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        水利工程施工技術的應用與管理

        2021-08-31 02:24:34孫曉東
        中國新技術新產(chǎn)品 2021年11期
        關鍵詞:土方灌漿碾壓

        張 沖 孫曉東

        (青州市水利建筑總公司,山東 青州 262500)

        0 引言

        在現(xiàn)代社會下,水利工程對提升人民生活水平,促進社會經(jīng)濟健康發(fā)展起到重要作用。基于此,我國投入精力開展水利工程建設工作。為提升水利工程建設水平,施工單位需要引進先進的水利工程施工技術,清楚水利工程施工技術所適用的施工建設類型,構(gòu)建科學的水利工程施工技術應用方案。對于水利工程施工技術管理人員而言,其需要積極地踐行管理工作,協(xié)調(diào)各項技術應用活動,最大限度地發(fā)揮水利工程施工技術的建設價值。

        1 工程概況

        該工程處于南方,工程的作用是灌溉與防洪。工程主要由3 個部分組成:1 個主壩和2 個副壩,其中主壩為0+000.00~0+390 壩段,副壩為0+000.00~0+204.66 壩段和N壩0+000.00—0+266.8 壩段,壩體和壩基都使用塑性混凝土防滲墻型式,長度達到了600 m,按照深入殘積土或是砂巖的深度為1 m 以上,防滲墻最大的開槽深度是24.26 m,防滲墻最大的澆筑深度達到了22.5 m。同時在該工程大壩填筑施工時應用土方填筑碾壓施工技術,在地下施工時應用到了灌漿孔鉆孔技術,并應用河道堤防技進行術除險加固,此外還應用了鋼筋混凝土施工技術開展施工活動。

        水利工程施工時間長,在施工的過程中還會受到各種因素的干擾,例如人為、氣候、地質(zhì)等,會影響技術管理工作的順利進行。由于人為、氣候、地質(zhì)等問題具有隱蔽性的特征,技術管理人員更是難以推進管理工作。技術管理人員需要增強管理的敏度,及時發(fā)現(xiàn)施工問題,進而采取合理的措施,解決施工問題,以此提升施工質(zhì)量與保障人員安全。另外,水利工程施工技術類型多樣、技術應用注意事項多,為此水利工程施工技術管理人員需要做好技術、設備、材料、工藝及能源等方面的管理、控制等工作,保證各階段、各環(huán)節(jié)的施工活動有效進行。總而言之,在水利工程施工技術管理人員的科學管理下,不僅可以排除不良施工干擾因素,提高施工質(zhì)量,而且可以增強施工材料利用率,降低施工成本。為此,要做好水利工程施工技術管理工作,保證水利管理水平。

        該文對這5 種技術以及技術管理工作進行了介紹與分析,詳細如下。

        2 工程技術應用以及管理分析

        2.1 塑性混凝土防滲墻施工技術應用與管理

        塑性混凝土防滲墻施工技術施工流程如下:1)定位放線、制作導墻。為把握塑性混凝土防滲墻施工技術應用方向,就需要提前了解圖紙,根據(jù)圖紙進行定位放線。其中,要根據(jù)滲墻的起點和終點來確定防滲墻的軸線。制作導墻是一項重要的工作,其工作事項包括先構(gòu)造堤頂,再加固堤孔,以保證導墻的穩(wěn)定性。2)泥漿的管理。如果不能夠做好泥漿管理工作,就容易出現(xiàn)坍塌問題,這不僅影響水利工程質(zhì)量,而且影響施工人員人身安全,為此要科學地管理泥漿。通常情況之下,應在堤外設置能夠承載122m3以上的水泥漿液池4 個,進而科學地制作、管理泥漿。其中,可以根據(jù)泥漿性能標準,進行管理工作(見表1)。3)成槽工藝。首先,在導墻上標記混凝土的供應力和成槽的效果;其次,遵循奇偶順序進行施工,其中先對奇數(shù)單元槽進行施工,再對偶數(shù)單元槽進行施工。同時要遵守先兩邊后中間的成槽施工原則。為提升成槽施工水平,一定要根據(jù)施工圖紙以及設計要求,控制槽的深度,并控制單元槽之間的偏差,即將偏差控制在2 m 內(nèi)。4)水下混凝土的澆筑。一方面,要做好混凝土原材料的選取,配比試驗等工作,避免使用不符合工程質(zhì)量標準的混凝土。另一方面,要做好混凝土的輸送工作,保證水下混凝土的澆筑質(zhì)量。

