入人造孔壁中,并籍高压水泥浆的劈裂作用,使水泥浆以条带状向土体中穿插,纵横交错形成网格包裹;在无填充物时,可直接回填高流态混凝土或扩大灌浆孔孔径, 向孔内投入干净碎石后再灌入水泥砂浆。
二、水利水电工程灌浆施工技术分析
1、灌浆孔钻孔施工技术
(1)孔斜率要求
对于钻孔的要求,孔壁和直孔需要均匀正直,但针对帷幕深空来说,在孔距较近的情况下,要主要钻孔的测斜工作。
(2)钻孔顺序
不管是固结灌浆还是帷幕灌浆,在灌浆的同时,要按要求进行逐步加密的施工。先要一序孔灌浆,再对第二和的三序孔进行施工,依据这样的顺序就可以把后序孔的灌浆孔作为前一序孔的检查孔,通过压水试验,检测吸水量,如果吸水量达到设计要求,就可以省去后序孔的灌浆操作。
(3)钻孔和裂隙的冲洗
在灌浆之前,必须对钻孔和裂隙进行冲洗,把裂隙中的铁砂粉和岩粉冲出去,从而能够令浆液和岩石胶可以结良。一般情况下可以通过利用钻杆来用压力或压缩空气的方法来进行吹洗,单孔的冲洗都是用于较为完整、裂缝较少的岩层中。
2、灌浆施工技术
(1)浆液材料的基本的要求
常用的水泥浆材料包括:水、水泥、粉煤灰和外加剂等。将浆体制成7.07×7.07×7.07cm立方体试件,标准养护7d,其抗压强度应到5MPa以上。浆体应具有良好的保水性、和易性、和可泵性,浆体过稀,干缩性强,浆体过稠,不能均匀地不满版底。因此在施工时,为了有效地防止浆体的干缩,在浆液中应加入一定的膨化剂。流动度是影响可灌性的主要因素,一般流动度越高,可灌性就越好。由于在现行规范中未对此做明确规定,参照预制梁板压浆施工经验,采用水泥浆稠度试验漏斗,以浆体自由全部流完的时间作为流动度来控制。在标准条件下,不同水灰比、不同材料配比之间的流动度结果及试件强度,水泥净浆不管掺或不掺减水剂,其流动性都比相同条件下水泥粉煤灰浆体的流动性要好。因此,对于不掺减水剂的水泥净浆,其流动度不应小于16s,掺减水剂的浆体可减小到12s,流动度最大应不大于26s。在施工中浆体流动度不宜过小,控制在20~30s之间较好,否则会产生泌水现象。
(2)灌浆方式
第一、循环式。
分为孔内和孔口循环,孔内循环是指在内外两管之间的空隙消魂环,并返回孔外,而孔口循环就是浆液在孔口进行消魂环,是一种纯压式的循环。在此方式下,浆液一直保持着流动,有效地减少了颗粒沉淀,使得灌浆质量提升。因此得以广泛应用。
第二、纯压式。
是指单一地把浆液沿灌浆管压入钻孔,并没有返回循环这一过程,之中方式比较适用于裂隙较大的岩层。但这种方式有着不足,容易造成细小的裂隙堵塞,没办法填满裂缝,从而难以达到良好的效果。
3、灌浆顺序
(1)一次灌浆法。
一次将孔钻到全深,再沿着钻孔的全长来冠军爱那个,此方法适用于孔深小于10m 的孔内进行灌浆,并且岩石的裂缝较少或透水不大的情况,否则需要采取分段来进行不同压力的灌浆。
(2)自上而下分段灌浆法
自上而下分段灌浆法,这种方法主要是采用较高的灌浆压力,以此来获得较好的灌浆质量,从而有效的减少施工中所产生的事故。此外,在岩层倾角比较发育和岩层较为破碎的地区,这种方法较为适用,在施工中应首先考虑这种方法,当钻孔在3-5m 深的时候,应立即进行冲洗、压水和灌浆,当灌浆的凝固以后,再进行下一步的灌浆施工,这种方法的缺点在于比较费时间,而且需要多次的移动钻机和灌浆机械。
(3)自下而上分段灌浆法。
此种方法主要是钻孔一次钻好,并且自上而下的分段进行灌浆,一般分段是按照3-5m来进行分段,在灌浆的时候应该以灌浆塞进行分段塞孔,并且上段灌浆要在下段结束的时候紧接着进行,这样就可以减少搬运灌浆设备的时间,加快了施工速度,但是此种方法的缺点在于不能全面保证施工的质量,并且只是适用于岩层比较坚硬和岩层倾角不大的地方。
