水利水电基础工程施工技术

2015-08-03 147 0

   水利水电工程不同于一般的土木建筑工程,它具有自身一些特点,具体主要体现在以下几点:水利水电工程要更加重视施工安全,因为在施工过程中,会涉及高空作业、水下作业、隧洞开挖以及石方爆破等各种复杂作业环境,为了保证施工顺利正常进行,提高施工质量,节约成本,必须要重视并加大施工质量管理力度。
 
  一、水利水电基础施工的新要求
 
  1.在进行水利水电基础工程施工时需要对施工区域内的地质情况及水文情况进行勘察掌握,具有地质勘察报告及施工图纸等技术资料作为施工的依据。
 
  2.在施工前根据施工方案的要求,对施工区域内的建筑物、道路、沟渠、管线、坟墓及树木等进行清理,以避免其妨碍施工的顺利进行。
 
  3.山区由于地质情况复杂,所以在施工中需要提前对当地的地层岩性、地质构造、地形地貌及水文地质等情况进行了解,及时发现有可能导致滑坡产生的原因,并采取切实可靠的措施进行处理,对于在山坡下进行施工时,需要做好各项安全措施,检查山体上是否有危岩、孤石及滑坡体等不稳定的现象,并做好及时处理措施。
 
  4.由于水利水电基础设施中所需材料较多,同时感觉到需要大量的施工机械设备,所以需要提前对道路、桥梁及装卸点等进行设置,对于满足不了通行要求的道路要适当的进行加宽和加固,从而保证施工的正常进行。
 
  5.测量放线的定位控制线(桩)、水准基准点及基槽的灰线尺寸,必须复核,符合设计要求,并办理预验手续,且应妥善保护及经常复测。
 
  6.当进行地下土方施工时,需要根据施工中地质勘察文件及资料及时了解地下水位的情况,对于需要开挖到地下水位下的基抗及沟槽、管沟时,则需要提前做好降低地下水位的具体措施,通常以降至开挖底面的50cm以下为宜,只有做好降低地下水位的具体措施后,才能对作业面的施工进行展开。
 
  二、水利水电基础工程施工技术要点
 
  1.混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工。当前水利水电基础施工中都采用混凝土及钢筋混凝土灌注桩(简称灌注桩)来进行基础的加固,灌注桩施工是直接在桩位上进行成孔,就地进行灌注,其施工不仅方便的,同时成本也较低,对材料使用较少,但由于其是利用混凝土或是沙石就地进行灌注,所以对技术要求较高,在施工中极易导致断桩和缩颈的情况出现,而且施工完成后不能立即承受荷载。首先,钻孔灌注桩。钻孔灌注桩是先在桩位上用钻孔设备进行钻孔,然后灌注混凝土。其次,挖孔灌注桩。随着建筑工业的发展,小直径单桩和群桩基础在承受大荷载或满足沉降要求等方面已受到一定限制,大直径灌注桩已被许多国家广为采用,其直径为1-3m,桩深20-40m,最深可达60-80。每根桩的承载力可达10000-40000kN。大直径桩可采用机械挖孔灌注和人工挖孔灌注,最后,打拔管灌注桩。打拔管灌注桩是利用与桩的设计尺寸相适应的一根钢管,在端部套上预制的桩靴打入土中,然后将钢筋骨架放入钢管内,再浇筑混凝土,并随灌随将钢管拔出,利用拔管时的振动将混凝土捣实。
 
  2.堤坝施工技术。对于水利水电工程来说,最为常见的施工就是堤坝施工了,特别是土质心墙堆石坝,在水利水电工程中十分的常见。首先是应该选取防渗土料,心墙采用碎石。其次是基础的防渗工作。如果筑坝是在比较深厚的砂砾石层,应该做好相应的防渗工作,建设防渗墙。近几年来,造墙技术采用冲击及反循环钻机钻主孔,液压拔管机起拔接头套管,用孔内聚能爆破大孤石钻进等,完善了施工保证了成墙的施工质量。混凝土坝在水利水电工程建设中也十分的常见。混凝土大坝在建设过程当中需要大量的进行混凝土浇注工作,这对混凝土的拌和、运输以及仓面作业等都提出了较高的要求。随着我国水利水电工程建设的发展,这些环节都配备了大型的机械设备,能够有效的满足混凝土筑坝时高强度的混凝土的需求。大体积混凝土浇注时,表面的温度下降较快,而混凝土内部由于强烈的水化作用,产生大量的热量,这些热量不能及时的散发出去,就会使混凝土内部的温度较高,内外温差增大,容易导致混凝土产生裂缝,因此对于混凝土的温度具有较高要求。
 
