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2混凝土施工技术的应用现状
2.1大坝的分缝分块技术经过从业人员的不懈努力及创新,近年来混凝土施工技术的水平也得到了较大水平的提高。以大坝的施工技术为例,由于现在的大坝主体都采用混凝土浇筑,导致大坝不能一次性完成,促使了分缝分块浇筑技术的产生。将混凝土坝用纵、横缝和施工缝分成坝块和坝段,分层进行浇筑,进而实现了施工过程中的温度控制,同时提高了施工效率,保证了施工质量。比如位于云南省丽江市境内的金安桥大坝,就是运用了分缝分块技术,使得温度应力明显降低,同时也减小了坝体出现裂缝的可能性,保证了工程的质量和安全性。
2.2大坝的接缝灌浆技术接缝灌浆技术一般使用水溶性胶凝材料,利用混凝土浆液输送技术将浆液关注到施工缝隙中进行填充处理,将各坝段连接成为一个整体,对大坝横缝的接缝灌浆技术通过对灌浆材料与原有的混凝土界面进行固化反应,保证了混凝土拱坝、纵缝和有其他整体性要求的大坝的完整性,该技术有效提高了坝体的防渗效果,提升了工程的安全性能,减少了竣工后的工程维护费用。比如在三峡大坝的施工过程中,就采用了单比级灌浆技术,极大提高了坝体防渗能力。
2.3堆石混凝土技术的应用由清华大学于2003年创新发明的堆石混凝土技术近些年来在水利水电工程中也得到了广泛应用,将粒径不小于30cm的块石堆满仓面,然后利用自密实混凝土的流动性和抗分离性最大限度的降低了水泥用量和水化热,提高了施工过程中的机械化程度,有效的降低了施工投入,同时简化了施工程序,使得工程质量更加便于控制。从2003年该项技术诞生到现在,已经在山东蒙山水库、山西恒山水库等水利工程中得到了应用,体现了该项技术的优势
3混凝土施工技术的缺陷及改进措施
在前文中已经指出,在进行混凝土施工前必须充分考虑施工地域的具体情况,对于不同的水利水电工程构造,都有一系列与之对应的设计标准。因此在设计过程中施工单位要合理地调整混凝土各成分的配比,严格控制用水量,以期竣工后的工程能够适应其所处环境,确保工程的抗震、抗冻、防渗等方面符合要求,保证工程质量和安全性,避免安全事故的发生。在特殊时期,比如汛期和气温较低时期,要加大对工程的巡防力度,对工程的关键设施和易受冲击位置进行实时监测,确保工程在任何时期都能安全、平稳地运行。对我国近些年来发生的水利水电工程事故进行分析,不难发现很多中小型工程都存在混凝土设计强度普遍偏低的现象,这与作业流程方式不科学有很大关系。为了控制成本,目前很多中小型水利工程的施工过程中很多环节都依靠手工操作,这就导致很大程度上无法保证施工质量满足相关标准和要求,工程的抗震、防渗等性能得不到保证,在汛期等特殊时期发生安全事故的可能性增大。现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业承担,而这些企业从自身的经济利益出发,很多会采用不合格的建筑材料,而且施工人员的专业素质也得不到保障,而且管理体系不完整,工程设计方案不科学,甚至单纯依靠施工人员的经验进行施工作业,这就极大提高了事故发生的可能性。为了防止这种现象的发生,施工单位应该避开“遇到问题靠经验”的怪圈,充分认识到保证工程质量的关键性,提高施工人员的自身素质;相关监管部门要加大监管力度,在工程的验收过程中,相关人员要有高度的责任感,深刻理解不合格工程的巨大潜在危害,对于不合格工程,要坚决对相关责任人进行处理并责令对工程进行整改甚至取缔,将事故发生的可能性扼杀在源头。
(2)无塞灌浆施工技术在水利水电工程基础建筑施工中的应用。无塞灌浆施工技术同样是水利水电工程基础建筑施工中最常见的技术之一,其原理是采用自上而下灌浆的方式,这样不仅能够进行循环的灌浆,而且不需要等待凝固就能够节能型下一道工序的施工,因此该项灌浆技术被广泛的应用在现代水利水电工程基础建筑施工中。水利水电工程基础建筑施工在采用无塞灌浆施工技术时应该注意以下几个方面:①钻孔施工,在进行钻孔施工的过程中,钻孔的长度应该控制在150cm-250cm之间,宽度应该控制在75mm左右,当钻孔施工结束之后,应该用水将孔内的残渣清除干净,当孔干燥之后进行灌浆施工;②浆液的制备,无塞灌浆施工技术采用的浆液通常是由水、粉煤灰、水泥以及外加剂等混合制成的,在进行浆液拌合施工的过程中,应该严格的控制浆液的含水量,通常状况下,浆液的含水量控制在30%左右,当浆液制成之后还应该进行养护,以此保证浆液的保水性、可泵性以及和易性;③选择注浆管,无塞灌浆施工采用的注浆管通常为无缝钢管或者钻杆,然后将内壁和注浆管之间的空隙当作回浆管,用于灌浆的循环;④灌浆施工,当准备好上述所有的工序之后进行灌装施工,将回浆管插入之后进行灌浆,然后通过回浆管进行循环灌浆;⑤提钻施工,灌浆施工采用分段施工的方式,当一段灌浆施工完成之后,应该提钻并更换钻具进行下一个灌浆段的灌浆施工,在该过程中不需要等待浆液的凝固,能够有效的缩短施工时间,同时还能够提高灌浆施工的质量,致使其被广泛的应用在水利水电工程基础建筑施工中。
(3)诱导灌浆施工技术在水利水电工程基础建筑施工中的应用。诱导灌浆施工技术同样是水利水电工程基础建筑施工最常采用的技术之一。诱导灌浆施工技术的原理表现为:在施工的过程中,根据水利水电工程基础建筑施工现场的具体状况以及相关的要求,创造条件设计不但能够挡住泥土侧压力,又能够起到防渗漏作用的灌浆帐幕工程,同时设计控制浆液流动的防护工程,这样既能够控制灌浆施工的质量,又能够有效的对水利水电基础工程进行加固,该项技术在水利水电工程基础建筑施工中得到非常广泛的应用,并且随着实践应用和发展,还开发了许多全新的诱导灌浆技术,例如电渗化学灌浆施工技术等。
二、水利水电工程基础建筑灌浆施工控制的有效措施
(1)工程费用控制措施。基础灌浆施工费用控制的最终目标是做到净效益最大化,尽可能的降低是灌浆施工和其他工序的费用,同时尽可能的降低负效益。因此,应该根据施工现场的具体状况以及自然规律,综合考虑施工控制工艺以及方法,对整个灌浆系统进行合理的设计,同时结合最优化原则,尽可能的减少负效益,寻找最理想的运用方法,有效的控制工程费用。
(2)环境效益控制措施。水利水电工程的环境效益控制措施应该重点考虑以下几种因素:控制生产和生活污染物、有害气体、施工飘尘、污染带等的排放,防止对地下水、环境等造成影响;控制施工机械、爆破、运输等机械的噪声,避免对周边居民造成影响;在施工的过程中应该尽可能少的破坏周边植被景观,同时还应该考虑水利水电工程建成后长期对邻近建筑以及人类健康造成的影响。
(3)质量控制措施。灌浆质量要素包括灌入能力、强度以及可塑性,质量控制目标应该根据水利水电工程的性质以及设计施工要求而定,控制措施主要表现为:首先,根据吸渗反应定理、劈裂判别定理、劈裂定向定理等制定相应的质量控制目标;其次,根据制定的质量控制目标选择合适的灌浆材料,然后预测与协调材料性质、地质条件以及施工技术三者的关系;再者,当灌浆施工结束之后的28天内,重视后期的养护工作,全面的重视施工过程的质量控制,认真的做好压水试验,试验结果表明施工质量合格之后才算过关。
1施工技术的作用和地位
水利水电的利用是社会进步的产物,它的清洁和可再生性符合时代的要求。水利水电施工的根本是施工技术,要想在面对重大繁杂的工程时游刃有余,就必须有过硬的技术作保障。因为施工技术并不简单的事一个工程,它直接和水利水电的经济效益关联,是整个水利水电建筑工程程的一个重要组成部分。在水利水电建筑工程程建筑的施工中,技术含量高且与社会紧密相连的技术的运用,才能使水利水电建筑工程程建筑真正发挥其作用。
2施工管理的作用和地位
