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2混凝土施工技術的應用現狀
2.1大壩的分縫分塊技術經過從業人員的不懈努力及創新,近年來混凝土施工技術的水平也得到了較大水平的提高。以大壩的施工技術為例,由于現在的大壩主體都采用混凝土澆筑,導致大壩不能一次性完成,促使了分縫分塊澆筑技術的產生。將混凝土壩用縱、橫縫和施工縫分成壩塊和壩段,分層進行澆筑,進而實現了施工過程中的溫度控制,同時提高了施工效率,保證了施工質量。比如位于云南省麗江市境內的金安橋大壩,就是運用了分縫分塊技術,使得溫度應力明顯降低,同時也減小了壩體出現裂縫的可能性,保證了工程的質量和安全性。
2.2大壩的接縫灌漿技術接縫灌漿技術一般使用水溶性膠凝材料,利用混凝土漿液輸送技術將漿液關注到施工縫隙中進行填充處理,將各壩段連接成為一個整體,對大壩橫縫的接縫灌漿技術通過對灌漿材料與原有的混凝土界面進行固化反應,保證了混凝土拱壩、縱縫和有其他整體性要求的大壩的完整性,該技術有效提高了壩體的防滲效果,提升了工程的安全性能,減少了竣工后的工程維護費用。比如在三峽大壩的施工過程中,就采用了單比級灌漿技術,極大提高了壩體防滲能力。
2.3堆石混凝土技術的應用由清華大學于2003年創新發明的堆石混凝土技術近些年來在水利水電工程中也得到了廣泛應用,將粒徑不小于30cm的塊石堆滿倉面,然后利用自密實混凝土的流動性和抗分離性最大限度的降低了水泥用量和水化熱,提高了施工過程中的機械化程度,有效的降低了施工投入,同時簡化了施工程序,使得工程質量更加便于控制。從2003年該項技術誕生到現在,已經在山東蒙山水庫、山西恒山水庫等水利工程中得到了應用,體現了該項技術的優勢
3混凝土施工技術的缺陷及改進措施
在前文中已經指出,在進行混凝土施工前必須充分考慮施工地域的具體情況,對于不同的水利水電工程構造,都有一系列與之對應的設計標準。因此在設計過程中施工單位要合理地調整混凝土各成分的配比,嚴格控制用水量,以期竣工后的工程能夠適應其所處環境,確保工程的抗震、抗凍、防滲等方面符合要求,保證工程質量和安全性,避免安全事故的發生。在特殊時期,比如汛期和氣溫較低時期,要加大對工程的巡防力度,對工程的關鍵設施和易受沖擊位置進行實時監測,確保工程在任何時期都能安全、平穩地運行。對我國近些年來發生的水利水電工程事故進行分析,不難發現很多中小型工程都存在混凝土設計強度普遍偏低的現象,這與作業流程方式不科學有很大關系。為了控制成本,目前很多中小型水利工程的施工過程中很多環節都依靠手工操作,這就導致很大程度上無法保證施工質量滿足相關標準和要求,工程的抗震、防滲等性能得不到保證,在汛期等特殊時期發生安全事故的可能性增大。現在在很多小型城市的中小型水利工程的施工很多都交由一些中小型企業承擔,而這些企業從自身的經濟利益出發,很多會采用不合格的建筑材料,而且施工人員的專業素質也得不到保障,而且管理體系不完整,工程設計方案不科學,甚至單純依靠施工人員的經驗進行施工作業,這就極大提高了事故發生的可能性。為了防止這種現象的發生,施工單位應該避開“遇到問題靠經驗”的怪圈,充分認識到保證工程質量的關鍵性,提高施工人員的自身素質;相關監管部門要加大監管力度,在工程的驗收過程中,相關人員要有高度的責任感,深刻理解不合格工程的巨大潛在危害,對于不合格工程,要堅決對相關責任人進行處理并責令對工程進行整改甚至取締,將事故發生的可能性扼殺在源頭。
(2)無塞灌漿施工技術在水利水電工程基礎建筑施工中的應用。無塞灌漿施工技術同樣是水利水電工程基礎建筑施工中最常見的技術之一,其原理是采用自上而下灌漿的方式,這樣不僅能夠進行循環的灌漿,而且不需要等待凝固就能夠節能型下一道工序的施工,因此該項灌漿技術被廣泛的應用在現代水利水電工程基礎建筑施工中。水利水電工程基礎建筑施工在采用無塞灌漿施工技術時應該注意以下幾個方面:①鉆孔施工,在進行鉆孔施工的過程中,鉆孔的長度應該控制在150cm-250cm之間,寬度應該控制在75mm左右,當鉆孔施工結束之后,應該用水將孔內的殘渣清除干凈,當孔干燥之后進行灌漿施工;②漿液的制備,無塞灌漿施工技術采用的漿液通常是由水、粉煤灰、水泥以及外加劑等混合制成的,在進行漿液拌合施工的過程中,應該嚴格的控制漿液的含水量,通常狀況下,漿液的含水量控制在30%左右,當漿液制成之后還應該進行養護,以此保證漿液的保水性、可泵性以及和易性;③選擇注漿管,無塞灌漿施工采用的注漿管通常為無縫鋼管或者鉆桿,然后將內壁和注漿管之間的空隙當作回漿管,用于灌漿的循環;④灌漿施工,當準備好上述所有的工序之后進行灌裝施工,將回漿管插入之后進行灌漿,然后通過回漿管進行循環灌漿;⑤提鉆施工,灌漿施工采用分段施工的方式,當一段灌漿施工完成之后,應該提鉆并更換鉆具進行下一個灌漿段的灌漿施工,在該過程中不需要等待漿液的凝固,能夠有效的縮短施工時間,同時還能夠提高灌漿施工的質量,致使其被廣泛的應用在水利水電工程基礎建筑施工中。
(3)誘導灌漿施工技術在水利水電工程基礎建筑施工中的應用。誘導灌漿施工技術同樣是水利水電工程基礎建筑施工最常采用的技術之一。誘導灌漿施工技術的原理表現為:在施工的過程中,根據水利水電工程基礎建筑施工現場的具體狀況以及相關的要求,創造條件設計不但能夠擋住泥土側壓力,又能夠起到防滲漏作用的灌漿帳幕工程,同時設計控制漿液流動的防護工程,這樣既能夠控制灌漿施工的質量,又能夠有效的對水利水電基礎工程進行加固,該項技術在水利水電工程基礎建筑施工中得到非常廣泛的應用,并且隨著實踐應用和發展,還開發了許多全新的誘導灌漿技術,例如電滲化學灌漿施工技術等。
二、水利水電工程基礎建筑灌漿施工控制的有效措施
(1)工程費用控制措施?;A灌漿施工費用控制的最終目標是做到凈效益最大化,盡可能的降低是灌漿施工和其他工序的費用,同時盡可能的降低負效益。因此,應該根據施工現場的具體狀況以及自然規律,綜合考慮施工控制工藝以及方法,對整個灌漿系統進行合理的設計,同時結合最優化原則,盡可能的減少負效益,尋找最理想的運用方法,有效的控制工程費用。
(2)環境效益控制措施。水利水電工程的環境效益控制措施應該重點考慮以下幾種因素:控制生產和生活污染物、有害氣體、施工飄塵、污染帶等的排放,防止對地下水、環境等造成影響;控制施工機械、爆破、運輸等機械的噪聲,避免對周邊居民造成影響;在施工的過程中應該盡可能少的破壞周邊植被景觀,同時還應該考慮水利水電工程建成后長期對鄰近建筑以及人類健康造成的影響。
(3)質量控制措施。灌漿質量要素包括灌入能力、強度以及可塑性,質量控制目標應該根據水利水電工程的性質以及設計施工要求而定,控制措施主要表現為:首先,根據吸滲反應定理、劈裂判別定理、劈裂定向定理等制定相應的質量控制目標;其次,根據制定的質量控制目標選擇合適的灌漿材料,然后預測與協調材料性質、地質條件以及施工技術三者的關系;再者,當灌漿施工結束之后的28天內,重視后期的養護工作,全面的重視施工過程的質量控制,認真的做好壓水試驗,試驗結果表明施工質量合格之后才算過關。
1施工技術的作用和地位
水利水電的利用是社會進步的產物,它的清潔和可再生性符合時代的要求。水利水電施工的根本是施工技術,要想在面對重大繁雜的工程時游刃有余,就必須有過硬的技術作保障。因為施工技術并不簡單的事一個工程,它直接和水利水電的經濟效益關聯,是整個水利水電建筑工程程的一個重要組成部分。在水利水電建筑工程程建筑的施工中,技術含量高且與社會緊密相連的技術的運用,才能使水利水電建筑工程程建筑真正發揮其作用。
2施工管理的作用和地位