4、灌浆技术的实施
孔位布设一般为3-5孔,应根据混凝土面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致,一般为5cm 左右。灌浆顺序从沉降量大的地方开始,由大到小,由远到近。灌浆压力的控制应视混凝土板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出,就可认为完成该孔注浆,即停止注浆,迅速移至另一注孔继续作业,压力一般控制在1MPa-4MPa 之间,并停留3min-5min,会有更好的效果
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【关键词】水利水电工程;工程施工;导流技术;围堰技术
引言
湖南省青山垅水库是一座以灌溉为主,所发挥的功能包括防洪、发电、供水、航运、渔业等等。枢纽工程由水库大坝、溢洪道、泄洪洞闸门、灌溉洞闸门等组成。该水库位于湘水支流永乐江上游的永兴县龙形市乡龙闾口。在水利水电工程进入都施工阶段,就要重视施工导流,采用围堰技术,可以使施工的进度加快,工程质量也会不断提高。由此缩短了工期。在水利水电工程施工中应用施工导流及围堰技术,可以确保施工顺利展开,施工质量符合设计要求。
1水利水电工程施工中的施工导流
施工导流就是将水利工程建在活水河道中。在施工的前期工作中,要通过围堰围护基坑之制造干地,以使施工能够顺利展开。这样,河水就能够绕过施工场地直接流向下游[1]。在水利水电工程施工中,采用导流的方法是非常中重要的。特别是在修建闸坝工程的过程中,所采用的导流方案是否合理,直接关乎到整个的水利水电工程施工,包括工程质量、工程的进度、工程的成本以及当遇到汛期的时候是否能安全度过等等。可见,施工导流是确保工程顺利展开的关键,也是保证工程质量的关键。施工导流工作主要包括三个环节:第一个环节是初期导流,就是对围堰进行挡水,在河床上截流,直到修建坝体,然后是围堰高程;第二个环节是中期导流,即坝体挡水。导流泄水的建筑物还没有被封堵,如果汛期来临的时候,就要发挥坝体的挡水作用[2]。当坝体逐渐提升,就意味着水库的容量在不断地增加,其防御洪水的能力就会更强;第三个环节是后期导流,封堵导流泄水建筑物之后,坝体施工完毕到设计高程,整个的泄水建筑物都开始运营。
2水利水电工程施工中的围堰技术
水利工程建设中的围堰属于是临时性使用的建筑结构,用于围护水利设施,使水利设施不会遭到破坏。围堰所发挥的作用是避免修建建筑物所在位置有土或者是有水进入,以保证围堰内的各项施工都可以顺利进行,包括基坑开挖、基坑排水以及建筑物的修筑等等,围堰都发挥着一定的保护作用。围堰本身就是一个土堤,外在形象上就是梯形的截面,用土堆筑而成。迎水面的堰体的主要填筑材料为砂质粘土,使用边坡竖向与横向的比例为1:2,基坑的侧面边坡竖向与横向的比例为1:1.5。如果浅水,而且水流动的速度不是很快,就可以使用土围堰,使水不会大量地渗入到土中。为了避免堰体的边坡迎水面处受到水的冲击,可以用草袋填土、片石进行围护,也可以栽种草皮。通常使用的围堰包括两种类型,即土石填筑的土石围堰以及木板桩围堰。土石围堰为当地取材,不仅工艺技术简单,而且具有很强的环境适应性;木板桩围堰适合于小面积且比较浅的基坑[3]。如果水不是很深,就可以使用单层的木板桩;如果水很深,就需要使用双壁木板桩,用横木拉紧。高度要低于7m。
