水利水电工程混凝土施工技术探索论文(精选8篇)
摘要:我国的基础性建设包含了多个方面,水利工程就是其中之一。水利工程的工程建设量大,成本高,质量要求严格。而水利工程中最重要的就是冬季混凝土工程,它关系到整个水利工程的质量好坏。本文着重介绍了冬季混凝土施工技术的基本原理,探讨冬季混凝土施工中可能出现的问题,并分析了水利工程中混凝土配料要求需要达到的条件,最后对冬季混凝土施工养护需要采取的措施进行了阐述。
关键词:水利水电;冬季混凝土;施工
随着我国“十三五”规划实施以来,我国当前对水利工程的重视程度日益增加,故水利工程必将迎来又一次的大发展。在水利工程的建设中,冬季混凝土工程的建设是水利工程质量达标的重中之重。
1、冬季混凝土施工的基本原理
混凝土混合物能够在短时间之内迅速凝结和固化,能够表现出一定的强度和硬度,水泥在其中的作用至关重要。水泥水化的速度和混凝土的组成成分有较大的关系,水泥水化的速度是随着温度的变化而变化的。当外界温度升高时,水泥的水化速度也相应加快,水泥的固化作用增强,表现出一定的强度。在温度降低时,当外界温度达到零度时,混凝土中的水就会自然结冰,混凝土中的水分就会明显的降低,水泥的水化作用减弱,混凝土的强大增长放缓。当温度继续下降到零度以下时,混凝土中的水分就会完全结冰,水泥的水化作用就会停止,混凝土的.强度不再增加。当混凝土中的水分完全变成冰时,混凝土的体积就会增大,发生冰胀现象,产生的应力大于水泥石内部形成的强度值,因此会对混凝土造成不同程度的破坏,从而降低了混凝土的强度。除此之外,当水完全变成冰时,骨料和钢筋中也会产生冰凌,水泥浆与钢筋和骨料的粘合力下降,从而影响到混凝土的抗压强度。当外界的温度升高时,水泥浆与钢筋和骨料间的冰凌开始融化形成大小不一的间隙,从而降低了混凝土的密度和耐久性。所以,在冬季进行混凝土施工时,为了预防混凝土早期受冻,需要满足混凝土的浇筑温度。当大面积的浇筑混凝土时,浇筑后混凝土表面的温度虽然较低,但是混凝土内部的温度会因为水泥的水化放热而温度升高。因此,为了减少内外温差和基础温差,需要控制浇筑温度在一个较小的温度值。当浇筑温度大于允许值时,浇筑后需要做好保温措施来减小内外温差。
2.冬季混凝土浇筑中可能存在的问题
2.1裂缝现象
混凝土浇筑中产生的裂缝,会严重影响混凝土的自身特性,比如抗压能力和耐久性。在进行混凝土的配料时,当混凝土中的水分过多时,就会使得水泥的稳定性降低,混凝土的强度降低。当混凝土丢失的水分过多时,就会使混凝土的结构变得疏松而引起裂纹,在外界温度比较低时,混凝土中的水开始结冰,混凝土开始膨胀出现裂缝,混凝土中的钢筋也会因为锈蚀而使体积增大,从而引起混凝土产生裂缝。
2.2起灰现象
当混凝土中的水分过多时,混凝土会出现离析泌水现象,混凝土的粘聚性和保水性会受到较大的影响。冬季的温度较低,水泥的水化速度较慢,混凝土中的水分会迅速流失,导致混凝土表面出现起灰现象。
3.冬季水利工程混凝土需满足的要求
3.1需满足的配料要求
冬季水利工程中混凝土的配料要求,除了满足工程需要的混凝土的强度要求之外,还需要满足施工过程中混凝土的和易性、流动性、粘聚性、保水性等要求。流动性是指混凝土在施工中能够正常的流动并且能够均匀在铺满模板,混凝土流动性的大小反映了混凝土的拌合物的稀稠度。混凝土的流动性的大小直接影响着施工中浇筑的难易和浇筑的时间,对混凝土整体的质量的影响也较大。混凝土的粘聚性的大小直接影响了混凝土在施工过程中是否会产生离析现象。
3.2防止裂缝产生
在混凝土的浇筑过程中,需要将混凝土的内外温差控制在25摄氏度之内,尽量采用水化温度较低的混凝土配合比。由于混凝土的原材料的品质和配合比直接决定了混凝土热学、力学性能,比如混凝土的绝热升温、抗裂能力等。在水泥的选择上,要尽量选择放热量低的水泥,减少混凝土中的水泥的使用量来降低混凝土的绝热升温,在混凝土中加入适量的外加剂和掺和料来减少水的使用量,从而改变混凝土的易性和强度,为了减少混凝土的线胀系数,需要选用材质好的粗细骨料。
4.冬季混凝土施工及养护的一般措施
4.1混凝土冬季的施工措施
