陳小芹 王曉鋒
【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展,帶動(dòng)了水利事業(yè)的蓬勃發(fā)展,越來越多的水利工程被建設(shè)起來,為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起到了十分重要的促進(jìn)和推動(dòng)作用。本文就水利工程施工現(xiàn)狀及技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了簡單的分析。
【關(guān)鍵詞】水利工程;施工現(xiàn)狀;技術(shù)要點(diǎn)
一、水利工程施工現(xiàn)狀
1.前期規(guī)劃、設(shè)計(jì)不科學(xué)
部分水利工程建設(shè)項(xiàng)目在項(xiàng)目規(guī)劃、可行性研究報(bào)告和初步設(shè)計(jì)文件階段由于投入的不足,規(guī)劃只停留在已有資料的分析上,缺乏對環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會水資源配置等方面的綜合分析,特別是缺乏較系統(tǒng)全面地滿足設(shè)計(jì)要求的地質(zhì)勘測資料,致使方案比選不合理,新材料、新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用嚴(yán)重滯后,整個(gè)前期工作做的不夠到位,這直接影響到工程建設(shè)項(xiàng)目的評估、立項(xiàng)、進(jìn)度和質(zhì)量等。
2.目標(biāo)管理不嚴(yán)肅,技術(shù)力量薄弱
這主要表現(xiàn)在:成本管理不落實(shí)、控制不到位;質(zhì)量管理重結(jié)果輕過程、或重形式輕本質(zhì);安全管理憑經(jīng)驗(yàn)、少科學(xué)、缺乏系統(tǒng)管理;進(jìn)度工期控制隨意性大而缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)劃、缺乏系統(tǒng)的控制手段,簽訂合同時(shí)對工期的承諾為迎合業(yè)主的要求而不管科學(xué)性,實(shí)施時(shí)缺乏有效措施而放任自流。另一方面,基層水利技術(shù)人員從事上傳下達(dá)等事務(wù)性工作較多,沒有或很少有時(shí)間進(jìn)行深造,技術(shù)水平提高的速度緩慢,更缺乏深層次的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),難以承擔(dān)有一定難度的工作。
3.質(zhì)量監(jiān)控不嚴(yán)
多數(shù)基層水利部門沒有建立起完善的質(zhì)量保證體系,也沒有行之有效的質(zhì)量監(jiān)控措施,有的甚至從思想意識上就根本沒有這根弦,出現(xiàn)工程質(zhì)量問題也就在所難免了。特別是對一些小型工程施工質(zhì)量的監(jiān)控多停留在目測上,憑直觀印象下結(jié)論,很少有先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備、儀器,更缺乏監(jiān)測人才,在實(shí)施質(zhì)量監(jiān)控活動(dòng)時(shí)沒有強(qiáng)有力的說服力。施工過程控制不嚴(yán)質(zhì)量缺陷較多,施工措施落實(shí)不到位,質(zhì)量記錄及時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性、閉合性較差,生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果整理、分析、總結(jié)、改進(jìn)的資料不全。完善施工質(zhì)量控制體系,加強(qiáng)分包、轉(zhuǎn)包的質(zhì)量監(jiān)管是有效避免水利工程施工常見質(zhì)量問題的重要方式。在現(xiàn)代水利工程施工中,施工企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)自身質(zhì)量控制體系的建立,構(gòu)建針對工程實(shí)際情況的質(zhì)量控制體系,有效提高企業(yè)對施工質(zhì)量的監(jiān)督與控制能力,預(yù)防常見質(zhì)量問題的發(fā)生。
二、水利工程施工核心技術(shù)
1.土質(zhì)心墻堆石壩
