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在斜井施工之前,施工单位必须组织专家对工程当地的地质水文等条件进行可行性研究,当前许多工程质量出现问题都是因为地质水平方面的影响。其中,研究内容大体包括本地区的地质构造条件、水文条件、地质岩层、地温水平、有无毒害性气体或者是元素、易溶岩区、应力水平、斜井井口的稳定度、含量及其分布范围等等。在专家对当地的地质条件和水文条件进行验证以后可以组织施工挖掘斜井,挖掘过程中要严格按照专家验证过的开挖支护方案,一旦发现地质条件与前期勘探不符,或者是在开挖过程中出现了塌方、出水、岩爆等情况时,施工单位必须立刻停止施工,并且将情况报告给相关部门,再次进行验证,提出相应的解决方案。
2斜井开挖的方法
(1)小断面斜井开挖方法
对于断面比较小的斜井在开挖的时候需要按照从上到下的施工顺序,使用全断面的开挖方式,坡度不能超过25度,利用机械设备进行人员的运输,这时候使用的是斗车将废渣运出,如果坡度超过了25度,则需要使用簸箕进行运输废渣。一般情况下,施工顺序是:完成洞口支护-安装提升设备、出渣道-自上向下开挖。如果斜井坡度超过了42度,一般会使用全断面爬罐法进行施工,此时斜井并没有挖出通道,所以需要将爬罐作为主要工具,进行相关的运输和爆破。此类施工的一般顺序是:下部通道开挖-安装轨道及爬罐-向上逐段开挖。
(2)斜井扩大开挖的方法
斜井扩大开挖的方法采用的是自上到下的挖掘方法,一般是在斜井的斜角超过45度时使用此方法。通过自上到下的开挖将斜井分为多个层面,对每一层进行单独的钻孔和爆破,然后将废渣从最下层逐渐转移出来。此类方法在施工过程中需要临时进行支护,在开挖的通过平行的地方要挖掘供人行走的道路,如果斜井的长度属于中长范围的话就需要运用相关的机械设备进行运输。如果斜井的斜度大约在35度,并且斜井的长度相对较小,斜度相对较大,这时候也可以使用自下而上斜井扩大开挖的方法,在具体的施工过程中要参考工程实际情况,视具体情况而定。
3加固斜井井口的问题
斜井的井口一般分为露天式和埋藏式。在对井口进行加固时需要根据实际情况而定,对于露天式的井口而言,井口的坡度一般很低,可以利用围岩的稳定边坡原理实施加固。通常情况下,井口的边旁大多数具有3m-5m的宽台池,从施工条件和施工需求来看,在井口的边角开挖排水沟,将地表水引入他处,确保围岩的稳定性,避免出现塌方事故或者是其他危险。对于隐藏式的井口而言,要对井口上方的建筑物进行研究,搭建相应的模板,方便施工的开展和安全的保证,营造安全的施工环境。在对高压管道斜井进行施工时,必须注意到它的上部和调井是连着的,下部和厂房相连,所以在施工过程中为了工程的质量安全,施工之前最好对斜井的井口进行相应的加固处理,这样可以有效的提高斜井的质量和安全,保证工程的整体水平。
4斜井衬砌技术
在斜井开挖前期工作已经完善的基础上,下一步的工作是对斜井进行衬砌,这可以进一步提高斜井的质量水平。在实际的施工过程中,衬砌方式要从工程的实际情况出发,选择最适合的施工方式。当前最常用的方法主要有:第一种衬砌方法是采用滑模施工技术。此方法使用的斜井角度要超过45度,陡倾斜角类型的斜井效果更好。滑模施工技术施工过程中采用爬轨器和卷扬机以及连续伸拉式的液压千斤顶对钢丝进行抽拔,使用模体系统和轨道系统对于斜井的滑膜装置进行引导。施工过程中要根据工程的实际情况选择适当的滑膜衬砌技术,通过对斜井的实际测定设计行之有效的施工方案,对地下水进行排除,如果出现停滑现象就必须组织人员进行查证验收,确定衬砌质量合格再进行滑膜的拆除。第二种方法是使用钢管作为砼模板进行衬砌,通过自下到上的方式将钢管和砼交替的操作,这样还可以降低砼的浇筑难度。另外,在被施工方法中,安装的钢管长度有着限制,为了提高钢管的稳定性,一般选择短钢管,长度大约在20到30米。在对节砼强度进行定位时,如果达到了设计强度的3/4,就可以进行相邻管节的操作,在砼强度超过5兆帕时,钢管可以继续进行安装。
二、有效控制斜井施工的工艺措施
在斜井施工的工艺选择上,一般通过下面几个指标进行:首先,施工设备的标准,包括卷扬机的牵引力问题、运输车的结构、导向轮的直径、安全绳的系数等方面标准要符合相关规定;其次,在方案的制定上要根据施工的实际情况,切实有效的指导施工的进行;再次,施工现场的各个系统,包括照明、信号、通风系统等等都要进行严格控制;最后,水管管道和抽水系统在布置时要进行严格管控,提高斜井施工的安全可靠性。
三、斜井施工安全注意事项
为了更好的确保斜井开挖过程中的安全,我们必须从以下方面做起:首先,斜井开挖之前施工单位要组织相关的专家对斜井地区的地质水文条件进行验证,根据验证制定行之有效的方案指导斜井开挖,方案中必须对钻爆参数进行明确规定,统计爆破产生的石头数量,以便更好的进行清理;其次,在施工过程中要注意支护工作的开展,全程保护施工人员的安全,所有进入斜井工作的人员必须系上安全带,一些需要专业操作的机械设备必须要由专门的人员进行管理,杜绝无证操作;再次,施工过程中产生的废渣要及时清理,保证环境的清洁;最后,卷扬机操作人员必须经过专门的培训且已经获得资格证书,在操作过程中配备双制动闸小车,对于卷扬机设备的相关指标要及时检查,以满足施工的需求。
随着科学技术的发展和进步,水利水电工程在施工过程中引进了很多先进技术,以此提高工程的施工效率,如检测、勘探仪器等。传统的测量技术仅仅只是测量,所需的人力物力资源较大,且其不确定性较大。而新技术的应用很好地解决了测量数据的不准确问题。由此可见,高科技仪器的应用为水利水电工程的发展带来了很多发展的可能。