1.加快混凝土强度的增长。冬天在进行混凝土浇筑时,施工中需要采用高热或者快凝水泥,较小水灰比,在混凝土中加入一定比例的添加剂,比如速凝剂、塑化剂等,可以加快混凝土的凝固,增大水泥水化过程中的散热量,从而能够提高混凝土的前期强度。当外界的温度在5摄氏度左右时,可以根据工程的实际情况,选择活性高、水化放热量大的水泥。此外,还可以调整配合比。2.延长混凝土的搅拌时间。在冬季进行混凝土的搅拌时,需要延长混凝土的搅拌时间,一般将混凝土的时间增加到常温的1.5倍。在对混凝土搅拌之前,还需要对搅拌机进行预热,限制搅拌机的搅拌温度,对于体积较大的混凝土一般将温度控制在不低于12℃,对薄壁结构的混凝土一般将温度控制在不低于17℃~25℃,此外,不管在哪种情况下,需要保证混凝土的仓浇筑温度不能小于5℃。3.降低混凝土在搅拌、运输、浇筑中的热量损失。采取适当的措施尽量减少混凝土的运输时间,周转次数,从而减少混凝土的热量损失。在混凝土的运输过程中,需要对运输车进行加盖和侧壁保温处理。增加混凝土生产过程中各个环节的保温措施。
4.2混凝土冬季养护方法
在进行冬季混凝土的施工时,需要对混凝土进行预先养护,这样才能使混凝土在后期能够达到抗压强度。所以,在混凝土的施工中,需要及时有效的对混凝土进行养护,比如采取蓄热或者加热等措施。对混凝土进行蓄热处理就是在混凝土表面进行报文材覆盖,较少混凝土形成过程中的热量损失,使混凝土的强度增长在预定值中,通常当外界的温度大于零下十五摄氏度时应优先考虑蓄热法来对混凝土进行保温处理。加热法分为多种,一般采用较多的是电热法,就是利用电流通过电阻丝发热来对混凝土进行保温。
结束语
综上所述,水利工程中,冬季混凝土的浇筑施工是一个复杂的过程。在冬季混凝土的施工时,必须采取有效合理的措施,确保工程质量。在进行具体的施工时,施工人员一定要严格按照设计要求进行施工,对混凝土的质量要进行严格的控制,这样才能达到经济性和实用性的多重效应。
参考文献
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[3]马春生.概论水利工程冬季混凝土施工技术[J].黑龙江水利科技,2014(03):167~168.
我国经济的发展世界瞩目, 那么与此同时, 各项生产领域也都得到了突飞猛进的发展, 尤其是农业以及工业等领域, 而水利水电工程与这些领域的发展都息息相关, 为了能够促进我国经济的进一步发展, 水利水电工程施工技术就要随之完善和改进, 碾压混凝土大坝施工技术在工程中较为常见, 其技术的合理性与科学性, 对工程施工无疑具有积极的作用, 因此, 我们必须要根据工程的实际情况, 将这项技术进行科学合理的应用, 进而为国家创造更多价值。
2 工程简介
2.1 某水利水电工程主要功能为发电, 水库的总容量为2741万m3, 河道的总长度为53 km, 集雨面积为330 km2, 坝顶宽度6.0m, 上游面铅直, 非溢流坝段下游面坡比为1:0.78。该工程主要由引水隧洞、碾压混凝土重力坝、发电输水隧洞、发电厂房、升压站等建筑物构成, 工程年发电量为3112.3 k W·h。碾压混凝土重力坝坝体材料主要分为五个区:上游面采用二级配碾压变态混凝土 (1 m厚C9020) 、坝内三级配碾压常态混凝土 (C9010) 、下游水位变动区二级配碾压变态混凝土 (1 m厚C9020) 、坝基础三级配常态混凝土 (1.5 m厚C9015) , 坝顶及其他浇筑区三级配常态混凝土 (C9030) 。坝体混凝土的总量为11.2万m3。
2.2 施工方案
我们在进行混凝土碾压这道工序的时候, 首先要将其所在地区的地质条件以及气候条件进行一个全面的了解和分析, 并将其对施工的影响估算全面, 进而根据这些施工地区的实际情况制定不同的施工计划, 计划一定要与国家标准与施工要求相应, 同时我们还要将工作人员进行一个统一, 合理的配置, 安排一部分人员进行施工地区的实际考察与勘测, 将数据进行仔细的记录, 最终我们在确定施工流程。
3 施工技术
3.1 拌制混凝土的方法
对于混凝土的搅拌我们要根据施工要求进行, 这样是为了最大限度的确定施工材料的使用数量。施工材料一定要符合国家标准, 同时要对其进行细致周密的检查, 然后将其按照一定得比例进行严格配比, 搅拌时要以材料均匀性为前提, 在需要借助机械设备的时候, 我们就需要借助机械设备, 强制搅拌机是比较常见的, 它的应用大多数情况下, 是为了避免混凝土在搅拌时出现离析的现象, 混凝土的搅拌时间会受很多因素的影响, 其中包括:运输长短, 试验结果等等。