        表1 泥漿性能標準

        2.2 水利工程中的土方填筑碾壓施工技術應用與管理

        2.2.1 土方填筑碾壓技術

        土方填筑碾壓技術施工流程如圖1 所示。1)前期籌備。勘察施工地點,了解施工地點地質(zhì)情況,設計合理的土方填筑碾壓施工方案,其中要規(guī)定材料碾壓速度、厚度、重復碾壓的遍數(shù)等;準備土方填筑材料、土方填筑碾壓設備等。2)測量放線。測量地理位置以及相對位置、距離等,確保后續(xù)工作順利進行。同時以施工坐標控制點為基準,設置導線、中線、復測水準點,用白線標出中線、邊線及水準控制點,以間隔30 cm 打邊樁為標準,根據(jù)實際的狀況,可以進行適度加密,施工斷面要用白灰撒出填方邊界。3)土料攤鋪。分別進行堤防、堤基回填工作,值得注意的是,要控制土料攤鋪的厚度,一般攤鋪厚度應控制在30 cm 左右[3]。4)土方碾壓處理。按照先兩邊碾壓后中間碾壓的方式開展碾壓施工,強化碾壓施工質(zhì)量。5)結(jié)合面的處理。結(jié)合面處理過程中坡面坡度控制在合理的范圍內(nèi),加強對相鄰施工段高差的實時處理。在錯縫鋪土碾壓的過程中,其寬度應保持在3 m 以內(nèi)。6)質(zhì)量監(jiān)控。檢測人員需要做好施工質(zhì)量監(jiān)控工作,比如檢測使用區(qū)域的含水量、施工操作流程等,以便提升施工水平。

        圖1 土方填筑碾壓技術施工流程

        2.2.2 土方施工技術注意事項

        土方施工技術注意事項:1)非必要、非緊急的情況下不可在冬天開展土方施工活動。如果必須要在冬天開展該項工作,就需要制定周密的施工方案,合理安排施工任務,在保證土方施工質(zhì)量的同時加快施工速度。2)做好土方施工路線規(guī)劃工作,提高運輸效率;做好交通路線與實力工程的防滑工作,為順利開展土方施工奠定基礎。3)在與工程相鄰的建筑物側(cè)面位置開挖土方時,要做好地基的保溫處理工作。同時要以最快的速度做好開挖以及回填工作,以此保護周圍建筑物。4)為避免基坑積水,就需要設置排水系統(tǒng),順利地排除基坑內(nèi)積水,防止影響地基穩(wěn)定性。5)如果不對基坑底部進行保暖處理,就容易影響地基建設質(zhì)量。因此,就需要及時對其進行保暖處理。比如,可以通過在基坑鋪設草包的方式,進行保暖處理。6)在回填前,要做好坑底的積雪、水等處理工作,并做好坑底的清理工作。7)注意凍塊的總體積不超過所填土方總體積的15%,以免影響工程建設質(zhì)量。8)做好回填土層鋪設厚度、夯實厚度的處理工作,前者的厚度應處于20 cm 以下,后者的厚度應處于10cm~15cm[4]。無論是施工人員還是施工管理人員,都需要遵守這些土方施工技術應用規(guī)范,把控技術應用要點。

        2.3 水利工程中灌漿孔鉆孔技術應用與管理

        灌漿孔鉆孔技術施工流程如下:1)鉆孔。選取91 mm規(guī)格的金剛石鉆頭在灌漿孔位置進行單排鉆孔并確保所鉆孔深62 ≤h≤76[1]。為提升鉆孔施工水平,要參考鉆進過程中各孔深允許的最大偏差值開展工作(見表2)。如果超過了各孔深允許的最大偏差值,則需要及時采取補救措施,調(diào)整施工。與此同時,要將鉆頭與孔位的偏離值控制在10m以內(nèi),從而保證鉆孔施工的有效性。2)沖洗和壓水。在鉆孔施工結(jié)束后,就需要進行沖洗工作,即通過沖洗的方式把鉆孔產(chǎn)生的巖石碎成粉末,為后續(xù)工作開展奠定基礎。為強化沖洗效果,還需要進行二次沖洗工作。在壓水時,要根據(jù)具體的壓水量和沖洗時間,對巖層滲透特性參數(shù)予以計算,相應的計算公式為N=P/HM,其中,N表示巖石滲透性參數(shù),即巖體單位時間與長度的吸水量,P表示試驗孔段單位注水量,H和M分別表示水頭長度和孔段長度[2]。在這種情況之下,就可以清楚孔段的滲水量和巖層裂縫發(fā)育情況。3)灌漿。為保證地基處理水平,就需要進行灌漿作業(yè),穩(wěn)固地基。相關人員就需要依據(jù)孔段的滲水量和巖層裂縫發(fā)育情況,構(gòu)建合理的灌漿方案,以便為灌漿工作提供支持。在灌漿實際施工時,可以應用自上而下分段卡塞的方式,進行灌漿工作。值得注意的是,在鉆至孔深為5 m 時,需要進行沖洗和壓水試驗,然后繼續(xù)進行灌漿,直到完成整個灌漿作業(yè)深度任務為止。為提高灌漿工作效率,就需要控制灌漿的壓力。不過,要避免灌漿壓力過大破壞地面。在灌漿作業(yè)完成后,則需要使用壓力灌漿封孔法進行封口處理。