1.2计算CAD技术的应用
计算机CAD技术从应用之初就将其定义为应用型的软件,与此同时,在计算机不断的发展过程中,CAD技术也得到了广泛的应用。多年实践证明施工单位将计算机与其他技术相结合,使得数据的获得更加方便,也保证了工程设计的科学性和合理性,提高了工程施工的实效性。
1.3GIS技术与数据库技术
通过应用地理信息系统以及数据库技术构建工程信息系统,GIS技术和数据库技术的相结合有效提高了工程设计以及施工的灵活性以及准确性。传统的工程信息系统通常只是对工程相关的数据进行收集、整理和检索等等。但是地理信息系统具有三维全景成像模拟功能,全面地展现了施工过程的时间以及空间关系,在近乎真实的情况下展现地质构成,为工程的后期实施提供了依据。
1.4钻探技术
上述工程中白云岩为一种沉积碳酸岩,主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和黏土矿物,呈灰白色,白云岩岩层易于破碎的特性,加之岩石风化较深,故白云岩普遍存在岩石胶结性差、结构酥松、破碎,强度值波动幅度大等特点。该类地层在钻探过程中,存在岩芯采取率低、岩芯采取质量差、岩芯品质不好等问题,利用常规钻探工艺技术,很难达到岩芯采取规范标准,钻探现场布置全面图如图3所示。为了满足可研阶段对工程地质条件查明的深度要求,确保工程勘察质量,必须依据白云岩地层的特点,结合现有常规钻探工艺技术,寻求满足勘察成果质量要求的特殊钻探工艺技术方法。白云岩作为沉积碳酸岩,在钻进过程中,磨擦容易生热,膨胀系数较大,尤其在强风化、中等风化程度的白云岩地层中进行工程地质勘探,岩石可钻级别小于V级,岩层结构更加酥松、破碎,岩芯呈粉状、偶见块状,用常规的硬质合金钻具干法钻进工艺技术施工,钻进效率非常低,且易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故,处理事故辅助时间较长,成本加大,钻进经济效益较差。微风化、弱风化的白云岩,仍具有胶结性差、结构酥松、破碎等特点,造成孔壁不稳定的现状,只得采取有效的护壁措施,改善孔壁的稳定性,才能获得正常的钻进进尺。进行压水试验时,又需要保证孔壁的原状,只有对已形成有效的护壁泥皮进行破坏和清除才能有效进行试验,压水试验在高压水头作用下,原状孔壁的不稳定性进一步加剧,护壁难度加大。若继续钻进,又需要重新进行护壁,工序重复较多,直到钻到设计孔深。微风化、弱风化的白云岩地层,可钻性级别V~Ⅷ,属坚硬岩石地层,钻探采取的湿作业法作业,更加剧了破坏孔壁的稳定性,容易发生“埋钻”和“卡钻”事故,给钻探工程质量、钻进效率、进度控制带来异常难度,虽通过合理选用钻具方法确保岩芯采取质量,但若采用常规钻进参数,钻进效率很难提高。
2钻探施工技术的应用
钻进工艺技术,单动单管硬质合金钻具,辅以无泵反循环的钻进工艺技术强风化、中等风化程度的白云岩,因岩石强度较低,岩石级别在V级以内,采用油缸上下给进来提动钻具实现无泵反循环及扩孔钻进相结合的硬质合金钻进工艺方法。为了有效解决常规硬质合金钻具干法钻进工艺技术所带来的钻进效率低,易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故的问题,结合常规硬质合金钻进工艺技术,对钻具钻头稍加改动,并配以孔底局部返循环的钻进工艺对强风化、中等风化程度的白云岩地层进行钻进。因岩层较软,主要靠通过轴心加在合金上的压力来克取岩石,宦选用稍高钻压;为了提高成孔质量,获得较好钻进效率,降低磨擦升温.宜选用低转速。为了实现孔底局部反循环的功能,同时因短时间脱离对岩石的克取磨擦,起到散热、冷却效果,应勤提动钻具。这在很大程度上预防和减少了孔内事故的发生,提高了钻进效率。这种工艺技术应注意以下3个要点:
1)常规硬质合金钻头内外出刃为1.0~1.5mm,则岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙为1.0~1.5mm。白云岩为沉积碳酸盐,高温环境下,生成用作膨胀剂的氧化镁和氧化钙的混合物,这种混合物的膨胀率大。在钻头克取岩石及钻具在岩层中回转,会因摩擦而产生热量,使岩芯膨胀,使岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙不足1mm,使得岩芯进入岩芯管的阻力加大,阻力大于钻机带动钻具获得进尺所克服的阻力时,造成因“堵钻”而无法获得正常进尺,被迫起钻,取出岩芯管内岩芯后重新下钻,增加钻进的辅助时间。虽然岩芯采取率高,但岩芯扰动大、品质差,仍然影响岩芯采取质量。采取的措施是:将硬质合金钻头内外出刃增加到2.5~3mm,底刃按分区破碎方式排列,给岩芯因磨擦生热产生膨胀留有空隙,岩芯管与岩芯环状保持一定的间隙。
2)通过钻具提起一定高度(一般为0.3~0.5m),使孔底产生负压,钻具与岩层环状的泥浆沿间隙流入孔底,再下压钻具,孔底泥浆在压力作用下,会沿着岩芯与钻具内环间隙向上流动,形成无泵反循环,钻头在较大压力,慢速回转状态下,克取岩层获得进尺。钻进过程中岩芯一般是连续不断的,岩芯扰动小、品质好,岩芯采取质量满足规范要求,回次进尺可达0.8~1.5m,钻进效率高。
