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摘要:水利水电工程的基础建设是非常重要的组成部分。基础建设的处理施工技术对整个水利水电工程的质量有很大影响。因此,为了能够更好的保证施工质量,本文主要从混凝土坝施工和灌浆施工技术两方面对水利水电工程基础处理施工技术进行探析。
关键词:水利水电工程;基础处理;施工技术
近年来,我国的经济发展态势良好,国家加大了对水利水电工程的建设投入,我国的水利工程建设取得了很大发展。水利工程具有抵抗洪旱灾害、发电、灌溉、航运等功能,为我国工农业生产持续稳定发展作出了重大贡献,创造了巨大的社会与经济效益。水利水电工程在进行施工时具有复杂性,施工范围非常大的特点,一般情况下不同水利工程的自然环境是不同的,在施工管理中对质量要求和施工方案的要求也是不同的。但是,混凝土水坝是水利水电工程的基础建设非常重要的组成部分,其施工技术对整个水利水电工程的质量有很大影响。与此同时,灌浆施工技术是水利水电工程施工的关键技术。因此,为了能够更好的保证施工质量,本文主要从混凝土坝施工和灌浆施工技术两方面对水利水电工程基础处理施工技术进行探析。
1混凝土坝工程
我国的水利水电工程中,混凝土水坝约占了80%以上,表明混凝土坝工程是水利水电工程建设中的重要组成部分。下文主要介绍了水利水电工程混凝土施工的技术要点。
1.1混凝土原材料
混凝土原材料和配比设计对提高混凝土的质量至关重要。随着技术的发展,混凝土的原材料也在不断改进。以前的水利水电工程的混凝土材料以天然砂石料为主,随着天然砂石越来越短缺,后来又以人工砂石料为主,人工砂石料主要以石灰岩、花岗岩、石英岩、正长岩等。为了节约水泥,粉煤灰、硅粉、沸石粉和其他掺和料在混凝土中的应用也越来越广。此外,近年来,有研究发现碳纤维、钢纤维、塑料纤维等各种纤维加入混凝土中对提高混凝土的防裂性能等各项技术性能有重要作用。
1.2混凝土浇筑新设备、新工艺
我国的混凝土水坝施工综合机械化程度和水平已经大大提高,高效大容量自动化拌和机、高速缆索起重机、大型门塔机、强力振捣机、胶带运输系统工程,这些新设备的使用使得建设周期得以缩短。浇筑工艺方面已由过去的柱状浇筑发展成为通仓浇筑,还有缝面处理与表面保护技术、模板技术的改进、碾压混凝土技术的发展都有利于提高工程的施工进度。
1.3混凝土坝施工特点
近几十年来,混凝土水坝施工机械的性能、效率、自动化程度等都已有较大提高。施工方法也有许多改进和发展,其要点如下:
(1)为了防止混凝土因温度变化而发生各种裂缝以及由于浇筑能力的限制通常在坝体上设横缝、纵缝,形成许多坝段和坝块,然后分块浇筑浇筑层高度一般为0.75~3.0米。各坝段和各仓坝块交替上升。这种方法称为柱状浇筑法。随着混凝土预冷技术的发展和设备浇筑能力的提高,一些高坝不分纵缝,只留横缝,称为通仓浇筑法,例如利贝坝、我国五强溪重力坝等。
(2)为了防止温度裂缝,根据当地条件对混凝土采取综合温控措施,如采用低热水泥、降低水泥用量、骨料预冷、加冰拌和等以降低机口和入仓温度比如,德沃歇克坝和三峡大坝的混凝土出机口温度为7℃左右。预埋水管,通冷水降温;每浇筑一层,间歇若干天,以利混凝土散热;表面保护,防止由于气温骤降而引起裂缝等。
(3)根据坝体各部优的使用功能和对混凝土性能的要求不同,采用不同标号的混凝土,一般分为内部混凝土和外部混凝土,前者标号低、水泥用量较少,后者则相反。为此,在混凝土拌和时掺加外剂和掺和料,采用低流态混凝土,以降低水泥用量,改善混凝土性能。