只有资金和技术等硬件而没有管理软件的水利水电建筑是一盘散沙,缺乏纪律和指挥的工程师没有灵魂的行尸走肉,不能更好的发展和造福人类。只有合理在水利水电建筑的施工中合理的对各种设施和整个建筑工程进行管理吗,项目才能更好的进行和发挥作用,从而提高工程质量。
二施工技术分析
1混凝土外加剂的选择和运用
混凝土是水利水电建筑工程程建设中最基本的、使用率最多的建筑材料,水利水电的施工过程中,必须合理的选择适合的、适用的混凝土外加剂,不同的混凝土有不同的性质和作用,比如提高抗力学性能、改善新拌混凝土流变性质、改变色泽、改变硬度、改变变形能力等,选择好后还要准确的投入使用,满足水利电力工程建设的需要。
2预应力锚固
施工预应力锚固能给工程带来非常显著的效益,应用非常广泛。能很好的加固或者补强建筑物,同时在水利水电建筑工程程建设中具有非常大的发展潜力。这项技术,能够根据水利水电建筑工程程设计的方向、大小和锚固深度,来预先对基岩或者建筑物施加主动的预压应力,达到改善或者加固受力条件的目的。预应力锚固最大的优点就是传递拉应力,这是其他施工技术所不能完成的。
3施工导流及围堰
导流是闸坝工程建设过程中,起关键作用的一项技术,它能针对周围建设环境中水流区域所展开全面性的控制和部署。导流技术的筛选对整个工程的影响较大,要想解决好导流问题,就必须先修筑好围堰。围堰是临时性、暂时性的坝工,具有极大的灵活性。在施工中,要进行合理的选择。
三管理和技术结合
1技术管理
水利水电建筑工程程建设存在工程规模大、建设时间长、施工技术复杂、质量要求较高、工期限制严格,以及工作条件差、危险因素多的特点。对水电厂生产中的一切技术活动进行合理的管理和严密的组织,能够使科技更好地转换成生产力,进而提高企业的经济效益。提高效益的前提是安全,安全的核心是管理,管理的目标是效益。现在管理单位存在很多问题,一是诶不生产经营管理粗糙,奖励机制不够多,二是包容的传统就业制度,致使企业人员文化程度普遍不高,技术素质缺乏,缺乏应有的专业技能。
1.1加强运行管理
完善管理制度为了适应生产经营管理的需要,应根据国家的法律、法规和有关规程,并结合实际,制定相应的处理办法和规章制度,并严格执行,记录设备运行状况,杜绝不规范的操作现象出现。另外还要建立运行分析制度,即对运行中通过仪表指示、运行记录、设备巡检和操作等反应的各种问题和现象进行分析,及时发现造成问题的原因,采取相应的措施和对策来应对。
1.2加强维护检修管理和技术监督
在以质量和安全为首要考虑条件的前提下,结合本厂实际进行挖潜,开展对技术进行更新和改造的工作。恢复设备性能是下下策,改进设备性能才是最好的方法,要实现这个转变,延长检修周期,缩短检修工期,保证设备的检修质量。同时要与时俱进,不断学习新的技术,掌握新的工艺,熟悉新材料的热点和使用方法。充分利用网络计划技术,设计检修网络图,对传统的检修方法和步骤进行改革,达到高质量、短工期、低耗材、少工力的效果。使用各种科学实验方法进行技术监督,定期或者不定期的对设备进行检验和检测,掌握设备的技术状况和在使用中的变化规律。技术监督是一个比较薄弱的环节,需要进一步的加强,加强仪表、绝缘、金属和技术方面的监督。
2强化考核制度
应该强化水利水电手工中的生产和经济运行的考核。经济考核目前还没有合理的标准,因为生产过程复杂,业主和管理方式都不相同。所以需要不断的去探索出一个合理的考核标准,出发点是维护水电厂正常的生产秩序,而且运行指标还要充分体现出各项工作的成效,反映设备管理维护和利用的水平。对各部门和员工的考核指标应为岗位的工作成效,最后综合起来能更好的反映发电厂宏观的生产和经济运行管理水平。
3以人为本的安全生产
安全是保障水利水电建筑工程程建筑施工中技术管理工作顺利进行的根本,所以要建立健全安全生产组织制度,采取一系列的科学有效的措施,用合理的制度来约束人的行为,保障安全生产。制度制定好了,更要狠抓落实,使员工明白安全生产与他们的自身利益紧密相关,提高他们的安全意识。同时要注意细节,对各类大小事故认真开展调查和分析,并形成书面材料。约束靠规章制度,教育靠事故,激励靠赏罚制度,这样才能做到安全警钟长鸣,提高效益。
1.2水利工程建筑的施工技术的重要性在水利工程建筑的具体施工中,专业的技术是前提。只有技术标准、先进,才能使施工突破难点,顺利竣工。施工技术对于水利产生的效益至关重要。在整个水利工程体系中,突破简单的工程的范畴,是一个关键性的因素。只有将行业内的先进的技术和理论进行有效的结合,广泛用用于水利工程的施工过程,水利工程的作用才能真正展现出来。
1.3水利工程建筑施工技术及管理的必要性在水利工程建筑施工中,技术和管理相辅相成,密不可分。一味重视资金和技术,忽视科学制度和管理方式,就会使得整个工程缺乏一个质量保证。也就影响其社会和生活提高优质的服务。因此,在整个水利工程中,一定要注意将施工管理工作与专业技术进行有机的结合,密切配合。只有这样,才会充分发挥工程的作用,为工程质量做保障。水资源的性质就是它的环保性以及可再生性,不会对环境造成污染。为此,对它的利用需要技术上的支持与保障。因此,技术是保障工程顺利竣工的关键性因素。
2水利水电工程建筑施工技术
2.1施工导流和围堰技术施工导流都是为了对河道来水进行控制,掌控水流时段和水流流量。导流方案的选定,关系到整个工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛。事先要做出周密的设计,施工导流要根据当地的自然条件、工程特性来制定方案,所以在进行施工导流的过程中相关技术人员不仅要掌握水利水电工程知识,还要对地理知识和气象知识有一定的了解。围堰是导流工程中的临时性挡水建筑物,围堰要占用河床,水流对围堰的冲击力特别大,所以围堰一定要坚固可靠,要全面考虑结构复杂性与稳固性,减少因过水面积狭窄,水流加快,流量加大。土石围堰施工接头处理,通过扩大接触面嵌入岸坡,以延长防渗体的接触,防止集中绕渗破坏。混凝土围堰应建在岩石地基上,挡水水头高,底宽小,抗冲能力大。
2.2碾压混凝土坝施工技术碾压混凝土筑坝技术特点是使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制成混凝土,采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备,用振动碾分层压实。碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好等特点,又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。碾压混凝土坝的温控措施和表面防裂,采用低热大坝水泥、多掺粉煤灰、用冷水拌合、对骨料预冷降低浇筑温度,对于浇筑层顶面防裂,通常采用尽量缩短层间间歇的方法,在下层顶面未出现接应力前应及时覆盖新浇混凝土。
2.3先进的计算机技术随着信息技术和计算机技术的发展,水利水电工程施工中也开始利用各种计算机软件来提高技术水平比如GOS技术通过测角、测距来进行地面定位,满足测量需要。使用CAD技术来加强构图能力和减轻运算压力。使用GIS和数据库技术帮助工作人员获得精准数据,并进行数据的自动化处理。
3水利水电工程建筑施工技术及管理在实际中的应用
3.1加强技术管理,提高经济效益水利水电工程本身的特性决定了在施工过程中必须加强施工技术管理,并在施工中对发现的问题及时进行处理,因为在施工过程中难免会发生一些不安全的因素,对水利水电工程的施工带来一定的影响,所以在施工前,应认真研读施工图纸,理解设计的意图,发现图纸上的问题应及时跟设计部门能联系,保证施工时顺利进行,并对确保水利水电工程的质量起到十分重要的作用。在水利水电工程施工中通过建立科学的管理制度和组织,使组织能力、管理能力、资金供应达到最佳的状态,为了水利水电工程的开展提高技术、经济、物资支持,对提高经济效益具有十分重要的意义。
