WALTHER的接頭HP-016-0-WB026-13-1惠言達(dá)
南京惠言達(dá)電氣有限公司成立于2019年,座落在南京六合市商圈。公司主要經(jīng)營歐、美等國的閥門、過濾設(shè)備、編碼器、傳感器、儀器儀表、及各種自動化產(chǎn)品,公司全力貫徹“以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品和完善到位的技術(shù)服務(wù)客戶”的經(jīng)營宗旨,服務(wù)于國內(nèi)的流體控制和自動化控制領(lǐng)域。節(jié)省了中間環(huán)節(jié)的流轉(zhuǎn)費(fèi)用,能夠把更優(yōu)惠的價(jià)格提供給用戶。通過發(fā)展我司已經(jīng)自動化設(shè)備和備件供應(yīng)商,主營產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于冶金、造紙、礦山、石化、能源、集裝箱碼頭、汽車、水利、市政工程及環(huán)保以及各類軍事、航空航天、科研等領(lǐng)域。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確保混凝土養(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確保混凝土表面平整、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確保混凝土養(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確保混凝土表面平整、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確保混凝土養(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l怼2贿^,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益。混凝土碾壓工藝指的是借助機(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示。混凝土碾壓工藝有其相應(yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確保混凝土養(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確?;炷琉B(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益。混凝土碾壓工藝指的是借助機(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確保混凝土表面平整、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患。混凝土強(qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確?;炷琉B(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確保混凝土養(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患。混凝土強(qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確?;炷琉B(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確?;炷琉B(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確保混凝土表面平整、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確?;炷琉B(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l怼2贿^,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示?;炷聊雺汗に囉衅湎鄳?yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確保混凝土表面平整、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確?;炷琉B(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示。混凝土碾壓工藝有其相應(yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確保混凝土養(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l怼2贿^,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示。混凝土碾壓工藝有其相應(yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確保混凝土養(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示。混凝土碾壓工藝有其相應(yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患。混凝土強(qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確保混凝土養(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。
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水利水電工程是進(jìn)行水資源治理、維護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性工程。作為水利水電工程的結(jié)構(gòu)主體,筑壩施工質(zhì)量關(guān)重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵工藝,明確影響筑壩施工質(zhì)量的主要因素,總結(jié)其關(guān)鍵工藝實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),旨在構(gòu)建科學(xué)、完善的筑壩工程施工方案,促進(jìn)水利水電工程整體建設(shè)質(zhì)量的提升。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;筑壩工程;混凝土碾壓技術(shù)