3)若改变硬质合金钻头的内外刃及底刃,运用无泵反循环及调整钻进参数措施后,仍不能有效避免“抱钻”、“烧钻”事故,还可采用钻扩结合的钻进方法。正常钻进的粗径钻具在大一级IZl径内回转长度控制在2/3左右,增加正常钻进粗径钻具的环状空间,有效避免事故发生。但扩孔过程中,值得注意的是一定要加大提动钻具的频率,否则会造成“抱钻、“烧钻”附加事故。当发生微“抱钻”、烧钻事故时,不要急于处理,停机10min后,待岩层及钻具冷却后,再开动钻机,事故就可能得到解决。通过上述工艺技术,有效预防和减少了孔内事故,较大地提高了岩芯采取质量和钻进效率,大大降低了钻探成本,并在单位规定时间内顺利完成了贵阳市下坝水电站现场地质勘探工作,为钻探施工奠定坚实的基础,为施工单位创造了良好的经济效益和社会效益。
2新技术分析
在水利水电施工过程中,我国技术缺陷还相对较为明显,这就要求施工行业应当从图纸操作规范的加强、技术人员综合素养的提升以及工程控制的加强、设备质量和设备水平的提高等方面入手,对水利水电技术进行改进。除此之外,水利水电行业想要解决施工中所遇到的问题就需要引进新技术,从而提高施工质量水平。对目前应用到水利水电施工中的新技术,本文选取了几个较为常见的作为分析重点。
2.1AutoCAD技术应用
AutoCAD辅助设计技术已经在很多方面得到了好的应用,它是一门新兴技术型应用软件。相比较而言,AutoCAD辅助设计技术对于技术人员来说,已经相当熟悉。它已经成功的运用的各个领域,尤其是水利水电工程行业。由于该技术的应用也大大提供了技术人员的工作效率。同时,利用AutoCAD配合AutoLisp语言,可以编制一些常用的计算程序,得到定制的计算结果。这为工程施工提供的更加准确的科学依据。另外,AutoCAD还可以建立各种数学模型,解决了这方面的难题,它还是各种工程横断面、纵断面图的绘制,以及断面面积的计算和其它一些需要的图纸的绘制的重要工具。由此可见,AutoCAD辅助设计技术为水利水电施工提供了非常大的帮助,促进了水利水电的快速发展,也为水利水电技术人员带来了巨大的帮助,随着其不断发展,在以后的施工中它将更快更好的为水利水电行业服务。
2.2GPS技术应用
随着我国科技水平的不断发展,各种各样的新技术不断产生,GPS定位技术近年来也得到了不断的改进和完善。GPS定位技术不仅工程测量提供了新的技术手段和方法,并且让测绘定位技术发生了彻底的变革。一直以来的常规的地面定位技术也逐渐的被GPS定位技术所代替。GPS定位技术拥有众多的优点:高速度,高效率,高精度等等。在水利水电施工中,GPS得到了进一步的应用,GPS接收机已渐渐成为一种通用的定位仪器,在工程测量中得到广泛应用,可大大提高工作效率。所以,进行水利水电施工时,必须将GPS技术应用到其应用的地方,对施工点尽心有效定位,从而提高施工速度,保证施工质量的同时缩短施工周期,最大程度推动水利水电施工技术的发展。
对于任何一个工程来说在施工之前都必须要做好准备工作,这个阶段涉及到的方面也较多,主要关系到人、机械、检测、材料以及环境,涉及到水利工程各个方面。只有做好了准备阶段的工作,才能够确保后面施工顺利实施。
1)人员;无论什么样的工程都是由人工来完成,其质量优良也是由人来执行。因此,水利工程施工准备阶段人员方面至关重要。首先要对全体参与施工人员进行质量第一意识宣传,让所有参与施工人员意识到质量的关键性。同时还要加紧资质核查,什么人在什么岗位,需要达到何种技术程度,都要进行严格核对和审查,该持证上岗者必须要具备上岗资格。
2)材料;水利工程涉及到的材料比较多,主要有原材料与半成品,以及水工金属结构物,还有许多几点产品以及启闭机等。
3)机械设备;水利工程施工之中会遇到阻难较多,都会使用到大型施工机械。4)施工方法;有人认为施工方法就是施工方案,其实不然,施工方法包括了施工方案以及施工的工序两个部分。
加强水利工程项目施工
做好了水利工程施工之前所有准备之后,就要开始着手施工。但是在施工阶段同样也存在诸多影响的因素,具体体现在如下几个方面:
1)水利工程项目法人;水利工程中的项目法人事实上就是工程中总负责人,也是工程施工责任主要承担着。因此,法人必须要加强水利工程管理确保施工质量。首先,作为工程主要负责人必须要时刻掌握施工中的动态。必须要制定出相应工作制度,隔一段时间召开工程施工例会,随时掌握施工中的进展和质量情况,一旦发现问题就要责成相关部门级个人及时解决。其次,主要责任人一定要牢记质量是命脉,要时刻最质量进行检查。同时法人还必须委托有关权威单位实施质量抽检。
2)设计单位;设计单位并不是将施工图纸设计好就完成任务,还必须要派驻设计技术人员在场。因为在设计过程中可能对工程实况了解不完全,极有可能造成实际施工场地与设计上有出入。因此设计专业人员到场就能够及时解决存在的种种问题,并且及时进行相应处理。而且在施工中根据现场需要,可能施工、设计单位或者监理等提出了图纸变更,必须要由原设计单位出具修改通知,而且要经过监理工程师审核检查批准,最后经过发包人批准才能够进行更改。
3)承包人;承包人在施工质量中的影响也不能忽视,他们自己的工作也是至关重要的。主要有以下几个方面:首先,承包人要强化质量检测,认真做好和项目技术、操作人员的交底工作,要让他们明白水利工程施工技术要求和质量要求;在承包人的领头下进行互检、自检以及交接检查,一旦发现有质量不符合要求或者不合格现象,就要及时作出修改。其次,要时刻关注水利工程中存在的隐蔽、关键工程以及重点质量控制点,对这些关键点一定要根据施工流程与工艺,按照标准严格控制质量,要具体控制到每一个步骤。只有将影响施工质量隐患因素捏杀在孕育中,才能够确保工程质量。
4)监理单位;监理必须做好自己本职工作,切实落实三控制、两管理。在做监理工作中一定要严格、热情以及秉公办事。要根据相关的制度和标准对水利工程进行质量检查,一旦发现工程中出现质量问题就要责令施工单位停工整顿,直到符合要求为止。
