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[摘要]:近几年来,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、材料和裝备等方面都取得了瞩目的成就。在施工关键技术上取得了新的突破;通过采用新技术和新的管理方式使得我国大型水利工程施工速度和规模有了很大提高;新型机械设备在水利施工中的应用,有效提高了施工效率;系统工程的应用,进一步提高了施工组织管理的水平。
[关键词]:水利工程 施工 技术 进展
中图分类号:F407.9 文献标识码:F 文章编号:1009-914X(2012)35- 0106 -01
0. 背景:
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,水利施工采用了很多新技术,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。
1. 水利施工采用新技术的目的
提高施工速度,保证施工质量和安全的关键,在于严格按照规定行正规循环作业,并不断地提高施工管理和操作水平,抓住工序之间节连接,找出施工中的主要矛盾,及时调整,缩短工序时间。同时加大理力度,把素质好,责任心强的骨干安排到关键岗位,加强设备维修保养,及时处理和解决可能出现的问题,把影响压缩到最低限度,利有效的施工空间与时间,创出最佳的水利施工水平。
2. 目前水利施工中新技术
2.1 凝土抗滑结构技术
我国水电建设中,经常使用抗滑桩、抗剪洞和锚固洞等混凝土结构来加固边坡,取得了较好的效果。特别是遇到风化破碎岩体时,预应力锚索不能有效地提供抗滑力,更需考虑使用抗滑桩等混凝土结构。开挖水平洞然后回填混凝土,即形成抗剪洞或锚固洞。这些结构施工方便,因而造价低,但是洞顶混凝土回填的质量不易保证。抗滑桩穿过滑坡体将其固定在滑床由桩柱。使用抗滑桩防治滑坡,并挖土方量小,省工省料,施工较为方便,施工期短,是广泛采用的—种滑坡防治措施。在边坡治理工程中得到了广泛采用。混凝土沉井是一种混凝土框架结构,施工中一般可分成数节进行。
2.1.1施工中的技术要点
钢筋混凝土沉井制作中应注意浇灌井壁混凝土应沿并壁四周均匀对称进行,生不均匀沉降,造成沉并断裂。为了减少下沉阻力,制作时井壁应光滑。沉井分节处的施工缝应做成凸槽形,埋设一定数量的短钢筋及止水板等,防止漏水。浇注时混凝土应凿毛及冲洗处理。沉井制作高度应保证沉井自身的稳定性,但亦应有适当的重量,以满足下沉施工。滑坡的治理,要贯彻以防为主、整治为辅的原则;尽量避开大型滑坡所影响的位置;对大型复杂的滑坡,应采用多项工程综合治理;对中小型滑坡,应注意调整建筑物或构筑物的平面位置,以求经济技术指标最优;对发展中的滑坡要进行整治,对古滑坡要防止复活,对可能发生滑坡的地段要防止滑坡的发生;整治滑坡应先做好排水工程,并针对形成滑坡的因素,采取相应措施。
2.2 地下工程的衬砌与支护技术
水利施工中衬砌是支护隧道或其它地下洞室的永久性结构物,它的型式、尺寸的选择是否合理,工程质量的好坏,都直接关系到地下工程施工的顺利进行和运营的正常使用。地下工程的衬砌必须与围岩的稳定条件相适应。概括说来,坚硬完整围岩的衬砌,可用轻型的锚喷结构或厚度不大的整体式混凝土衬砌;破碎、松软的围岩则需采用有金属骨架的较厚的整体式衬砌,以承受较大的围岩压力。在型式上,对围岩压力较小的稳定围岩,可用直墙式,而对围岩压力较大的不稳定围岩,则需采用曲墙式,甚至要设置仰拱,总之,应根据地下工程的地质条件、围岩类型来确定衬砌的型式和尺寸。
2.3水利新设备施工技术
(1)混凝土机械。
混凝土机械是水利工程最常用的设备,主要有混凝土的生产、水平和垂直运输、碾压、振捣等设备。由于水利工程大多位于偏远山区,交通不便,施工场地狭小,混凝土方量较大,又不可能安装大型混凝土站,如果中小型简易站也能做成模块化设计的混凝土站,将更加便于安装、拆卸和运输。还有混凝土入仓设备,一般来说车载伸缩式皮带布料机机动性最好,效率最高,但如果其高昂的价格和高倾角输送问题始终得不到有效解决,对其应用领域的拓展将是一个很大的局限。
(2)土石方设备。
该类设备主要有挖掘机、装载机、推土机、平地机、压路机、自卸车等通用工程机械及隧道掘进等专用机械。但这些通用工程机械在提高自身性能的同时,要有更多的作业功能,尽可能扩大应用领域。如挖掘机主机可完成挖掘、破碎、压实等,推土机地面高度感应或者可视操作也应该是一个发展方向。而且,目前国内的工程机械在功能转换方面还无法自动实施,耗时耗力,而外国的先进机械均已做到操作员在驾驶室内通过操作手柄转换、装卸不同的工具,采用这样的设备可以有效的提高施工效率。