(4)为保持坝体的整体性,对分层建筑的施工缝进行高压水冲毛处理,然后铺一薄层砂浆或细骨料混凝土,再浇筑上一层混凝土,纵缝和横缝键槽,以利传递剪刀。通水冷却,使坝体温度降低到稳定温度后,对纵缝及横缝进行灌浆处理。近年来,有些坝取消了在施工缝上铺砂浆层的措施直接在处理好的表面浇筑混凝土,例如我国的三峡大坝。
(5)积极推进施工设备的创新。研制强力振捣器,用平仓机平仓。用装在推土机或其他机械上的振捣器组进行平仓振捣,并尽量用塌落度混凝土,以提高混凝土的浇筑质量。
(6)混凝土施工布置受施工导流方式影响,并在施工进度安排中需與帷幕灌浆、固结灌浆、接缝灌浆及大量金属结构安装密切配合和协调。
(7)水利水电工程混凝土施工具有工程量大、工期长、强度高、工序多的特点,同时施工季节性强、受气温影响和洪水制约,加上各种预埋件、孔洞多、钢筋、模板量大和温控要求高、质量要求严,因而形成了特有的施工方法和工序。随着机械化水平的提高,浇筑强度记录不断被刷新。
2灌浆施工技术
2.1灌浆材料的选择
在水利水电工程施工过程中,灌浆材料对整个工程施工具有重要的作用,灌浆材料的原料主要以水泥为主。浆体的配制主要是指将水泥制成水泥浆的过程,应在水泥中按一定的配比加入合适的外加剂将其搅拌均匀,使之充分的混融,确保浆体的粘度符合要求,确保其和底部之间留有一定的空间,过干和过稀都是不合规的。因此,需将浆体的黏度控制在一定的范围内,不宜过干和过稀,保证浆体具有一定的保水性,否则会影响施工的进度和质量。浆体过于黏稠容易堵塞机械泵,过于稀释会导致最终制成的坝体抗压力不足。最后在浆体制备完成后,应该对浆体进行质量检查,主要是抽样检查,即取出一部分样本按照正常的施工条件开始养护,为时一周,然后再对其进行检验,主要检查的质量标准是其抗压力能否大于等于5MPka,如果是则合格,否则不合规。若检验结果不合格则应更改浆体的配方重新制样,再开展复检。待浆体满足施工标准的要求时才能进行灌浆施工。
2.2灌浆施工方法的选择
为了能够准确对灌浆施工方法进行选择,首先要分析地基中产生的冒水现状和冒水量,当冒水程度较为严重时,应该首先在裂缝处钻深孔和浅孔,将水管埋设在孔中,用面纱将裂缝堵住,并用砂浆进行填补,采取纯压式灌浆对浅孔和深孔按照先后顺序实施灌浆。当冒水属于比较小型时,可以借助U形槽的方式来进行灌浆施工。其次,分析地基中的吸浆现状,当吸浆比较严重时,应该先采取低压灌浆的方式,并加入促凝剂,进而采用循环式的灌浆方式,重复操作,直到灌浆施工全部完成。
常见的灌浆施工顺序有分段式和一次性灌浆两种形式。其中分段式有由上而下和由下而上两种顺序,要求在岩石较好的灌浆口灌入,但是该形式具有耗费时间长,设备需要经常移动的不足导致其难以广泛应用。一次性灌浆的形式的应用更为广泛,通常都是在深度小于10米的孔内灌浆,对灌浆压力的要求较高,一般采用循环式灌浆的施工方式。
在水利水电的灌浆施工中,常见的灌浆方式有循环式灌浆和纯压式灌浆两种,纯压式的灌浆方式有高压灌浆和低压灌浆两种,均容易发生缝隙堵塞的情况导致其难以广泛应用。而循环式的灌浆方式可以对多余的浆体进行回收和重复利用,而且具有灌浆的流动性较好的优点,有效避免颗粒沉淀现象的发生,对保证水利水电工程施工的质量起到了重要的作用。
3结语
综上所述,灌浆施工技术对水利水电工程的施工质量具有重要的影响,水利水电工程的施工应通过专门制定符合项目要求的混凝土坝施工计划和提高施工人员的专业技术水平,加强技术管理,加强专业的技术人员对现场施工技术的把控和管理等措施来保证水利水电工程基础建设施工的质量。
参考文献:
[1]刘建伟.水利水电工程基础处理施工技术探析[J].科技创 新与应用.2014,6(7):180.