只有資金和技術等硬件而沒有管理軟件的水利水電建筑是一盤散沙,缺乏紀律和指揮的工程師沒有靈魂的行尸走肉,不能更好的發展和造福人類。只有合理在水利水電建筑的施工中合理的對各種設施和整個建筑工程進行管理嗎,項目才能更好的進行和發揮作用,從而提高工程質量。
二施工技術分析
1混凝土外加劑的選擇和運用
混凝土是水利水電建筑工程程建設中最基本的、使用率最多的建筑材料,水利水電的施工過程中,必須合理的選擇適合的、適用的混凝土外加劑,不同的混凝土有不同的性質和作用,比如提高抗力學性能、改善新拌混凝土流變性質、改變色澤、改變硬度、改變變形能力等,選擇好后還要準確的投入使用,滿足水利電力工程建設的需要。
2預應力錨固
施工預應力錨固能給工程帶來非常顯著的效益,應用非常廣泛。能很好的加固或者補強建筑物,同時在水利水電建筑工程程建設中具有非常大的發展潛力。這項技術,能夠根據水利水電建筑工程程設計的方向、大小和錨固深度,來預先對基巖或者建筑物施加主動的預壓應力,達到改善或者加固受力條件的目的。預應力錨固最大的優點就是傳遞拉應力,這是其他施工技術所不能完成的。
3施工導流及圍堰
導流是閘壩工程建設過程中,起關鍵作用的一項技術,它能針對周圍建設環境中水流區域所展開全面性的控制和部署。導流技術的篩選對整個工程的影響較大,要想解決好導流問題,就必須先修筑好圍堰。圍堰是臨時性、暫時性的壩工,具有極大的靈活性。在施工中,要進行合理的選擇。
三管理和技術結合
1技術管理
水利水電建筑工程程建設存在工程規模大、建設時間長、施工技術復雜、質量要求較高、工期限制嚴格,以及工作條件差、危險因素多的特點。對水電廠生產中的一切技術活動進行合理的管理和嚴密的組織,能夠使科技更好地轉換成生產力,進而提高企業的經濟效益。提高效益的前提是安全,安全的核心是管理,管理的目標是效益。現在管理單位存在很多問題,一是誒不生產經營管理粗糙,獎勵機制不夠多,二是包容的傳統就業制度,致使企業人員文化程度普遍不高,技術素質缺乏,缺乏應有的專業技能。
1.1加強運行管理
完善管理制度為了適應生產經營管理的需要,應根據國家的法律、法規和有關規程,并結合實際,制定相應的處理辦法和規章制度,并嚴格執行,記錄設備運行狀況,杜絕不規范的操作現象出現。另外還要建立運行分析制度,即對運行中通過儀表指示、運行記錄、設備巡檢和操作等反應的各種問題和現象進行分析,及時發現造成問題的原因,采取相應的措施和對策來應對。
1.2加強維護檢修管理和技術監督
在以質量和安全為首要考慮條件的前提下,結合本廠實際進行挖潛,開展對技術進行更新和改造的工作?;謴驮O備性能是下下策,改進設備性能才是最好的方法,要實現這個轉變,延長檢修周期,縮短檢修工期,保證設備的檢修質量。同時要與時俱進,不斷學習新的技術,掌握新的工藝,熟悉新材料的熱點和使用方法。充分利用網絡計劃技術,設計檢修網絡圖,對傳統的檢修方法和步驟進行改革,達到高質量、短工期、低耗材、少工力的效果。使用各種科學實驗方法進行技術監督,定期或者不定期的對設備進行檢驗和檢測,掌握設備的技術狀況和在使用中的變化規律。技術監督是一個比較薄弱的環節,需要進一步的加強,加強儀表、絕緣、金屬和技術方面的監督。
2強化考核制度
應該強化水利水電手工中的生產和經濟運行的考核。經濟考核目前還沒有合理的標準,因為生產過程復雜,業主和管理方式都不相同。所以需要不斷的去探索出一個合理的考核標準,出發點是維護水電廠正常的生產秩序,而且運行指標還要充分體現出各項工作的成效,反映設備管理維護和利用的水平。對各部門和員工的考核指標應為崗位的工作成效,最后綜合起來能更好的反映發電廠宏觀的生產和經濟運行管理水平。
3以人為本的安全生產
安全是保障水利水電建筑工程程建筑施工中技術管理工作順利進行的根本,所以要建立健全安全生產組織制度,采取一系列的科學有效的措施,用合理的制度來約束人的行為,保障安全生產。制度制定好了,更要狠抓落實,使員工明白安全生產與他們的自身利益緊密相關,提高他們的安全意識。同時要注意細節,對各類大小事故認真開展調查和分析,并形成書面材料。約束靠規章制度,教育靠事故,激勵靠賞罰制度,這樣才能做到安全警鐘長鳴,提高效益。
1.2水利工程建筑的施工技術的重要性在水利工程建筑的具體施工中,專業的技術是前提。只有技術標準、先進,才能使施工突破難點,順利竣工。施工技術對于水利產生的效益至關重要。在整個水利工程體系中,突破簡單的工程的范疇,是一個關鍵性的因素。只有將行業內的先進的技術和理論進行有效的結合,廣泛用用于水利工程的施工過程,水利工程的作用才能真正展現出來。
1.3水利工程建筑施工技術及管理的必要性在水利工程建筑施工中,技術和管理相輔相成,密不可分。一味重視資金和技術,忽視科學制度和管理方式,就會使得整個工程缺乏一個質量保證。也就影響其社會和生活提高優質的服務。因此,在整個水利工程中,一定要注意將施工管理工作與專業技術進行有機的結合,密切配合。只有這樣,才會充分發揮工程的作用,為工程質量做保障。水資源的性質就是它的環保性以及可再生性,不會對環境造成污染。為此,對它的利用需要技術上的支持與保障。因此,技術是保障工程順利竣工的關鍵性因素。
2水利水電工程建筑施工技術
2.1施工導流和圍堰技術施工導流都是為了對河道來水進行控制,掌控水流時段和水流流量。導流方案的選定,關系到整個工程施工的工期、質量、造價和安全渡汛。事先要做出周密的設計,施工導流要根據當地的自然條件、工程特性來制定方案,所以在進行施工導流的過程中相關技術人員不僅要掌握水利水電工程知識,還要對地理知識和氣象知識有一定的了解。圍堰是導流工程中的臨時性擋水建筑物,圍堰要占用河床,水流對圍堰的沖擊力特別大,所以圍堰一定要堅固可靠,要全面考慮結構復雜性與穩固性,減少因過水面積狹窄,水流加快,流量加大。土石圍堰施工接頭處理,通過擴大接觸面嵌入岸坡,以延長防滲體的接觸,防止集中繞滲破壞。混凝土圍堰應建在巖石地基上,擋水水頭高,底寬小,抗沖能力大。
2.2碾壓混凝土壩施工技術碾壓混凝土筑壩技術特點是使用硅酸鹽水泥、火山灰質摻和料、水、外加劑、砂和分級控制的粗骨料拌制成混凝土,采用與土石壩施工相同的運輸及鋪筑設備,用振動碾分層壓實。碾壓混凝土壩既具有混凝土體積小、強度高、防滲性能好等特點,又具有土石壩施工程序簡單、快速、經濟、可使用大型通用機械的優點。碾壓混凝土壩的溫控措施和表面防裂,采用低熱大壩水泥、多摻粉煤灰、用冷水拌合、對骨料預冷降低澆筑溫度,對于澆筑層頂面防裂,通常采用盡量縮短層間間歇的方法,在下層頂面未出現接應力前應及時覆蓋新澆混凝土。
2.3先進的計算機技術隨著信息技術和計算機技術的發展,水利水電工程施工中也開始利用各種計算機軟件來提高技術水平比如GOS技術通過測角、測距來進行地面定位,滿足測量需要。使用CAD技術來加強構圖能力和減輕運算壓力。使用GIS和數據庫技術幫助工作人員獲得精準數據,并進行數據的自動化處理。
3水利水電工程建筑施工技術及管理在實際中的應用
3.1加強技術管理,提高經濟效益水利水電工程本身的特性決定了在施工過程中必須加強施工技術管理,并在施工中對發現的問題及時進行處理,因為在施工過程中難免會發生一些不安全的因素,對水利水電工程的施工帶來一定的影響,所以在施工前,應認真研讀施工圖紙,理解設計的意圖,發現圖紙上的問題應及時跟設計部門能聯系,保證施工時順利進行,并對確保水利水電工程的質量起到十分重要的作用。在水利水電工程施工中通過建立科學的管理制度和組織,使組織能力、管理能力、資金供應達到最佳的狀態,為了水利水電工程的開展提高技術、經濟、物資支持,對提高經濟效益具有十分重要的意義。
