唐 明
(延邊朝鮮族自治州水利局水政漁政監(jiān)察支隊(duì),吉林 延吉 133001)
近年來(lái),國(guó)家對(duì)水利工程的施工質(zhì)量和工程質(zhì)量都提出了更高的要求。堤壩建設(shè)中,常會(huì)用到一種特殊的工藝,大壩造孔。在進(jìn)行大壩造孔的過(guò)程中,常會(huì)遇見(jiàn)一些施工問(wèn)題,這些施工問(wèn)題的出現(xiàn)又將直接影響堤壩的施工質(zhì)量,因此,必須嚴(yán)格把關(guān),做好預(yù)防措施,并在問(wèn)題出現(xiàn)時(shí),給予及時(shí)有效的處理。
某水電站混凝土拱壩建基面高程為480.00m,壩頂高程580.40m,最大壩高110.5m,屬于3級(jí)建筑物。整體壩型為拋物線型變厚雙曲拱壩,共由18個(gè)壩段組成,壩軸線長(zhǎng)度為290.14m,壩頂厚度4.3m,壩低厚度20.0m,厚高比例為0.21。壩體內(nèi)部設(shè)有交通廊道、灌漿廊道、抽水、集水、排水等設(shè)施,壩體外部設(shè)有泄洪道、灌漿洞、電梯井道、交通路橋等。
(1)造成孔壁塌陷的原因。水利大壩施工過(guò)程中,基礎(chǔ)施工材料是工程質(zhì)量最基本的保障。因此,在大壩施工中,一定要確保施工所用的土料粘黏性良好,符合施工要求,同時(shí),對(duì)土料進(jìn)行壓實(shí)處理,使壩體結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。在進(jìn)行大壩造孔施工中,一定要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),并定期對(duì)所用土料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。水利大壩施工中,在孔壁保護(hù)上發(fā)揮重要作用的是泥漿,因此,為保證水利大壩的施工質(zhì)量,就必須首先確保泥漿的質(zhì)量。泥漿性能的發(fā)揮受多種客觀因素的影響,包括施工場(chǎng)地的地質(zhì)和水文情況等。在進(jìn)行施工前,施工單位也必須提前做好相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)勘察工作。水利大壩造孔施工中,孔內(nèi)壓強(qiáng)不足問(wèn)題也十分常見(jiàn),且極容易導(dǎo)致坍孔現(xiàn)象的發(fā)生??變?nèi)壓強(qiáng)不足主要是由孔內(nèi)泥漿流動(dòng)控制不當(dāng)所致。進(jìn)行泥漿施工灌注的過(guò)程中,因控制不當(dāng),泥漿會(huì)流向其他施工層,進(jìn)而導(dǎo)致泥漿流失,使孔內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)不到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。因此,在施工中,必須做好相應(yīng)的定期檢測(cè)工作。一旦發(fā)現(xiàn)有泥漿流失現(xiàn)象,及時(shí)給予補(bǔ)充和攪拌,注意泥漿操作也必須嚴(yán)格遵照施工要求。此外,在水利工程施工中,鉆具的使用不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致坍孔現(xiàn)象的發(fā)生。使用鉆具時(shí),用力過(guò)度會(huì)損壞孔壁表層的泥皮,當(dāng)發(fā)現(xiàn)泥皮出現(xiàn)損壞現(xiàn)象后,就要及時(shí)采取相應(yīng)的措施給予處理和補(bǔ)救;(2)孔壁塌陷的解決措施。水利工程造孔施工中,若已經(jīng)出現(xiàn)了孔壁坍塌現(xiàn)象,就應(yīng)該及時(shí)采取相應(yīng)的措施給予補(bǔ)救和解決。坍孔現(xiàn)象一旦發(fā)生,就必須在第一時(shí)間將造孔設(shè)備移走,并將鉆具取出。技術(shù)人員到達(dá)施工現(xiàn)象后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行實(shí)地勘察,并作出科學(xué)合理的分析,找出導(dǎo)致坍孔現(xiàn)象發(fā)生的原因,并最終給出最科學(xué)合理的解決方案。當(dāng)前,運(yùn)用于解決坍孔現(xiàn)象的措施主要包括有:1)以施工要求為基準(zhǔn),對(duì)泥漿的粘結(jié)度進(jìn)行調(diào)整,使泥漿的粘結(jié)性達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。此過(guò)程中,可適度添加一些粘合劑以提高泥漿的粘結(jié)性;2)水利大壩后期施工中,應(yīng)對(duì)坍孔現(xiàn)象發(fā)生處的泥漿灌注進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,施工嚴(yán)格遵照施工要求,并科學(xué)合理的使用鉆具,避免進(jìn)一步加重事態(tài);3)若遇停工,要及時(shí)攪動(dòng)成孔內(nèi)泥漿,以每隔4~8h攪動(dòng)1次為宜;若有遺漏,則要及時(shí)補(bǔ)充,泥漿要始終保持在不低于槽口板以下0.5m,并高出地下水位2m以上;4)成槽孔段要合理控制長(zhǎng)度,一般以6~8m為宜,地層不好可按兩段跳躍造孔的方式進(jìn)行施工;(3)孔壁塌陷的預(yù)防手段。