水利工程项目结束的阶段
一旦项目到了收尾工作,很多人都认为该完成的基本完成了,就放松了结束阶段的处理。事实上收尾阶段在整个工程之中,也是十分重要的。
由于水利水电工程的建设是一项大的工程,所需要的资金量也是极大的。因此,要想保证水利水电工程的顺利进行,就必须做好前期工作经费的工作,从而保证水利水电工程资金的到位。水利水电工程不到位的现象尤其在财政比较困难的城市或乡镇地区存在。所以,水利水电工程的建设单位在前期工作中,要积极的向上级单位进行申请,并且通过银行借贷等多种方法进行解决。
1.2建设单位应全过程介入设计工作
在我国许多水利水电建设单位中,普遍存在着建设单位不全程投入设计过程的现象。在实际的水利水电设计中,建设单位一般会将项目设计交给方后,就不予管理。这种现象的存在严重的影响了水利水电工程设计的质量。同时,建设单位不全程投入,还会使得所设计出来的设计方案不符合建设单位建设的思想,所以,无论是重新设计,还是继续使用改变了设计思路的方案,都不利于水利水电工程的建设和发展。
1.3实行设计招标和设计监理制度
除了以上两方面的方法外,实行设计招标和设计监理制度也是十分重要的一项举措,并且这一举措要在建设单位对项目进行设计时,就应该进行。实行设计招标和设计监理制度可以在很大程度上提高建筑质量,同时还能在一定程度上加快项目设计的速度。总之,实行设计招标和设计监理制度是建设单位做好前期工作的一个重要组成部分。
2保护环境是现代水利水电工程施工技术的一个重要组成部分
在传统的水利水电施工技术中,由于施工的方法和手段,在施工的过程中总会对环境造成一定的污染。而在现代水利水电工程施工技术中,就要严格的对这一点进行控制。也就是说,在保护环境的前提下,进行施工,并且要经过严格的监督,从而使得施工的过程中,尽量减少或不对环境造成污染。
2水利水电工程施工技术研究
本文结合宣威市达开水电站实例,具体对水利水电工程的施工技术进行分析研究。宣威市达开水电站处于云南省宣威市东部的革香河下游地段,属于革香河梯级规划中的第三级水电站,上游与已建成发电的黄鹰洞水电站相衔接。达开水电站为混合式开发,电站所在的革香河为区内最低排汇基准面,坝型为黏土心墙堆石坝,最大坝高27.3m。水库正常蓄水位1592.5m,相应库容534.44×104m3,装机容量60MW,确保出力9.1MW,年平均发电量2.5517×108kW•h。另外,宣威市达开水电站的工程规模为中型,工程等别为Ⅲ,其主要建筑物有黏土心墙堆石坝、溢洪道、引水隧洞、调压井等等相关的内容,因此对于宣威市达开水电站的施工技术可以从以下方面进行操作。
2.1预应力锚固技术预应力锚固技术在当前水利建筑工程技术中应用非常普遍,通常情况下可以分为以下几种类型:一个是混凝土预应力拉锚,另外一种是预应力岩锚。该技术不仅可以运用在工程总体结构的加固和日常维护上,同时在一些全新修建的工程方面也具有显著的优势。在具体的水利水电工程的施工过程中,运用预应力锚固技术,通常是利用其传输预应力的作用来减少和缓解施工区域的受力荷载,避免发生损坏,裂缝等其他一些不利情形,然后再利用GPS技术,能够按照项目的设计标准,实现对锚固施工的区域方向以及深度等方面的良好把握,其目的在于向建筑结构以及基岩增加预压应力,这可以有效地提高一些受力条件,加强结构稳固性的作用。在具体设计预应力锚固的阶段中,应该还要需要强调:不同水利水电工程的坝型有一定的程度的区别,因此相对于施工强度以及稳定性的标准也存在差异,所以导致其强度的分析方法也大有不同。为了保障基础结构施工的合理安全性,同时与上部结构相吻合,能够根据上部结构的规格,类型以及具体的设计标准等方面的内容,来选择对应的规定、标准。同时预应力锚固的施工角度,对于锚固的荷载、锚杆的数量也存在较大的干扰。所以,必须要全面系统的考量锚固施工的要求同具体施工场地条件来选取角度。
2.2坝体填筑技术通常在水利水电工程的建设中,对于坝体的填筑工作最重点的方面是坝面的流程化作业。从宣威市达开水电站的实际地区以及地质情况看,可以使用这种方法。因为这种手段不但会充分的考量坝体的最大面积,同时还能确保大型机器设备可以安全进入施工现场进行操作。在具体的施工过程中,可以将大型机器设备的施工条件作为主要的标准和要求,将宽度尽量扩大,以期确保可以充分的满足大型机器设备的作业。对于坝体的浇筑,必须从实际的施工环境以及条件入手,按照填筑条件,地区气候等不同方面的条件,来明确坝体填筑的具体程序。因为在一些特殊的季节进行施工过程中,必须全面控制作业时间,最大程度地降低外部因素带来的影响。
3水利水电工程施工中的管理措施
从宣威市达开水电站的实际施工条件和环境来看,主要可以从以下方面提出一些针对性的管理措施和手段。
3.1施工质量的监督在水利水电工程施工之前,必须安排专门的技术人才进行勘察,并对测量的结果逐步进行检查,从而确保项目开展过程的安全可靠性。依据水利水电工程的标准以及设计具体要求,从施工人员自身的水平入手,从中找到一些安全隐患和漏洞,进而制定详细可靠的治理方法。对于施工的建筑材料,在进入施工现场之前,必须经过严格的检查,同时建筑原材料应该具备质量合格证书、使用说明书等相关的内容。一旦发现任何不合格品,一律不能进入施工现场。在具体的施工过程中,必须严格的落实与执行技术责任制,在明确一道工序质量合格之后,在管理人员以及工程监理工程师协同检验之后,才能够再开展下道工序的施工工作,如果验收没有达到相关的标准的话,都需要返工重新施工或整改处理,直到符合相关的验收标准和要求。