3.2建立完善的制度體系對于一個項目來說,應結合實際建立三級技術管理控制網,實行分級管理負責制,落實到人,并在施工過程中加強對技術信息的收集工作,事故處理及分析等,實行出現事故四不放過原則,定期或不定期開展技術交流活動,并認真總結各自的經驗和不足,使技術管理水平在實踐中得到提升。通過建立健全各項管理制度,并不斷強化技術管理的重要性,以減少設備的故障率、提高設備的利用率,提高企業的生產效益,并在施工過程中加強對檔案的管理工作,確保資料與實際同步,并確保資料的完整性、系統性、規范性等,認真收集和整理歸類有關文書數據、鼠標等原始資料。特別是收集在施工過程三級作業時的真實數據,并進行分類歸檔,并建立健全文檔查閱制度。
其主要是利用鉆機來進行鉆孔,當鉆機達到要求的深度時,則利用高壓泥漿泵的高壓射流來對周圍的土體結構進行破壞,同時再不斷的將鉆桿進行旋轉提升,并在此過程中利用特殊噴嘴來向周圍土體中高壓噴射固化漿液,使其漿液與土體達到有效的固化,從而形成一定性能和正式成立的固結體,增加土體的強度和穩定性。
(2)固結體形成什么樣的形狀
這是與噴射流的移動方向有緊密聯系的,因為在噴射過程中,通常會采用旋轉、定向和擺動三種噴射方式,這樣就會導致在旋噴情況下形成旋噴柱,這對于提高地基的抗剪強度,加固地基都具有良好的作用,而且可以對于地基土變形的情況有較好的改善作用,特別是當上部具有較大荷載時,具有良好的承載作用,不至于變形或是受到破壞。而利用定噴時固結體則會呈現壁狀,而擺噴則會形成厚度較大的扇狀,這對于地基的防滲作用都具有非常好的效果,可以有效的確保邊坡的穩定性,進一步改善地基土的水力條件。
2高壓噴射灌漿工藝
2.1原材料
在灌漿施工時,需要確保漿體達到良好的可泵性和保水性,所以通常都會在施工前對漿體進行必要的處理和養護,使其保持立方體的模型持續七天,然后還要對其進行抗壓力度檢查,確保其符合灌漿時對漿體的要求。同時在施工過程中,為了有效的避免漿體出現干縮的現象發生,則需要將矢量的膨化劑加入到漿液中,有效的改善漿體干縮情況的發生。
2.2定位技術
對噴灌位置的確定時需要利用定位技術進行,同時還要嚴格遵照施工圖紙,對施工中各種參數進行充分的考慮,利用定位技術找準防滲墻的位置,還要錯開固有的鋼筋位置,并做好標記,等一切工作準備就緒后,檢查后與符合標準要求,即可以進行鉆孔作業。
2.3鉆孔技術
在灌漿施工中,對鉆孔有一定的限制。首先,不管是直孔,還是孔壁,都應該有較高的筆直性和足夠的均勻度;其次,在施工中,需要有一個合理的程序,這就要求必須嚴格按照規范進行操作。例如灌漿流程要從前到后依次開展,需注意后一鉆孔作為前一鉆孔的檢查孔,應借助壓水實驗來檢查鉆孔的吸水量,如果吸水量符合規定,后續孔的灌漿工作便可省去。此外,在灌漿施工開始前,需要做一些清理工作,將鉆孔或裂隙中的巖粉徹底沖洗掉,以維持其干凈性。常用沖擊鉆進行鉆孔,按規定標準,鉆頭和鋼筋的直徑差應控制在5mm左右。
2.4插管
鉆完孔后,按照設計好的深度將注漿管及時插入地層,此環節通常和鉆孔是連在一起的,即每鉆完一個孔,就須將噴射管插入,輸送壓縮空氣,接著將漿泵打開,持續30s送漿,然后將鉆桿拔出。插管時為避免噴射管的噴嘴被泥沙堵塞,可將插管和射水工作同時進行,如果壓力過大,可能會出現射塌孔壁的情況,因此,水的壓力盡量保持在1MPa以內。
2.5噴漿
噴漿要遵循自下而上的順序,且需要結合土質、地下水等因素綜合考慮,對噴漿的流量、壓力及提升速度進行適當調整。有時需進行二次噴射,即在上次噴射形成的漿土混合物上進行噴射,噴射流遇到的阻力比上次噴射要小,二次噴射有利于增加固體的直徑。噴漿完成后,對套筒、拉桿等進行清洗,以便下次使用。
2.6檢查
灌漿工作結束后,要做的就是檢查工作,必須對施工質量做一個嚴格且全面的檢查,而且大概要維持一個月左右。比如說檢驗灌漿區的鉆孔,就要做好壓水實驗,通過對巖心膠的觀察來確定其施工質量是否符合規定要求。
3水利工程高壓噴射灌漿施工中質量控制
3.1位置
首先必須按照指定的設計要求來布設防滲墻。那么,墻的厚度要和設計的要求一樣,子距一般為2.0m、有效半徑和擺角分別是1.8m和15°,另外,升速度一般為10cm/min。噴嘴型號為2mm,氣嘴7mm,水壓為29.4~34.3MPa,空氣壓735kPa。
3.2測壓管的四周必須要用黃沙來做漏層
規定管口為2英寸的PVC管,管底1.1m高為透水部分,外用400g/m2土工布包裹。
3.3在水泥的使用材料上必須要經過嚴格的質量控制
需要專業的人員進行現場取樣后特意地送往檢測部門在進行檢驗復試,那么,需要往水泥材料里添加外用劑的時候,也必須經過試驗后才能明確要摻進的量度。
3.4鉆孔在經過嚴格的檢驗之后才能進行孔內和縫面沖洗
將孔口敞開用風和水一次進行清洗,將風(水)管插入孔底,風(水)反復沖洗,直至回清水后即可結束。
3.5灌漿
由于裂縫兩邊的混凝土在灌漿壓力的作用之下會產生有害的變形,在進行灌漿施工時應布置好一起對裂縫進行監測,另外,在施工灌漿技術時的工序應保持先淺到深、一側向另外一側、右下至上來進行,另外,在灌漿施工結束的標準是單孔吸漿率趨于零之后,灌注20~30min,想要防止因為竄孔而破壞噴射注漿的固結體,就必須要分序進行噴射施工工藝。
施工技術方案管理是技術管理最為重要的職責,貫穿于工程建設的全過程。
(1)帶著問題踏勘現場。在技術方案研究和制定過程中,要從現場地形地貌、臨建規劃布置、實施手段及方法、安全及環保,甚至永久結構物設計布置等多個角度,由技術、機械設備和測量等不同專業技術人員帶著不同的問題,反復多次踏勘現場,通過深入了解和研究現場情況,制定切合實際的技術方案。
(2)提前開展技術方案研究。對N-J工程建設而言,在人員、機械設備和物資材料等方面有很大的比例來自巴基斯坦國外,國外人員進場以及進口機械設備、物資材料周期長;實施階段需補充地質勘探;私有化的土地征地工作困難等。受這些因素制約,對分項工程來說,必須提前開展施工技術方案的研究和制定工作,一般需提前1a左右時間。
(3)汲取國外先進的技術和管理經驗。N-J工程施工技術難度極大,其咨詢公司(NJC)中層以上的技術、管理人員主要來自美國、挪威等西方發達國家,并有部分是學者或專家,他們有著豐富和先進的水電技術知識和管理經驗,為承包商學習知識和積累經驗提供了不可多得的平臺和機遇。一方面與工程師保持良好的工作關系,如多參與雙方的會議,積極主動與工程師溝通,遇到工程問題多請教,多傾聽工程師的意見和看法等。另一方面在工作之余,在不違背原則的情況下,真心地把工程師當作自己的朋友看待,多參與雙方的互動和交流,可以了解很多國際上先進的水電技術知識和管理經驗。如N-J工程的400m級深豎井施工采用移動式門機載物提升、引水洞TBM掘進段采用風險管理模式等,都是受到工程師的啟發、為我所用的結果。
(4)技術方案的優化和調整。國際工程的施工技術方案要求更精細,盡可能地考慮到施工各個環節和細節,對可能存在的風險要制定應對措施。承包商對施工技術方案優化工作責無旁貸,但應該是適度和合理的。一個成熟的施工技術方案,還應該從節約業主投資和降低承包商施工成本等角度,結合多方(包括工程師)的合理化建議和意見,根據現場實際對方案進行優化和調整。
(5)邀請工程師參與技術方案討論和交底。對一些重要的技術方案討論和交底,主動邀請工程師參與,可起到一舉三得的效果:首先,讓工程師看到承包商的言行一致,增進其對承包商的信任度;其次,對現場工程師而言,也是技術交底,更便于他們對施工現場實施監督和管理;再次,也可讓承包商的現場施工人員及早了解到工程師對現場施工的要求和看法,預防施工中可能產生的偏差。
(6)嚴格執行批準的技術方案。技術方案一旦得到工程師的認可和批準,現場施工時就要嚴格遵守和執行,如果確實需要進一步地優化或調整,必須事先與工程師溝通、協商,并以書面形式報工程師批準。
