郝治邦
(河北省子牙河河務(wù)中心,河北 衡水 053000)
近年來,中國的水利事業(yè)發(fā)展迅猛,尤其是基層水利工程的建設(shè)數(shù)量逐年遞增,雖然如此,但基層水利工程中還存在著很多亟待解決的問題,比如,并未形成一套完善的配套體系、運行管理的專業(yè)性不足,這些問題使基層水利工程在運行的過程中存在著較大的風(fēng)險。因此,在當(dāng)前基層水利事業(yè)日漸進步的今天,相關(guān)水利部門要針對當(dāng)下的運行管理問題探索新的運行管理模式和熟練應(yīng)用各項施工技術(shù)來解決工程問題。
技術(shù)對于基層水利工程而言十分重要,且具有應(yīng)用范圍廣、經(jīng)濟效益高等諸多優(yōu)點,通過該技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著提升現(xiàn)有建筑體的穩(wěn)定性。此項技術(shù)是由預(yù)應(yīng)力巖錨和預(yù)應(yīng)力拉錨技術(shù)融合而成,錨固技術(shù)主要是以預(yù)應(yīng)力混凝土為基礎(chǔ),按照水利工程施工規(guī)范要求,在建筑體出現(xiàn)改變以前,主動發(fā)揮預(yù)應(yīng)力作用,具有良好的加固作用,使得建筑體穩(wěn)定性得以強化。在種類繁多的水利工程施工技術(shù)中,預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)最為突出的優(yōu)勢在于能夠滿足拉應(yīng)力傳輸需求。一般情況下,預(yù)應(yīng)力錨固是由錨孔和錨束構(gòu)成,其中錨束的鉆孔便稱作錨孔。錨束為預(yù)應(yīng)力錨固中十分重要的一項構(gòu)成要素,又可細(xì)分為錨束提、錨頭和錨固這三項元素。在錨頭的最外層即為錨孔,主要發(fā)揮支撐和鎖定預(yù)應(yīng)力的作用;在錨孔的最下方某一位置為錨固段,錨固段與錨頭所連接的位置為錨束自由段,源于預(yù)應(yīng)力的所有重力都是由錨束自由段承受。
在進行基層水利工程的加固與高邊坡整治施工時,通常會選取混凝土抗滑樁、沉井、框架、護坡、擋土墻以及錨固洞等措施來充當(dāng)混凝土抗滑結(jié)構(gòu)。目前,混凝土抗滑樁技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用,在實際應(yīng)用中也已經(jīng)步入成熟階段,一般適合用于大規(guī)模的開挖與爆破,可以按照滑坡、密實性、含水情況以及滑坡推力程度等要素來設(shè)定抗滑樁的平面位置、間距以及排距。
定位測量、樁孔開挖、清孔、鋼筋籠下放和灌注混凝土為基層水利工程中樁基礎(chǔ)施工的主要流程。有關(guān)監(jiān)理人員應(yīng)嚴(yán)格依照基準(zhǔn)標(biāo)高與孔位設(shè)計要求準(zhǔn)確核定樁位測量放射線,若存在問題應(yīng)安排工作人員對其及時進行糾正;施工人員需要按照吊掛、鉆機的實際情況開展巖石層的深入勘察,將持力層孔深和等高線加以對比并記錄結(jié)果;當(dāng)鉆孔作業(yè)結(jié)束之后,施工人員應(yīng)當(dāng)把鉆頭抬高0.80~1 m左右,然后控制鉆頭空轉(zhuǎn),使得泥漿獲得初步稀釋處理;監(jiān)理人員需要針對鋼筋籠焊接質(zhì)量進行仔細(xì)核查監(jiān)管,在施工作業(yè)時,相關(guān)工作人員需控制鋼筋籠緩慢、勻速、垂直地進行樁孔,防止鋼筋籠出現(xiàn)變形;在進行混凝土灌注施工前,需對混凝土坍落度加以嚴(yán)格核查,確保其處于1.80~2.20 m范圍內(nèi),并且還要保證所有施工材料的質(zhì)量和抽檢樣品保持一致。
部分水利工程水閘設(shè)計的止水伸縮縫存在滲水問題,通過實踐考察發(fā)現(xiàn),主要是因為施工時未能處理好止水片所致,止水片上具有雜質(zhì)、雜物等,從而使其無法和混凝土有效結(jié)合。并且,若是止水片質(zhì)量太差,其自身通常會存在針孔等縫隙,一旦在實際施工中使用,就可能引發(fā)滲漏問題,因此加強止水片的質(zhì)量把關(guān),嚴(yán)格依照有關(guān)規(guī)定進行采購。此外,還要選取科學(xué)的防水材料,使用剛性材料或是硅酸鈉速凝劑等材料,均能夠取得理想的防水效果。針對已經(jīng)發(fā)生變形、滲漏問題的水利工程,可使用劈裂灌漿技術(shù)來對壩肩和壩底基巖實行帷幕灌漿,從而在壩體內(nèi)部構(gòu)成連續(xù)性防滲體,以此起到減低壩體浸潤線的作用,解決壩后滲漏問題,使得壩體更加穩(wěn)定,達到加固壩體的目的。