3.2施工进度的监督在水利水电工程的实践施工过程中,应该要严格的按照工程项目的具体工期规划,从水利工程项目的技术条件、施工能力等多方面进行综合考量,预期安排和制定详细的施工工期计划。另外,按期对施工的进度以及结果进行考核,对比已经制定的规划安排,一旦发现任何问题和情况,需要及时找出问题的根源所在,有效地解决它,同时按照实际的工程进度作出相应的调整和安排。
3.3施工费用成本的监督水利水电工程作为大型的基础设施建设,其总体的成本费用必然非常庞大。因此需要对其进行有效的成本管理。一般情况下,可以从人力资源以及物资资源等方面着手分析。在实际的施工过程中,对于所有牵涉工程的物资采购,都必须要做好充分的调查,研究市场价格,对比不同的商家报价,从中选择综合实力较强,质量可靠,价格实惠的商家进行合作。另外,在物资的使用过程中,必须全面地考虑不同施工程序以及施工人员的需求,科学合理安排严格的标准和要求,防止出现严重的浪费和一些其他不良情况。
3.4施工安全的监督在水利水电工程的具体施工中,应该要强化对于施工安全的投入成本,采购一批质量合格、性能齐全的安全防护设备。另外,还要按期进行安全宣传教育方面的活动,以期加深施工人员的安全意识。同时,在施工条件非常危险的地域应该设置专门的警示装置和标志牌,在进行一些危险系数较大的施工活动中,应该配置相关的安全防护设备,这在很大程度上可以避免不必要的安全事故的出现。
2控制地基与基础的强度
对于水利水电工程的基础施工,地基和基础的强度一定要满足建筑的施工要求,在承受建筑物上的全部结构荷载的情况下,还必须满足稳定性的要求,这就要求地基和基础的工作面要足够大。此外,基础还应该具有耐久的特性,因为水利水电工程是一项长期使用的工程,为延长工程的使用寿命,地基和基础一定要牢固耐用。因为地基的建筑特点是埋于地下的,因此,对于其防潮性和耐侵蚀性也有一定的要求。为了避免建筑物的开裂、倾斜或者标高变化,还要对地基变形值进行控制,使其在允许的范围之内。
3水利水电不良地基处理技术
有些地基存在着天然的性能缺陷,也就是所说的不良地基。这一类地基稳定性差,无法满足水利水电工程的要求。
3.1可液化土层的处理
对于可液化土层的处理,需要将其清除,替换为具有较高强度和良好的防渗性能的材料,也可以进行振冲挤密或分层振动压实等。可液化土层对于地基的危害在于,其在静力或振动力的作用下,会导致孔隙水压力上升,抗剪强度突然消失,进而引起地基下沉、产生滑移,失去稳定性。对于建筑物来说,地基的稳定性是至关重要的,一旦地基失稳,就会给建筑物带来极大的安全危机。
3.2软土地基的处理
我国幅员辽阔,各地区的土质特征各有不同,东南沿海地区的土质以软土为主,这对于水利水电工程的建设来说是非常不利的。软土地基的存在引起不对称沉降的发生,进而导致水利水电建筑产生裂缝和渗漏,这些无疑都会对工程的质量造成极大的危害。通过长期的学习和实践,我国在水利水电施工方面已经掌握了丰富的理论知识和实践经验,对于软土地基的处理技术也逐渐发展和日趋完善。有很多成熟有效的方法已经被应用到软土地基的改造中去,并取得了很好的效果,需要注意的是,需要结合各地的实际条件和工程要求,科学合理地选择适当的方法。淤泥地基是一种较为普遍的地质结构,通常采用水泥搅拌桩基础的方式进行处理。
(1)排水固结法。这种方法不仅能够保持淤泥软土地基的稳定性,而且也能防止淤泥软粘土地基沉降现象的发生,有加压系统和排水系统两个组成部分。
(2)换土法。这种方法顾名思义就是把不能满足要求的土进行替换,通常在淤土层的厚度不太厚时采用。
(3)强夯法。该法将80kN的夯锤起吊到至6-60m处,夯锤作自由落体运动,势能转化为动能,作用在软土上,从而将软土夯实,主要应用与河流冲积、滨海沉积层等,可以获得非常令人满意的效果。
(4)旋喷法。此种方法通过旋喷机具把带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度,然后进行提升,使得水泥固化浆液与土体在高压下混合,进而渐渐凝固并最终硬化,结成桩子,从而使地基防渗性能提高。
(5)振冲法。振冲法主要采用振冲器对混凝土进行振冲,利用振动和冲击荷载的作用对土层进行分层振实或夯实,以加固地基。
(6)土工合成材料加筋加固法。这是一种通过将荷载平摊于地基,从而使得地基的承载能力获得提高的有效方法。这种方法,需要将土工合成材料平铺于地基表面,对于可能发生的塑性剪切破坏,在某种程度上可以进行抑制,减轻破坏的程度,阻止破坏的进一步扩大,进而实现提高地基承载能力的目的。
(7)灌浆法。灌浆法主要是将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材进行液化,而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位,从而达到加固淤泥软土地基的效果。
(8)硅化加固法。这种加固方法来源于对于电渗原理以及电动硅化法的充分利用。通常采用轮换等操作手段,通过使用网状的带孔眼的注浆管,在土中注入硅酸钠溶液和氯化钙溶液。融入土中的溶液经过特定的化学反应,能够生成一种胶凝物质,这种胶凝物质不仅可以提高土颗粒之间的连接性,还能够有效提高土体力学的强度。硅化加固法还可以活化土颗粒的表面,同样起到对土体进行加固的效果。
(9)加筋法。加筋法是为了减少整体变形,并且同时达到增强整体稳定的性能的目的。将抗拉能力强的土工合成材料埋置于土层中,土颗粒与拉筋之间产生摩擦力,使土与加筋材料形成一个完整的整体,从而提高地基强度。
