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摘要:水利工程的施工质量与施工技术直接相关。当前水利工程施工技术在实施过程中,如混凝土施工、土方开挖施工等均存在一定的问题。本文从水利工程施工技术存在的问题出发,探讨问题发生的根源,并提出了相应的解决方案。
关键词:水利工程;施工技术;解决方案
前言
现代水利工程已经不是单一的水工建筑,其往往兼具水域防洪、灌溉、发电、通航、河道治理等多重功能。其多功能性也为水利工程施工带来了巨大的挑战。与一般工程相比,水利工程的耗时长、人员复杂施工条件也存在更多的动态变化性,在混凝土桩基施工、土方开挖方面存在一定的问题。
一、水利工程施工技术存在的问题
水利工程中,混凝土施工是重要的组成部分,以水电站的建设为例,桩基础、厂房建设等均涉及到混凝土施工。最常见的质量问题包括表面空洞、出现蜂窝、大面积裂缝的情况,除了影响整体美观性外,若不及时修复处置[1],空洞和蜂窝会继续扩散进而影响工程的整体质量。这就使得混凝土整体的荷载能力下降,强度和抗渗性不达标。这主要是由于混凝土在拌制时,原材料或水胶投入的比例失调或拌制时间不足或超时,不能够结合室外温度情况进行合理调整造成的。另外水利工程的施工周期长,经常需要跨季节施工。因而混凝土的外部施工环境变化巨大。尤其是夏季高温多雨季节或者冬季严寒季节在施工时,若不采取恰当的处置手段和正确的处理工序,很容易造成混凝土的非正常收缩,出现质量问题。
在进行水利工程桩基础施工的过程中经常出现由于钻具力度过大,造成的孔壁塌陷现象。这多是由于前期的勘探准备不充分所造成的,且在进行桩位测量和放线后,不能够按照施工标准进行严格的审查和对比,从而造成桩基础不稳定。快速提起或用力钻孔就会造成孔壁塌陷,并进一步形成孔壁接触着力变形等问题。同时在施工过程中还会发生钻头脱落、磨损的现象。钻头是水利工程施工中长期处于工作狀态的工具,钢丝绳磨损严重的情况常常出现,当钢丝绳松动和抽脱的情况出现时,就会造成钻头脱落甚至埋钻、坍塌的事故。
除此之外,水利工程土方开挖也是关键的施工的内容。由于排水措施不完善,路面积水、地下水直流不排等问题,常常影响正常的土方开挖作业。同时在围护体未达到设计强度时,强行开挖,造成的基坑变形、立柱桩倾斜的问题也比较常见。
二、水利工程施工技术的问题原因
造成水利工程施工技术存在问题的主要原因有几点:一是前期的勘察设计存在缺陷。水利工程的施工周期长,牵涉比较复杂。需要经过严格的前期踏查,包括施工地点的水文、地质、气候等条件,才能够进行合理的施工组织和安排,选择恰当的施工技术。许多施工企业在进行水利工程的施工组织设计时,常常凭经验进行处置,会造成设计与实际施工情况不符,影响施工技术的实施;二是水利工程的施工人员的水平不足。在施工时,工作人员不能够严格按照施工的规范和准则进行施工。同时施工经验的不足,导致其无法准确判断施工工艺与环境的适应性,并进行优化和调整,导致存在质量存现。三是施工现场的管理存在缺陷。在进行施工时,缺乏专业的技术人员进行施工技术指导和监管。且目前的水利工程施工监管多是基于人工的,未能建立现代化的管理手段,对整个工程进行合理的分析,从而提升施工质量。
三、水利工程施工技术问题的解决方案
1、优化施工设计,做好施工准备