1.2施工進度計劃管理
N-J工程的施工進度計劃主要包括總進度計劃、年度進度計劃、月進度計劃和日進度計劃4方面內容,承包商及工程師均配有專職技術人員從事進度計劃的分析、制定和更新等管理工作。
(1)總進度計劃管理。N-J工程合同文件規定總進度計劃需每3個月更新1次,或按工程師的指令不定期更新??傔M度計劃歷來受到業主、工程師及承包商極其高度地重視,它涉及到承包商的履約能力,以及業主能否從按期發電中受益。另外,承包商從更新的總進度計劃中,可檢查施工人員、設備等資源配置能否滿足工程進展需求,及時按需補充;另外,利用總進度計劃中的邊界條件(如征地、資金、施工圖供應等問題),為變更、索賠尋求突破口,如在2011年,承包商利用更新的總進度計劃,成功地取得了N-J工程304d的工期索賠。
(2)其他進度計劃管理。承包商要重視的不僅是總進度計劃管理,而且還要重視年度、月和日進度計劃管理。N-J工程的具體做法是:將工程師批準的總進度計劃完工時間提前1~2個季度,制定出承包商的內控總進度計劃,將內控總進度計劃逐年分解成各年度施工進度計劃,以此確??傔M度計劃的落實;年度進度計劃再按月分解成月施工進度計劃,每月28日項目部召開月進度計劃會議,總結本月的施工完成情況和安排下月的施工計劃,對本月未完成計劃的項目,具體分析原因和找出解決辦法,日常工作中,由總監辦和工程部負責聯合檢查和督促月進度計劃執行情況;各分項目部根據月進度計劃,每日下午召開現場碰頭會,檢查當日完成情況,解決現場施工問題和安排下一日的施工任務。項目部形成“以日促月、以月保年、以年??偂钡牧己檬┕し諊?,提高了承包商履約能力,以確保總進度計劃目標的順利實現。
1.3施工圖紙管理
(1)水電工程N-J工程由工程師提供施工圖,承包商根據施工圖細化和繪制車間圖。提早、明確告知工程師各分項工程開工日期和供圖計劃非常必要,也為以后可能因工程師供圖不及時導致的索賠提供依據。
(2)積極配合工程師做好詳細設計前的補充勘探工作。工程師在分項工程詳細設計之前,可能要作一些補充勘探工作,需要承包商積極配合,以有利于工程順利開工。
(3)工程師來自世界多個國家,個人水平參差不齊而且流動性大,施工圖設計工作缺乏連貫性、系統性。因此,工程師提供的施工圖比較粗略,修改較多,甚至出現已開工部位停工待圖現象。作為承包商對此必須要有充足的心理準備并提前制定應對措施,如及時主動與設計工程師溝通;要求現場工程師有一定的權限處理施工圖局部修改問題;采用現場確認單形式解決施工圖局部修改等。
(4)在施工圖方面給工程師或業主的建議要做到慎密、周全。由于N-J工程在可行性研究階段勘查工作不足,導致在工程建設初、中期設計變更項目多,而工程師會想方設法找理由將設計變更的責任推卸給承包商,以達到減少業主投資和降低風險的目的。為此,承包商在施工圖方面的建議必須有理有據,思路清晰、慎密,結構嚴謹、周全,同時還要顧及各方利益,尤其是承包商的利益。
1.4變更、索賠管理
變更、索賠是技術管理的重要職責之一,主要體現在相關技術資料和信息的收集、整理上,如施工圖修改,施工程序、方法被動更改,工程量大幅增減及其復核計算等。這些是變更、索賠工作非常重要的基礎資料,能夠為變更、索賠提供充分的、強有力的支撐。在N-J工程建設過程中,通過技術、商務和施工等專業的密切配合,多項變更、索賠取得了成功。
1.5及時跟蹤現場,預防和糾正方案執行偏差
再切合實際的施工方案,受現場實際條件及施工人員素質的影響,在實施過程中,總會或多或少地存在著局部偏差,需要技術人員及時跟蹤施工現場,了解和掌握技術方案執行情況,預防和堅決糾正方案執行中的人為偏差。不管是現場實際條件導致的方案局部調整,還是施工人員素質造成的方案局部偏差,都需要及時與工程師溝通,盡量避免停工或增加不必要的施工成本。
2水電工程科研管理
鑒于N-J工程規模和特殊地理位置,其多個項目的施工技術難度極大,而作為一個大型國際工程,也為科技研發提供了良好的機遇和平臺。以國際工程為依托,更容易學習國際上先進的水電科技技術知識和管理經驗,汲取精華,為我所用。N-J工程在科研方面取得了一些重要成果,主要得益于做了如下幾個方面的工作。
(1)完善科研機構、健全科研制度。早在2009年,項目部就成立了以總經理為組長的科研領導小組,2013年又任命了技術科技總監主抓項目科研工作,并相應成立了科研所,進一步完善了N-J項目的科研組織機構,科技研發涵蓋了N-J項目的各個專業。同時,從科研職責、內容、程序、獎勵、激勵與約束、考核、保密等角度,制定了一系列規章制度,進一步健全了科研管理規章制度。
2)遵循科研原則、制定科研預案。在科研管理方面,針對科研項目,一貫按“了解項目背景,確立科研課題;成立科研小組,發揮團隊力量;聯合國內機構,提升科研質量;借鑒國外經驗,力爭科研創新;總結科研成果,積累科技經驗”的原則,并采取相應的科研措施和制定相應的科研預案,確保了項目科研工作能順利、扎實、深入地開展。N-J工程在科研管理上正是因為組織完善、制度健全、原則合理、措施得力,才能在諸如小口徑深孔勘探、不良地質洞段開挖、復雜地質條件下TBM掘進、大變形地下廠房施工、大斷層上修筑攔河大壩、不利條件下超深豎井施工、堿活性骨料應用等領域攻克了一道道難題,并能取得多項重要的科研成果。
在水利水電的基礎工程中,灌漿施工過程控制是一個復雜而系統的過程,涉及到很多方面。要作好灌漿過程的施工,首先要做好一系列的施工控制,并結合施工工藝技術,選取具體的參數、控制手段和方法,才能使灌漿這一隱蔽工程作到可控,從而達到預期的灌漿施工目的。因此,對水利水電工程灌漿的施工技術進行具有一定的實際意義。
一、灌漿施工在水利水電工程中的應用
水利水電樞紐擔負著提供人民生活用水、農業灌溉水源等多重功能,并具有重要的防洪抗災作用。我國的水利水電樞紐類型多、分布廣,且以中小型為主、工程質量參差不齊。經過多年的建設和運行,目前國內適合用于建設河壩、水庫的地基已經越來越少,必須通過地基加固處理技術使其達到水利水電工程施工的穩定性要求,同時,工程建筑物的老化也帶來了嚴重的滲透問題,如不及時進行防滲處理,輕則降低水利水電樞紐的運行效益,重則可能導致嚴重的工程事故,對人民生命財產安全造成威脅。
作為水利水電工程中地基處理與防滲加固中最常見的技術措施,灌漿施工的質量直接決定著水利水電樞紐運行的可靠性及其功能與效益,必須得到相關施工人員的重視。然而水利水電工程施工因其地質、氣候、功能類型等的不同具有相當大的差異,實際工程中技術關節復雜,影響因素較多,這就要求施工人員從整體上把握工程特點,選取合適的灌漿方法和手段,嚴格進行原材料把關,并進行合理的養護與驗收工作,保證灌漿施工的質量。
二、水利水電工程灌漿施工技術
在實施水利水電工程之前,首先要做好地基的防水防滲工作,下面是對常用的灌漿施工
技術和方法做出的一點總結。
1、對于漿液材料的基本要求
常用的灌漿材料為水泥漿,由水泥、粉煤灰、水以及適量外加劑和其他材料組成。由漿體制成的立方體試件在標準條件下養護7天之后,如果能夠承受5MPa以上強度壓力則為合格。漿體作為灌漿的主要材料,應該具備良好的可泵性、和易性和保水性能,為了使漿體能夠均勻布滿板底空隙,漿體不能過于黏稠;同時漿體也不能太稀,過稀的漿體干燥以后收縮性大。在施工時,可以在漿體中摻加一定量的膨脹劑,達到防止漿體干縮的目的。漿體在注入預定部位時,必須要進行灌注,影響漿體可灌性的因素就是漿體的流動度,可灌性與漿體的流動度息息相關。在現行的規范中,并未對漿體的流動度做出具體的規定,目前大多根據預制梁板壓漿的施工經驗,以漿體在漏斗中全部自由流完的時間作為漿體的流動度。
2、不同工程條件下采取不同的灌漿方法