(10)桩基法。如果淤土较厚,含水率较高,孔隙也比较大,大面积的深处理比较困难,可采用打桩法进行加固处理。
模板能够很好保证混凝土的上升运动,是整个施工技术中不可或缺的一个重要环节,与碾压坝施工技术有着直接的关系。不同的模板会对混凝土结构产生不一样的影响,因此在施工期间一定要根据实际需要来选择和使用模板。碾压坝施工工艺中使用的双向调节模板相比较传统的全悬臂钢模板以及上升式模板更加方便,这种模板能够解决堤坝形状复杂和坡度较大的问题,在水利水电工程中使用这种模板能够很大程度提高上施工的速度,给堤坝后期的建设工作创造有利的条件。选择合适的模板之后,需要进行模板的安装工作。模板的规格和大小都要符合设计的要求,正式开始模板安装工作之前要检查模板的尺寸是否符合要求。模板的拆卸也是施工中很重要的一个环节,拆卸的过程中要减少对模板和堤坝的损害,现场的施工人员要观察混凝土结构的位移情况。
1.2灌浆施工
水利水电碾压坝施工工艺中要进行多次灌浆,碾压过程中需要对堤坝结构灌浆提高结构的稳定性和坚固性。混凝土结构在凝固阶段会因为外力的影响出现裂缝,堤坝的内部结构遭到破坏,针对出现裂缝的结构需要再次灌浆,待堤坝结构稳定之后可以结束灌浆工作。
1.3原材料的选择
混凝土材料是水利水电碾压坝施工的基础和前提,材料的质量直接决定了施工的质量,因此在施工之前一定要选择恰当的原材料。由于水利水电堤坝结构本身的特殊性,水泥与石灰的比例要符合设计的标准,材料之间的配置出现偏差,会降低混凝土材料的强度和刚度。配置好材料之后需要通过捣鼓作用来提高材料与材料之间的密实性。混凝土材料在碾压坝施工中占据很大的比例,在堤坝表面以及岩面的垫层都需要用到混凝土,因此混凝土材料的选择和使用都要符合设计标准和施工要求。
1.4创新成缝施工方法
水利水电碾压坝施工中一般会采用预埋分缝板、切成缝以及诱导成缝法,这些处理方法能够很好达到施工效果,但是很容易受到外界环境的影响,存在不同程度的问题。为了更加地保证施工的质量和效率,将诱导成缝法与混凝土预设结合在一起,这种施工方式相比较之前的几种方式更加方便,在保证施工质量的同时还能减少施工时间。
1.5上升碾压施工与分摊碾压施工
上升碾压施工简单地说就是通过上升运动来提高混凝土浇筑的高度,以此来提高堤坝的坚硬程度,但是采用这种碾压方式时需要注意上升期间混凝土的温度变化以及模板的移动等问题,要保证碾压坝施工工业的顺利实施。分摊碾压施工会利用推土机完成碾压工作,一般会采用串联和叠加的方式来实现分摊,对堤坝进行均匀地碾压,这种方式能够有效避免出现混凝土骨料分离的情况,在碾压的过程中一旦出现骨料分离的情况,施工人员要及时补充。
2碾压坝施工工艺的发展方向
随着研究的不断深入,水利水电碾压坝施工工艺有利很大的进步,应用的范围也在不断扩大。但是施工中的天气变化,地质环境以及技术等等因素都会影响碾压的质量,因此在今后的应用中需要注意以下几个问题的处理。(1)裂缝混凝土结构会受到各方面条件的影响,裂缝产生的原因也多种多样,分析温度变化、风速以及空气湿度等因素,针对裂缝的实际情况找出成因,分析研究裂缝变化的规律,然后制定相应的解决方案,避免出现更严重的质量问题。(2)施工问题的防范不同的地区不同的气候会决定碾压坝施工工艺的使用,如何减少自然环境对施工质量的影响是首要解决的问题。混凝土施工对于温度和湿度有很高的要求,过低或者过高的温度都很可能产生裂缝,空气湿度较小以及独特的地质环境的条件下,需要保证混凝土的混合比例以及性能,为施工工艺的实施奠定基础。冬季环境不太适合混凝土工程的实施,但是为了实现碾压坝施工工艺的更好发展,在未来需要重视这方面的研究,在恶劣的自然条件下保证混凝土结构的稳定性和安全性。(3)仿真技术的研究与应用随着计算机技术的完善和发展,在项目施工中的应用也越来越多。施工技术在正式投入使用之前可以利用计算机技术的优势来进行模拟实验,通过计算机系统模拟出不同的施工场地,添加不同的外力因素,检验施工技术的实际功效。仿真技术能够预测出施工期间可以出现的问题,并针对这些问题制定相应的解决措施,在实验中不断提高施工技术的作用。在人们生活水平不断提高的条件下,对于电力的需求也在逐渐增加,加强仿真技术的研究和应用是水利水电碾压坝施工工艺必然的发展趋势。
首先,签订合同之前,施工单位必须对项目合同进行立项,按照行业标准编订招标文件和施工计划,并认真核对文件中的条款是否符合公平公正、技术合理和整体规划的要求。其次,严格控制合同签订流程,合同双方对合同内容进行仔细查看后,在有关监督部门的公证下,自愿签订合同条款。最后,双方在履行合约的过程中,必须严格按照合同条款履行义务,保证项目施工安全、施工质量、施工成本、施工现场、施工进度等符合合约规定。在施工过程中出现设计变更等问题,必须依靠相关的合同条款进行协商资金赔付问题。工程结束或合同到期使,双方按照合同规定进行结算,不得出现拖款、欠款现象。
1.2成本管理分析
项目成本管理主要通过调节成本决策、预测、核算、控制、以及成本分析、审核等环节,在保证施工工期和质量的基础上,减少施工开支,最大限度地降低生产成本的活动。成本预测和决策的实质是在项目施工前进行预算和核算的过程,通过准确评定施工的消耗成本,选择恰当的施工工序和施工材料,达到节约成本的目的。成本核算是成本考核和分析的依据,是进行工程施工管理的基础。成本控制是施工过程中的技术工作,也是保证施工顺利进行的前提,它不仅要求项目相关人员依照工作方案进行施工,而且还强调对建设过程中的各种费用进行控制和监督,及时纠正施工偏差,以顺利实现成本预算的目标。成本分析主要按照财务核算信息为参考,对资金使用过程中出现的问题进行及时处理。成本核算是项目竣工验收后对整个施工过程中的开支与预算相比较,从而对成本管理工作有效评估,减少计算误差给企业带来的损失。
