□廖軼先(江西省水利水電建設(shè)有限公司)
大壩工程的施工及質(zhì)量控制
□廖軼先(江西省水利水電建設(shè)有限公司)
大壩工程作為水利工程項(xiàng)目中的重要組成部分,主要功能是起到擋水的作用,也是保證水利工程能正常使用的基礎(chǔ),所以在水利工程施工過(guò)程中一定要加強(qiáng)對(duì)大壩工程施工的質(zhì)量控制,對(duì)關(guān)鍵部位更加強(qiáng)施工保證水利工程的質(zhì)量,從而保證水利工程在后期能正常使用。文章根據(jù)在水利工程中多年的施工經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合具體的施工案例,著重分析了水利工程大壩的施工及質(zhì)量控制,以期對(duì)提高水利工程大壩的施工質(zhì)量有一定幫助。
水利工程;大壩施工;質(zhì)量控制
水利工程在中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用,其中大壩工程主要的功能是為了蓄水,把上游的雨水、山水、地表水等水資源儲(chǔ)蓄起來(lái),以便在干旱時(shí)候滿足周?chē)藗兩钌a(chǎn)的需要。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,大壩工程不但具有蓄水灌溉的能力,而且具有發(fā)電、防洪抗洪、航用等功能。所以在水利工程施工過(guò)程中一定要從每個(gè)細(xì)節(jié)做起,保證大壩工程的整體質(zhì)量,并建立規(guī)范、科學(xué)、合理的大壩工程質(zhì)量監(jiān)控體系,從根本上提高水利工程的整體質(zhì)量。
該水利工程是根據(jù)當(dāng)?shù)睾恿饕?guī)劃出來(lái)的一座水利水電樞紐工程,位于中國(guó)西北地區(qū),該工程以發(fā)電和灌溉為主,同時(shí)具有抗洪防洪的功能。大壩的主要施工材料是土石,在表面覆蓋了20~120 cm的混凝土,通過(guò)引水的方式進(jìn)行發(fā)電。引水的隧道在大壩的右側(cè),大壩左側(cè)是開(kāi)敞式的溢流道。該水利工程周?chē)降?、山脈、森林樹(shù)木交錯(cuò),地形的變化非常大,壩址周?chē)暮哟哺采w厚度都超過(guò)20 m,河床的沖積層為礫石土。兩岸是比較堅(jiān)硬的玄武巖,該水利工程周?chē)? km內(nèi)大約有200萬(wàn)m3的土料作為大壩工程的防滲材料,有1300萬(wàn)m3的砂礫料作為大壩的殼料。施工前工程人員對(duì)周?chē)耐临|(zhì)情況進(jìn)行了深入的分析勘探,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)黏性土料具有極高的含水量,通過(guò)相關(guān)專(zhuān)家的討論和研究,決定選擇斜墻壩的方式進(jìn)行施工[1]。
水利大壩工程對(duì)施工材料的要求非常嚴(yán)格,所以要從材料的源頭進(jìn)行控制。在購(gòu)選材料前,要對(duì)大壩的實(shí)際情況和使用性能以及承受的壓力荷載進(jìn)行科學(xué)、合理的計(jì)算,包括材料中水泥、砂石的型號(hào)、規(guī)格都要進(jìn)行確定,為材料的選擇提供數(shù)據(jù)支撐,從而避免選購(gòu)材料不符合要求的現(xiàn)象發(fā)生。采購(gòu)原材料時(shí)要盡量選擇具有國(guó)家許可證的生產(chǎn)廠家,遵循“貨比三家”、“物美價(jià)廉”的原則,從而選擇出高質(zhì)量的施工材料。施工材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)時(shí),也要進(jìn)行抽查,不符合要求的材料禁止進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)以后,要進(jìn)行科學(xué)合理的保管,尤其是要做好防雨防潮措施,最大程度上保證施工材料在施工前性能符合要求,避免對(duì)施工的質(zhì)量造成影響。在混凝土澆筑覆蓋過(guò)程中一定要根據(jù)相關(guān)的方案比例進(jìn)行配制,適當(dāng)添加能提高混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性、粘結(jié)性的材料,保證混凝土的配合能達(dá)到大壩施工的要求。如果是施工過(guò)程中溫度、天氣的變化對(duì)混凝土性能影響比較大,就需要對(duì)混凝土配比的材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以滿足水利大壩質(zhì)量的需要[2]。