3.2建立完善的制度体系对于一个项目来说,应结合实际建立三级技术管理控制网,实行分级管理负责制,落实到人,并在施工过程中加强对技术信息的收集工作,事故处理及分析等,实行出现事故四不放过原则,定期或不定期开展技术交流活动,并认真总结各自的经验和不足,使技术管理水平在实践中得到提升。通过建立健全各项管理制度,并不断强化技术管理的重要性,以减少设备的故障率、提高设备的利用率,提高企业的生产效益,并在施工过程中加强对档案的管理工作,确保资料与实际同步,并确保资料的完整性、系统性、规范性等,认真收集和整理归类有关文书数据、鼠标等原始资料。特别是收集在施工过程三级作业时的真实数据,并进行分类归档,并建立健全文档查阅制度。
其主要是利用钻机来进行钻孔,当钻机达到要求的深度时,则利用高压泥浆泵的高压射流来对周围的土体结构进行破坏,同时再不断的将钻杆进行旋转提升,并在此过程中利用特殊喷嘴来向周围土体中高压喷射固化浆液,使其浆液与土体达到有效的固化,从而形成一定性能和正式成立的固结体,增加土体的强度和稳定性。
(2)固结体形成什么样的形状
这是与喷射流的移动方向有紧密联系的,因为在喷射过程中,通常会采用旋转、定向和摆动三种喷射方式,这样就会导致在旋喷情况下形成旋喷柱,这对于提高地基的抗剪强度,加固地基都具有良好的作用,而且可以对于地基土变形的情况有较好的改善作用,特别是当上部具有较大荷载时,具有良好的承载作用,不至于变形或是受到破坏。而利用定喷时固结体则会呈现壁状,而摆喷则会形成厚度较大的扇状,这对于地基的防渗作用都具有非常好的效果,可以有效的确保边坡的稳定性,进一步改善地基土的水力条件。
2高压喷射灌浆工艺
2.1原材料
在灌浆施工时,需要确保浆体达到良好的可泵性和保水性,所以通常都会在施工前对浆体进行必要的处理和养护,使其保持立方体的模型持续七天,然后还要对其进行抗压力度检查,确保其符合灌浆时对浆体的要求。同时在施工过程中,为了有效的避免浆体出现干缩的现象发生,则需要将矢量的膨化剂加入到浆液中,有效的改善浆体干缩情况的发生。
2.2定位技术
对喷灌位置的确定时需要利用定位技术进行,同时还要严格遵照施工图纸,对施工中各种参数进行充分的考虑,利用定位技术找准防渗墙的位置,还要错开固有的钢筋位置,并做好标记,等一切工作准备就绪后,检查后与符合标准要求,即可以进行钻孔作业。
2.3钻孔技术
在灌浆施工中,对钻孔有一定的限制。首先,不管是直孔,还是孔壁,都应该有较高的笔直性和足够的均匀度;其次,在施工中,需要有一个合理的程序,这就要求必须严格按照规范进行操作。例如灌浆流程要从前到后依次开展,需注意后一钻孔作为前一钻孔的检查孔,应借助压水实验来检查钻孔的吸水量,如果吸水量符合规定,后续孔的灌浆工作便可省去。此外,在灌浆施工开始前,需要做一些清理工作,将钻孔或裂隙中的岩粉彻底冲洗掉,以维持其干净性。常用冲击钻进行钻孔,按规定标准,钻头和钢筋的直径差应控制在5mm左右。
2.4插管
钻完孔后,按照设计好的深度将注浆管及时插入地层,此环节通常和钻孔是连在一起的,即每钻完一个孔,就须将喷射管插入,输送压缩空气,接着将浆泵打开,持续30s送浆,然后将钻杆拔出。插管时为避免喷射管的喷嘴被泥沙堵塞,可将插管和射水工作同时进行,如果压力过大,可能会出现射塌孔壁的情况,因此,水的压力尽量保持在1MPa以内。
2.5喷浆
喷浆要遵循自下而上的顺序,且需要结合土质、地下水等因素综合考虑,对喷浆的流量、压力及提升速度进行适当调整。有时需进行二次喷射,即在上次喷射形成的浆土混合物上进行喷射,喷射流遇到的阻力比上次喷射要小,二次喷射有利于增加固体的直径。喷浆完成后,对套筒、拉杆等进行清洗,以便下次使用。
2.6检查
灌浆工作结束后,要做的就是检查工作,必须对施工质量做一个严格且全面的检查,而且大概要维持一个月左右。比如说检验灌浆区的钻孔,就要做好压水实验,通过对岩心胶的观察来确定其施工质量是否符合规定要求。
3水利工程高压喷射灌浆施工中质量控制
3.1位置
首先必须按照指定的设计要求来布设防渗墙。那么,墙的厚度要和设计的要求一样,子距一般为2.0m、有效半径和摆角分别是1.8m和15°,另外,升速度一般为10cm/min。喷嘴型号为2mm,气嘴7mm,水压为29.4~34.3MPa,空气压735kPa。
3.2测压管的四周必须要用黄沙来做漏层
规定管口为2英寸的PVC管,管底1.1m高为透水部分,外用400g/m2土工布包裹。
3.3在水泥的使用材料上必须要经过严格的质量控制
需要专业的人员进行现场取样后特意地送往检测部门在进行检验复试,那么,需要往水泥材料里添加外用剂的时候,也必须经过试验后才能明确要掺进的量度。
3.4钻孔在经过严格的检验之后才能进行孔内和缝面冲洗
将孔口敞开用风和水一次进行清洗,将风(水)管插入孔底,风(水)反复冲洗,直至回清水后即可结束。
3.5灌浆
由于裂缝两边的混凝土在灌浆压力的作用之下会产生有害的变形,在进行灌浆施工时应布置好一起对裂缝进行监测,另外,在施工灌浆技术时的工序应保持先浅到深、一侧向另外一侧、右下至上来进行,另外,在灌浆施工结束的标准是单孔吸浆率趋于零之后,灌注20~30min,想要防止因为窜孔而破坏喷射注浆的固结体,就必须要分序进行喷射施工工艺。
施工技术方案管理是技术管理最为重要的职责,贯穿于工程建设的全过程。
(1)带着问题踏勘现场。在技术方案研究和制定过程中,要从现场地形地貌、临建规划布置、实施手段及方法、安全及环保,甚至永久结构物设计布置等多个角度,由技术、机械设备和测量等不同专业技术人员带着不同的问题,反复多次踏勘现场,通过深入了解和研究现场情况,制定切合实际的技术方案。
(2)提前开展技术方案研究。对N-J工程建设而言,在人员、机械设备和物资材料等方面有很大的比例来自巴基斯坦国外,国外人员进场以及进口机械设备、物资材料周期长;实施阶段需补充地质勘探;私有化的土地征地工作困难等。受这些因素制约,对分项工程来说,必须提前开展施工技术方案的研究和制定工作,一般需提前1a左右时间。
(3)汲取国外先进的技术和管理经验。N-J工程施工技术难度极大,其咨询公司(NJC)中层以上的技术、管理人员主要来自美国、挪威等西方发达国家,并有部分是学者或专家,他们有着丰富和先进的水电技术知识和管理经验,为承包商学习知识和积累经验提供了不可多得的平台和机遇。一方面与工程师保持良好的工作关系,如多参与双方的会议,积极主动与工程师沟通,遇到工程问题多请教,多倾听工程师的意见和看法等。另一方面在工作之余,在不违背原则的情况下,真心地把工程师当作自己的朋友看待,多参与双方的互动和交流,可以了解很多国际上先进的水电技术知识和管理经验。如N-J工程的400m级深竖井施工采用移动式门机载物提升、引水洞TBM掘进段采用风险管理模式等,都是受到工程师的启发、为我所用的结果。
(4)技术方案的优化和调整。国际工程的施工技术方案要求更精细,尽可能地考虑到施工各个环节和细节,对可能存在的风险要制定应对措施。承包商对施工技术方案优化工作责无旁贷,但应该是适度和合理的。一个成熟的施工技术方案,还应该从节约业主投资和降低承包商施工成本等角度,结合多方(包括工程师)的合理化建议和意见,根据现场实际对方案进行优化和调整。
(5)邀请工程师参与技术方案讨论和交底。对一些重要的技术方案讨论和交底,主动邀请工程师参与,可起到一举三得的效果:首先,让工程师看到承包商的言行一致,增进其对承包商的信任度;其次,对现场工程师而言,也是技术交底,更便于他们对施工现场实施监督和管理;再次,也可让承包商的现场施工人员及早了解到工程师对现场施工的要求和看法,预防施工中可能产生的偏差。