在進(jìn)行大壩施工前,施工單位必須對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察,以全面了解和掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況和水文情況。實(shí)際情況為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行泥漿粘結(jié)度的調(diào)整,施工過(guò)程中,還要對(duì)泥漿做定期檢測(cè)。泥漿操作也要嚴(yán)格遵照施工規(guī)定進(jìn)行,以使孔內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),能夠充分滿足施工要求。造孔作業(yè)全部完成后,仍舊不可對(duì)泥漿進(jìn)行稀釋處理或?qū)⑶逅⑷肟變?nèi)。
(1)造成鉆頭脫落的原因。在進(jìn)行大壩造孔施工中,鉆頭脫落也比較常見(jiàn)。鉆頭脫落是在鋼絲繩嚴(yán)重磨損的情況下發(fā)生的,這時(shí)的鋼絲繩極易發(fā)生松動(dòng)、抽脫現(xiàn)象。同時(shí),工程施工中,保護(hù)繩未安裝現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生,而這種做法會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重坍塌問(wèn)題,進(jìn)而促使埋鉆事故發(fā)生;(2)鉆頭脫落的應(yīng)對(duì)方案。首先,在最短的時(shí)間內(nèi)查明事故原因,若主繩斷裂是主要原因,則應(yīng)及時(shí)應(yīng)用保護(hù)繩,若無(wú)法及時(shí)獲得保護(hù)繩,就需要進(jìn)行泥漿的更換。其次,將鉆頭周圍的鉆碴及時(shí)抽凈,此過(guò)程中,一次清孔后,沉渣量仍超出規(guī)范要求,則需要進(jìn)行二次清孔。二次清孔借助導(dǎo)管進(jìn)行,孔口導(dǎo)向管距孔底20cm左右,調(diào)整垂直精度,使之高于倒垂孔精度,中心偏差不超過(guò)2mm。隨即,則需要進(jìn)行打撈工作,一旦被卡住,在提起的時(shí)候就需要進(jìn)行適度震打工作,以便將鉆頭隨時(shí)取出;(3)鉆頭脫落的預(yù)防措施。在進(jìn)行造孔施工的過(guò)程中,經(jīng)常檢查鋼絲繩,一旦發(fā)現(xiàn)有損壞現(xiàn)象,就需進(jìn)行及時(shí)的更換,并對(duì)用于鋼絲繩抬動(dòng)的卡子進(jìn)行緊固。同時(shí),必須使孔內(nèi)保持潔凈,鉆碴抽取工作也要隨時(shí)進(jìn)行。
(1)造成斜孔的原因。導(dǎo)致斜孔現(xiàn)象發(fā)生的原因主要有:孔內(nèi)鉆渣未抽取干凈;鉆頭磨損嚴(yán)重;松繩不當(dāng)?shù)取R陨线@些問(wèn)題都可能導(dǎo)致鉆頭在下落的過(guò)程中發(fā)生傾斜,進(jìn)而導(dǎo)致斜孔現(xiàn)象的發(fā)生;(2)斜孔的處理方案。當(dāng)斜孔現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)生時(shí),首先,及時(shí)進(jìn)行孔斜點(diǎn)的尋找,在找到后,再進(jìn)行回扭操作。若孔斜現(xiàn)象嚴(yán)重,就應(yīng)及時(shí)回填,再造孔;(3)斜孔的預(yù)防措施。斜孔的具體預(yù)防措施包括:1)為使鉆孔的垂直精度得到保障,防止鉆孔出現(xiàn)偏斜,最有效的預(yù)防措施就是嚴(yán)格控制并隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)??椎邹D(zhuǎn)壓控制在2-2.5MPa,轉(zhuǎn)速65-96r/m in,沖洗液量80-110L/m in,鉆速控制位0.5cm/m in。以鉆速的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)參數(shù)的有效控制;2)在確??變?nèi)潔凈的基礎(chǔ)上,將泥漿粘稠度調(diào)至最佳狀態(tài)。施工過(guò)程中,還需依據(jù)實(shí)際情況,對(duì)鉆頭的補(bǔ)焊過(guò)程、方法進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和糾正;3)選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)進(jìn)行松繩操作,鉆頭運(yùn)行過(guò)程中,其穩(wěn)定性必須得到充分的保障,空錘現(xiàn)象必須避免;4)傾斜地層作業(yè)的過(guò)程中,應(yīng)全方位的考慮地層因素和水文因素的影響,對(duì)硬度小、均勻的表面要進(jìn)行謹(jǐn)慎處理。
大壩造孔對(duì)于水利工程質(zhì)量的保障有著十分重要的作用,因此,必須重視其施工的各個(gè)步驟,有效避免問(wèn)題的發(fā)生。
[1]胡昌蘭,賈振國(guó).水利大壩造孔施工中常見(jiàn)問(wèn)題的處理[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(36):217.
[2]張威.如何處理水工大壩造孔中的施工問(wèn)題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(33):220.