  3.处理软弱地基之方法。第一排水固结法。在对软弱的地基进行处理的时候,首先选择的是排水固结法,通过对淤泥软粘土进行有效的排水,然后使淤泥可以进行固结,从而增加地基的抗压强度。第二换土法。如果在施工路段内的淤土层无法达到施工的标准,并且土层较薄的话,那么可以对其进行清理,换填上土质较好的粗砂或者是灰土等具有良好性能的土质,然后对其进行相应的处理方法。第三强夯法。将80kN夯锤,起吊到高达6m-30m的地方,让锤作自由下落运动,通过这样的运动夯实土质。如果地基是河流冲积层、滨海沉积层,或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成,使用强夯法容易达到目的。第四振动水冲法。振冲法的工具是振冲器,它类似于一根插入混凝土振捣器的机具,该中机具涵括了上、下两个喷水口。由于振动和冲击荷载的作用,地基中会先成孔,而后在孔内予以填充砂、碎石,进而分层振实或夯实,这样地基将得以加固。第五加筋法。加筋法的应用主要就是可以提高整体建筑的稳定性,通过在建筑中填加土工合成材料来提高建筑的稳定性,土工合成材料具有很强的抗拉性能,在土层和拉筋之间会有一定的摩擦力产生,这样的话,他们就会有效的成为一个整体,增加了牢固性和稳定性,地基的强度自然也就提高了。
 
  4.高边坡加固技术。水利水电工程的高边坡治理情况,高边坡常用的处理方法有抗滑结构、锚固以及减载、排水等综合措施。
 
  (1)混凝土抗滑结构。抗滑桩。抗滑桩能有效而经济地治理滑坡,尤其是滑动面倾角较缓时,效果更好;沉井。沉井在滑坡工程中既起抗滑桩的作用,有时也具备挡土墙的作用;挡墙。混凝土挡墙能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡,阻止滑坡体变形的延展;框架、喷护。混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性,防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻、用料省、施工方便、适用面广、便于排水等优点,并可与其他措施结合使用。另外,耕植草本植被也是治理永久边坡的常用措施。
 
  (2)锚固技术。预应力锚索具有不破坏岩体结构、施工灵活、速度快、干扰小、受力可靠、主动承载等优点,在边坡治理中大量应用。大吨位岩体预应力锚固吨位已提高到6167kN,张拉设备出力提高到6000kN,锚索长度达61.6m,可加固坝体、坝基、岩体边坡、地下洞室围岩等,达到了国际先进水平。
 
  5.对强透水层的防渗处理技术。在水利水电基础工程施工中的强透水层的防渗处理要采用新的技术来进行,比如说在大坝的建设中,存在很多石头、卵石、基砂的都是透水比较强的层面,这些地方基本上都是通过开挖来进行清除的,不仅很容易浪费水资源,还很容易造成管涌的现象,一定程度上会对建筑物的稳定造成一定的威胁,在这种情况下就要进行防渗处理。主要是透过开挖石块,填充混凝土,建筑截水墙的方法来进行的。混凝土的覆盖可以增加渗透的范围,从而减少排水的压力,设立反滤层。
 
  6.利用先进的GPS定位系统。随着我国科技水平的迅猛发展,各种各样的新技术不断产生,其中GPS定位系统在水利水电施工中得到了广泛的应用和发展。GPS定位系统是全球定位系统的简称,它是利用卫星的相互连接来实现信息的采集。相比于常规的地面定位技术,GPS定位技术具有高速度,高效率,高精度等优点,近年来GPS定位技术更得到了不断的改进和完善,它不仅为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。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,降低了施工成本,大大提高了工作效率。因此,在水利水电工程施工中,有效的利用GPS定位技术,可以加快施工速度,提高施工质量,为水利水电行业带来了巨大的技术进步。
 
  水电是我国的优势资源,水利水电工程施工技术直接关系到水利水电工程建设的质量问题,提高水利水电施工技术符合能源产业发展与结构调整的要求,是国土资源利用与区域经济振兴的要求,是国家环境保护与可持续发展的要求。要发挥新技术新方法在水利水电工程中积极作用,让其高效的为水利水电工程服务,才能更好的促进水利水电工程的发展,才能更好的造福于人民。
 
  参考文献:
 
  [1]张志良.水利水电基础工程与地基处理技术的现状和展望[J].水利水电施工,2011,02.
 
  [2]陶忠平.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].水利水电技术,2012,12.
 
  [3]北京土木建筑学会.钢筋混凝土工程施工技术措施[M].北京:经济科学出版社,2010.

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