(6)严格执行批准的技术方案。技术方案一旦得到工程师的认可和批准,现场施工时就要严格遵守和执行,如果确实需要进一步地优化或调整,必须事先与工程师沟通、协商,并以书面形式报工程师批准。
1.2施工进度计划管理
N-J工程的施工进度计划主要包括总进度计划、年度进度计划、月进度计划和日进度计划4方面内容,承包商及工程师均配有专职技术人员从事进度计划的分析、制定和更新等管理工作。
(1)总进度计划管理。N-J工程合同文件规定总进度计划需每3个月更新1次,或按工程师的指令不定期更新。总进度计划历来受到业主、工程师及承包商极其高度地重视,它涉及到承包商的履约能力,以及业主能否从按期发电中受益。另外,承包商从更新的总进度计划中,可检查施工人员、设备等资源配置能否满足工程进展需求,及时按需补充;另外,利用总进度计划中的边界条件(如征地、资金、施工图供应等问题),为变更、索赔寻求突破口,如在2011年,承包商利用更新的总进度计划,成功地取得了N-J工程304d的工期索赔。
(2)其他进度计划管理。承包商要重视的不仅是总进度计划管理,而且还要重视年度、月和日进度计划管理。N-J工程的具体做法是:将工程师批准的总进度计划完工时间提前1~2个季度,制定出承包商的内控总进度计划,将内控总进度计划逐年分解成各年度施工进度计划,以此确保总进度计划的落实;年度进度计划再按月分解成月施工进度计划,每月28日项目部召开月进度计划会议,总结本月的施工完成情况和安排下月的施工计划,对本月未完成计划的项目,具体分析原因和找出解决办法,日常工作中,由总监办和工程部负责联合检查和督促月进度计划执行情况;各分项目部根据月进度计划,每日下午召开现场碰头会,检查当日完成情况,解决现场施工问题和安排下一日的施工任务。项目部形成“以日促月、以月保年、以年保总”的良好施工氛围,提高了承包商履约能力,以确保总进度计划目标的顺利实现。
1.3施工图纸管理
(1)水电工程N-J工程由工程师提供施工图,承包商根据施工图细化和绘制车间图。提早、明确告知工程师各分项工程开工日期和供图计划非常必要,也为以后可能因工程师供图不及时导致的索赔提供依据。
(2)积极配合工程师做好详细设计前的补充勘探工作。工程师在分项工程详细设计之前,可能要作一些补充勘探工作,需要承包商积极配合,以有利于工程顺利开工。
(3)工程师来自世界多个国家,个人水平参差不齐而且流动性大,施工图设计工作缺乏连贯性、系统性。因此,工程师提供的施工图比较粗略,修改较多,甚至出现已开工部位停工待图现象。作为承包商对此必须要有充足的心理准备并提前制定应对措施,如及时主动与设计工程师沟通;要求现场工程师有一定的权限处理施工图局部修改问题;采用现场确认单形式解决施工图局部修改等。
(4)在施工图方面给工程师或业主的建议要做到慎密、周全。由于N-J工程在可行性研究阶段勘查工作不足,导致在工程建设初、中期设计变更项目多,而工程师会想方设法找理由将设计变更的责任推卸给承包商,以达到减少业主投资和降低风险的目的。为此,承包商在施工图方面的建议必须有理有据,思路清晰、慎密,结构严谨、周全,同时还要顾及各方利益,尤其是承包商的利益。
1.4变更、索赔管理
变更、索赔是技术管理的重要职责之一,主要体现在相关技术资料和信息的收集、整理上,如施工图修改,施工程序、方法被动更改,工程量大幅增减及其复核计算等。这些是变更、索赔工作非常重要的基础资料,能够为变更、索赔提供充分的、强有力的支撑。在N-J工程建设过程中,通过技术、商务和施工等专业的密切配合,多项变更、索赔取得了成功。
1.5及时跟踪现场,预防和纠正方案执行偏差
再切合实际的施工方案,受现场实际条件及施工人员素质的影响,在实施过程中,总会或多或少地存在着局部偏差,需要技术人员及时跟踪施工现场,了解和掌握技术方案执行情况,预防和坚决纠正方案执行中的人为偏差。不管是现场实际条件导致的方案局部调整,还是施工人员素质造成的方案局部偏差,都需要及时与工程师沟通,尽量避免停工或增加不必要的施工成本。
2水电工程科研管理
鉴于N-J工程规模和特殊地理位置,其多个项目的施工技术难度极大,而作为一个大型国际工程,也为科技研发提供了良好的机遇和平台。以国际工程为依托,更容易学习国际上先进的水电科技技术知识和管理经验,汲取精华,为我所用。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几个方面的工作。
(1)完善科研机构、健全科研制度。早在2009年,项目部就成立了以总经理为组长的科研领导小组,2013年又任命了技术科技总监主抓项目科研工作,并相应成立了科研所,进一步完善了N-J项目的科研组织机构,科技研发涵盖了N-J项目的各个专业。同时,从科研职责、内容、程序、奖励、激励与约束、考核、保密等角度,制定了一系列规章制度,进一步健全了科研管理规章制度。
2)遵循科研原则、制定科研预案。在科研管理方面,针对科研项目,一贯按“了解项目背景,确立科研课题;成立科研小组,发挥团队力量;联合国内机构,提升科研质量;借鉴国外经验,力争科研创新;总结科研成果,积累科技经验”的原则,并采取相应的科研措施和制定相应的科研预案,确保了项目科研工作能顺利、扎实、深入地开展。N-J工程在科研管理上正是因为组织完善、制度健全、原则合理、措施得力,才能在诸如小口径深孔勘探、不良地质洞段开挖、复杂地质条件下TBM掘进、大变形地下厂房施工、大断层上修筑拦河大坝、不利条件下超深竖井施工、碱活性骨料应用等领域攻克了一道道难题,并能取得多项重要的科研成果。
在水利水电的基础工程中,灌浆施工过程控制是一个复杂而系统的过程,涉及到很多方面。要作好灌浆过程的施工,首先要做好一系列的施工控制,并结合施工工艺技术,选取具体的参数、控制手段和方法,才能使灌浆这一隐蔽工程作到可控,从而达到预期的灌浆施工目的。因此,对水利水电工程灌浆的施工技术进行具有一定的实际意义。
一、灌浆施工在水利水电工程中的应用
水利水电枢纽担负着提供人民生活用水、农业灌溉水源等多重功能,并具有重要的防洪抗灾作用。我国的水利水电枢纽类型多、分布广,且以中小型为主、工程质量参差不齐。经过多年的建设和运行,目前国内适合用于建设河坝、水库的地基已经越来越少,必须通过地基加固处理技术使其达到水利水电工程施工的稳定性要求,同时,工程建筑物的老化也带来了严重的渗透问题,如不及时进行防渗处理,轻则降低水利水电枢纽的运行效益,重则可能导致严重的工程事故,对人民生命财产安全造成威胁。
作为水利水电工程中地基处理与防渗加固中最常见的技术措施,灌浆施工的质量直接决定着水利水电枢纽运行的可靠性及其功能与效益,必须得到相关施工人员的重视。然而水利水电工程施工因其地质、气候、功能类型等的不同具有相当大的差异,实际工程中技术关节复杂,影响因素较多,这就要求施工人员从整体上把握工程特点,选取合适的灌浆方法和手段,严格进行原材料把关,并进行合理的养护与验收工作,保证灌浆施工的质量。
二、水利水电工程灌浆施工技术
在实施水利水电工程之前,首先要做好地基的防水防渗工作,下面是对常用的灌浆施工
技术和方法做出的一点总结。
1、对于浆液材料的基本要求
常用的灌浆材料为水泥浆,由水泥、粉煤灰、水以及适量外加剂和其他材料组成。由浆体制成的立方体试件在标准条件下养护7天之后,如果能够承受5MPa以上强度压力则为合格。浆体作为灌浆的主要材料,应该具备良好的可泵性、和易性和保水性能,为了使浆体能够均匀布满板底空隙,浆体不能过于黏稠;同时浆体也不能太稀,过稀的浆体干燥以后收缩性大。在施工时,可以在浆体中掺加一定量的膨胀剂,达到防止浆体干缩的目的。浆体在注入预定部位时,必须要进行灌注,影响浆体可灌性的因素就是浆体的流动度,可灌性与浆体的流动度息息相关。在现行的规范中,并未对浆体的流动度做出具体的规定,目前大多根据预制梁板压浆的施工经验,以浆体在漏斗中全部自由流完的时间作为浆体的流动度。