3.2 铺设碾压混凝土的技术
在进行铺设碾压混凝土施工的时候, 我们要将层间结合这个问题作为重点问题, 因为它是影响大坝质量的关键因素, 这个环节中, 如果出现问题, 那么将会对工程混凝土结构的强度以及性能造成严重的影响, 我们需要注意的是, 施工中要掌握好层间浇筑的时间, 控制好其间隔长短, 初凝时间要记录准确, 这样就能够作为间层施工的依据。水利水电工程的施工, 其在进行混凝土浇浆时, 关键的问题是要保障新旧碾压面的快速粘合, 在小仓面的浇筑上, 我们需要使用的是技术相对成熟的平层仓浇筑法。那么在行对加大的仓面上, 我们一般会采用台阶法及平推法, 这个施工过程中, 会受到施工场地的制约, 如果场地太小, 那么就不益采用台阶法, 这个方法施工较慢, 不利于工程进度, 因此我们应该采用推铺法。斜层推铺施工总, 工作人员需要注意是, 仓面的提升高度及其斜坡度等方面的控制要合理, 对于所用模板的尺寸, 规格也要技术调整, 进而对施工质量有所保障。
3.3 控制碾压混凝土的温度
碾压混凝土施工过程中, 经常会因为混凝土温控措施布置不当和操作不利, 导致混凝土上出现裂缝, 如没有将混凝土的温度控制在规定的范围中, 就会在混凝土温度不断上升过程中, 容易出现裂缝, 导致混凝土的防渗能力和质量降低。为提升碾压混凝土施工质量, 在施工时要做好大体积混凝土的温度控制措施。在此工程中, 主要使用提高混凝土的散热速度和降低混凝土发热量两种方法来对温度进行控制。此工程中使用的大部分混凝土采用三级配进行配比。在施工的过程中, 为了有效的减少混凝土的入仓温度, 防止裂缝的出现, 在中午温度过高的时间段不进行施工。当混凝土的压实度符合规定要求时, 为了防止混凝土温度提升, 要尽快使用高压喷雾的方法进行降温, 并采取适当的保湿措施, 加速混凝土热量的散发。如果混凝土的温度已经升高, 要使用水喷洒到碾压混凝土表面, 然后在铺筑下一层混凝土前浇筑水泥净浆, 从而即增加层间结合能力, 随着浇筑高度上升, 为了进一步提高混凝土的强度, 加速热量的发散, 要注重混凝土层洒水作业。
3.4 碾压和摊铺混合料的施工技术
为了使混凝土摊铺质量得到有效的保障, 摊铺作业一般使用沥青摊铺机进行施工, 在进行摊铺工作时, 为了保证摊铺作业可以顺利进行, 要对找平的基准点进行选择, 保证碾压效果可以符合工程的规定要求, 要保持摊铺机可以持续处于效率较高的工作状态。在摊铺的过程中, 不允许出现倒车或者紧急停车的情况, 摊铺工作结束后, 要对混合料进行碾压。
3.5 混凝土的保养
混泥土的后期保养是非常重要的一个环节, 在混凝土碾压施工完成之后, 为了能够将施工效果保持住, 我们就必须对其进行适当的养护工作, 具体的措施如下:混凝土施工的水分和水泥需要一定的反应时间, 因此, 我们在对其进行养护工作的时候也要注意时间充足;在施工完毕之后, 我们要对其做好保湿工作, 可以采用一些保湿产品对其表面进行覆盖, 比较常用的保湿材料如塑料薄膜等, 为了使混凝土表面可以持续处于湿润的状态, 要使用水对其表面进行喷洒;在切割收缩缝时, 首先要保证混凝土的强度达到了切割的要求, 在切割时要按照设计要求进行切割。
由此可见, 水利水电工程的施工过程中历时较长, 其混凝土碾压施工会受到很多因素的影响, 为了能够限度的保障其施工质量, 我们就要求施工的实际情况出发, 进而采取最为科学合理的施工技术与措施, 同时还要做好后期的保养和维护工作, 这样才能够巩固住施工成果。
结束语
水利水电工程施工中, 混凝土碾压环节是一个非常重要的部分, 我们的施工人员要从多个方面对其进行控制, 首先就是要对其施工地点进行全面的了解和分析, 进而制定出科学完善的施工计划与措施, 然后就是对混凝土材料配置方面进行严格的控制, 为了能够去确保工程的强度, 工作人员要严格的按照施工要求对混凝土进行搅拌, 碾压。做好后期保养与维护, 提高大坝的使用寿命, 进而更好的为国家和人们服务。
参考文献
【关键词】水利水电工程;大体积混凝土;施工技术
在水利水电工程中,混凝土施工技术直接关系到整个工程的整体质量,所以,在当前的大前提下,施工单位必须要提高对混凝土技术管理以及质量控制工作,将自己的施工技术水平不断提高,要对大体积混凝土施工中常见的问题不断研究与分析,确保水利水电工程质量得到有效的保证。