在深厚砂礫石層的基礎(chǔ)筑壩,建造防滲墻技術(shù)非常重要。近幾年來,造墻技術(shù)采用沖擊及反循環(huán)鉆機(jī)鉆主孔,抓斗挖掘副孔成墻;200t液壓拔管機(jī)起拔接頭套管,用孔內(nèi)聚能爆破大孤石鉆進(jìn)等,完善了施工工藝,保證了成墻的施工質(zhì)量。小浪底的防滲墻造墻深度達(dá)到81.9m,冶勒水電站的試驗(yàn)段已深達(dá)101m。
2.混凝土面板堆石壩
全國已建和在建的混凝土面板堆石壩,壩高大于100m的有25座。目前面板堆石壩主要技術(shù)是:①利用堆石體臨時(shí)擋水或過水度汛,從而簡化導(dǎo)流和度汛。②采用混凝土防滲墻處理砂礫石基礎(chǔ),將混凝土面板的趾板連接防滲墻,組成完整的防滲體系。③對傳統(tǒng)的周邊縫三道止水作了改進(jìn)。底部銅止水片仍為基本的止水構(gòu)件,中間塑料止水帶因承受水壓力不超過10MPa,對高壩不適應(yīng),傾向于省去,表面止水研究了塑性填料,取得了良好效果。④不同面積施工改進(jìn)設(shè)計(jì)一套重量輕,配套簡單,效率高,澆筑靈活,轉(zhuǎn)移和操作方便的無軌滑模系統(tǒng)。它比有軌滑模效率提高3倍,已在國內(nèi)普遍推廣。⑤施工期墊層上游坡面保護(hù),人工低標(biāo)號碾壓漿技術(shù)使用較普遍。施工簡單,不需要專門設(shè)備,質(zhì)量穩(wěn)定,速度快,造價(jià)低。⑥采用重型振動(dòng)碾薄層碾壓,可以建成高密實(shí)和較小變形的堆石體,現(xiàn)已選用20~25t的自行式或牽引式振動(dòng)碾的機(jī)械設(shè)備。
3.混凝土壩施工
大型工程混凝土溫度控制,主要采用風(fēng)冷骨料技術(shù)。三峽混凝土要求出機(jī)口溫度滿足7℃,關(guān)鍵是采用骨料二次預(yù)冷技術(shù)。二灘工程采用噴淋冷水浸泡法預(yù)冷骨料,效率高,預(yù)冷相對簡單,效果穩(wěn)定實(shí)用。
減少混凝土裂縫,廣泛采用補(bǔ)償收縮混凝土。萬家寨工程成功地應(yīng)用了低熱微膨脹混凝土筑壩技術(shù),在不足一年時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了電站壩段從基礎(chǔ)澆筑至壩頂。節(jié)省了投資,簡化了溫控,縮短了工期。有一些高拱壩的壩體混凝土,采用外摻氧化鎂進(jìn)行溫度變形補(bǔ)償。
4.碾壓混凝土壩
變態(tài)混凝土是我國獨(dú)創(chuàng),其性態(tài)由硬性混凝土變成低坍落度(1~2cm)常態(tài)混凝土。通過摻入適量的水泥膠漿,經(jīng)強(qiáng)力插入式振搗器振搗密實(shí)而形成,其層面的結(jié)合質(zhì)量和常態(tài)混凝土沒有區(qū)別,所以在壩的上游面,孔洞結(jié)構(gòu)周邊,巖石邊坡接合等部位可以采用同一種混凝土。這就使施工作業(yè)十分方便,消除了兩種混凝土接合不好的現(xiàn)象。目前在江埡、汾河等工程已采用,達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。
5.地基處理
防滲帷幕灌漿提出一種新的“灌漿強(qiáng)度值”(GIN)方法。由于裂隙巖體灌漿時(shí)控制GIN為一常數(shù),則大裂縫注入量大而壓力小,細(xì)裂隙注入量小而壓力大,自動(dòng)地適應(yīng)了巖體地質(zhì)條件的不規(guī)則性,使帷幕體總的注入漿量合理分布,效益與投資比率達(dá)到最大,取得了較好的效果。小浪底工程在此基礎(chǔ)上提出了孔口封閉法為基礎(chǔ),嫁接GIN法,取兩者之長,完成了約2.7萬m,該項(xiàng)目獲得了水利部科技進(jìn)步獎(jiǎng)。
三、水利水電施工技術(shù)與新科技的結(jié)合
1.GPS定位技術(shù)