2、不同工程条件下采取不同的灌浆方法
灌浆施工的方法很多,应根据不同工程特点加以选择,以坝体、坝基等的防渗处理为例,常见的灌浆方法包括适用与土坝或宽心坝坝体的劈裂式灌浆,适用于卵砾石层的防渗帷幕灌浆,以及对地质条件、机械设备要求较高的高压喷射灌浆等。而在水利水电工程的地基处理中,则应针对不同地基采用相应的措施:①对于正在冒水的地基应根据冒水量和冒水是否集中等条件进行判断,冒水量大的应在裂隙相交处钻若干深孔及浅孔,埋入孔口管将水引出,以麻刀、棉纱等封堵裂缝后以砂浆填槽,先用低压对浅孔灌浆,浆凝后再用高压对深孔灌浆;对冒水量小的,可通过U形槽以速凝砂浆对裂隙进行灌浆处理。②对于存在大吸浆量情况的地基,通常采取降压或自流式灌浆,在砂浆中加入速凝剂并提高其浓度,同时限制其注入率,或采取间歇方式关键,待凝一段时间后扫孔、复灌,复灌时争取在设计压力下结束灌浆。③针对特大漏水通道有水流作用或倾角较陡的大孔洞可使用稠水泥浆冲灌粗砂与砾石,或以浓浆冲灌级配粒料,在中途将缝隙堵住;而无水流作用或倾角较缓的裂隙,则可采用定量灌浆的方式,灌注混合浆液或稳定浆液。④在岩溶地段,地基应根据有无填充物进行处理。有填充物的情况下,可采用将带孔眼的钢管插入溶洞内的方法,以高压灌浆设备将水泥浆射入人造孔壁中,并籍高压水泥浆的劈裂作用,使水泥浆以条带状向土体中穿插,纵横交错形成网格包裹;在无填充物时,可直接回填高流态混凝土或扩大灌浆孔孔径,向孔内投入干净碎石后再灌入水泥砂浆。
三、 灌浆施工技术的质量控制
1 、 灌浆质量子系统控制
灌注能力、可塑性和强度特性均属于子系统的控制范畴之内,随着水利工程枢纽和设计施工要求的不同而变化,在此过程中,要坚持遵守一定的规范,这些规范包括劈裂定向定理、劈裂判别定理、吸渗反应定理等几个方面。劈裂定向定理要求采用劈裂灌浆方式进行灌浆 ,如果发生劈裂现象,一定会在载体中垂直主应力最小的平面上首先出现。尺寸效应定理主要是指导渗透灌浆过程中所用浆材颗粒的尺寸大小,在灌浆过程中,浆材颗粒的大小必须小于被灌注介质的缝隙宽度,或是小于被灌孔隙的直径。同时将灌注过程中浆材颗粒的累加效应考虑进来,在用粒状浆液进行灌注时,在考虑尺寸效应的影响外,还要考虑流变效应对于灌浆的影响。
2 、灌浆压力控制与质量控制
灌浆时通常采用一次升压法或是分段升压法两种方法进行灌浆压的控制。对于透水性小、裂隙发育不完善、并且裂隙周围的岩石坚硬、完整时,通常采用一次性升压方法,这种方法的关键是在灌浆时要在最短时间内使压力上升到标准压力的大小,在累计吸浆量达到一定程度后再调配浆液配合比,逐渐增大浆液浓度,以使单位吸浆量也随之减少,直到灌浆结束。
1施工技术以及管理在水利水电工程的作用及地位
水利水电工程主要通过大型的水电设备实现工程的施工建造,将自然水流产生的动能转换为电能,从而满足社会发展的需要。水利水电工程主要由三个系统构成,建筑系统、引水系统以及发电系统。其中建筑系统主要包含两个个部分,即工程阻水部分、排水部分。通常来说,水库存储形成的水平面较高,能够经过水利水电工程的牵引将动能以及势能转化为电能。能源转化初始阶段,发电系统产生的电能处于不稳定的状态,需要通过更改电能的压力之后进行电能的外界传输。水利水电施工技术是工程的核心组成部分。基于施工技术以及相关设备能够实现能源之间的转化,以保证社会发展对水电能源的需求。相对于施工技术来说,管理也是水利水电工程当中的重要组成部分。它不能以较为直观的方式展现在人们眼前,但加强水利水利水电工程管理的投入能够为社会带来更大的经济效益。就水利水电工程中各种机械设备来说,合理到位的管理能够加强人员与设备之间的结合程度,从而提高水利水电工程的经济效益。
2水利水电工程的现代化建设
2.1技术管理方面。2.1.1建立完善的技术管理制度。根据水利水电工程不同部门、岗位的工作内容,需要工程负责人从厂站、车间以及班组三个方面建立完善的管理制度,从而实现水利工程人员的分级管理,确定每一位员工需要完成的工作目标,将责任落实到每一位员工身上,从而保证员工工作的积极性。工程负责人员应当加强工程运行阶段各项信息的收集以及处理,就发生的问题以及故障进行记录,并将问题的解决方案反馈至相关负责人。为提高水利水电工程工作人员的工作效率,工程负责人员应当定期开展员工之间的交流活动,即加强施工技术的交流,对当前工作内容的总结分析,不断创新工程施工技术等。另外,需要设置相关人员针对交流活动的内容进行记录,以应对日后工作的需要。工程负责人员应当针对水利水电工程的各个方面建立一套科学、合理的管理制度,并且在工程设备运行、维护以及故障解决等方面应当着重处理,从而保证水利水电工程稳定正常的运行。2.1.2增强工程的日常管理力度。工程管理负责人员应当根据国家相关法律以及地方政策建立适用经营者生产的管理制度以及处理办法。加强工程相关设备日常运行参数的记录,观察设备的运行规律,分析操作人员是否拥有正确的操作行为。保证定期对设备进行维护,及时的发展设备在运行中的问题并且在第一时间内对问题进行处理。2.1.3基于未来的发展处理问题。科学技术水平的提高,意味着水利水电工程的相关机器设备以及施工技术也会随着先进科技的融入而不断改革。因此,水利水电工程的负责人员在管理水利水电工程的过程中,不能仅仅关注当前工程涉及到的机器设备以及相关技术,应当以更加长远的角度思考水利水电工程未来发展的方向。负责人员需要认清当前工程设备在运行阶段中存在的缺点以及不足,从而展开创新工作,提高设备的工作效率以及安全性能。工程负责人员应当鼓励水利水电工程中的工作人员学习先进的技术理念,提高员工的专业素质。例如,员工通过不断的学习,在工作设备维护过程中可采用网络制图的方式,通过网络技术实现设备的共享以及问题的处理,从而提高员工的工作效率。2.2考核制度方面。因为水利水电工程在生产过程中涉及的内容较为复杂,并且工程各个业主之间的管理体系存在较大的差异,导致水利水电工程并没有建立完善的员工考核制度,因此,建立完善的员工考核制度显得尤为重要。工程负责人员可与业主之间加强交流的频率,结合员工工作内容的特点以及不同级别员工工作能力,制定一套相对全面的员工考核制度,通过考核提高员工工作的积极性。2.3安全生产方面。水利水电工程施工阶段,应当保证工程生产的安全性。工程负责人员应当提醒施工人员时刻保持认真、负责的工作态度,不能由于长时间没有出现问题而懈怠,不能在工程问题发生之后,工程人员以及施工员工才清楚的认识到工程安全施工的重要性。因此,为保证水利水电工程的安全生产,需要工程负责人员通过各种方式提高施工员工的安全意识,告知员工安全问题可能发生的时间以及区域,并且提前做好问题发生时的应对措施。
3结语
综上所述,水利水电工程的施工技术以及管理对于保证工程的稳定生产运行具有重要作用。因此,在水利水电工程施工阶段,工程负责人应当加强施工技术与施工管理之间的联系,同时需要根据水利水电工程的生产特点建立一套全面的施工技术管理制度。当工程施工完后之后,为保证员工能够在工作期间的热情,需要根据工程的运行特点并且结合员工的实际情况制定合理的考核制度。另外,工程负责人在水利水电工程施工阶段,应当加强施工人员的安全意识,保证工程能够在安全中进行生产。
作者:陈龙 单位:新疆新华叶尔羌河流域水利水电开发有限公司
参考文献
[1]鲁洪.水利水电工程中的施工技术管理措施[J/OL].绿色环保建材,2016(10):158.
[2]刘光然.浅谈水利水电建筑工程的施工技术和管理[J].江西建材,2016(1):136.