前期勘察是施工设计的基础,因此在进行施工前,必须进行充分的施工场地的考察工作。对施工现场的地质、水文、气候条件进行完整、准确的分析,并结合以往的施工案例,设计施工图纸,组织安排施工进度。并做好各种突发情况的施工预案。在图纸会审完毕后,到施工前的15天内要完成技术交底,并组织技术人员对施工人员进行技术培训,并安排专人负责技术交底的跟踪和监督,以为工程施工做好准备。除此之外,施工单位要落实后安全质量责任制,深入“安全施工、质量第一”的施工原则的,明确施工过程的责任主体,建立起相应的管理流程和管理办法。根据质量控制需求,组织建立了施工质量控制小组,并安排负责人作为项目施工现场管理者参与到整个流程中。在小组中,针对施工材料的准备做出了细致规定。采取货比三家,且以货源就近为原则进行取料。减少材料长途运输的成本增加及环境影响。从而提升水利工程施工的施工效率和效果。
2、按照施工技术标准,因情制宜的开展施工
施工技术标准的落实程度影响水利工程的施工质量。根据水利工程施工中常见的质量、技术问题,笔者认为应按照以下方法进行施工。
首先是混凝土工程的施工问题:水利工程常存在跨季节施工的问题,根据地理条件的不同,会遭遇高温、严寒等不同的环境条件。以高温多雨季节的混凝土的施工來讲[2]。某水站站为了满足防汛的要求,需要在夏季高温多雨季节进行连续施工,平均气温可达32℃,最高可至40℃。那么此时必须要调整混凝土的配比,采用高温型高效缓凝减水剂来延长碾压混凝土的初凝时间,并控制在8~12小时之间,从而抑制水泥水化速度,促进碾压混凝土层面结合。同时采用中低热的水泥,并掺入比例更高的粉煤灰,来降低水泥产生的水化热,提升混凝土的凝聚能力,防止开裂。并对拌和用水必须采取遮阳措施,防止水文过高,影响拌和效果。并随时对混凝土构件进行养护,永久的混凝土的构件养护时间不应低于28天。相反的在低温状态下,就需要在混凝土拌制时加入引气剂,并配合符合减水剂或者引气减水剂来提升混凝土的耐久性和抗冻性。
其次是桩基础施工中的孔壁塌陷和钻头脱落的问题处置。除了要进行合理的勘察和放线、标高等准备工作设计合理的钻头进入速度外,在施工过程中,要注意调整注浆泥浆的性能,并准备好足够的备用泥浆。减少因为供给不足而造成的强度下降的问题。并在停工期间,保持孔内泥浆的交通,防止泥浆发生渗漏。对于钻头的运动状态要进行合理的控制,在放入的过程中要注意垂直度且缓慢下放,避免接触着力变形的问题发生。在施工过程中,要注意检查钢丝绳的状态,及时更换磨损的钢丝绳,将抬动钢丝绳卡子加固,并且把保护绳加在钻头上,注意对钻孔的清理工作,减少残渣对钻头的磨损。
第三是土方开挖的问题。在进行土方开挖时,有几个关键的技术要点。首先是要对水利工程的开挖规划区域进行及时的清理,对杂草、枯萎枝叶废弃物车顶清除,并对表土进行清挖,按照绿色环保施工的标准进行堆放和处置。其次是设置必要的排水设施,在地面开挖横断面和坡度合适的地段设置排水沟渠和抽水泵,保证土方开挖的干燥环境。第三是在施工前做好挖断面尺寸校量,设置边坡和基坑的合理标高,并根据情况进行及时的修正和调整。
3、强化科学管理手段在水利工程施工技术管理中的应用
运用基于BIM技术的4D可视化管理系统来增强水利工程施工时的科学化管理和控制[3]。充分掌握人员调配、施工材料质量及工程施工进度等多个数据,统一分析和管理。例如当前主、副厂房建设中水泥、砂土的具体用量,墙体检测是否合格,施工工序是否存在误差,当前工程量是否完成等。
结束语
水利工程是关系到民生发展的重要工程,发现其施工技术中存在的问题,并分析原因,能够寻找有针对性的处理措施,提升水利工程的施工质量,提升其社会、经济效益。根据水利工程施工技术当前存在的问题,可以从优化勘察设计、严格施工标准及强化科学化的管理手段方面进行优化和提升。
参考文献:
[1]朱彬,田惠祥,崔凯歌.浅析水利工程施工技术中可能产生的问题及解决办法[J].自然科学:文摘版,2016(4):00097-00097.