以某基層水利工程項目為例,在該工程項目的實施過程中,根據(jù)項目工程量調(diào)查和施工要求,截流流量和導(dǎo)流洞分流量分別為2 481 m3/s、815 m3/s,龍口初始寬度和水面寬度分別為66.50 m、50 m,上游水位608 m。該基層水利工程項目中,最初的工程設(shè)計中,決定采用單戧堤立堵雙向進古截流的施工方法,但在現(xiàn)場實際的截流作業(yè)開始之前,根據(jù)專業(yè)人員的分析和截流時段的水情預(yù)報,發(fā)現(xiàn)預(yù)報時的水流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了來流量,在導(dǎo)流洞進口巖坎并未完全拆除,最終經(jīng)由多個部門的分析,對前期的截流方案進行了適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。在此工程中,因為計算的截流龍口力學(xué)參數(shù)相對較大,整體的施工難度較大,為達到最佳的施工效果,在龍口附近架設(shè)了一臺全站儀,用計算機模擬計算的方式來進行戧堤上游和下游水位落差的精準(zhǔn)計算。龍口測點布置如圖1所示。
圖1 龍口測點布置圖
基層水利工程的施工建設(shè)中,土方施工是最為基礎(chǔ)的施工技術(shù),根據(jù)該工程現(xiàn)場的情況調(diào)查,最終選用的是干填碾壓式土方施工技術(shù),為達到最為理想的施工效果,施工人員在施工作業(yè)開展的過程中,需做好全面的質(zhì)量管理與控制,強度、密度等基本參數(shù)都應(yīng)該根據(jù)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來控制,提高堤壩的穩(wěn)定性。當(dāng)然,施工作業(yè)進行時同樣要進行沉降量的控制,使得在基層水利工程中的結(jié)構(gòu)防滲性目標(biāo)得以實現(xiàn)。
因為基層水利工程的特殊性,在此類工程建設(shè)時,施工地點多處于地下水區(qū)域或者外水位的地方,正是因為施工現(xiàn)場環(huán)境的特殊性,使得在很多施工作業(yè)進行時往往會受到雨水、地下水的干擾,因此,基坑排水系統(tǒng)的構(gòu)建結(jié)構(gòu)關(guān)鍵,基坑排水系統(tǒng)關(guān)系到施工的安全性。此工程的排水作業(yè)中,可以通過排水溝渠的開挖來保障積水順利排出。
3.3.1 鉆孔
當(dāng)在工程現(xiàn)場確定了灌漿孔以后,利用專門的鉆機來完成鉆孔作業(yè),鉆機鉆頭直徑為91 mm硬質(zhì)合金鉆頭或者金剛石鉆頭,鉆孔作業(yè)進行時,孔深保持在61~77 m之間。結(jié)合現(xiàn)場情況調(diào)查,在此工程現(xiàn)場的施工作業(yè)中,采用單排布孔的方式,鉆孔作業(yè)應(yīng)注意以下要點:①精準(zhǔn)定位鉆機,保持立軸的垂直性,將孔位偏差控制在10 mm以內(nèi)。②每鉆進5 m就要進行一次的傾斜率測量,如果孔斜超出了正常標(biāo)準(zhǔn),就需要重新掃孔加以糾偏。
3.3.2 沖洗
鉆孔作業(yè)完成且達到施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以后,需立即將孔內(nèi)的巖粉沖洗出去,直到回水變輕后方可進入下一環(huán)節(jié)的施工作業(yè)。沖洗作業(yè)進行時,利用高壓脈動沖洗、揚水沖洗方式。
3.3.3 壓水
壓水作業(yè)環(huán)節(jié)應(yīng)根據(jù)壓水試驗結(jié)果來進行,而此試驗進行時,應(yīng)遵循自上而下分段的原則和要求來開展,為提高壓水試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,應(yīng)在特定的壓力條件下開展,在鉆孔內(nèi)將水壓入鉆孔或者裂縫內(nèi),結(jié)合壓水時間與壓水量,準(zhǔn)確計算巖層的滲透特性等基本參數(shù)。
3.3.4 灌漿
無論在灌漿作業(yè)中采用的是帷幕灌漿法還是固結(jié)灌漿法,都應(yīng)該始終堅持分而密、分序布孔的要求,如果施工作業(yè)中采用的是固結(jié)灌漿法,至少要包含兩個孔序。地基灌漿作業(yè)中,先完成固結(jié)灌漿法隨后再進行帷幕灌漿,對灌漿壓力加以科學(xué)控制,保障灌漿質(zhì)量。
現(xiàn)階段的基層水利工程中,存在著很多的運行管理問題,不僅影響了基層水利工程的穩(wěn)定運行,還使基層水利工程的經(jīng)濟、社會效益難以實現(xiàn)。因此,在當(dāng)前水利事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的過程中,人們對基層水利工程的運行管理提出了更高的要求,各個地區(qū)都應(yīng)該加大基層水利工程的運行管理,深入了解基層水利工程的相關(guān)施工技術(shù),從而更好地解決基層水利工程運營中的各種問題。