目前,國家大力發(fā)展水利水電工程,以實(shí)現(xiàn)水電資源的高效利用,控制我國能源緊缺發(fā)展形勢,并給當(dāng)?shù)鼐用竦纳顜砀l?。不過,筑壩工程體量大、要求高,其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質(zhì)量安全問題,因此需要靈活運(yùn)用多種施工工藝,并重視新工藝技術(shù)的研發(fā)和融入,提高筑壩工程施工能力,保證大壩建筑達(dá)到水利水電工程質(zhì)量要求。
1水利水電施工中筑壩工程影響因素
高質(zhì)量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制,能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質(zhì)量的提高必須有關(guān)鍵工藝技術(shù)及相應(yīng)管理手段的配合才能實(shí)現(xiàn)。
1.1管理因素
施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵手段,若施工監(jiān)管、約束、風(fēng)險(xiǎn)控制的效果發(fā)揮不足,勢必會影響筑壩工程質(zhì)量。例如,現(xiàn)場人員調(diào)配混亂,導(dǎo)致部分作業(yè)人員不足而進(jìn)展緩慢,而人員分配過多的工種因協(xié)調(diào)配合失誤影響正常的施工進(jìn)度;再如,壩體局部建設(shè)完畢后,因管理不到位未對其進(jìn)行維護(hù),導(dǎo)致在自然晾干的過程中遭到破壞。
1.2環(huán)境因素
水利水電工程大多在偏遠(yuǎn)地區(qū)的自然環(huán)境中進(jìn)行,筑壩工程施工需要應(yīng)對復(fù)雜、惡劣的自然條件。例如,在夏季高溫天氣,壩體表面的高溫度可達(dá)到50℃以上,帶來更高的混凝土養(yǎng)護(hù)工作壓力;而各類機(jī)械設(shè)備長期在高溫環(huán)境下運(yùn)行,發(fā)生零件磨損、燒灼等風(fēng)險(xiǎn)的概率明顯增加,設(shè)備無法正常運(yùn)行給筑壩施工帶來不利影響;惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài),人員不穩(wěn)定性增加。
1.3安全因素
筑壩工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、特殊天氣的影響等。例如,在高空作業(yè)位置,未設(shè)置警示標(biāo)志或安全防護(hù)裝置,導(dǎo)致人員意外跌落;因施工方法、工藝選取不當(dāng),導(dǎo)致壩體坍塌。此外,暴雨、大風(fēng)等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質(zhì)量隱患。
2水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝
2.1土方開挖填筑工藝
(1)土方開挖。先,在開挖前做好施工規(guī)劃,確定開挖流程、開挖方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程施工當(dāng)?shù)刈匀粭l件,制定風(fēng)險(xiǎn)防范及應(yīng)急方案,預(yù)防土方開挖質(zhì)量及安全事故。其次,開挖過程中嚴(yán)格控制作業(yè)范圍,避免出現(xiàn)開挖過度后填補(bǔ)的問題。清理施工現(xiàn)場,做好排水溝渠的設(shè)置。后,在寒冷季節(jié)施工時(shí),優(yōu)先選用立面開挖工藝,以保證大壩的穩(wěn)定性,提高土方開挖施工質(zhì)量。(2)土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝,有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質(zhì)量容易受到施工設(shè)備、施工技術(shù)的影響,要求在方案制定階段予以充分考慮,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防。
2.2混凝土碾壓工藝
混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用,其操作流程簡潔、成本需求較低,且能帶來優(yōu)良的施工效益?;炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C(jī)械手段,以澆筑的方式進(jìn)行混凝土填筑和碾壓,進(jìn)而提高筑壩強(qiáng)度。其工藝操作流程圖如圖1所示。混凝土碾壓工藝有其相應(yīng)的使用條件,例如,其要求在碾壓前將混凝土內(nèi)部攪拌均勻,達(dá)到5xVc,施工過程中應(yīng)確?;炷帘砻嫫秸?、堅(jiān)固。相較于傳統(tǒng)施工工藝,混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結(jié)構(gòu),但實(shí)則通過碾壓處理,降低混凝土配置原料中水泥的占比,使混凝土內(nèi)部氣泡更充分的排出,減少內(nèi)部孔隙,是對混凝土材料性能的優(yōu)化,達(dá)到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時(shí)應(yīng)保證混凝土材料運(yùn)輸?shù)募皶r(shí)性,以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降,影響碾壓施工質(zhì)量。
2.3重復(fù)灌漿工藝
重復(fù)灌漿工藝的目標(biāo)也在于提高混凝土本身的性能,以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳,給水利水電工程的日常運(yùn)行帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。重復(fù)灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻,促進(jìn)混凝土內(nèi)部密實(shí)程度的提高。常用的重復(fù)灌漿工具包括重復(fù)灌漿管、全懸臂鋼模板等,可輔助灌漿速率的提升,提高筑壩工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)性。
2.4防滲防漏工藝