GPS英文全名是“Navigation Satellite Timing And Ranging / Global Position System“,其意為“衛(wèi)星測時(shí)測距導(dǎo)航/全球定位系統(tǒng)“,簡稱GPS系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS定位技術(shù)應(yīng)用于水利水電施工伴隨著GPS定位技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展完善,不僅為工程測量提供了新的技術(shù)手段和方法,并且讓測繪定位技術(shù)發(fā)生了徹底的變革。多年來用測角、測距、測水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù),正在逐步被GPS技術(shù)所代替,GPS技術(shù)具有高速度、高效率、高精度的特點(diǎn),同時(shí)定位范圍已擴(kuò)大到整個(gè)宇宙。它的定位方法已從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài),定位服務(wù)領(lǐng)域已從導(dǎo)航和測繪領(lǐng)域擴(kuò)展到國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)更加廣闊的領(lǐng)域。GPS接收機(jī)已漸漸成為一種通用的定位儀器,在工程測量中得到廣泛應(yīng)用,可大大提高工作效率。
2.AtuoCAD輔助設(shè)計(jì)技術(shù)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aid Design簡寫CAD)是20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的一門新興技術(shù)型應(yīng)用軟件。相信大家都不陌生。如今在各個(gè)領(lǐng)域均得到了普遍的應(yīng)用。尤其在水利水電工程領(lǐng)域,它大大提高了工程技術(shù)人員的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp語言,可以編制一些常用的計(jì)算程序,得到定制的計(jì)算結(jié)果。這為工程施工提供的更加準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。在水利水電工程上有許多復(fù)雜的計(jì)算,尤其是各種不同體形銜接處的相交線,需要用空間解析幾何的方法解算。單靠計(jì)算器手工計(jì)算,非常繁瑣,工作量大,準(zhǔn)確性無法保證,長期以來一直靠老技工的經(jīng)驗(yàn),如今利用Auto-CAD建立數(shù)字化模型,執(zhí)行點(diǎn)坐標(biāo)查詢功能就可以解決這一難題。AutoCAD的特性提供了測量內(nèi)業(yè)資料計(jì)算的另外一種全新直觀明了的圖形計(jì)算方法。另一方面是各種工程橫斷面、縱斷面圖的繪制,以及斷面面積的計(jì)算和其它一些需要的圖紙的繪制。從而大大減輕工程測量的工作強(qiáng)度和工作量。
3.數(shù)據(jù)庫技術(shù)與GIS技術(shù)
隨著測量數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的逐步自動(dòng)化、數(shù)字化,測量工作者如何更好地使用和管理好長期積累或收集的大量測繪信息,更好地為工程建設(shè)服務(wù),其最有效的方法是利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)或GIS技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫或信息系統(tǒng)。這樣做的目的是把大量的測量數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行科學(xué)的存儲,建立三維數(shù)字地形模型,提高測量數(shù)據(jù)利用率,減少人力勞動(dòng)的重復(fù),以便于檢索、分析、分發(fā)和利用,實(shí)現(xiàn)管理和服務(wù)的科學(xué)化、現(xiàn)代化。將GIS應(yīng)用于水利水電工程建設(shè),也是近幾年來才應(yīng)用于水利水電工程中,用三維全景虛擬顯示施工總布置,直觀反映組成部分在空間上和時(shí)間上的相互關(guān)系,并實(shí)現(xiàn)各種信息可視化查詢、分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算,實(shí)現(xiàn)建筑物施工全過程動(dòng)態(tài)仿真演示。以信息的數(shù)字化、直觀化、可視化為出發(fā)點(diǎn),直觀清晰地描述復(fù)雜工程建設(shè)的施工動(dòng)態(tài)過程。
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