3水利水电工程中应用施工导流以及围堰技术的流程
拦河坝多为混凝土浇注的坝体,主要包括拦水坝和溢流坝两个部分。湖南省青山垅水库的拦河坝中,溢流坝的最大高度为32m,基础宽度为32.4m;拦水坝的最大高度为342m,基础宽度为6m。水电站处于左岸挡水坝的位置,长度为44m。电站厂房的长度为44m,宽度为18.2m,高度为45.2m。进入到具体的施工阶段,采用了施工导流和围堰技术(图1为施工导流围堰合拢)。
3.1水利水电工程中的测量放线环节
在进入到施工之前,就要设置好施工标志,还要对控制点进行测量,确定堰体的轴线,以确定施工的方向,界定好堰体砌筑的范围。在对堰体进行砌筑的过程中,所测量的坝体高程以及断面的尺寸都要保证精确。
3.2水利水电工程中的护坡木桩设置环节
在围堰的底部有很深的淤泥,当进入到具体的施工环节之后,就要对堰体采取防滑技术措施,以避免堰体产生滑移的问题。通常而言,所采取的策略是在堰体斜坡的坡脚部位设置护脚木桩,就可以对堰体滑移产生一定的防御作用。护脚木桩的长度为5~7m,直径为20cm,相邻木桩之间要间隔50cm的距离[4]。应用木桩时,由于埋深不会很深,就可以采用人工向淤泥中打入的方式。
3.3水利水电工程中的装袋粘土人工堆码环节
围堰施工中黄土居多。这种土质粘,用卡车将黄土运送到施工现场。所有运送到施工现场的粘土都要用麻袋装好,将土袋平放,就可以进行砌筑施工了。在摆放土袋的过程中,要采用错缝堆码的方式,一些土袋还要在水中运送,使用带钩或者木杆钩辅助运送是非常必要的。通过对土袋层层堆积,使土袋垒起的高度与坝体的顶面高度相同。3.3.1彩条布的铺设构筑堰体的工作完成之后,就可以起到挡水的效果了。此时就要设置彩条布,并抛掷土袋,以使堰体具有很高的防渗透力。3.3.2钢板桩支护钢板桩支护的施工中,钢板桩的长度为6m,甚至在堰体内侧的斜坡坡脚处,钢板桩之间的距离通常为10cm。之后,测量淤泥的深度,要求淤泥的深度介于1.1~1.4m之间。水深为0.5~1m之间,打入到土内的钢板桩,深度为5m即可。应用土袋填充钢板桩之间,可以使堰体更为稳定,还可以避免存在滑移的现象。在具体的施工中,需要将水抽出去,之后清理淤泥,用挖掘机清理淤泥,就可以有足够的空间,之后将钢板桩打入到泥土中。3.3.3对淤泥进行清除在进行围堰施工中,采用人工作业的方式建立排水沟的同时,还要建立沥水沟,构成“井”字形这段工程完成之后,大约一周之后,就需要清除淤泥,之后才可以使用机械设备挖掘淤泥,并用卡车将淤泥运走。在围堰的设计上,堰体的坡度为45°,堰体的高度要高于水面,两者的高差不可以低于50cm。在对草袋进行堆叠的时候,要保证草袋堆砌整齐而密实。对于渗水的现象,要及时采取技术措施处理。抽水作业不可以在基槽中进行,以避免因此导致触电的事故。清理淤泥的时候,可以使用机械设备,保证设备稳定运行。
4结束语
综上所述,水利水电工程建设中,围堰技术是核心内容,其施工质量直接关乎到水利水电工程质量。通常水利水电工程都处于山区地道,附近有河流以利于水电,这就需要对倒流和截流工作高度重视,导流施工和围堰技术至关重要,不仅可以使围堰更为稳定,而且还可以避免渗漏,且具有防御冲击的性能。
参考文献
[1]黄爱雄.围堰技术在水利工程施工中的应用与改良[J].现代物业•新建设,2014(08):102~103.
[2]韩亚勇.浅谈施工导流和围堰技术在水利水电施工中的应用[J].四川水泥,2016(01):187.
[3]沈红浪.水利水电工程施工导流和围堰技术的应用实践探微[J].科学家,2016(05):63~64.