前言
本文以水利水电工程的施工动态过程作为研究对象,使用基于BIM技术的计算机仿真技术和三维可视化技术对水利水电工程的动态施工过程进行演示模拟,并且结合动态可视化信息管理技术和方法对水利水电工程的动态施工过程进行研究。探索基于BIM技术的计算机仿真技术和三维可视化技术应用于模拟水利水电工程的施工动态过程的可行性。本文主要包括了以下内容:1.BIM简介;2. BIM技术在水利水电工程中的应用;3.可视化建模研究。
1.BIM简介
BIM(Building Information Modeling)指的是建筑信息模型,它就是通过数字化技术,在计算机中建立一座虚拟的建筑,一个建筑信息模型就是提供了一个单一的、完整一致的、逻辑的建筑信息库。
BIM技术作为一种应用于工程设计建造管理的数据化工具,可以利用参数模型对各种项目的相关信息进行整合,并且可以使信息在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中得到共享和传递,让工程技术人员对各种建筑信息加以判断,作出正确的理解并提出高效的应对,使设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体拥有协同工作的基础,达到提高生产效率、节约成本与缩短工期方面的目的。BIM一定是贯穿在建筑整个生命周期中,使设计数据、建造信息,维护信息等大量信息保存在BIM中,在建筑整个生命周期中得以重复、便捷地使用。下图显示了在建筑设计、建造、维护的整个过程中,围绕的核心就是BIM。
2. BIM技术在水利水电工程中的应用
2.1 水利水电工程施工导流三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程在对导流进行设计和管理的施工过程中,一般需要使用大量的数据和图形信息。譬如水坝地区的水文、地形、地貌、地质资料和枢纽设计、施工场地布置和施工导流方案设计等各式各样的数据和图纸。如何对这些错综复杂、数量繁多的信息进行高效、快速的取得、管理,是提高设计效率和施工管理水平的关键。施工导流的方案设计作为施工组织设计的重要环节,它的设计过程及其复杂,并且设计出来的导流方案没办法做出实际的、直观的比较。所以在水利水电工程导流设计中实现BIM水利水电工程施工过程可视化仿真技术可以形象直观的表达出导流设计的实际效果,有着重大的现实意义。
2.2 利用BIM可视化仿真展示混凝土坝施工过程的三维动态过程
由于需要注意施工现场温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力等因素的作用,在对混凝土坝进行施工时,需要根据施工现场温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力对将混凝土坝使用一定的原则进行分缝分块浇筑。但是对混凝土坝浇筑的数量大,通常需要浇筑上千上万快混凝土,并且由于混凝土坝进行浇筑的施工约束条件过于复杂,就造成人工安排浇筑顺序和进度是一件难度较高的事。现在通常在一般的水利水电工程中使用的是凭经验用类比的方法,按照每月升高的浇筑层数和混凝土浇筑强度的指标来作为施工计划的参照指标。但是使用每月升高的浇筑层数和混凝土浇筑强度的指标作为参照指标没有系统的定量技术分析,使得在对大坝施工的过程中无法准确的判断施工各阶段的进度和混凝土坝升高过程是否能达到大坝施工的要求。
因为由于计算机和系统仿真技术的出现,特别是系统仿真技术的不断发展,使得我们可以在计算机上将混凝土上坝施工的动态过程真实的模拟出来。通过对不同的混凝土施工方案进行模拟,观察产生的施工动态过程,然后根据不同施工方案下混凝土施工进程的模拟的各项定量指标进行预测,然后制定出一个科学、合理、准确的混凝土坝施工进度计划。通过在计算机系统上输入各种可影响浇筑施工的变量,建立一个混凝土坝的施工系统模型,在这个模型的基础上建立一个可模拟水利水电工程的仿真计算软件。然后使用这个软件对水利水电工程进行模拟建设,通过输入可实行的机械配套方案和相应的施工技术参数,可以计算出机械配套的数量最优比、机械的最优利用率、每月的混凝土浇筑强度,并且还能获取对应的施工方案下对大坝进行浇筑施工的详细规划进度表。
3.可视化建模研究
建立一个能形象的、准确的展示工程施工的动态过程的三维数字模型是能实现水利水电工程动态施工仿真信息的可视化查询和分析功能的一个重要前提。这个数字模型应当具备能够展示施工现场一些静态和动态信息,譬如施工现场的地形地貌、施工工程建筑物和施工设施的分布位置、材料运送途径等具体信息。实现水利水电工程的可视化仿真是利用Navisworks软件和其他建模技术完成的,这种可视化仿真的建立由初数据的收集分析、数字模型的建立,然后使用Navisworks对其进行渲染。水利水电工程建筑的施工技术将直接关联作用到水电水利的效益和产生的影响,它并不只是简单的一个工程而已,它是构成整个水电水利工程的一个重要要素。
结束语:
BIM建筑信息模型在工程中的应用,使得建筑行业引发了第,它在工程中的应用不仅降低了成本,还使得工程从规划设计到施工、运营管理各阶段的质量有所提高。BIM的不断发展,使得水利水电行业也引入了BIM理念。本文通过基于BIM技术对水利水电工程施工进行可视化仿真研究,真实准确的反应出水利水电的工程动态施工过程和仿真数据。
参考文献:
水利水电工程,自古以来都是利国利民的工程,我国有着五千年历史,悠久的历史文化赋予了我们先民伟大的智慧,早在两千五百年前,智慧的祖先就设计建造了当时领先世界的都江堰,都江堰的建设使大面积的土地得到了灌溉,同时都江堰的存在很大程度上减少了该地区的洪涝灾害,并且都江堰也成为重要的航道,更为重要的是都江堰水利工程的成功给后来的其他水利工程起到了很好的参照作用,堪称水利工程最早的教科书。另外一项浩大的水利工程要数京杭大运河了,它连接了南北,促进了南北经济、文化的交流。现在三峡是我国最大的水利枢纽中心,在防洪、发电、环境治理等方面作出很大的贡献。
2 水利水电建筑工程所需的技术
水利水电建筑是一项繁杂的工程,涉及的技术非常广泛而且科学性很高,每一步关键技术都十分重要,它们之间环环相扣,一旦一方面出现问题,都会造成整体性的问题。
2.1 施工导流
施工导流:在水利水电工程建筑工程中,为了使水利水电工程施工更加便利,施工工程在干地上实施,采用围堰来保护基坑,将水流引向预先设定的泄水建筑物泄向下游。导流施工在水利水电建筑工程中的作用非常大,它是水利水电工程的基础。在河流内实施水利工程,非常不方便,施工导流的目的就是,保持施工的场所出于干地上,这样就有利于整个水利水电工程。施工导流的方式也有很多种:河床外导流、河床内导流、明渠导流、隧洞导流,以及涵洞、坝体底孔、梳齿和缺口过流、涵管导流等导流方式,正是施工导流的多样性,才可以根据不同的环境和不同的水利水电工程,采取有利于工程建设的导流方式。比如:当水利水电工程较大,河床较宽的时候可以采取床内导流,如果遇到工程施工量较小的水利水电工程,可以采取涵管导流、渡槽导流,对于施工导流技术的灵活运用,可以在一定程度上提高施工的效率。
2.2 围堰技术
围堰技术:在建筑建造水利水电工程过程中,为了防止水和泥沙等杂物进入到建筑工程,修建临时维护建筑工程的设施。围堰技术和导流技术对水利水电工程起到保护作用,他们都是建筑工程的基础,围堰技术,并不是整个水利水电工程的一部分,当水利水电工程完工的时候,用于保护工程的围堰会进行拆除,由于在施工过程中,围堰的水位有可能会很大,所以在建造围堰的时候,在技术和工程材料的使用方面的要求都非常高。围堰的种类并不是单一的,它主要分为:土石围堰、草土围堰、木板桩围、木笼围堰、钢板桩围堰,由于围堰种类的多样性,所以在工程施工方面提供很大的便利,在水利水电工程施工的过程中,我们可以因地制宜地选择有利于整个工程施工的围堰方案,比如:有土石建筑而成的土石围堰,它最大的优点就是可以就地取材,并且土石围堰的技术很简单,大学生毕业论文工作程序很简便,在施工条件比较苛刻的环境下,我们可以使用土石围堰,遇到工程量较小的工程时,我们可以选择草土围堰、木板围堰、这样在建造小型工程时,就可以减小一些资源的浪费,木笼围堰的技术,它在水利工程中运用的比较少,因为主要是针对不易打桩的粘性土。在水利水电工程中利用最广泛的要数钢板桩围堰,钢板桩围堰受施工环境的影响很小,可以针对任何土质,同时在实施大型水利工程中,围堰的水位会很高,钢板桩围堰技术可以更大程度上保证围堰的强度。