1.大体积混凝土概述
我们通常将混凝土结构中最小段不低于1米的混凝土结构称为大体积混凝土,大体积混凝土具有浇筑的混凝土量大、结构尺寸大、布置的钢筋多、受影响因素较多等特点,同时也具有强度高、抗震性好、经济适用及可塑造强等优点。由于大体积混凝土浇筑面积广,其受水化热作用而产生的温度应力以及混凝土自身特性的影响较大,这就极易造成裂缝的产生。水利水电工程施工项目众多,尤其是在大坝、涵洞、水闸、桥梁等施工项目中,大体积混凝土应用更为频繁。因此,施工单位必须加强大体积混凝土的施工质量管控,以此确保水利水电工程施工质量,防止大体积混凝土中产生裂缝。
2.大体积混凝土出现裂缝的原因
2.1水化热作用下出现的温度应力
所谓大体积的混凝土,其体积以及面积较大,尺寸也相对大很多,这就会造成这种大体积的混凝土在散热上受到影响,水泥在水化的时候需要排放大了的热了,大体积的就会出现散热性能较差的情况,这样就会导致温度应力的出现,混凝土内部的温度就会偏高,这样内外部出现温度差异,如果温差悬殊,必然会出现裂缝的问题。有研究以及试验数据说明,如果温差在25摄氏度的时候,混凝土便会出现不同程度的裂缝。
2.2混凝土的自身特性
混凝土具备收缩的性能,这也是出现裂缝的诱因之一。在浇筑工作完成之后,混凝土内部的水分会迅速的蒸发,水分的蒸发会引起混凝土的变形收缩。特别是对于大体积的混凝土来讲,变形的幅度就会相对更大,内部应力左右就会相应更大,那么裂缝就更容易出现与产生。
2.3混凝土内部约束条件影响
混凝土的变形收缩同时与混凝土的内部约束力有明显且直接的关系。如果混凝土的内部稳固性与约束力够强的话,那么就不会产生过大的应力,这样就很难出现裂缝的问题,内部约束条件不足的时候才会导致应力过大,出现裂缝。
2.4外界气温变化
大体积混凝土在施工期间,外界气温的变化对混凝土的开裂有重大影响。混凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者的叠加。外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高。外界温度下降,尤其是骤降,大大增加外层混凝土与其内部的温度梯度,产生温差应力,造成大体积混凝土出现裂缝。因此控制混凝土表面温度与外界气温温差,也是防止裂缝的重要一环。
3.大体积混凝土施工技术分析
3.1混凝土配合比设计优化
3.1.1对于大体积混凝土的材料要做好质量把关工作,选用最合理的水泥材料。大体积的混凝土会产生更多的热量,水化影响比较明显,因此最好是使用水化热相对低的水泥材料。
3.1.2要控制好大体积混凝土材料的配比。
依据设计标准与相关要求进行混凝土配比设计。具体能表现在以下几方面:第一,保证降低水热化的前提下,保证混凝土的整体质量以及标准等级要求,符合工程要求标准;第二,以确保混凝土施工和易性为前提,尽最大可能采取科学的办法,保证混凝土施工的和易性,比如我们可以将砂量用量控制在较少的量,可以防止混凝土的变形过于严重;第三,要将混凝土的凝固性控制在一定时间内,可以科学的合理的降低混凝土用水量。
3.1.3大体积混凝土生产与运输。在进行大体积混凝土的浇筑工作中要严格按照相关标准要求进行规范施工,要依据图纸以及设计要求进行试验以及检验,保证混凝土的性能以及其他相关指标要求。大体积混凝土在运输的时候,要使用专业的运输车辆,搅拌运输车必须具备防水防风的基本功能。在整个运输过程中必须要一直处于搅拌运动状态之下,防止混凝土离析现象。如果大体积混凝土运输到施工所在地之后不能满足施工要求,不能盲目投入施工,防止对工程造成不利影响,避免整个工程的质量以及稳固性受到破坏。
3.2大体积混凝土施工作业
3.2.1施工技术准备、进行大体积混凝土施工作业前,应按照相关规定对大体积混凝土进行验算,例如进行大体积混凝土温度、温度应力、收缩应力等验算,通过计算得出混凝土升温峰值、内外温差、降温速率等控制指标,而后根据这些控制指标制定合理有效的温控措施。在水利水电工程中,浇筑的混凝土入模温度的升温峰值宜为45℃,内外温差为25℃,降温速率为每小时2℃/d。