水利工程的施工流程圖如圖1所示:
圖1 水利大壩工程的施工流程圖
3.1 施工準(zhǔn)備
水利大壩工程施工前的準(zhǔn)備非常重要,決定著后續(xù)施工能否順利進(jìn)行。首先,要根據(jù)水利工程大壩實(shí)際情況和使用性能選擇出符合要求的材料,并合理分類(lèi)擺放;其次,要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行放樣測(cè)量,保證施工的合理性;然后,要對(duì)壩基進(jìn)行清潔處理,把雜質(zhì)清理干凈,為后期施工提供良好的環(huán)境;再次,要在水利大壩的軸線上挖出一條截滲槽,保證工程順利排水,防止大雨阻止施工順利進(jìn)行;最后,要對(duì)大壩周?chē)耐临|(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)合理的測(cè)量,控制好土質(zhì)的含水量。
3.2 測(cè)量控制
測(cè)量控制是大壩填筑前必須要進(jìn)行的步驟。通常情況下要測(cè)量3~5次,然后去平均值,保證測(cè)量的精度在三等精度以上,壩體填筑合格以后,按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求測(cè)量出填筑區(qū)的劃分線和相關(guān)的標(biāo)注。每層填筑都要進(jìn)行測(cè)量,將水利工程中大壩的高度控制在15 m左右,保證達(dá)到填筑要求,在測(cè)量的過(guò)程中要以整個(gè)壩體的斷面為標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)大壩施工技術(shù)要求,設(shè)計(jì)出相關(guān)的尺寸和高度,在壩體填筑施工的過(guò)程中要預(yù)留出0.50%~1%的沉降高度,并且將測(cè)量結(jié)果交給專(zhuān)門(mén)人員進(jìn)行管理,為后期施工方案的制定提供良好的依據(jù)。
3.3 壩體填筑施工
壩體填筑是整個(gè)大壩施工過(guò)程中的基礎(chǔ)。在壩基的混凝土澆筑完成后進(jìn)行施工的過(guò)程中,因?yàn)橐紤]到第二年天氣的因素,所以要抓緊時(shí)間。施工時(shí)應(yīng)把整個(gè)壩面分成幾個(gè)施工單位進(jìn)行施工。每個(gè)單元施工完成后進(jìn)行測(cè)量填筑的質(zhì)量、壩料運(yùn)輸、攤鋪等各道工序。其中要對(duì)攤鋪的厚度進(jìn)行嚴(yán)格的控制,一般來(lái)講土壩的鋪土厚度為10 cm左右,而碾壓的遍數(shù)要控制在8~10遍為最宜,錯(cuò)距為25 cm。使得每個(gè)區(qū)域都用相關(guān)的坐標(biāo)標(biāo)注出來(lái),以免填筑的過(guò)程中造成超過(guò)規(guī)定和填筑不足的問(wèn)題。
3.4 壩料攤鋪
壩料攤鋪是水利大壩施工過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。在攤鋪過(guò)程中,一定要考慮攤鋪的平整性和安全性,通常情況下,先攤鋪大壩的最低點(diǎn),遵循從低到高的原則,時(shí)刻保證攤鋪的方向和大壩的軸線一致。不同的攤鋪材料要選擇不同的攤鋪方式,比如在攤鋪兩岸接坡料的過(guò)程中要選擇后退的方式進(jìn)行攤鋪,如果在鋪設(shè)堆石料的過(guò)程中就要選擇進(jìn)占法。
3.5 加水濕潤(rùn)
在水利大壩施工過(guò)程中,加水的目的是為了保證填充料時(shí)刻都處于濕潤(rùn)的狀態(tài)。在大壩施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到大型的石料,這些石料具有較多的棱角,通過(guò)加水濕潤(rùn)以后,能降低石料的硬度,以便在劇烈震動(dòng)下?lián)羲槭系睦饨?,使得填充的?xì)料能更好的填充到空隙當(dāng)中,增加碾壓的密實(shí)度。
3.6 混合碾壓
在該水利工程中選擇的碾壓機(jī)是Y原22振動(dòng)碾壓機(jī),在碾壓過(guò)程中選擇進(jìn)退錯(cuò)距碾壓法進(jìn)行碾壓,并且盡可能沿著大壩的軸線方向進(jìn)行碾壓,在岸坡或者高邊坡碾壓過(guò)程中要選擇順坡方向進(jìn)行碾壓,通常情況下碾壓8~10遍最好。在碾壓過(guò)程中會(huì)遇到碾壓機(jī)到達(dá)不了的地方就需要人工進(jìn)行碾壓,從而保證大壩的整體質(zhì)量都符合要求[3]。