灌漿施工的方法很多,應根據不同工程特點加以選擇,以壩體、壩基等的防滲處理為例,常見的灌漿方法包括適用與土壩或寬心壩壩體的劈裂式灌漿,適用于卵礫石層的防滲帷幕灌漿,以及對地質條件、機械設備要求較高的高壓噴射灌漿等。而在水利水電工程的地基處理中,則應針對不同地基采用相應的措施:①對于正在冒水的地基應根據冒水量和冒水是否集中等條件進行判斷,冒水量大的應在裂隙相交處鉆若干深孔及淺孔,埋入孔口管將水引出,以麻刀、棉紗等封堵裂縫后以砂漿填槽,先用低壓對淺孔灌漿,漿凝后再用高壓對深孔灌漿;對冒水量小的,可通過U形槽以速凝砂漿對裂隙進行灌漿處理。②對于存在大吸漿量情況的地基,通常采取降壓或自流式灌漿,在砂漿中加入速凝劑并提高其濃度,同時限制其注入率,或采取間歇方式關鍵,待凝一段時間后掃孔、復灌,復灌時爭取在設計壓力下結束灌漿。③針對特大漏水通道有水流作用或傾角較陡的大孔洞可使用稠水泥漿沖灌粗砂與礫石,或以濃漿沖灌級配粒料,在中途將縫隙堵??;而無水流作用或傾角較緩的裂隙,則可采用定量灌漿的方式,灌注混合漿液或穩定漿液。④在巖溶地段,地基應根據有無填充物進行處理。有填充物的情況下,可采用將帶孔眼的鋼管插入溶洞內的方法,以高壓灌漿設備將水泥漿射入人造孔壁中,并籍高壓水泥漿的劈裂作用,使水泥漿以條帶狀向土體中穿插,縱橫交錯形成網格包裹;在無填充物時,可直接回填高流態混凝土或擴大灌漿孔孔徑,向孔內投入干凈碎石后再灌入水泥砂漿。
三、 灌漿施工技術的質量控制
1 、 灌漿質量子系統控制
灌注能力、可塑性和強度特性均屬于子系統的控制范疇之內,隨著水利工程樞紐和設計施工要求的不同而變化,在此過程中,要堅持遵守一定的規范,這些規范包括劈裂定向定理、劈裂判別定理、吸滲反應定理等幾個方面。劈裂定向定理要求采用劈裂灌漿方式進行灌漿 ,如果發生劈裂現象,一定會在載體中垂直主應力最小的平面上首先出現。尺寸效應定理主要是指導滲透灌漿過程中所用漿材顆粒的尺寸大小,在灌漿過程中,漿材顆粒的大小必須小于被灌注介質的縫隙寬度,或是小于被灌孔隙的直徑。同時將灌注過程中漿材顆粒的累加效應考慮進來,在用粒狀漿液進行灌注時,在考慮尺寸效應的影響外,還要考慮流變效應對于灌漿的影響。
2 、灌漿壓力控制與質量控制
灌漿時通常采用一次升壓法或是分段升壓法兩種方法進行灌漿壓的控制。對于透水性小、裂隙發育不完善、并且裂隙周圍的巖石堅硬、完整時,通常采用一次性升壓方法,這種方法的關鍵是在灌漿時要在最短時間內使壓力上升到標準壓力的大小,在累計吸漿量達到一定程度后再調配漿液配合比,逐漸增大漿液濃度,以使單位吸漿量也隨之減少,直到灌漿結束。
1施工技術以及管理在水利水電工程的作用及地位
水利水電工程主要通過大型的水電設備實現工程的施工建造,將自然水流產生的動能轉換為電能,從而滿足社會發展的需要。水利水電工程主要由三個系統構成,建筑系統、引水系統以及發電系統。其中建筑系統主要包含兩個個部分,即工程阻水部分、排水部分。通常來說,水庫存儲形成的水平面較高,能夠經過水利水電工程的牽引將動能以及勢能轉化為電能。能源轉化初始階段,發電系統產生的電能處于不穩定的狀態,需要通過更改電能的壓力之后進行電能的外界傳輸。水利水電施工技術是工程的核心組成部分?;谑┕ぜ夹g以及相關設備能夠實現能源之間的轉化,以保證社會發展對水電能源的需求。相對于施工技術來說,管理也是水利水電工程當中的重要組成部分。它不能以較為直觀的方式展現在人們眼前,但加強水利水利水電工程管理的投入能夠為社會帶來更大的經濟效益。就水利水電工程中各種機械設備來說,合理到位的管理能夠加強人員與設備之間的結合程度,從而提高水利水電工程的經濟效益。
2水利水電工程的現代化建設
2.1技術管理方面。2.1.1建立完善的技術管理制度。根據水利水電工程不同部門、崗位的工作內容,需要工程負責人從廠站、車間以及班組三個方面建立完善的管理制度,從而實現水利工程人員的分級管理,確定每一位員工需要完成的工作目標,將責任落實到每一位員工身上,從而保證員工工作的積極性。工程負責人員應當加強工程運行階段各項信息的收集以及處理,就發生的問題以及故障進行記錄,并將問題的解決方案反饋至相關負責人。為提高水利水電工程工作人員的工作效率,工程負責人員應當定期開展員工之間的交流活動,即加強施工技術的交流,對當前工作內容的總結分析,不斷創新工程施工技術等。另外,需要設置相關人員針對交流活動的內容進行記錄,以應對日后工作的需要。工程負責人員應當針對水利水電工程的各個方面建立一套科學、合理的管理制度,并且在工程設備運行、維護以及故障解決等方面應當著重處理,從而保證水利水電工程穩定正常的運行。2.1.2增強工程的日常管理力度。工程管理負責人員應當根據國家相關法律以及地方政策建立適用經營者生產的管理制度以及處理辦法。加強工程相關設備日常運行參數的記錄,觀察設備的運行規律,分析操作人員是否擁有正確的操作行為。保證定期對設備進行維護,及時的發展設備在運行中的問題并且在第一時間內對問題進行處理。2.1.3基于未來的發展處理問題。科學技術水平的提高,意味著水利水電工程的相關機器設備以及施工技術也會隨著先進科技的融入而不斷改革。因此,水利水電工程的負責人員在管理水利水電工程的過程中,不能僅僅關注當前工程涉及到的機器設備以及相關技術,應當以更加長遠的角度思考水利水電工程未來發展的方向。負責人員需要認清當前工程設備在運行階段中存在的缺點以及不足,從而展開創新工作,提高設備的工作效率以及安全性能。工程負責人員應當鼓勵水利水電工程中的工作人員學習先進的技術理念,提高員工的專業素質。例如,員工通過不斷的學習,在工作設備維護過程中可采用網絡制圖的方式,通過網絡技術實現設備的共享以及問題的處理,從而提高員工的工作效率。2.2考核制度方面。因為水利水電工程在生產過程中涉及的內容較為復雜,并且工程各個業主之間的管理體系存在較大的差異,導致水利水電工程并沒有建立完善的員工考核制度,因此,建立完善的員工考核制度顯得尤為重要。工程負責人員可與業主之間加強交流的頻率,結合員工工作內容的特點以及不同級別員工工作能力,制定一套相對全面的員工考核制度,通過考核提高員工工作的積極性。2.3安全生產方面。水利水電工程施工階段,應當保證工程生產的安全性。工程負責人員應當提醒施工人員時刻保持認真、負責的工作態度,不能由于長時間沒有出現問題而懈怠,不能在工程問題發生之后,工程人員以及施工員工才清楚的認識到工程安全施工的重要性。因此,為保證水利水電工程的安全生產,需要工程負責人員通過各種方式提高施工員工的安全意識,告知員工安全問題可能發生的時間以及區域,并且提前做好問題發生時的應對措施。
3結語
綜上所述,水利水電工程的施工技術以及管理對于保證工程的穩定生產運行具有重要作用。因此,在水利水電工程施工階段,工程負責人應當加強施工技術與施工管理之間的聯系,同時需要根據水利水電工程的生產特點建立一套全面的施工技術管理制度。當工程施工完后之后,為保證員工能夠在工作期間的熱情,需要根據工程的運行特點并且結合員工的實際情況制定合理的考核制度。另外,工程負責人在水利水電工程施工階段,應當加強施工人員的安全意識,保證工程能夠在安全中進行生產。
作者:陳龍 單位:新疆新華葉爾羌河流域水利水電開發有限公司
參考文獻
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前言
本文以水利水電工程的施工動態過程作為研究對象,使用基于BIM技術的計算機仿真技術和三維可視化技術對水利水電工程的動態施工過程進行演示模擬,并且結合動態可視化信息管理技術和方法對水利水電工程的動態施工過程進行研究。探索基于BIM技術的計算機仿真技術和三維可視化技術應用于模擬水利水電工程的施工動態過程的可行性。本文主要包括了以下內容:1.BIM簡介;2. BIM技術在水利水電工程中的應用;3.可視化建模研究。