3.2.2模板施工。在大体积混凝土模板施工过程中,要严格按照相关国家规定要求进行,对于模板的强度以及稳定性都要进行比较严格的核算,同时要相应的做好浇筑后期的养护工作方案与安排。在拆除模板的时候,首先要确保混凝土有足够的强度与刚度,同时要对混凝土的温度进行有效合理的把握,保证内外部的温差在正常的范围内,上述两个方面都工作到位才能够开始开展模板拆除工序。
3.2.3混凝土浇筑。对于大体积混凝土进行浇筑,一般有两种方式,一个是分层进行浇筑,再就是进行推移式的连续浇筑。分层浇筑又可以大致分为以下几种:全面分层、分段分层、斜向分层等。在整个浇筑过程中,要控制好浇筑的时间间隔,不能将间隔时间设置的太长,尽量缩短,在混凝土初步凝固之前最好是完成整个浇筑工作。通常情况下,这种大体积的混凝土要自下而上,从低到高进行浇筑,首先,浇筑方法为先浇筑混凝土结构长的一侧,而后浇筑短的一侧,要保证浇筑的持续性。如果采用分层浇筑的方式,要在浇筑之后进行充分的振捣工作,大体积混凝土宜采用二次振捣工艺,在振捣期间要把握好振捣时间以及强度等,防止出现漏捣情况或者振捣过度的现象,保证混凝土的整体结构强度以及质量。
3.3大体积混凝土养护
对于大体积混凝土的养护工作,要结合考虑到其特有的性能与特点,对这种混凝土的养护要兼顾保湿与保温工作并举的养护措施。一般的混凝土养护保温途径就是采用麻袋或者塑料薄膜进行覆盖,将上述物质覆盖在浇筑完毕的混凝土之上,也可以使用搭建挡风、遮阳保温棚的方式,不过就经济性来讲,大体积混凝土的养护还是前者更加是具有经济性。
4.结语
综上所述,论文主要对大体积混凝土的施工工艺就行简要的论述与分析,具有关键的现实意义。其技术工艺水平直接关系到整个水利水电工程的质量以及稳固性,所以,要对水利水电工程中大体积混凝土施工工艺进行不断的探索与研究,推动树立施工单位施工工艺技术的不断提升。
参考文献
[1]周浩,吕俊.浅谈水利工程建设中混凝土施工技术[J].中国高新技术企业,2010(10)
摘要:对我国经济发展和社会进步来说,水利水电工程建设扮演着十分重要的角色,在实际的水利水电工程施工过程中,一方面由于其本身具有的特殊性,另一方面由于工程施工所在地区自然条件具有特殊性和差异性,水利水电工程施工总是被多种因素影响制约着,工程建设质量的关键就是科学的水利水电基础处理施工技术,为了保证水利水电工程的质量,就必须要采取有效措施来解决影响工程质量的因素。本文将从水利水电工程基础施工的特点进行分析,研究其基础处理施工技术,以及提高工程施工技术应用质量的对策。
1混凝土防渗墙施工技术概述
水利水电建筑中的混凝土防渗墙,基于结构形式划分,则可以分为槽孔型、桩柱型、混合型防渗墙,其具体结构形式如图1所示。基于墙体材料划分,则可以分为黏土型、钢筋混凝土型、塑性型、灰浆型防渗墙。基于成槽方法划分,则可以划分为链斗成槽型、射水成槽型、钻挖成槽型等。混凝土防渗墙是在松散透水地基中,连续造孔,使用泥浆来固壁,灌注混凝土,以形成墙形防渗建筑物。混凝土防渗墙的建设,不仅能够确保地基渗透的稳定性,确保闸坝的安全性,还能干充分的发挥水利水电工程建筑的效益。
2混凝土防渗墙施工技术要点
2.1钻掘槽孔
水利水电工程项目施工建设过程中,钻掘槽孔是必不可少的,布设槽孔能够极大程度上确保水利水电工程建筑的质量与性能。在钻掘槽孔时,要基于施工现场的实际情况,选择钻掘方法。通常情况下多采用抓取法,适用于粉土层与软土层环境。除此之外还可以采取钻劈法与钻抓法,开展施工作业。
2.2清理槽孔
完成槽孔钻掘后,则需要进行槽孔清理,以确保混凝土防渗墙的性能与质量。在清理的过程中则需要重视周围物质因素的影响,比如混凝土残渣。同时清理槽孔,还需要选择合适的方式方法,通常采取抽筒法,借助机械设备的作用,抽取槽孔中的废弃物,若清理的不够彻底,则可以使用刷子钻具等设备,进行深度清理作业。
2.3浇筑并且养护混凝土
混凝土防渗墙施工技术的应用要点中墙体混凝土浇筑与养护极为重要,在此过程中则需要加强墙体材料使用以及养护管理。混凝土是施工的主要材料,若混凝土后期使用发生变化,则可能会造成建筑发生渗水漏水问题,影响人们的生活与生产活动的开展,基于此在施工过程中,要严格按照施工工艺开展施工作业,合理设计配置比例,以确保建筑混凝土防渗墙性能。除此之外还需要做好墙段连接工作,确保连接的质量。
3混凝土防渗墙施工技术在水利水电工程中的应用
3.1工程案例概述