[2]具杏祥,苏学灵.水利工程建设对水生态环境系统影响分析[J].中国农村水利水电,2014,12(5):56-57.
关键词:水利水电工程;基础处理;施工技术
近年来,我国的经济发展态势良好,国家加大了对水利水电工程的建设投入,我国的水利工程建设取得了很大发展。水利工程具有抵抗洪旱灾害、发电、灌溉、航运等功能,为我国工农业生产持续稳定发展作出了重大贡献,创造了巨大的社会与经济效益。水利水电工程在进行施工时具有复杂性,施工范围非常大的特点,一般情况下不同水利工程的自然环境是不同的,在施工管理中对质量要求和施工方案的要求也是不同的。但是,混凝土水坝是水利水电工程的基础建设非常重要的组成部分,其施工技术对整个水利水电工程的质量有很大影响。与此同时,灌浆施工技术是水利水电工程施工的关键技术。因此,为了能够更好的保证施工质量,本文主要从混凝土坝施工和灌浆施工技术两方面对水利水电工程基础处理施工技术进行探析。
1混凝土坝工程
我国的水利水电工程中,混凝土水坝约占了80%以上,表明混凝土坝工程是水利水电工程建设中的重要组成部分。下文主要介绍了水利水电工程混凝土施工的技术要点。
1.1混凝土原材料
混凝土原材料和配比设计对提高混凝土的质量至关重要。随着技术的发展,混凝土的原材料也在不断改进。以前的水利水电工程的混凝土材料以天然砂石料为主,随着天然砂石越来越短缺,后来又以人工砂石料为主,人工砂石料主要以石灰岩、花岗岩、石英岩、正长岩等。为了节约水泥,粉煤灰、硅粉、沸石粉和其他掺和料在混凝土中的应用也越来越广。此外,近年来,有研究发现碳纤维、钢纤维、塑料纤维等各种纤维加入混凝土中对提高混凝土的防裂性能等各项技术性能有重要作用。
1.2混凝土浇筑新设备、新工艺
我国的混凝土水坝施工综合机械化程度和水平已经大大提高,高效大容量自动化拌和机、高速缆索起重机、大型门塔机、强力振捣机、胶带运输系统工程,这些新设备的使用使得建设周期得以缩短。浇筑工艺方面已由过去的柱状浇筑发展成为通仓浇筑,还有缝面处理与表面保护技术、模板技术的改进、碾压混凝土技术的发展都有利于提高工程的施工进度。
1.3混凝土坝施工特点
近几十年来,混凝土水坝施工机械的性能、效率、自动化程度等都已有较大提高。施工方法也有许多改进和发展,其要点如下:
(1)为了防止混凝土因温度变化而发生各种裂缝以及由于浇筑能力的限制通常在坝体上设横缝、纵缝,形成许多坝段和坝块,然后分块浇筑浇筑层高度一般为0.75~3.0米。各坝段和各仓坝块交替上升。这种方法称为柱状浇筑法。随着混凝土预冷技术的发展和设备浇筑能力的提高,一些高坝不分纵缝,只留横缝,称为通仓浇筑法,例如利贝坝、我国五强溪重力坝等。
(2)为了防止温度裂缝,根据当地条件对混凝土采取综合温控措施,如采用低热水泥、降低水泥用量、骨料预冷、加冰拌和等以降低机口和入仓温度比如,德沃歇克坝和三峡大坝的混凝土出机口温度为7℃左右。预埋水管,通冷水降温;每浇筑一层,间歇若干天,以利混凝土散热;表面保护,防止由于气温骤降而引起裂缝等。
(3)根据坝体各部优的使用功能和对混凝土性能的要求不同,采用不同标号的混凝土,一般分为内部混凝土和外部混凝土,前者标号低、水泥用量较少,后者则相反。为此,在混凝土拌和时掺加外剂和掺和料,采用低流态混凝土,以降低水泥用量,改善混凝土性能。
(4)为保持坝体的整体性,对分层建筑的施工缝进行高压水冲毛处理,然后铺一薄层砂浆或细骨料混凝土,再浇筑上一层混凝土,纵缝和横缝键槽,以利传递剪刀。通水冷却,使坝体温度降低到稳定温度后,对纵缝及横缝进行灌浆处理。近年来,有些坝取消了在施工缝上铺砂浆层的措施直接在处理好的表面浇筑混凝土,例如我国的三峡大坝。