2.4 采取先进的质量控制技术
事先控制技术是开工前对施工企业提交的技术方案,质量保证体系以及管理制度等作严密审核。特别是对各企业投入工程的技术人员的数量和素质提出具体要求,对用于工程的原材料、半成品、成品、设备和运到工地的机械等进行控制,凡未经项目监理部同意,不得进入工地,这样就避免了因准备工作不充分,施工措施不落实,人力物力不到位或因质量安全措施不完善而仓促开工所产生的质量问题,事先控制是质量控制的主要部分,它能将工程事故的苗头消火在萌芽状态。
2.4.1采用该技术的优点
事中控制就是工序控制,工序控制实行,二级三检报验制。它是保证水利工程质量的有效手段。第一级是为保证监理目标的实现,指令施工企业建立班组初检,施工队复检,施工企业终检的质检机构与质检制度第二级是施工企业在其内部检查合格的基础上,填报、报验申请单,报工程指挥部复验,经复验合格后由监理工程师负责终验,保证做到上一工序不合格不得进入下一工序施工。对单元工程,监理工程师在评定表上签验收意见和评定质量等级,以确保每道工序都达到设计和规范要求。另外,质检人员全过程旁站监督,监理工程师随时巡视工地、主要部位、隐蔽工程、关键施工过程等实行监理工程师旁站监督。即事故原因不明不放过,处理措施不落实不放过,不接受经验教训不放过,施工单位及负责人要彻底查明原因,提出积极措施及妥善处理意见。并向项目监理部提出书面报告备案事后控制是对已完成的单元工程,分部工程和单位工程的质量,继续进行观察、检测、收集运用过程中的情况、同时对资料进行收集整理归档、及时组织有关人员检查验收。
2.5 系统工程在施工组织设计技术
系统工程在水利工程施工组织管理中进一步拓宽了应用领域,居于全国前列,取得了一系列突破性成果,使其更适应水利工程建设的需要,前景更为广阔,主要表现在应用于主体工程施工方面。对各坝型施工过程中进行模拟,编制相应的施工模拟软件,并先后在多项工程中得到验证,根据工程所处地区的气温和施工条件,用系统分析方法,建立以坝块混凝土的温控费用为目标函数,以设计规范、自然条件、水化热、浇筑能力、坝块尺寸、冷却措施的效应等因素作为约束条件的非线性规划数学模型,可用于单块实体混凝土浇筑块温度控制措施设计。其后,又建立了一种对整个水利工程、整个施工期温控措施进行优化的混合型非线型规划数学模型,使所采用的温控措施组合方案的总费用最低。
3. 结语
采用这些新技术应用于水利工程,将会有突破性的进展,而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;我国的水利建设处于快速发展的时期,采用上述等新技术将使得我国的水利施工取得瞩目的成就。
[关键词]:水利工程 施工 技术 进展
中图分类号:F407.9 文献标识码:F 文章编号:1009-914X(2012)35- 0106 -01
0. 背景:
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,水利施工采用了很多新技术,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。
1. 水利施工采用新技术的目的
提高施工速度,保证施工质量和安全的关键,在于严格按照规定行正规循环作业,并不断地提高施工管理和操作水平,抓住工序之间节连接,找出施工中的主要矛盾,及时调整,缩短工序时间。同时加大理力度,把素质好,责任心强的骨干安排到关键岗位,加强设备维修保养,及时处理和解决可能出现的问题,把影响压缩到最低限度,利有效的施工空间与时间,创出最佳的水利施工水平。
2. 目前水利施工中新技术
2.1 凝土抗滑结构技术
我国水电建设中,经常使用抗滑桩、抗剪洞和锚固洞等混凝土结构来加固边坡,取得了较好的效果。特别是遇到风化破碎岩体时,预应力锚索不能有效地提供抗滑力,更需考虑使用抗滑桩等混凝土结构。开挖水平洞然后回填混凝土,即形成抗剪洞或锚固洞。这些结构施工方便,因而造价低,但是洞顶混凝土回填的质量不易保证。抗滑桩穿过滑坡体将其固定在滑床由桩柱。使用抗滑桩防治滑坡,并挖土方量小,省工省料,施工较为方便,施工期短,是广泛采用的—种滑坡防治措施。在边坡治理工程中得到了广泛采用。混凝土沉井是一种混凝土框架结构,施工中一般可分成数节进行。
2.1.1施工中的技术要点
钢筋混凝土沉井制作中应注意浇灌井壁混凝土应沿并壁四周均匀对称进行,生不均匀沉降,造成沉并断裂。为了减少下沉阻力,制作时井壁应光滑。沉井分节处的施工缝应做成凸槽形,埋设一定数量的短钢筋及止水板等,防止漏水。浇注时混凝土应凿毛及冲洗处理。沉井制作高度应保证沉井自身的稳定性,但亦应有适当的重量,以满足下沉施工。滑坡的治理,要贯彻以防为主、整治为辅的原则;尽量避开大型滑坡所影响的位置;对大型复杂的滑坡,应采用多项工程综合治理;对中小型滑坡,应注意调整建筑物或构筑物的平面位置,以求经济技术指标最优;对发展中的滑坡要进行整治,对古滑坡要防止复活,对可能发生滑坡的地段要防止滑坡的发生;整治滑坡应先做好排水工程,并针对形成滑坡的因素,采取相应措施。