1.3进度管理分析
施工进度是水利水电项目管理的重要构成要素,它不仅能够保证工期的顺利兑现,而且可以提高施工单位的工作效率,增强行业竞争力。工程测量和定位、设备配置和维护、报告材料检验和进场等工作需要在项目动工之前完成,以保证施工过程顺利进行;明确工程管理人员的职责范围,保证施工过程中的相互配合,实行岗位职责制,保证施工安全;在施工结束时,做好项目结算工作,确保竣工验收顺利进行;在施工过程中要注意运用现代化施工技术,提高工作效率,缩短工时,提高施工质量。
1.4现场管理分析
现场管理是施工管理的重要工作程序,通过现场勘查能够及时发现问题,降低单位损失。现场负责人主要从以下方面对相关施工主体进行管理:制定施工制度,要求施工人员遵守规章制度,按规定生产;改善施工操作方法,采用先进设备,提高生产效率;注意施工卫生,减少施工现场脏乱现象,为工人创造良好的施工条件;定期培训,提高施工人员的安全意识,规范施工行为,要求工人严格按照规定进行生产;做好施工环境监测、环境整改、医疗急救、职业病预防等施工现场的环境管理工作,保证施工现场安全。
1.5质量管理分析
质量是水利水电工程有效性的衡量标准,也是工程成败的决定因素。施工管理人员必须把好质量关,对每个施工进行严格控制。选择施工材料和设备时,需要检查产品的生产日期,同时对其使用说明进行仔细研究,确保产品的能够正常使用。施工监理单位在工程开工前要对水利水电项目进行放样和测量,要求施工单位及时整改项目中存在的问题,消除工程现场高程、尺寸和坡度障碍,并对提出的问题进行审查和验收。加强对施工过程的控制,联合相关部门,建立质量监管体系,促进施工作业安全有序开展。工程竣工后,施工管理人员必须对组织方案、施工图纸、技术文件、质量检测报告等施工资料进行整理、审查,确保工程资料的完整性。
2提高施工管理水平的途径
2.1加强施工领导
成立各级水利建设领导小组,对水利水电施工过程进行有效的领导。施工企业要全力配合相关政府部门的工作,严格按照行业技术要求和规范进行施工。建立企业内部的监督部门,实行安全生产终身责任制,调动施工人员工作积极性,转变他们的工作态度,从根本上改善施工质量。
2.2加强施工质量管理
质量问题贯穿着整个施工过程,项目承接单位要始终将质量安全放在施工建设的首要位置。水利水电工程不同于其他工程,它关系到多方利益,甚至影响到国民经济的发展和社会的安定,施工单位应从制度、监管、组织等多个方面确保工程质量。
2.3制定完善的工程管理制度体系
工程管理制度体系有多个制度分支组成,包括岗位制度、监督制度、资产管理制度、绩效考核制度等。施工岗位制度是能够规范施工人员的生产行为,提高他们的安全意识;健全的检查监督制度是施工质量的保证;公有资产管理制度是防止国家资产流失的重要保障;绩效考核制度是提高施工人员工作积极性的有效方法。
(2)水利水电工程的施工地点多处在偏远地区,这些地区地形复杂、交通不便,加大了施工材料在采购、运输等环节的难度,对施工成本的影响巨大。
(3)水利水电工程的施工过程涉及多个项目,各项目又涵盖多个工种,各工种又有其独特的施工方式,因此,要完成这种复杂的施工体系就要严格遵照工程方案进行。
(4)水利水电工程的复杂体系决定了其对施工设备和施工人员的大量需求,面对高强度、长工期、多设备、多人员的具体施工,管理尤为重要。
(5)水利水电工程中避免不了要用到爆破、开凿等特殊的施工方式,在此过程中存在很多安全隐患,对施工安全提出了刻不容缓的要求。
2水利水电项目的环境保护体系构成
我国环境保护的相关法律、法规对水利水电工程建设提出了严格的要求,为保证整个项目对环境保护工作的认识和具体实施,广大施工单位都会构建一个环境保护体系,该体系由项目经理领导、生产经理实施管理、各部门共同参与。管理部根据相应的环境保护方案和措施,应对各种涉及环境保护的技术问题,并实施和监督其他部门的环境保护工作,最大限度的减少对环境的破坏;安全部负责监督各部门在环境保护工作上的具体实施,如果发现问题要及时阻止和纠正,制止一切污染环境的施工行为;其他部门依照具体情况开展有关环境保护的宣传、培训及考核工作,做好每一位员工的环境保护教育工作。
3水利水电项目的生态影响分析
(1)水质。水利水电项目的施工是利用水资源的过程,同时对水质产生的影响也是重大的,其影响因素可以概括成以下几个方面:施工过程产生的废污水被随意排放;丢弃在工地周围的悬浮物、固体废弃物及生活垃圾;流失到土壤中的粉状悬浮物;施工人员产生的生活废水、垃圾造成的污染;水下生物的肆意生长带来的水体富营养化。
(2)空气质量。水利水电项目在施工的过程中几乎每一个环节都对空气质量产生一定的影响,不仅不利于当地局面呼吸到新鲜的空气,同时也不利于农作物的生长,降低了农副产品的经济收入。水利水电项目对空气质量的影响究其原因,主要有以下几点:施工机械排放的尾气;施工程序产生的灰尘;车辆行驶导致的扬尘;材料运送散发的尘土。
(3)生态。水利水电项目的施工除了对水质和空气质量有破坏作用,还会对整个生态系统起到潜移默化的影响。从土壤的角度分析,下游的平原由于养料供给不足而趋向沼泽化、潜育化和盐渍化;从植物的角度分析,水库的浸没吞噬了大量植被,森林面积变小;从动物角度分析,植被面积的缩小威胁着动物的食物来源,也让动物没有了栖息之地,物种的繁衍堪忧。