        表2 鉆進過程中各孔深允許的最大偏差

        由于水利工程的灌漿孔鉆孔施工不僅關系著工程質(zhì)量,而且影響著下游人民群眾的生命與財產(chǎn)安全,施工單位勢必要認真地踐行該項工作。一方面,要構(gòu)建合理的灌漿孔鉆孔施工方案,購買符合施工標準的材料,明確施工責任;另一方面,要科學地踐行工作,監(jiān)督、指導灌漿孔鉆孔施工活動,保證灌漿孔鉆孔施工效果。

        2.4 水利工程中河道堤防技術除險加固的技術應用與管理

        材料選擇和填筑堤身是河道堤防技術重要組成部分,該文從這2 個方面介紹了河道堤防技術,具體如下:1)材料選擇。即選擇防滲性好的土料,提升工程的防滲性。2)填筑堤身。先進行堤身的清理工作,為后續(xù)工作的順利進行奠定基礎,其中就需要清理基面、鋪蓋、堤身以及周圍的雜物等;再開展填筑施工活動,值得注意的是,工作人員應該按照低到高處的施工原則,推進分層填筑施工工作;最后做好壓實工作,即應用機械設備壓實填筑的材料。為強化壓實效果,保證工程的穩(wěn)定性,則需要做好壓實參數(shù)的控制工作,其中可以根據(jù)土料性質(zhì)以及填筑情況,確定壓實參數(shù)。一般而言,要將土料含水量控制在1%~3%。在壓實的過程中,可以通過灑20%~40%的水,避免出現(xiàn)漏壓問題。潑灑適量的水可以避免出現(xiàn)過度壓實土料的問題。3)堤壩混凝土施工工藝。為保證堤壩防護效果,要將堤壩混凝土施工工藝科學地貫穿在施工活動中。在堤壩混凝土施工工藝應用中,一方面要做好混凝土施工材料的控制工作,另一方面要增強混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性。從做好混凝土施工材料控制工作的角度分析,要提前考察工程施工地點,清楚施工要求,選擇合適的混凝土施工材料。在該工程中會用到水泥、砂、石子、水和外加劑等材料,所以采購人員就需要到市場上采購這些材料。在采購材料后,要再次檢驗材料,確保材料符合施工要求。從增強高混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性的角度分析,河道堤防施工周期長,在施工時會遇到低溫天氣。若是施工人員不注重增強混凝土結(jié)構(gòu)的抗凍性,就會影響堤壩建設水平。該文主要從以下方面研究了混凝土結(jié)構(gòu)抗凍性涉及的方法。一是將水泥儲藏在溫度高于5℃以上的暖棚中;二是在儲藏砂石的堆場需要設置坡度,便于排水,防止降水影響材料性能;三是在砂石堆的表面覆蓋帆布,以起到保溫作用,避免影響施工效率與質(zhì)量。在施工前,要清理材料上的冰雪,以免影響施工速度。其中,可以通過應用蒸汽的方式融化材料上的冰雪。在這種情況之下,不僅可以保證施工效率,而且可以防止融化后冰雪在模板底部結(jié)冰。總之,施工單位與施工人員需要做好堤壩混凝土施工工藝把控工作。