1.BIM簡介
BIM(Building Information Modeling)指的是建筑信息模型,它就是通過數字化技術,在計算機中建立一座虛擬的建筑,一個建筑信息模型就是提供了一個單一的、完整一致的、邏輯的建筑信息庫。
BIM技術作為一種應用于工程設計建造管理的數據化工具,可以利用參數模型對各種項目的相關信息進行整合,并且可以使信息在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中得到共享和傳遞,讓工程技術人員對各種建筑信息加以判斷,作出正確的理解并提出高效的應對,使設計團隊以及包括建筑運營單位在內的各方建設主體擁有協同工作的基礎,達到提高生產效率、節約成本與縮短工期方面的目的。BIM一定是貫穿在建筑整個生命周期中,使設計數據、建造信息,維護信息等大量信息保存在BIM中,在建筑整個生命周期中得以重復、便捷地使用。下圖顯示了在建筑設計、建造、維護的整個過程中,圍繞的核心就是BIM。
2. BIM技術在水利水電工程中的應用
2.1 水利水電工程施工導流三維動態可視化仿真方法研究
水利水電工程在對導流進行設計和管理的施工過程中,一般需要使用大量的數據和圖形信息。譬如水壩地區的水文、地形、地貌、地質資料和樞紐設計、施工場地布置和施工導流方案設計等各式各樣的數據和圖紙。如何對這些錯綜復雜、數量繁多的信息進行高效、快速的取得、管理,是提高設計效率和施工管理水平的關鍵。施工導流的方案設計作為施工組織設計的重要環節,它的設計過程及其復雜,并且設計出來的導流方案沒辦法做出實際的、直觀的比較。所以在水利水電工程導流設計中實現BIM水利水電工程施工過程可視化仿真技術可以形象直觀的表達出導流設計的實際效果,有著重大的現實意義。
2.2 利用BIM可視化仿真展示混凝土壩施工過程的三維動態過程
由于需要注意施工現場溫度、應力、澆筑機械設備布置和澆筑能力等因素的作用,在對混凝土壩進行施工時,需要根據施工現場溫度、應力、澆筑機械設備布置和澆筑能力對將混凝土壩使用一定的原則進行分縫分塊澆筑。但是對混凝土壩澆筑的數量大,通常需要澆筑上千上萬快混凝土,并且由于混凝土壩進行澆筑的施工約束條件過于復雜,就造成人工安排澆筑順序和進度是一件難度較高的事?,F在通常在一般的水利水電工程中使用的是憑經驗用類比的方法,按照每月升高的澆筑層數和混凝土澆筑強度的指標來作為施工計劃的參照指標。但是使用每月升高的澆筑層數和混凝土澆筑強度的指標作為參照指標沒有系統的定量技術分析,使得在對大壩施工的過程中無法準確的判斷施工各階段的進度和混凝土壩升高過程是否能達到大壩施工的要求。
因為由于計算機和系統仿真技術的出現,特別是系統仿真技術的不斷發展,使得我們可以在計算機上將混凝土上壩施工的動態過程真實的模擬出來。通過對不同的混凝土施工方案進行模擬,觀察產生的施工動態過程,然后根據不同施工方案下混凝土施工進程的模擬的各項定量指標進行預測,然后制定出一個科學、合理、準確的混凝土壩施工進度計劃。通過在計算機系統上輸入各種可影響澆筑施工的變量,建立一個混凝土壩的施工系統模型,在這個模型的基礎上建立一個可模擬水利水電工程的仿真計算軟件。然后使用這個軟件對水利水電工程進行模擬建設,通過輸入可實行的機械配套方案和相應的施工技術參數,可以計算出機械配套的數量最優比、機械的最優利用率、每月的混凝土澆筑強度,并且還能獲取對應的施工方案下對大壩進行澆筑施工的詳細規劃進度表。
3.可視化建模研究
建立一個能形象的、準確的展示工程施工的動態過程的三維數字模型是能實現水利水電工程動態施工仿真信息的可視化查詢和分析功能的一個重要前提。這個數字模型應當具備能夠展示施工現場一些靜態和動態信息,譬如施工現場的地形地貌、施工工程建筑物和施工設施的分布位置、材料運送途徑等具體信息。實現水利水電工程的可視化仿真是利用Navisworks軟件和其他建模技術完成的,這種可視化仿真的建立由初數據的收集分析、數字模型的建立,然后使用Navisworks對其進行渲染。水利水電工程建筑的施工技術將直接關聯作用到水電水利的效益和產生的影響,它并不只是簡單的一個工程而已,它是構成整個水電水利工程的一個重要要素。
結束語:
BIM建筑信息模型在工程中的應用,使得建筑行業引發了第,它在工程中的應用不僅降低了成本,還使得工程從規劃設計到施工、運營管理各階段的質量有所提高。BIM的不斷發展,使得水利水電行業也引入了BIM理念。本文通過基于BIM技術對水利水電工程施工進行可視化仿真研究,真實準確的反應出水利水電的工程動態施工過程和仿真數據。
參考文獻:
水利水電工程,自古以來都是利國利民的工程,我國有著五千年歷史,悠久的歷史文化賦予了我們先民偉大的智慧,早在兩千五百年前,智慧的祖先就設計建造了當時領先世界的都江堰,都江堰的建設使大面積的土地得到了灌溉,同時都江堰的存在很大程度上減少了該地區的洪澇災害,并且都江堰也成為重要的航道,更為重要的是都江堰水利工程的成功給后來的其他水利工程起到了很好的參照作用,堪稱水利工程最早的教科書。另外一項浩大的水利工程要數京杭大運河了,它連接了南北,促進了南北經濟、文化的交流?,F在三峽是我國最大的水利樞紐中心,在防洪、發電、環境治理等方面作出很大的貢獻。
2 水利水電建筑工程所需的技術
水利水電建筑是一項繁雜的工程,涉及的技術非常廣泛而且科學性很高,每一步關鍵技術都十分重要,它們之間環環相扣,一旦一方面出現問題,都會造成整體性的問題。
2.1 施工導流
施工導流:在水利水電工程建筑工程中,為了使水利水電工程施工更加便利,施工工程在干地上實施,采用圍堰來保護基坑,將水流引向預先設定的泄水建筑物泄向下游。導流施工在水利水電建筑工程中的作用非常大,它是水利水電工程的基礎。在河流內實施水利工程,非常不方便,施工導流的目的就是,保持施工的場所出于干地上,這樣就有利于整個水利水電工程。施工導流的方式也有很多種:河床外導流、河床內導流、明渠導流、隧洞導流,以及涵洞、壩體底孔、梳齒和缺口過流、涵管導流等導流方式,正是施工導流的多樣性,才可以根據不同的環境和不同的水利水電工程,采取有利于工程建設的導流方式。比如:當水利水電工程較大,河床較寬的時候可以采取床內導流,如果遇到工程施工量較小的水利水電工程,可以采取涵管導流、渡槽導流,對于施工導流技術的靈活運用,可以在一定程度上提高施工的效率。
2.2 圍堰技術
圍堰技術:在建筑建造水利水電工程過程中,為了防止水和泥沙等雜物進入到建筑工程,修建臨時維護建筑工程的設施。圍堰技術和導流技術對水利水電工程起到保護作用,他們都是建筑工程的基礎,圍堰技術,并不是整個水利水電工程的一部分,當水利水電工程完工的時候,用于保護工程的圍堰會進行拆除,由于在施工過程中,圍堰的水位有可能會很大,所以在建造圍堰的時候,在技術和工程材料的使用方面的要求都非常高。圍堰的種類并不是單一的,它主要分為:土石圍堰、草土圍堰、木板樁圍、木籠圍堰、鋼板樁圍堰,由于圍堰種類的多樣性,所以在工程施工方面提供很大的便利,在水利水電工程施工的過程中,我們可以因地制宜地選擇有利于整個工程施工的圍堰方案,比如:有土石建筑而成的土石圍堰,它最大的優點就是可以就地取材,并且土石圍堰的技術很簡單,大學生畢業論文工作程序很簡便,在施工條件比較苛刻的環境下,我們可以使用土石圍堰,遇到工程量較小的工程時,我們可以選擇草土圍堰、木板圍堰、這樣在建造小型工程時,就可以減小一些資源的浪費,木籠圍堰的技術,它在水利工程中運用的比較少,因為主要是針對不易打樁的粘性土。在水利水電工程中利用最廣泛的要數鋼板樁圍堰,鋼板樁圍堰受施工環境的影響很小,可以針對任何土質,同時在實施大型水利工程中,圍堰的水位會很高,鋼板樁圍堰技術可以更大程度上保證圍堰的強度。