湖南省某水利水电工程项目建设,主要包括水库项目、电站、反调节水库等。水库总库容为1.33亿m3,预计灌溉面积为31.2万亩,城镇年均供水2227万m3。水库建设中采用混凝土防渗墙施工技术,完成基础建设工作,以满足水库运行的稳定性要求。防渗墙施工工艺如下:①开挖沟槽,固定内壁,以确保稳定性。②设置导墙。③运用直升导管法,开展孔洞浇筑作业。导管内径≤20cm,使用泵车浇筑施工。④连接混凝土防渗墙墙体。采取切削法,开展连接作业。
3.2施工前准备工作
水利水电工程建筑中,应用混凝土防渗墙施工技术,需要使用钻孔机械设备以及钢绳冲钻机,因此在施工前,需要做好设备准备与检查工作。若使用钢绳冲钻机,在施工前则需要使用冲击钻头,来破碎地面,当地面被完全粉碎后,使用抽砂筒进行清理,将地面表层内的碎石与泥屑清理,则需要消耗大量的资源,同时工作效率较低,非必须的.情况下,合理使用冲击式反循环法冲钻机,开展地面钻孔作业,此种方法的工作效率较高。
3.3超薄防渗墙施工
开展超薄防渗墙施工前,技术人员要将泥浆材料灌入到导向孔内,将泥浆水平面和导墙面的距离,控制在30cm左右。灌浆使用的水泥是使用膨润土与烧碱制作而成的,水泥的塑性指数>20,含沙量<5,黏粒含量>50。做好钻孔清理工作后,则开展挖槽作业,及时将配置好的泥浆灌入到钻孔内部,以此确保钻孔内部泥浆侧向压力,避免钻孔内壁发生坍塌情况。检测钻孔内泥浆的性能情况,确保泥浆性能正常,没有异常指标参数,若存在异常则需要及时做好调整工作。在处理防渗墙接头时,采取管上裹膜或者抹油的方法,使用焊接管,作为防渗墙接头管,直径为330mm,管壁厚度为100mm。完成挖槽后,使用润换油对接头管管壁进行涂抹,使用塑料薄膜将其包裹,以此降低混凝土结构与管壁的摩擦力,最后按照设计深度,铺入接头管。
3.4混凝土防渗墙施工质量控制要点
水利水电工程建筑施工中,运用混凝土防渗墙施工技术,则需要加强以下质量要点的把控:①成槽操作方法。若施工底层较为松散,可能会造成劈裂问题或者坍塌问题,对此则需要进行防护工作,首次槽孔施工作业时,要缩小实际长度,运用加固技术,来出力导墙下方的泥土。同时降低泥浆加固面的实际高度,若存在裂缝情况,则需要做好填堵工作。采取跳挖法,开展沟槽挖掘作业。②嵌岩。使用铸钢材料,开展嵌岩施工走也。在进行开挖时,则先使用重凿,将硬岩石粉碎,做好碎石清理,挖到设计深度。成槽时,要将多余的覆盖层除去,采取纯挖法,控制重凿的冲击点数与次数等,避免发生破碎问题。③避免槽内漏失问题。当挖槽作业过程中遇见覆盖层,则短时间内泥浆可能会失去保护作用,使得孔壁发生坍塌事故,对于此问题,则可以进行土料回填,做好振捣工作后,再进行开挖作业。若土层漏失较为严重,则需要在开挖作业前,进行膨润土浆液浇灌作业。
4结束语
1.1.1利用新型的人工生产系统进行混凝土骨料的加工生产是目前混凝土坝施工中常用的生产方式,通过该施工技术,可以令混凝土坝整体强度得到有效提升,从而满足工程强度需求。
1.1.2利用大型搅拌设备进行混凝土的搅拌可以更好的提高混凝土性能,完善系统作业,这是目前我国水利工程混凝土技术达到国际水平的标志,并且这种方式能够有效提高混凝土的使用性能和强度性能。
1.1.3有效控制混凝土裂缝的产生。通过补偿收缩的方式降低裂缝的产生率,该技术主要利用在坝体的施工中,通过控制混凝土热胀冷缩,从而减少裂缝的出现。主要是控制混凝土结构温度,从而在混凝土表面形成混凝土保护膜。
1.1.4混凝土施工中目前应用效果最为显著的便是组合钢模板技术。施工中模板的使用不可或缺,但是由于模板使用成本较高,同时也对混凝土结构的美观度、质量度都有着很大的影响。尤其对于水利工程这种大型施工项目而言,组合钢模板的应用具有重要意义,不但能够满足混凝土结构质量的要求,同时不会影响混凝土结构的美观,组合钢模板在未来一定会不断的完善,应用也将更为广泛。
1.2变态混凝土的应用
关键词:水利水电工程,混凝土防渗墙,使用技术,应用管理
在我国经济的不断发展下, 水利工程项目的数量越来越多, 作为一个对国家民生和国家经济发展都有比较大的影响的重点工程, 水利工程的基础施工质量是水利水电工程建设的重要环节, 在水利水电工程中, 堤坝、水电工程、水库工程等基础建设都会使用到混凝土防渗墙, 是工程中基础防渗的重点, 因此混凝土防渗墙的施工质量和施工技术非常重要。
1 浅析混凝土防渗墙的技术