4水利水电项目的施工环境保护策略
面对水利水电项目在施工过程中带来的环境保护问题,行之有效的环境保护策略显得尤为关键,下面提出四点策略:
(1)控制噪声。要降低水利水电项目在施工中产生的噪声,首先要在设备的选用上下手,选择其噪声指标符合国家标准的车辆和机械,其次做好机械设备的日常维护和保养工作,使施工过程中给附近居民带来的噪声污染降到最小,最后在进行露天作业时候,切记要设置隔声屏障或隔声间,以减小施工噪声。
(2)谨慎施工。在进行水利水电项目施工的过程中,兼顾植物生长和动物成长也是有章可循的,这就要求施工人员提高意识,谨慎行事,预防施工对生态环境造成的负面影响。例如,在筑造水坝的时候可以施工与治理同时进行,开展修护坡,种草皮等防护工作。
(3)提倡环境保护。在水利水电项目施工的全过程保护环境,就要不间断地进行环境保护宣传,持续的进行环境保护教育,巩固全体施工人员的环境保护意识。在开展设计、施工、调度、运行等方面工作时,工程人员要充分考虑生态与环境的基本要求,水电企业不但要取得最佳的社会效益和经济效益,而且要获得良好的环境效益。因此,增强生态环境保护意识,需要加强生态保护法规,做好知识宣传工作,从根本上提高水电工程建设中环境保护的公众参与度。
(4)加强管理。水利水电工程的环保工作始于个人,重在管理。管理者要统筹兼顾社会、环境和经济效益。比如施工用水的时候,首先需要满足生活用水,然后兼顾其他用水。在满足人们生活用水的前提条件下,主要以生态效益为目标,并在此基础上展开生态调度工作,为河道留有一定的生态水量,同时要兼顾灌溉、发电、航运等的用水需求,严格按照水电工程环境影响报告书和环境保护设计的基本要求,再加上调度运行的基本需要,合理拟定环境监测计划,并进行实时监测,更好地为水电工程调度运行服务。
二水利水电工程中的混凝土施工技术分析
1混凝土配合比例优化技术
混凝土的配合比例是影响混凝土施工质量的主要因素,在水利水电混凝土施工过程中,要根据混凝土配合比标准和工程相关设计要求,对混凝土配合比例进行优化。首先,要保证混凝土整体质量和品质达到相关标准,并且在这个前提下,尽可能的降低混凝土的水热化。其次,要根据工程的实际施工情况,在保证混凝土施工和易性的前提下,采取合理的措施尽可能的保证混凝土施工对和易性的要求,例如对砂的使用量进行控制,能够有效地防止混凝土变形。另外,可以根据实际情况合理的降低混凝土配比中水的用量,进而对混凝土的凝固性进行合理的控制。
2混凝土施工作业相关技术
首先,要在施工开始之前对水利水电工程中的混凝土施工的相关参数进行计算,例如混凝土的温度、收缩应力等,并且按照水利水电工程的设计要求对混凝土的升温最高值、混凝土内部和外部之间的温差以及混凝土降温的速率等进行计算,进而能够将混凝土控制进行量化。其次,在混凝土浇筑环节,要根据实际情况选择合适的浇筑方式,一般水利水电工程中的浇筑方式有两种,一种是分层浇筑方式,一种是推移连续浇筑方式。在浇筑施工过程中,一定要控制好混凝土浇筑的时间间隔,不能太长也不能太短,要保证浇筑的连续性。最后在混凝土模版的施工过程中,要对模版的刚度和稳定性都进行科学的、认真的计算,同时要做好相应的养护工作实施方案,要在确保混凝土达到足够的刚度和强度之后在进行拆除施工。
3混凝土施工中的养护技术
水利水电工程中的混凝土施工技术养护要综合考虑到混凝土施工的性能、特点以及水利水电工程的特点,要在保温和保湿的双重标准下对混凝土进行养护。一般情况下,采用麻袋或者是塑料薄膜对混凝土施工面进行覆盖是比较常用的混凝土养护保温措施,有的时候也会搭建挡风、遮阳保温棚的方式对混凝土进行养护,这种方法与前者相比,相对要耗费比较大的成本,因此,通常还是采用麻袋和塑料薄膜覆盖的方法对混凝土进行养护。
三水利水电工程中混凝土施工质量的控制要点
1规范混凝土原材料控制和管理
首先,要根据国家建筑材料的相关标准选购混凝土施工材料,要控制好混凝土骨料的大小,实现骨料与水泥的有效结合。要杜绝因个人私利或者是企业恶意竞争造成的材料不达标问题,要保证混凝土骨料的级配以及水泥的品质达到工程设计的相关要求。其次,要加强混凝土施工现场的材料管理工作,相关技术人员一定要对进入到现场的混凝土材料进行认真细致的审核,并且要做好材料实际用量的统计和记录工作,要在保证水利水电工程混凝土施工质量的前提下,将施工用料降到最低,进而降低工程成本,保证工程的经济效益。
2规范水利水电工程混凝土施工工艺
混凝土施工工艺控制是控制混凝土施工质量的有效措施。首先,要对混凝土的配合比例进行严格的控制和管理,混凝土施工设计人员要深入到水利水电工程的施工现场进行深入的调查,针对工程的实际情况,科学、合理的对混凝土配合比例进行设计。其次,要根据水利水电工程的地理位置、施工地质条件、施工环境等因素采取适合的混凝土浇筑技术,并且要加大对混凝土施工温度的控制。一般来说,28℃是混凝土施工温度的临界点。另外,一定要严格按照相关规定对混凝土进行振捣,要保证钢筋和模块之间的紧密结合,并在浇筑完成之后采取持续洒水的方式对混凝土进行养护,加强养护措施。
3重视水利水电工程施工现场环境的分析预测
在施工开始前,要对水利水电工程的施工现场环境进行分析预测,并制定相关的预防措施,尽可能的降低环境因素对混凝土施工产生的不利影响。一旦因环境问题,如温度过高并且持续时间长、湿度过大或者是连续降水等等,要及时的采取应对措施,将破坏度尽可能的维持在能够承受的范围内。并且要注意经验总结,当出现类似问题的时候能够做到有的放矢。