2.3 壩體填筑技術
完成導流和圍堰工程的前期工作后,整個水利水電工程的中心環節壩體填筑就要開始了,在壩體填筑施工之前,為了使壩體填筑更加的有針對性,施工人員往往對整個壩體實行分段填筑,首先要把場地清理干凈,清理完成后,并且對壩體內的施工留下的溝、坑、漕,進行回填,之后要用重型碾壓機進行來回碾壓,這樣可以確保壩體根基的穩固,在對壩體填筑時,我們就根據之前設計好的分段,根據地勢,由低到高進行填筑,壩體填筑的材料順序,分為主堆石、次堆石、下游堆石,在不同的填筑階段,選用不同的填筑材料,這樣針對性地選料很大程度上保證整個壩體的穩固性,自卸卡車把鋪料用到壩體之后,為了避免鋪料凝固,推土機要及時把鋪料及時地鋪平,之后用壓路機來回碾壓,在碾壓過程中,為了避免機械化操作的局限性,必須要用人工對鋪面進行找平,并且要對鋪面適量地添加水,這樣可以使填筑鋪料密度增加,保證了壩體鋪面的堅固性。
2.4 預應力錨固技術
在水利水電工程的建造過程中,預應力錨固技術的使用必不可少,預應力錨固技術是指:同過預應力錨索和張拉設備的操作,使高強度的鋼材、鋼筋長期處于高應力狀態下的受拉結構,這樣可以增加巖體的抗壓強度,預應力錨固技術具有很大的科技型,同時對預應力錨索和張拉機械的要求也很高。雖然預應力錨固技術在我國的技術發展時間不長,但我國已經完全地掌握了預應力錨固技術,并且在三峽大壩上就很好地運用了預應力錨固技術。
2.5 水庫壩體防滲技術
水利水電工程隨著時間的推移,建筑本身都會發生或多或少的變化,水壩滲水等情況層出不窮,當水壩滲水時,施工人員必須采取必要措施進行補救,塑性混凝土防滲墻、高壓噴漿技術、接觸灌漿、固結灌漿、劈裂灌漿、帷幕灌漿、截滲墻、壩基巖溶防滲等防滲技術被廣泛運用,防滲技術的多樣性,同樣給工程建設帶來很大的幫助,塑性防滲墻是指:在石堤上鑿一定數量的孔槽、泥漿固壁,用混泥土向下澆筑成為防滲墻。塑性混泥土防滲墻的抗滲性非常好,可以提高工程的施工效率,并且塑性混泥土防滲墻和其他防滲技術相比,可以很大地節約水泥和鋼筋等建材的使用,可以控制工程施工的成本,節約資源,而且在實行塑性混泥土防滲墻的時候,不需要放空水庫,所以操作起來非常簡單,這類技術往往用于土石壩的防滲工程。高壓噴漿技術是指:用鉆機把特制的注漿管鉆進之前指定的位置,用高壓機械使灌漿通過注漿管從特制的噴咀高壓流出。高壓噴漿技術容易掌握,但是在實施此技術的時候,必須要保持水庫防空,所以高壓噴射技術往往用于水位較低的水庫。
3 水利水電建筑工程的要點
3.1 健全的制度
水利水電工程的建設不僅要求科學的建筑技術,在工作人員的管理上,也要有一套完整的工作制度,對于工作積極的人員,應該予以表彰和嘉獎,這樣可以樹立榜樣帶頭的作用,激發全體施工人員的工作熱情。
3.2 安全知識的教育
水利水電工程涉及的技術和施工人員的數量都是非常龐大的,所以安全生產是整個工程的首要任務,為了最大程度上保證施工人員人身安全,在施工的期間,必須要進行安全知識的專業配需,對于哪些安全知識掌握不好的施工人員,要強制管理,可以阻止他們工作,并且在施工的過程中必須要佩戴安全帽、安全鞋等防護措施。
4 結語
水利水電建筑工程不僅是利國利民的工程,同樣是一項涉及眾多技術的龐大工程,在建筑建造工程的時候選擇合適的方法非常重要,因為適當的方法,不僅能確保工程順利完工,同樣可以節省工程成本,節約資源。同時對于施工人員的安全教育也是整個工程順利完工的重要組成部分。
參考文獻
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近幾年,我國水利工程施工的新技術、新工藝、新裝備取得了矚目的成就。主要體現在建成了一大批大型水利工程,多項施工關鍵技術取得突破,大容量、高效率配套施工機械裝備,使我國的大型工程施工速度和規模有了一個飛躍發展,躋身國際先進行列。98大水之后,堤防工程的防滲技術,機械化施工的新技術含量有突破性進展,土工合成材料在水利工程中的推廣應用提高到一個新的水平,系統工程的施工組織設計上了一個新臺階。水利水電建設,可概括分為規劃、設計、施工等階段 各階段既有分工,又有聯系,相輔相承。水利工程施工這門科學的主要特征是實踐性和綜合性。前者要求通過施工實踐,檢驗規劃設計的方案,使工程完建并投入使用,這就要求理論結合實際,因時因地分析問題和解決問題,后者要求在施工過程中,既要領會規劃設計的意圖,又要根據施工條件的和水利水電建設的方針政策,優質快速的進行工程建設,這就要求綜合運用與水利水電建設有關的科學技術和組織管理方面的經驗和知識,使問題得到完滿得解決。
1 我國水利施工技術的現狀
當前我國的水利工程施工設備相對比較陳舊,而新設備的引進工作尚沒有完全開展。對于水利工程施工來說,現代化的水利工程往往需要大型的設備進行作業,一個企業設備的現代化的程度在很大程度上反映企業的實力,進而決定其市場競爭力。除此之外,水利工程施工技術的發展還沒有形成完善的機制,只是靠施工企業以及施工人員在長期的施工過程當中慢慢的進行積累和摸索,這就使得很多的技術無法得到有效的傳承,另外,大多都是對以往技術的總結,很少有創新性技術,同時也缺乏核心技術以及高技術含量的技術。
2 影響水利施工技術的因素分析
2.1 人的控制
人是指直接參與施工的組織者、指揮者和操作者。人,作為控制的對象,是要避免產生失誤;作為控制的動力,發表職稱論文是要充分調動人的積極性,發揮人的主導作用。為此,除了加強政治思想教育、勞動紀律教育、職業道德教育、專業技術培訓,健全崗位責任制,改善勞動條件,公平合理地激勵勞動熱情以外,還需根據工程特點,從確保質量出發,在人的技術水平、人的生理缺陷、人的心理行為、人的錯誤行為等方面來控制人的使用。如對技術復雜、難度大:精度高的工序或操作,應由技術熟練、經驗豐富的工人來完成;反應遲鈍、應變能力差的人,不能操作快速運行、動作復雜的機械設備;對某些要求萬無一失的工序和操作。一定要分析人的心理行為,控制人的思想活動,穩定人的情緒;對具有危險源的現場作業,應控制人的錯誤行為,嚴禁吸煙、打賭、嬉戲、誤判斷、誤動作等。此外,應嚴格禁止無技術資質的人員上崗操作;對不懂裝懂、圖省事、碰運氣、有意違章的行為,必須及時制止。總之,在使用人的問題上,應從政治素質、思想素質、業務素質和身體素質等方面綜合考慮,全面控制。
2.2 機械控制
“機械”施工機械設備對施工質量有著直接的影響。機械控制包括施工機械設備、工具等控制。要根據不同工藝特點和技術要求,選用合適的機械設備;正確使用、管理和保養好機械設備。為此要健全“人機固定”制度、“操作證”制度、崗位責任制度、交接班制度、“技術保養”制度、“安全使用”制度、機械設備檢查制度等,確保機械設備處于最佳使用狀態。所以在施工機械設備選型時,應注意經濟上的合理性、技術上的先進性、操作和維護上的方便性等。
2.3 方法控制
這里所指的方法控制,包含施工方案、施工工藝、施工組織設計、施工技術措施等的控制。同時,一些工程常因施工方案考慮不周或施工工藝落后.而造成施工進度推遲,質量達不到要求和追加投資等情況。因此,在制定施工方案和施工工藝時,必須結合技術、組織、管理、經濟等方面進行綜合分析,以確定施工方案在技術上可行,經濟上合理.有利于提高工程質量。
2.4 環境控制