1.1 混凝土防渗墙技术的发展情况
混凝土防渗强主要是起源于上个世纪, 最先在意大利的水利水电工程中被使用, 后逐步进行推广, 被其它国家所接收。从上个世纪50年代开始, 我国就引入了混凝土防渗墙技术, 从1958年开始, 湖北的明山水库就建成了预制连锁管柱桩防渗墙, 同年, 在青岛的水库也使用这种方法建设了有效厚度为43cm, 深度为20m的桩柱式混凝土防渗墙, 到1959年逐渐发展成了一种槽孔型的混凝土防渗墙。当前, 我国的防渗墙已经达到了国际先进水平[1]。
1.2 混凝土的类型
从混凝土防渗墙的类型来说, 可以将混凝土防渗墙分成四个种类: (1) 槽板式防渗墙。槽板式防渗墙的横截面为槽型, 使用泥浆和其它方法进行固壁, 然后在合适的位置进行凿孔开凿, 再使用混凝土在槽孔中进行回填, 构成防渗墙。通常槽孔的长度为6~9m, 这种防渗墙, 根据单元槽不同的连接形式, 可以分成连锁型和搭接型两种类型。 (2) 桩柱式防渗墙。柱桩式防渗墙的横截面为圆孔, 使用套管或泥浆护壁, 使用混凝土回填到大直径的钻孔中, 然后形成连续防渗墙, 根据打桩孔的连接类型, 混凝土的防渗墙的布置形式是不同的, 比如, 为了使土石坝地基防渗墙达到防渗的要求, 一般使用连锁形和搭接形两类。 (3) 泥浆槽防渗墙。泥浆槽防渗墙是挖掘出宽度为1.6~3.0m的沟槽, 然后使用泥浆固壁的方法来使孔壁维持在直立的状态, 在将槽孔挖掘到设计的深度后, 使用没有经过压实的砾石、砂、粘土的混合料进行回填, 从而构成一道防渗墙。 (4) 板桩灌注防渗墙。使用桩边焊有小管的钢板打入到地基中, 在打到合适的深度时, 缓慢拔出钢板桩, 然后利用桩自身把防渗材料使用小管塞入到桩身拔出后留下的空隙, 构成连续防渗薄墙。
2 混凝土防渗墙施工的基本特征
在进行混凝土防渗墙施工的过程中, 使用到的临时设施很多, 除了孔口导墙和钻机轨道以外, 还需要有供电系统和供水系统, 还需要进行混凝土的制浆、供浆、造孔、搅拌和运输等辅助设施。因此, 混凝土防渗墙在施工的过程中工作量很大, 作业面比较大, 此外, 各个作业面直接的衔接也是很重要的。混凝土防渗墙作为地下隐蔽工程, 有很多无法预见的安全隐患和质量隐患, 这就导致混凝土防渗墙施工具有一定的风险和难度, 此外, 混凝土防渗墙还具有污染小、施工噪音低方方面的优点, 不会对四周的环境造成比较大的影响, 由于混凝土防渗墙的施工范围非常广, 可以在各种复杂的土质地层中进行使用, 而且施工范围也比较大, 施工厚度和施工深度具有良好的应用弹性, 混凝土防渗墙墙体均匀连续, 具有良好的承重性和防水性。
3 使用的施工设备和施工工艺
3.1 防渗墙使用的施工设备
在防渗墙施工的过程中, 主要使用钻孔机械作为主要的施工设备, 如果使用钢绳冲钻机进行钻孔, 在钻孔的过程中, 先用钻头对地层进行多次破碎冲击, 直到地层碎屑被坡碎到可以被泥浆悬浮, 使用抽砂筒将其提到孔外。使用这种方法进行施工, 功耗非常大, 施工效率低。如果使用冲击式反循环钻机, 要先将抽筒断续出渣改为泵吸连续出渣, 防止钻头重复对地层颗粒造成破碎, 施工效率高, 但是需要泥浆对机配套对钻渣进行分离。在使用抓斗挖槽机进行施工时, 不需要使用泥浆作为介质, 可以直接利用斗齿进行切割, 将土层破碎, 然后将渣土抓出, 根据工作原理可以分成钢绳抓斗和液压抓斗。
3.2 造孔使用的工艺
(1) 钻劈法。这种方法适合在砂卵石地层使用, 在施工的过程中, 将轴线划分成长度不同的槽段, 对于邻近的槽段分成两期进行施工, 然后使用冲击式反循环钻机或钢绳冲击钻机分成主孔钻进和分孔钻进, 当邻近的两个钻孔钻到一定的深度后, 在对副孔进行劈打, 并将劈落的石渣提出孔外。 (2) 钻抓法。在对紧密的地层中造槽时, 使用抓斗和冲击钻联合施工的方法进行施工, 冲击钻钻进主孔基岩和漂卵石后, 使用抓斗对两主孔之间的幅孔进行挖掘, 根据槽孔的大小, 可以使用三钻两抓或两钻一抓的方法进行施工。 (3) 抓取法。使用分土层或颗粒直径比较小的砂卵石层进行防渗墙的修建时, 可以使用抓斗将其挖成槽, 从而对施工效率进行提高。
3.3 其它施工工序