除重復(fù)灌漿工藝外,筑壩工程還可通過構(gòu)建防滲墻的方式進(jìn)行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護(hù)屏障,有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構(gòu)建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進(jìn)行,不同方法需要的設(shè)備、工藝流程、施工難度也不相同,需要結(jié)合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進(jìn)行選擇。以高噴法和擠壓法為例,在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點(diǎn)和建造尺寸要求,供實(shí)際施工活動參考借鑒,如表1所示。
2.5預(yù)應(yīng)力錨固工藝
預(yù)應(yīng)力錨固工藝用于強(qiáng)化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系,保證各個(gè)建筑構(gòu)造之間連接穩(wěn)固,改善整個(gè)水利水電工程的受力情況,增加工程可靠性。施工前,對預(yù)應(yīng)力錨固的方向、深度等做詳細(xì)的計(jì)算,并在作業(yè)過程中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案的要求,保證預(yù)應(yīng)力錨固發(fā)揮出佳的固定效果。筑壩經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨固處理后,可實(shí)現(xiàn)拉應(yīng)力的傳遞和分配,以免大壩結(jié)構(gòu)中局部應(yīng)力過高,導(dǎo)致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預(yù)應(yīng)力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護(hù)等流程,要求詳細(xì)記錄每一作業(yè)過程的實(shí)施細(xì)節(jié),控制工藝實(shí)施質(zhì)量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞,可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點(diǎn)。
2.6軟土地基處理工藝
軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質(zhì)條件,一般需要對原土方進(jìn)行強(qiáng)化處理,以達(dá)到相應(yīng)的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二:一是土方換填。軟土地基含水量大、土質(zhì)松軟,可選用強(qiáng)度更高的沙土、碎石、水泥等材料,進(jìn)行土方置換,以達(dá)到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點(diǎn),但該方法施工量較大、成本較高,在實(shí)踐時(shí)存在一定限制。二是排水固結(jié)法。排水固結(jié)法通過設(shè)置排水渠,配合物理加壓,將土壤中多余的水分排出,提高地基本身的強(qiáng)度。在土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置縱向排水管道,采用真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等技術(shù)手段,促進(jìn)土壤排水固化。在應(yīng)用軟土地基處理工藝之前,需對土壤條件做全方的監(jiān)測,了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調(diào)整處理方案,以免土壤本身性質(zhì)影響工藝效果的發(fā)揮。
2.7混凝土養(yǎng)護(hù)工藝
混凝土養(yǎng)護(hù)是水利水電施工筑壩工程建設(shè)的收尾性工作,采取適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方法,確保養(yǎng)護(hù)效果能夠進(jìn)一步提高筑壩的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,防止壩體混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫,留下安全隱患?;炷翉?qiáng)度主要受溫度、濕度等條件的影響,在制定養(yǎng)護(hù)方案時(shí)需要結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)。例如,完成混凝土表面找平作業(yè)后,立即使用保溫薄膜進(jìn)行覆蓋,尤其對于混凝土結(jié)構(gòu)邊、角等位置,其保溫層的厚度應(yīng)為一般表面的3倍左右。當(dāng)室外溫度低于5℃后,應(yīng)停止灑水養(yǎng)護(hù),在混凝土表面覆蓋苫布、草席進(jìn)行保溫,用于控制內(nèi)外溫差。結(jié)合混凝土工程實(shí)況,完成初期養(yǎng)護(hù)7d后,可進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。隨著大中型水利水電項(xiàng)目的增加,混凝土壩體養(yǎng)護(hù)面臨更高的工作壓力。為此,相關(guān)單位需做好養(yǎng)護(hù)規(guī)劃工作,如選擇分塊養(yǎng)護(hù)的方式,將整個(gè)養(yǎng)護(hù)工作分配給不同的責(zé)任人,確?;炷琉B(yǎng)護(hù)全面、持續(xù)。
3結(jié)束語
文章對水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵工藝的特點(diǎn)、操作流程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行總結(jié),包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復(fù)灌漿、防滲防漏、預(yù)應(yīng)力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護(hù)工藝。筑壩工程施工周期長、工序復(fù)雜,相關(guān)單位應(yīng)全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點(diǎn)及質(zhì)量要求,將筑壩施工工藝融入作業(yè)過程當(dāng)中,確保壩體建設(shè)質(zhì)量,使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。