关键词:水利工程;施工技术;解决方案
前言
现代水利工程已经不是单一的水工建筑,其往往兼具水域防洪、灌溉、发电、通航、河道治理等多重功能。其多功能性也为水利工程施工带来了巨大的挑战。与一般工程相比,水利工程的耗时长、人员复杂施工条件也存在更多的动态变化性,在混凝土桩基施工、土方开挖方面存在一定的问题。
一、水利工程施工技术存在的问题
水利工程中,混凝土施工是重要的组成部分,以水电站的建设为例,桩基础、厂房建设等均涉及到混凝土施工。最常见的质量问题包括表面空洞、出现蜂窝、大面积裂缝的情况,除了影响整体美观性外,若不及时修复处置[1],空洞和蜂窝会继续扩散进而影响工程的整体质量。这就使得混凝土整体的荷载能力下降,强度和抗渗性不达标。这主要是由于混凝土在拌制时,原材料或水胶投入的比例失调或拌制时间不足或超时,不能够结合室外温度情况进行合理调整造成的。另外水利工程的施工周期长,经常需要跨季节施工。因而混凝土的外部施工环境变化巨大。尤其是夏季高温多雨季节或者冬季严寒季节在施工时,若不采取恰当的处置手段和正确的处理工序,很容易造成混凝土的非正常收缩,出现质量问题。
在进行水利工程桩基础施工的过程中经常出现由于钻具力度过大,造成的孔壁塌陷现象。这多是由于前期的勘探准备不充分所造成的,且在进行桩位测量和放线后,不能够按照施工标准进行严格的审查和对比,从而造成桩基础不稳定。快速提起或用力钻孔就会造成孔壁塌陷,并进一步形成孔壁接触着力变形等问题。同时在施工过程中还会发生钻头脱落、磨损的现象。钻头是水利工程施工中长期处于工作狀态的工具,钢丝绳磨损严重的情况常常出现,当钢丝绳松动和抽脱的情况出现时,就会造成钻头脱落甚至埋钻、坍塌的事故。
除此之外,水利工程土方开挖也是关键的施工的内容。由于排水措施不完善,路面积水、地下水直流不排等问题,常常影响正常的土方开挖作业。同时在围护体未达到设计强度时,强行开挖,造成的基坑变形、立柱桩倾斜的问题也比较常见。
二、水利工程施工技术的问题原因
造成水利工程施工技术存在问题的主要原因有几点:一是前期的勘察设计存在缺陷。水利工程的施工周期长,牵涉比较复杂。需要经过严格的前期踏查,包括施工地点的水文、地质、气候等条件,才能够进行合理的施工组织和安排,选择恰当的施工技术。许多施工企业在进行水利工程的施工组织设计时,常常凭经验进行处置,会造成设计与实际施工情况不符,影响施工技术的实施;二是水利工程的施工人员的水平不足。在施工时,工作人员不能够严格按照施工的规范和准则进行施工。同时施工经验的不足,导致其无法准确判断施工工艺与环境的适应性,并进行优化和调整,导致存在质量存现。三是施工现场的管理存在缺陷。在进行施工时,缺乏专业的技术人员进行施工技术指导和监管。且目前的水利工程施工监管多是基于人工的,未能建立现代化的管理手段,对整个工程进行合理的分析,从而提升施工质量。
三、水利工程施工技术问题的解决方案
1、优化施工设计,做好施工准备
前期勘察是施工设计的基础,因此在进行施工前,必须进行充分的施工场地的考察工作。对施工现场的地质、水文、气候条件进行完整、准确的分析,并结合以往的施工案例,设计施工图纸,组织安排施工进度。并做好各种突发情况的施工预案。在图纸会审完毕后,到施工前的15天内要完成技术交底,并组织技术人员对施工人员进行技术培训,并安排专人负责技术交底的跟踪和监督,以为工程施工做好准备。除此之外,施工单位要落实后安全质量责任制,深入“安全施工、质量第一”的施工原则的,明确施工过程的责任主体,建立起相应的管理流程和管理办法。根据质量控制需求,组织建立了施工质量控制小组,并安排负责人作为项目施工现场管理者参与到整个流程中。在小组中,针对施工材料的准备做出了细致规定。采取货比三家,且以货源就近为原则进行取料。减少材料长途运输的成本增加及环境影响。从而提升水利工程施工的施工效率和效果。