2.2 地下工程的衬砌与支护技术
水利施工中衬砌是支护隧道或其它地下洞室的永久性结构物,它的型式、尺寸的选择是否合理,工程质量的好坏,都直接关系到地下工程施工的顺利进行和运营的正常使用。地下工程的衬砌必须与围岩的稳定条件相适应。概括说来,坚硬完整围岩的衬砌,可用轻型的锚喷结构或厚度不大的整体式混凝土衬砌;破碎、松软的围岩则需采用有金属骨架的较厚的整体式衬砌,以承受较大的围岩压力。在型式上,对围岩压力较小的稳定围岩,可用直墙式,而对围岩压力较大的不稳定围岩,则需采用曲墙式,甚至要设置仰拱,总之,应根据地下工程的地质条件、围岩类型来确定衬砌的型式和尺寸。
2.3水利新设备施工技术
(1)混凝土机械。
混凝土机械是水利工程最常用的设备,主要有混凝土的生产、水平和垂直运输、碾压、振捣等设备。由于水利工程大多位于偏远山区,交通不便,施工场地狭小,混凝土方量较大,又不可能安装大型混凝土站,如果中小型简易站也能做成模块化设计的混凝土站,将更加便于安装、拆卸和运输。还有混凝土入仓设备,一般来说车载伸缩式皮带布料机机动性最好,效率最高,但如果其高昂的价格和高倾角输送问题始终得不到有效解决,对其应用领域的拓展将是一个很大的局限。
(2)土石方设备。
该类设备主要有挖掘机、装载机、推土机、平地机、压路机、自卸车等通用工程机械及隧道掘进等专用机械。但这些通用工程机械在提高自身性能的同时,要有更多的作业功能,尽可能扩大应用领域。如挖掘机主机可完成挖掘、破碎、压实等,推土机地面高度感应或者可视操作也应该是一个发展方向。而且,目前国内的工程机械在功能转换方面还无法自动实施,耗时耗力,而外国的先进机械均已做到操作员在驾驶室内通过操作手柄转换、装卸不同的工具,采用这样的设备可以有效的提高施工效率。
2.4 采取先进的质量控制技术
事先控制技术是开工前对施工企业提交的技术方案,质量保证体系以及管理制度等作严密审核。特别是对各企业投入工程的技术人员的数量和素质提出具体要求,对用于工程的原材料、半成品、成品、设备和运到工地的机械等进行控制,凡未经项目监理部同意,不得进入工地,这样就避免了因准备工作不充分,施工措施不落实,人力物力不到位或因质量安全措施不完善而仓促开工所产生的质量问题,事先控制是质量控制的主要部分,它能将工程事故的苗头消火在萌芽状态。
2.4.1采用该技术的优点
事中控制就是工序控制,工序控制实行,二级三检报验制。它是保证水利工程质量的有效手段。第一级是为保证监理目标的实现,指令施工企业建立班组初检,施工队复检,施工企业终检的质检机构与质检制度第二级是施工企业在其内部检查合格的基础上,填报、报验申请单,报工程指挥部复验,经复验合格后由监理工程师负责终验,保证做到上一工序不合格不得进入下一工序施工。对单元工程,监理工程师在评定表上签验收意见和评定质量等级,以确保每道工序都达到设计和规范要求。另外,质检人员全过程旁站监督,监理工程师随时巡视工地、主要部位、隐蔽工程、关键施工过程等实行监理工程师旁站监督。即事故原因不明不放过,处理措施不落实不放过,不接受经验教训不放过,施工单位及负责人要彻底查明原因,提出积极措施及妥善处理意见。并向项目监理部提出书面报告备案事后控制是对已完成的单元工程,分部工程和单位工程的质量,继续进行观察、检测、收集运用过程中的情况、同时对资料进行收集整理归档、及时组织有关人员检查验收。
2.5 系统工程在施工组织设计技术
系统工程在水利工程施工组织管理中进一步拓宽了应用领域,居于全国前列,取得了一系列突破性成果,使其更适应水利工程建设的需要,前景更为广阔,主要表现在应用于主体工程施工方面。对各坝型施工过程中进行模拟,编制相应的施工模拟软件,并先后在多项工程中得到验证,根据工程所处地区的气温和施工条件,用系统分析方法,建立以坝块混凝土的温控费用为目标函数,以设计规范、自然条件、水化热、浇筑能力、坝块尺寸、冷却措施的效应等因素作为约束条件的非线性规划数学模型,可用于单块实体混凝土浇筑块温度控制措施设计。其后,又建立了一种对整个水利工程、整个施工期温控措施进行优化的混合型非线型规划数学模型,使所采用的温控措施组合方案的总费用最低。
3. 结语
采用这些新技术应用于水利工程,将会有突破性的进展,而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;我国的水利建设处于快速发展的时期,采用上述等新技术将使得我国的水利施工取得瞩目的成就。