        2.5 水利工程中鋼筋混凝土施工技術應用與管理

        鋼筋混凝土施工技術施工流程如下:1)模板安裝。在鋼筋混凝土施工過程中,首先要做好模板的安裝工作,為鋼筋混凝土施工打下堅實的基礎。其中,應采用無軌滑模的方式,推進安裝工作。安裝人員需要注重做好方向、傾斜角以及滑模寬度的控制工作[5]。同時在滑模上部鋪設混凝土、安放振搗平臺、設置修護平臺等,并固定滑膜側(cè),以提高施工水平。2)鋼筋安裝。鋼筋安裝工作步驟包括以下內(nèi)容。將鋼筋運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,做好工程建設準備;應用移動機械設備,在坡面上放置好立筋架;完成布線施工任務;把螺紋鋼筋打入地下墊層,其中要選擇合適直徑的螺紋鋼筋,一般而言螺紋鋼筋的直徑應為25 mm;應用鋼筋開展橫向的鋼筋綁扎工作,用于綁扎鋼筋的直徑應為20 mm,通過開展鋼筋綁扎工作,就可以避免鋼筋發(fā)生晃動,降低安全問題發(fā)生概率;推進施工現(xiàn)場的清理工作,防止施工碎物、施工殘渣等影響工程效率,保證人員安全;在施工現(xiàn)場設立警示牌,以警示施工人員或者其他人員禁止靠近施工場地。3)混凝土澆筑。施工人員需要進行混凝土澆筑工作,混凝土的澆筑工作包括選擇與工程建設要求相符的施工材料,進行混凝土配置實驗,了解混凝土性能,確定合理的混凝土配比方案;推進混凝土澆筑工作,注重溫度控制工作,保證澆筑效果;控制混凝土澆筑的厚度,提升澆筑水平。其中,每層混凝土厚度應不超過振動棒的1.25 倍。4)混凝土振搗。施工人員需要推進混凝土振搗澆筑工作,其中要控制混凝土振搗時間,即“每次振搗20s~30s”[6]。5)鋼筋混凝土養(yǎng)護。為強化鋼筋混凝土施工技術應用效果,就需要進行鋼筋混凝土養(yǎng)護工作。一方面,選擇合適的方式,開展鋼筋混凝土養(yǎng)護工作。其中,可以根據(jù)工程建設需求,選擇包裹塑膜、噴涂薄膜等養(yǎng)護方式。另一方面,控制好鋼筋混凝土養(yǎng)護時間,即在養(yǎng)護時間到達30d 左右[7]。

        3 加強水利工程施工技術管理要點探究

        3.1 構(gòu)建科學的施工技術管理制度

        水利工程施工技術管理制度對施工人員的施工行為具有約束作用,可保證水利工程施工的順利進行。為此,要高度地重視水利工程施工技術管理制度,構(gòu)建完善的水利工程施工技術管理制度。管理制度事項包括施工前管理制度→施工中管理制度→施工后管理制度。1)施工前。了解施工圖紙,進行施工圖紙技術交底工作。2)施工中。檢查利工程施工技術工序是否規(guī)范化進行,嚴格記錄施工工作,審查工序控制情況,及時指導施工活動。3)施工后。驗收工程,在工程符合質(zhì)量標準后,即簽發(fā)《工程竣工報驗單》[8]。

        時代在發(fā)展,社會在變化,保證施工技術管理制度的適用性,還需要更新、完善制度內(nèi)容。

        3.2 做好施工流程的監(jiān)督與管控

        由于施工流程的監(jiān)督與管控在很大程度上影響著工程建設水平,施工單位需要積極地做好這些工作。1)制定監(jiān)督與管控工作計劃,明確監(jiān)督與管控工作要點。2)建立施工流程的監(jiān)督與管控工作標準,以便相關人員科學、合理地推進監(jiān)督與管控工作。3)明確施工流程的監(jiān)督與管控責任人,督促人員開展這些工作。4)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,積極改正問題。其中,要做好設備的監(jiān)控工作,及時維修設備,同時要定期維護設備,延長設備使用壽命。比如,監(jiān)控振動碾、震動夯、平倉機、纜式起重機等設備。

        4 結(jié)語

        綜上所述,水利工程是一項系統(tǒng)、復雜的工程,水利工程施工對施工技術以及技術管理的要求都比較高。施工人員需要根據(jù)水利工程建設標準、實地情況等,選擇有效的水利工程施工技術開展工作。除此之外,水利工程施工技術管理人員需要清楚技術應用方法、應用注意事項等,進而開展管理工作。為強化水利工程施工技術管理效果,要總結(jié)水利工程施工技術管理經(jīng)驗,構(gòu)建完善的水利工程施工技術管理體系。同時水利工程施工技術管理人員需要樹立大結(jié)局意識,全面地組織、協(xié)調(diào)施工工作,保證施工進度與質(zhì)量,以便克服各項施工問題。

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