2、按照施工技术标准,因情制宜的开展施工
施工技术标准的落实程度影响水利工程的施工质量。根据水利工程施工中常见的质量、技术问题,笔者认为应按照以下方法进行施工。
首先是混凝土工程的施工问题:水利工程常存在跨季节施工的问题,根据地理条件的不同,会遭遇高温、严寒等不同的环境条件。以高温多雨季节的混凝土的施工來讲[2]。某水站站为了满足防汛的要求,需要在夏季高温多雨季节进行连续施工,平均气温可达32℃,最高可至40℃。那么此时必须要调整混凝土的配比,采用高温型高效缓凝减水剂来延长碾压混凝土的初凝时间,并控制在8~12小时之间,从而抑制水泥水化速度,促进碾压混凝土层面结合。同时采用中低热的水泥,并掺入比例更高的粉煤灰,来降低水泥产生的水化热,提升混凝土的凝聚能力,防止开裂。并对拌和用水必须采取遮阳措施,防止水文过高,影响拌和效果。并随时对混凝土构件进行养护,永久的混凝土的构件养护时间不应低于28天。相反的在低温状态下,就需要在混凝土拌制时加入引气剂,并配合符合减水剂或者引气减水剂来提升混凝土的耐久性和抗冻性。
其次是桩基础施工中的孔壁塌陷和钻头脱落的问题处置。除了要进行合理的勘察和放线、标高等准备工作设计合理的钻头进入速度外,在施工过程中,要注意调整注浆泥浆的性能,并准备好足够的备用泥浆。减少因为供给不足而造成的强度下降的问题。并在停工期间,保持孔内泥浆的交通,防止泥浆发生渗漏。对于钻头的运动状态要进行合理的控制,在放入的过程中要注意垂直度且缓慢下放,避免接触着力变形的问题发生。在施工过程中,要注意检查钢丝绳的状态,及时更换磨损的钢丝绳,将抬动钢丝绳卡子加固,并且把保护绳加在钻头上,注意对钻孔的清理工作,减少残渣对钻头的磨损。
第三是土方开挖的问题。在进行土方开挖时,有几个关键的技术要点。首先是要对水利工程的开挖规划区域进行及时的清理,对杂草、枯萎枝叶废弃物车顶清除,并对表土进行清挖,按照绿色环保施工的标准进行堆放和处置。其次是设置必要的排水设施,在地面开挖横断面和坡度合适的地段设置排水沟渠和抽水泵,保证土方开挖的干燥环境。第三是在施工前做好挖断面尺寸校量,设置边坡和基坑的合理标高,并根据情况进行及时的修正和调整。
3、强化科学管理手段在水利工程施工技术管理中的应用
运用基于BIM技术的4D可视化管理系统来增强水利工程施工时的科学化管理和控制[3]。充分掌握人员调配、施工材料质量及工程施工进度等多个数据,统一分析和管理。例如当前主、副厂房建设中水泥、砂土的具体用量,墙体检测是否合格,施工工序是否存在误差,当前工程量是否完成等。
结束语
水利工程是关系到民生发展的重要工程,发现其施工技术中存在的问题,并分析原因,能够寻找有针对性的处理措施,提升水利工程的施工质量,提升其社会、经济效益。根据水利工程施工技术当前存在的问题,可以从优化勘察设计、严格施工标准及强化科学化的管理手段方面进行优化和提升。
参考文献:
[1]朱彬,田惠祥,崔凯歌.浅析水利工程施工技术中可能产生的问题及解决办法[J].自然科学:文摘版,2016(4):00097-00097.