2.3 坝体填筑技术
完成导流和围堰工程的前期工作后,整个水利水电工程的中心环节坝体填筑就要开始了,在坝体填筑施工之前,为了使坝体填筑更加的有针对性,施工人员往往对整个坝体实行分段填筑,首先要把场地清理干净,清理完成后,并且对坝体内的施工留下的沟、坑、漕,进行回填,之后要用重型碾压机进行来回碾压,这样可以确保坝体根基的稳固,在对坝体填筑时,我们就根据之前设计好的分段,根据地势,由低到高进行填筑,坝体填筑的材料顺序,分为主堆石、次堆石、下游堆石,在不同的填筑阶段,选用不同的填筑材料,这样针对性地选料很大程度上保证整个坝体的稳固性,自卸卡车把铺料用到坝体之后,为了避免铺料凝固,推土机要及时把铺料及时地铺平,之后用压路机来回碾压,在碾压过程中,为了避免机械化操作的局限性,必须要用人工对铺面进行找平,并且要对铺面适量地添加水,这样可以使填筑铺料密度增加,保证了坝体铺面的坚固性。
2.4 预应力锚固技术
在水利水电工程的建造过程中,预应力锚固技术的使用必不可少,预应力锚固技术是指:同过预应力锚索和张拉设备的操作,使高强度的钢材、钢筋长期处于高应力状态下的受拉结构,这样可以增加岩体的抗压强度,预应力锚固技术具有很大的科技型,同时对预应力锚索和张拉机械的要求也很高。虽然预应力锚固技术在我国的技术发展时间不长,但我国已经完全地掌握了预应力锚固技术,并且在三峡大坝上就很好地运用了预应力锚固技术。
2.5 水库坝体防渗技术
水利水电工程随着时间的推移,建筑本身都会发生或多或少的变化,水坝渗水等情况层出不穷,当水坝渗水时,施工人员必须采取必要措施进行补救,塑性混凝土防渗墙、高压喷浆技术、接触灌浆、固结灌浆、劈裂灌浆、帷幕灌浆、截渗墙、坝基岩溶防渗等防渗技术被广泛运用,防渗技术的多样性,同样给工程建设带来很大的帮助,塑性防渗墙是指:在石堤上凿一定数量的孔槽、泥浆固壁,用混泥土向下浇筑成为防渗墙。塑性混泥土防渗墙的抗渗性非常好,可以提高工程的施工效率,并且塑性混泥土防渗墙和其他防渗技术相比,可以很大地节约水泥和钢筋等建材的使用,可以控制工程施工的成本,节约资源,而且在实行塑性混泥土防渗墙的时候,不需要放空水库,所以操作起来非常简单,这类技术往往用于土石坝的防渗工程。高压喷浆技术是指:用钻机把特制的注浆管钻进之前指定的位置,用高压机械使灌浆通过注浆管从特制的喷咀高压流出。高压喷浆技术容易掌握,但是在实施此技术的时候,必须要保持水库防空,所以高压喷射技术往往用于水位较低的水库。
3 水利水电建筑工程的要点
3.1 健全的制度
水利水电工程的建设不仅要求科学的建筑技术,在工作人员的管理上,也要有一套完整的工作制度,对于工作积极的人员,应该予以表彰和嘉奖,这样可以树立榜样带头的作用,激发全体施工人员的工作热情。
3.2 安全知识的教育
水利水电工程涉及的技术和施工人员的数量都是非常庞大的,所以安全生产是整个工程的首要任务,为了最大程度上保证施工人员人身安全,在施工的期间,必须要进行安全知识的专业配需,对于哪些安全知识掌握不好的施工人员,要强制管理,可以阻止他们工作,并且在施工的过程中必须要佩戴安全帽、安全鞋等防护措施。
4 结语
水利水电建筑工程不仅是利国利民的工程,同样是一项涉及众多技术的庞大工程,在建筑建造工程的时候选择合适的方法非常重要,因为适当的方法,不仅能确保工程顺利完工,同样可以节省工程成本,节约资源。同时对于施工人员的安全教育也是整个工程顺利完工的重要组成部分。
参考文献
[1] 谢念,辛堃.柏叶口水库面板混凝土施工[C]//混凝土面板堆石坝技术交流文集.2011.
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近几年,我国水利工程施工的新技术、新工艺、新装备取得了瞩目的成就。主要体现在建成了一大批大型水利工程,多项施工关键技术取得突破,大容量、高效率配套施工机械装备,使我国的大型工程施工速度和规模有了一个飞跃发展,跻身国际先进行列。98大水之后,堤防工程的防渗技术,机械化施工的新技术含量有突破性进展,土工合成材料在水利工程中的推广应用提高到一个新的水平,系统工程的施工组织设计上了一个新台阶。水利水电建设,可概括分为规划、设计、施工等阶段 各阶段既有分工,又有联系,相辅相承。水利工程施工这门科学的主要特征是实践性和综合性。前者要求通过施工实践,检验规划设计的方案,使工程完建并投入使用,这就要求理论结合实际,因时因地分析问题和解决问题,后者要求在施工过程中,既要领会规划设计的意图,又要根据施工条件的和水利水电建设的方针政策,优质快速的进行工程建设,这就要求综合运用与水利水电建设有关的科学技术和组织管理方面的经验和知识,使问题得到完满得解决。
1 我国水利施工技术的现状
当前我国的水利工程施工设备相对比较陈旧,而新设备的引进工作尚没有完全开展。对于水利工程施工来说,现代化的水利工程往往需要大型的设备进行作业,一个企业设备的现代化的程度在很大程度上反映企业的实力,进而决定其市场竞争力。除此之外,水利工程施工技术的发展还没有形成完善的机制,只是靠施工企业以及施工人员在长期的施工过程当中慢慢的进行积累和摸索,这就使得很多的技术无法得到有效的传承,另外,大多都是对以往技术的总结,很少有创新性技术,同时也缺乏核心技术以及高技术含量的技术。
2 影响水利施工技术的因素分析
2.1 人的控制
人是指直接参与施工的组织者、指挥者和操作者。人,作为控制的对象,是要避免产生失误;作为控制的动力,发表职称论文是要充分调动人的积极性,发挥人的主导作用。为此,除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育、专业技术培训,健全岗位责任制,改善劳动条件,公平合理地激励劳动热情以外,还需根据工程特点,从确保质量出发,在人的技术水平、人的生理缺陷、人的心理行为、人的错误行为等方面来控制人的使用。如对技术复杂、难度大:精度高的工序或操作,应由技术熟练、经验丰富的工人来完成;反应迟钝、应变能力差的人,不能操作快速运行、动作复杂的机械设备;对某些要求万无一失的工序和操作。一定要分析人的心理行为,控制人的思想活动,稳定人的情绪;对具有危险源的现场作业,应控制人的错误行为,严禁吸烟、打赌、嬉戏、误判断、误动作等。此外,应严格禁止无技术资质的人员上岗操作;对不懂装懂、图省事、碰运气、有意违章的行为,必须及时制止。总之,在使用人的问题上,应从政治素质、思想素质、业务素质和身体素质等方面综合考虑,全面控制。
2.2 机械控制
“机械”施工机械设备对施工质量有着直接的影响。机械控制包括施工机械设备、工具等控制。要根据不同工艺特点和技术要求,选用合适的机械设备;正确使用、管理和保养好机械设备。为此要健全“人机固定”制度、“操作证”制度、岗位责任制度、交接班制度、“技术保养”制度、“安全使用”制度、机械设备检查制度等,确保机械设备处于最佳使用状态。所以在施工机械设备选型时,应注意经济上的合理性、技术上的先进性、操作和维护上的方便性等。
2.3 方法控制
这里所指的方法控制,包含施工方案、施工工艺、施工组织设计、施工技术措施等的控制。同时,一些工程常因施工方案考虑不周或施工工艺落后.而造成施工进度推迟,质量达不到要求和追加投资等情况。因此,在制定施工方案和施工工艺时,必须结合技术、组织、管理、经济等方面进行综合分析,以确定施工方案在技术上可行,经济上合理.有利于提高工程质量。
2.4 环境控制