3.7 質(zhì)量檢測(cè)
質(zhì)量檢測(cè)也稱為驗(yàn)收,在水利大壩施工完成以后需要對(duì)大壩的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查,根據(jù)國(guó)家規(guī)定的《碾壓土石壩施工規(guī)范》和相關(guān)的水利工程大壩文獻(xiàn),對(duì)大壩填筑的質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)、合理的檢查,對(duì)于不符合要求的要重新施工,從而最大程度上保障水利大壩的整體質(zhì)量。
4.1 成立專(zhuān)門(mén)的質(zhì)量控制機(jī)構(gòu)
水利工程大壩施工前要成立專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)質(zhì)量控制的機(jī)構(gòu),在實(shí)際的施工過(guò)程中不斷完善質(zhì)量控制體系,并和現(xiàn)場(chǎng)施工管理部門(mén)取得聯(lián)系,對(duì)施工的每個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行科學(xué)合理的監(jiān)督管理。如果發(fā)現(xiàn)水利大壩在施工過(guò)程中沒(méi)有按照規(guī)范和方案進(jìn)行施工,要及時(shí)勒令停止施工。同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)施工人員和管理人員的培訓(xùn)力度,提高他們對(duì)質(zhì)量控制的認(rèn)識(shí),從而提高水利大壩的整體質(zhì)量[4]。
4.2 建立質(zhì)量獎(jiǎng)懲制度
科學(xué)、合理、公正、公平的獎(jiǎng)懲制度,能很大程度上提高員工的積極性,從而降低施工過(guò)程中發(fā)生質(zhì)量事故的概率。所以建立質(zhì)量獎(jiǎng)懲制度對(duì)提高水利大壩施工質(zhì)量非常重要,不定時(shí)的檢查各個(gè)班組的施工質(zhì)量評(píng)價(jià),對(duì)質(zhì)量控制做得好的班組進(jìn)行資金上的獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)做得不好的進(jìn)行懲罰,從而提高他們施工的積極性。
4.3 加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督的力度
水利工程大壩的質(zhì)量不但影響著水利工程能否正常使用,而且對(duì)下游居民的生產(chǎn)生活影響很大,所以一定要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督的力度,同時(shí)要提高質(zhì)量檢測(cè)人員的綜合素質(zhì),盡最大努力排除施工過(guò)程中的質(zhì)量隱患,從而保證水利大壩施工的整體質(zhì)量。
綜上所述,隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,很多高新技術(shù)、工藝、方法被應(yīng)用到水利大壩施工建筑當(dāng)中,提高了水利大壩的整體質(zhì)量。但是我國(guó)水利大壩工程施工發(fā)展比較滯后,只有在施工過(guò)程中把施工材料、質(zhì)量控制等方面都重視起來(lái),才能從根本上提高水利工程的整體質(zhì)量。
[1]趙世顯.淺析水利大壩工程的施工及質(zhì)量控制[J].民營(yíng)科技,2015(02):126.
[2]張靜,黃學(xué)清.淺談水利大壩工程混凝土施工常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及管理措施[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2015(12):120-121.
[3]林潤(rùn)英.水利大壩項(xiàng)目的施工及質(zhì)量控制策略[J].農(nóng)技服務(wù),2015(08):185.
[4]常振華.水利工程項(xiàng)目施工材料質(zhì)量控制研究[D].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2014.
(責(zé)任編輯:符 蕾)
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