“環境”環境因素對工程質量的影響,具有復雜多變的特點。影響工程質量的環境因素較多,有工程技術環境,如工程地質、水文、氣象等;工程管理環境,如質量保證體系、質量管理制度等;勞動環境,如勞動組合、作業場所、工作面等。環境因素對工程質量的影響,具有復雜而多變的特點。如氣象條件就變化萬千,溫度、濕度、大風、暴雨、酷暑、嚴寒都直接影響工程質量。又如前一工序往往就是后一工序的環境,前一分項、分部工程也就是后一分項、分部工程的環境。因此,根據工程特點和具體條件.應對影響質量的環境因素,采取有效的措施嚴加控制。尤其是施工現場.應建立文明施工和文明生產的環境,保持材料堆放有序,道路暢通,工作場所清潔整齊,施工程序井井有條,為確保質量、安全創造良好條件。更為重要的是搞好地方干群關系,遵守地方風俗。
2.5 材料控制
“材料”材料的管理應從以下幾個方面控制:嚴把材料采購關;合理使用,減少損失;建立檢驗制度,嚴把質量關;合理處理剩余材料。主要是嚴格檢查驗收,正確合理地使用,建立管理臺帳,進行收、發、儲、運等各環節的技術管理,避免混料和將不合格的原材料使用到工程上。
3 水利工程施工存在的問題及對策
水利工程施工建設施工任務重、周期性強、強度大、時間緊為了保證工程具備度汛條件或者在汛前使用,冬季施工在所難免而冬季施工中影響最大的就是混凝土施工。鋼筋的銹蝕和混凝土裂縫,因鋼筋的氧化銹蝕并隨體積膨脹,導致混凝土主筋或箍筋產生裂縫。水泥的安定性不好、混凝土的水灰比過大、失水太快、早期強度低也會引起開裂?;炷羶炔克忠苿?,會形成壓力引起軸向裂縫。水分轉移和結構疏散的混凝土,表面呈冰晶、土黃色,砂漿骨料結合脆弱,聲音空啞等為特點。并且由于混凝土內部壓力、溫差濕度差,使水分移動造成空隙。表面起灰是以砂漿和粗骨料相脫離、表面起灰、骨料為特點。主要是由于混凝土混合物水灰比太、離析、泌水嚴重、粘聚性、保水性差,加上養護溫度低,水泥水化趨于停止,混凝土水分迅速外離,導致表面起灰。結晶腐蝕某種外劑溶液通過毛細管滲到混凝土表面,而混凝土表面的水分漸蒸干,此種情況還將影響混凝土與飾面層的結合。
選用抗凍性高的水泥并注意摻和材料對混凝土抗凍、抗滲等性能的影響,混凝土所用骨料必須保持清潔,不能含有冰雪等凍結物及易凍裂的礦物質。在0OC左右的混凝土施工要調整配合比,氣溫零下10OC左右的混凝土施工要用蓄熱法,零下10OC以上采用外部加熱法。
4.水利施工的常見問題與解決方法
4.1地基處理
經過調查,以前我國興建的大型水利項目,地基是個重要的問題。如何處理好地基問題,也是做好水利施工的一個重要內容。地基處理的基本方法主要有巖基灌漿、巖基錨固、砂礫地基灌漿、防墻施工等方法。土基應先將開挖基礎時預留下來的保護層挖除,并清除雜物,然后用碎石墊底,蓋上濕砂,再進行壓實,澆8-12cm厚素混凝土墊層。砂礫地基應清除雜物,整平基礎面,并澆筑1O~20cm厚素混凝土墊層。
對于巖基,一般要求清除到質地堅硬的新鮮巖面,然后進行整修。整修是用鐵撬等工具去掉表面松軟巖石、棱角和反坡,并用高壓水沖洗,壓縮空氣吹掃。若巖面上有油污、灰漿及其粘結的雜物,還應采用鋼絲刷反復刷洗,直至巖面清潔為止。清洗后的巖基在混凝土澆筑前應保持潔凈和濕潤。
4.2導流
施工導流由于混凝土壩施工期間壩面過水對工程的損失和風險較小,故采用的導流標準較土石壩低,并且盡可能采用枯水期導流。汛期利用壩體缺口或設置底孔、梳齒等泄水。如果一個枯水期壩體不可能搶出枯水位,可以考慮布置過水圍堪,汛期圍堰過水,汛后恢復基坑再接著施工。這是混凝土壩施工導流的一大特點。地基開挖與處理壩基要求有一定的抗壓強度和限定的壓縮變形值,壩體要與基礎接合緊密,膠結良好,因此壩基表層及風化軟弱巖層應按設計要求挖除。為防止地基滲漏和加強地基承載力,還要將斷層、軟弱夾層和溶巖等不良地質構造挖除并處理好。為將地基的節理、裂陳膠結起來,使壩基達到堅固密實與穩定,常用基礎灌策方法處理。在軟基上建混凝土壩,要解決地基侵蝕、沉陷滲漏等問題?;炷林苽鋲误w使用的水工混凝土,除了一般普通混凝土質量要求外在不同的壩體部位還有低熱、抗滲、抗凍,經過工程實踐,混凝土筑壩技術在混凝土骨料、外加劑、施工機械配套設備等方面有許多創新和發展。尤其是高拱壩。體型、壩肩、壩基的穩定溫度應力,300m級拱壩抗震安全及泄洪消能等研究都取得了突破。
4.3截流
當泄水建筑物完成時,抓住有利時機,迅速實現圍堰合攏,迫使水流經泄水建筑物下泄,稱為截流。截流方法主要分為立堵法和平堵法。
4.4施工排水
圍堰閉氣以后,要排除基坑內的積水和滲水,隨后在開挖基坑和進行基坑內建筑物的施工中,還要經常不斷地排除滲入基坑的滲水,以保證干地施工。修建河岸上的水工建筑物時,如基坑低于地下水位,也要進行基坑排水工作,排水的方法可分為明式排水和暗式排水兩種。
4.5高邊坡處理
邊坡滑坡經常出現。主要處理方法包括混凝土抗滑結構的應用、錨固技術、減災排水等技術。
4.6爆破
爆破是炸藥爆炸作用于周圍介質的結果,埋在介質內的炸藥引爆后,在極短的時間內,由固態轉變為氣態,體積增加數百倍至幾千倍,伴隨產生極大的壓力和沖擊力,同時還產生很高的溫度,使周圍介質受到各種不同程度的破壞,稱為爆破。
爆破工作的安全極為重要,從爆破材料的運輸、儲存、加工,到施工中的裝填、起爆和銷毀均應嚴格遵守各項爆破安全技術規程。
4.7噴錨支護
噴錨支護是噴混凝土支護、錨桿支護及噴混凝土與錨桿、鋼筋網聯合支護的統稱。它是地下工程支護的一種新型式,也是新奧地利隧洞工程法(簡稱新奧法)的主要支護措施。噴錨支護適用于不同地層條件、不同斷面大小的地下洞室工程,既可用作臨時支護也可用作永久性支護。
噴錨支護是在隧洞開挖后,及時在圍巖表面噴射一層厚3~5cm的混凝土。必要時加上錨桿、鋼筋網以穩定圍巖。這一層混凝土一般作為臨時支護,以后再在其上加噴混凝土至設計厚度作為永久支護。
5水利施工技術的發展
加大科技創新,優化現代管理模式。結合施工項目具體的特點和必要經費,進行專題科研和技術攻關,盡量與項目技術施工計劃同步實施。總結過去有效的管理經濟并引進國內外先進的管理模式和智力信息,發揮管理專家的作用為企業提供咨詢服務。引進新型人才培育本土骨干??萍嫉母偁帤w根結蒂是人才的競爭,水利施工技術的創新的重點也是人才,按照市場經濟的規律建立吸引、培養及使用人才的新機制。由于我國的歷史原因,水利施工隊伍素質偏低,隊伍“老化”現象嚴重,復合型、創新型人才奇缺。為提高水利施工技術就必須引進科技人才并建立自己富有創新精神和創造力的人才隊伍,充分利用科技人員的骨干作用做到人盡其才。科技人員的繼續再教育制度,要求全方位、多渠道加快人才的培養和知識的更新節奏,一方面全力引進新型人才,另一方面也要精心培養自己的本土人才,形成良性循環機制,避免人才真空現象。
改進水利工程施工技術與技術人員的關系。技術人員必須樹立勞酬相當的分配概念并向以勞取酬的分配方式轉變。按照技術人員實際創造的收益合理分配收益,最大程度調動技術人員的勞動積極性,激勵、促進技術的研發和升級。并要強化責和利的關系,建立具體的各級負責制度。
在本地區域內確立自己的競爭優勢還要向其他地區、省市甚至國外拓展自己的市場。積極開發橫向關系,憑借自己的品牌和技術優勢在最大范圍內建立自己的信譽,為企業增加無形資產。水利工程技術日趨成熟,水利施工技術的好壞關系到我國水利工程的前程,只有在認清現狀的前提下才能解決問題,改進水利施工技術建設。
6 結束語
我國的水利建設處于快速發展的時期,水利工程施工的技術、工藝、材料和裝備等方面都取得了矚目的成就。在水利工程施工現場,我們都會看到“百年大計,質量第一”,而沒有強調安全第一,由此我們可以看出,水利工程施工質量是何等的重要。因此,不斷提升水利施工技術水平是直接關系到國家和人民生命和財產安全的重要手段。
參考文獻
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