“环境”环境因素对工程质量的影响,具有复杂多变的特点。影响工程质量的环境因素较多,有工程技术环境,如工程地质、水文、气象等;工程管理环境,如质量保证体系、质量管理制度等;劳动环境,如劳动组合、作业场所、工作面等。环境因素对工程质量的影响,具有复杂而多变的特点。如气象条件就变化万千,温度、湿度、大风、暴雨、酷暑、严寒都直接影响工程质量。又如前一工序往往就是后一工序的环境,前一分项、分部工程也就是后一分项、分部工程的环境。因此,根据工程特点和具体条件.应对影响质量的环境因素,采取有效的措施严加控制。尤其是施工现场.应建立文明施工和文明生产的环境,保持材料堆放有序,道路畅通,工作场所清洁整齐,施工程序井井有条,为确保质量、安全创造良好条件。更为重要的是搞好地方干群关系,遵守地方风俗。
2.5 材料控制
“材料”材料的管理应从以下几个方面控制:严把材料采购关;合理使用,减少损失;建立检验制度,严把质量关;合理处理剩余材料。主要是严格检查验收,正确合理地使用,建立管理台帐,进行收、发、储、运等各环节的技术管理,避免混料和将不合格的原材料使用到工程上。
3 水利工程施工存在的问题及对策
水利工程施工建设施工任务重、周期性强、强度大、时间紧为了保证工程具备度汛条件或者在汛前使用,冬季施工在所难免而冬季施工中影响最大的就是混凝土施工。钢筋的锈蚀和混凝土裂缝,因钢筋的氧化锈蚀并随体积膨胀,导致混凝土主筋或箍筋产生裂缝。水泥的安定性不好、混凝土的水灰比过大、失水太快、早期强度低也会引起开裂。混凝土内部水分移动,会形成压力引起轴向裂缝。水分转移和结构疏散的混凝土,表面呈冰晶、土黄色,砂浆骨料结合脆弱,声音空哑等为特点。并且由于混凝土内部压力、温差湿度差,使水分移动造成空隙。表面起灰是以砂浆和粗骨料相脱离、表面起灰、骨料为特点。主要是由于混凝土混合物水灰比太、离析、泌水严重、粘聚性、保水性差,加上养护温度低,水泥水化趋于停止,混凝土水分迅速外离,导致表面起灰。结晶腐蚀某种外剂溶液通过毛细管渗到混凝土表面,而混凝土表面的水分渐蒸干,此种情况还将影响混凝土与饰面层的结合。
选用抗冻性高的水泥并注意掺和材料对混凝土抗冻、抗渗等性能的影响,混凝土所用骨料必须保持清洁,不能含有冰雪等冻结物及易冻裂的矿物质。在0OC左右的混凝土施工要调整配合比,气温零下10OC左右的混凝土施工要用蓄热法,零下10OC以上采用外部加热法。
4.水利施工的常见问题与解决方法
4.1地基处理
经过调查,以前我国兴建的大型水利项目,地基是个重要的问题。如何处理好地基问题,也是做好水利施工的一个重要内容。地基处理的基本方法主要有岩基灌浆、岩基锚固、砂砾地基灌浆、防墙施工等方法。土基应先将开挖基础时预留下来的保护层挖除,并清除杂物,然后用碎石垫底,盖上湿砂,再进行压实,浇8-12cm厚素混凝土垫层。砂砾地基应清除杂物,整平基础面,并浇筑1O~20cm厚素混凝土垫层。
对于岩基,一般要求清除到质地坚硬的新鲜岩面,然后进行整修。整修是用铁撬等工具去掉表面松软岩石、棱角和反坡,并用高压水冲洗,压缩空气吹扫。若岩面上有油污、灰浆及其粘结的杂物,还应采用钢丝刷反复刷洗,直至岩面清洁为止。清洗后的岩基在混凝土浇筑前应保持洁净和湿润。
4.2导流
施工导流由于混凝土坝施工期间坝面过水对工程的损失和风险较小,故采用的导流标准较土石坝低,并且尽可能采用枯水期导流。汛期利用坝体缺口或设置底孔、梳齿等泄水。如果一个枯水期坝体不可能抢出枯水位,可以考虑布置过水围堪,汛期围堰过水,汛后恢复基坑再接着施工。这是混凝土坝施工导流的一大特点。地基开挖与处理坝基要求有一定的抗压强度和限定的压缩变形值,坝体要与基础接合紧密,胶结良好,因此坝基表层及风化软弱岩层应按设计要求挖除。为防止地基渗漏和加强地基承载力,还要将断层、软弱夹层和溶岩等不良地质构造挖除并处理好。为将地基的节理、裂陈胶结起来,使坝基达到坚固密实与稳定,常用基础灌策方法处理。在软基上建混凝土坝,要解决地基侵蚀、沉陷渗漏等问题。混凝土制备坝体使用的水工混凝土,除了一般普通混凝土质量要求外在不同的坝体部位还有低热、抗渗、抗冻,经过工程实践,混凝土筑坝技术在混凝土骨料、外加剂、施工机械配套设备等方面有许多创新和发展。尤其是高拱坝。体型、坝肩、坝基的稳定温度应力,300m级拱坝抗震安全及泄洪消能等研究都取得了突破。
4.3截流
当泄水建筑物完成时,抓住有利时机,迅速实现围堰合拢,迫使水流经泄水建筑物下泄,称为截流。截流方法主要分为立堵法和平堵法。
4.4施工排水
围堰闭气以后,要排除基坑内的积水和渗水,随后在开挖基坑和进行基坑内建筑物的施工中,还要经常不断地排除渗入基坑的渗水,以保证干地施工。修建河岸上的水工建筑物时,如基坑低于地下水位,也要进行基坑排水工作,排水的方法可分为明式排水和暗式排水两种。
4.5高边坡处理
边坡滑坡经常出现。主要处理方法包括混凝土抗滑结构的应用、锚固技术、减灾排水等技术。
4.6爆破
爆破是炸药爆炸作用于周围介质的结果,埋在介质内的炸药引爆后,在极短的时间内,由固态转变为气态,体积增加数百倍至几千倍,伴随产生极大的压力和冲击力,同时还产生很高的温度,使周围介质受到各种不同程度的破坏,称为爆破。
爆破工作的安全极为重要,从爆破材料的运输、储存、加工,到施工中的装填、起爆和销毁均应严格遵守各项爆破安全技术规程。
4.7喷锚支护
喷锚支护是喷混凝土支护、锚杆支护及喷混凝土与锚杆、钢筋网联合支护的统称。它是地下工程支护的一种新型式,也是新奥地利隧洞工程法(简称新奥法)的主要支护措施。喷锚支护适用于不同地层条件、不同断面大小的地下洞室工程,既可用作临时支护也可用作永久性支护。
喷锚支护是在隧洞开挖后,及时在围岩表面喷射一层厚3~5cm的混凝土。必要时加上锚杆、钢筋网以稳定围岩。这一层混凝土一般作为临时支护,以后再在其上加喷混凝土至设计厚度作为永久支护。
5水利施工技术的发展
加大科技创新,优化现代管理模式。结合施工项目具体的特点和必要经费,进行专题科研和技术攻关,尽量与项目技术施工计划同步实施。总结过去有效的管理经济并引进国内外先进的管理模式和智力信息,发挥管理专家的作用为企业提供咨询服务。引进新型人才培育本土骨干。科技的竞争归根结蒂是人才的竞争,水利施工技术的创新的重点也是人才,按照市场经济的规律建立吸引、培养及使用人才的新机制。由于我国的历史原因,水利施工队伍素质偏低,队伍“老化”现象严重,复合型、创新型人才奇缺。为提高水利施工技术就必须引进科技人才并建立自己富有创新精神和创造力的人才队伍,充分利用科技人员的骨干作用做到人尽其才。科技人员的继续再教育制度,要求全方位、多渠道加快人才的培养和知识的更新节奏,一方面全力引进新型人才,另一方面也要精心培养自己的本土人才,形成良性循环机制,避免人才真空现象。
改进水利工程施工技术与技术人员的关系。技术人员必须树立劳酬相当的分配概念并向以劳取酬的分配方式转变。按照技术人员实际创造的收益合理分配收益,最大程度调动技术人员的劳动积极性,激励、促进技术的研发和升级。并要强化责和利的关系,建立具体的各级负责制度。
在本地区域内确立自己的竞争优势还要向其他地区、省市甚至国外拓展自己的市场。积极开发横向关系,凭借自己的品牌和技术优势在最大范围内建立自己的信誉,为企业增加无形资产。水利工程技术日趋成熟,水利施工技术的好坏关系到我国水利工程的前程,只有在认清现状的前提下才能解决问题,改进水利施工技术建设。
6 结束语
我国的水利建设处于快速发展的时期,水利工程施工的技术、工艺、材料和装备等方面都取得了瞩目的成就。在水利工程施工现场,我们都会看到“百年大计,质量第一”,而没有强调安全第一,由此我们可以看出,水利工程施工质量是何等的重要。因此,不断提升水利施工技术水平是直接关系到国家和人民生命和财产安全的重要手段。
参考文献
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[2]张智涌主编水利水电工程施工技术[M].北京:中国水利水电出版社.2003.
[3]钟汉华主编水利水电工程施工技术[M].北京:中国水利水电出版社.2004.