(5)积极推进施工设备的创新。研制强力振捣器,用平仓机平仓。用装在推土机或其他机械上的振捣器组进行平仓振捣,并尽量用塌落度混凝土,以提高混凝土的浇筑质量。
(6)混凝土施工布置受施工导流方式影响,并在施工进度安排中需與帷幕灌浆、固结灌浆、接缝灌浆及大量金属结构安装密切配合和协调。
(7)水利水电工程混凝土施工具有工程量大、工期长、强度高、工序多的特点,同时施工季节性强、受气温影响和洪水制约,加上各种预埋件、孔洞多、钢筋、模板量大和温控要求高、质量要求严,因而形成了特有的施工方法和工序。随着机械化水平的提高,浇筑强度记录不断被刷新。
2灌浆施工技术
2.1灌浆材料的选择
在水利水电工程施工过程中,灌浆材料对整个工程施工具有重要的作用,灌浆材料的原料主要以水泥为主。浆体的配制主要是指将水泥制成水泥浆的过程,应在水泥中按一定的配比加入合适的外加剂将其搅拌均匀,使之充分的混融,确保浆体的粘度符合要求,确保其和底部之间留有一定的空间,过干和过稀都是不合规的。因此,需将浆体的黏度控制在一定的范围内,不宜过干和过稀,保证浆体具有一定的保水性,否则会影响施工的进度和质量。浆体过于黏稠容易堵塞机械泵,过于稀释会导致最终制成的坝体抗压力不足。最后在浆体制备完成后,应该对浆体进行质量检查,主要是抽样检查,即取出一部分样本按照正常的施工条件开始养护,为时一周,然后再对其进行检验,主要检查的质量标准是其抗压力能否大于等于5MPka,如果是则合格,否则不合规。若检验结果不合格则应更改浆体的配方重新制样,再开展复检。待浆体满足施工标准的要求时才能进行灌浆施工。
2.2灌浆施工方法的选择
为了能够准确对灌浆施工方法进行选择,首先要分析地基中产生的冒水现状和冒水量,当冒水程度较为严重时,应该首先在裂缝处钻深孔和浅孔,将水管埋设在孔中,用面纱将裂缝堵住,并用砂浆进行填补,采取纯压式灌浆对浅孔和深孔按照先后顺序实施灌浆。当冒水属于比较小型时,可以借助U形槽的方式来进行灌浆施工。其次,分析地基中的吸浆现状,当吸浆比较严重时,应该先采取低压灌浆的方式,并加入促凝剂,进而采用循环式的灌浆方式,重复操作,直到灌浆施工全部完成。
常见的灌浆施工顺序有分段式和一次性灌浆两种形式。其中分段式有由上而下和由下而上两种顺序,要求在岩石较好的灌浆口灌入,但是该形式具有耗费时间长,设备需要经常移动的不足导致其难以广泛应用。一次性灌浆的形式的应用更为广泛,通常都是在深度小于10米的孔内灌浆,对灌浆压力的要求较高,一般采用循环式灌浆的施工方式。
在水利水电的灌浆施工中,常见的灌浆方式有循环式灌浆和纯压式灌浆两种,纯压式的灌浆方式有高压灌浆和低压灌浆两种,均容易发生缝隙堵塞的情况导致其难以广泛应用。而循环式的灌浆方式可以对多余的浆体进行回收和重复利用,而且具有灌浆的流动性较好的优点,有效避免颗粒沉淀现象的发生,对保证水利水电工程施工的质量起到了重要的作用。
3结语
综上所述,灌浆施工技术对水利水电工程的施工质量具有重要的影响,水利水电工程的施工应通过专门制定符合项目要求的混凝土坝施工计划和提高施工人员的专业技术水平,加强技术管理,加强专业的技术人员对现场施工技术的把控和管理等措施来保证水利水电工程基础建设施工的质量。
参考文献:
[1]刘建伟.水利水电工程基础处理施工技术探析[J].科技创 新与应用.2014,6(7):180.
[2]具杏祥,苏学灵.水利工程建设对水生态环境系统影响分析[J].中国农村水利水电,2014,12(5):56-57.