(1) 在成槽的时候, 要使用泥浆进行固壁, 从而保证槽壁的稳定性。一般主要使用膨胀润土进行制浆, 浆液的主要指标密度为1.05g/cm3, 马氏漏斗的黏度为33~49s, 可以重复使用泥浆, 但是需要使用泥浆净化机进行除砂。 (2) 导墙的作用。导墙主要是将开挖机作为导向, 对槽口和承重进行保护, 考虑到防渗墙各个槽段的施工时间很短, 为了减少工程建设的成本, 要尽可能使用可以进行多次使用的钢结构导墙, 通常情况下为宽×高=30cm×50cm的长方形。 (3) 使用直升导管法浇筑混凝土, 导管的内径一般设计为20cm, 根据具体的施工条件, 可以使用泵车或者罐车进行混凝土的运输[2]。 (4) 一般使用一级配塑性混凝土走完防渗墙的墙体材料, 由于这种材料的变形模量和强度都比较小, 对地基的适应能力提高, 具有良好的抗渗性能, 渗透系数要控制在1×10-6cm/s。 (5) 使用接头管法进行墙体的连接, 同时也可以使用切削法进行墙的连接。墙段的连接是防渗墙施工技术的施工难点。
4 混凝土防渗墙的施工难点
4.1 漏失、松散地层成槽的方法
对于槽口松散的土体, 由于填筑质量或土质不好, 导致槽口的土体比较松散, 在挖槽时, 很容易出现坍塌和劈裂的情况, 因此要采取必要的预防措施: (1) 要将一期槽孔的长度划小。 (2) 对于导墙下4~7m深的土体, 使用粉喷桩和深搅拌桩进行加固。 (3) 对固壁泥浆面的高度进行降低。对于已经出现坍坑和裂缝的情况, 要使用水泥粘土浆液灌注和开挖回填的方法进行处理[3]。 (4) 使用跳挖的方法进行开挖, 在对同一个一期槽孔进行开挖时, 要留出两个期槽加一个期槽的距离。
4.2 处理槽内漏失地的方法
在挖槽时, 当遇到中强漏失层或覆盖层时, 泥浆会迅速流失, 导致孔壁出现坍塌。一般在处理漏失地层时, 要迅速使用土料回填到槽中, 并进行挤压和搅拌, 然后再进行开挖, 对于漏失比较严重的地层, 在开挖槽孔前, 对水泥膨润土浆液进行预灌。
4.3 嵌岩的方法
一般使用铸钢来制作重凿嵌岩机具, 使用含有耐冲击合金刃角焊接到底部, 金忍角的长度为1~1.4m, 宽度要稍微低于墙体的宽度, 高度为3m, 横断面为长方形, 重量为3~5t, 使用30~50t的履带式起重机来驱动重凿冲击主机。施工时需要注意以下几个方面: (1) 在开挖槽孔的时候, 当遇到坚硬的岩石时, 首先使用重凿进行冲击破碎, 然后将岩屑和岩块捞出, 形成一个循环的回次, 经过多次回次后, 就可以达到预计的深度[4]。 (2) 在使用钻孔法进行成槽时, 可以先挖去整个槽孔的覆盖层, 然后再进行作业, 如果单纯使用纯挖的方法进行施工, 要先把主孔开挖到设计的嵌岩深度后, 在进行复孔的开挖, 避免出现槽壁失稳的情况。 (3) 重凿决定了嵌岩的效率, 在操作的过程中, 操作人员要根据施工经验, 使用重凿来提升冲击点数、冲击高度和冲刺次数, 主要不要出现过度破碎的情况。
5 结论
总而言之, 在水利工程中, 混凝土防渗墙使用广泛, 而且对水利水电工程具有关键性的作用, 因此, 在混凝土防渗墙施工的过程中, 需要按照相关的施工技术和施工规范进行施工, 要根据设计要求和设计工艺来完成各个工序, 只有保证了工程的施工质量, 才可以使得混凝土防渗墙稳定牢固。
参考文献
[1]刘林, 于幸成, 舒畅.混凝土防渗墙的施工与影响质量因素浅析[J].科技信息, 2008, (05) :13~14.
[2]连华.防渗墙混凝土施工工艺及质量控制[J].中国新技术新产品, 2011, (17) :56~57.
[3]陆岩, 王晓光.混凝土防渗墙施工方法及工艺[J].黑龙江水利科技, 2010 (04) , 98~99.
关键词:水利水电工程;混凝土;施工管理
中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)09-0063-02
作为水利水电工程施工的关键,水工混凝土的施工管理直接影响到水利水电工程的使用寿命、维护费用以及工程的安全。因此,在工程中加强混凝土施工的管理,可以保障混凝土施工质量,实现对水利水电工程质量控制。
1计划管理
(1)施工企业根据自身生产的情况,编制各类计划,以便对未来的生产经营活动作出相应的安排,各类计划组成一个相互支持、相互依赖、相互制约的计划体系。计划编制的合理性直接影响到工程投资、进度和质量三大目标的实现。每种计划都是以指标来表现其具体内容和量的标准的,指标是一种预期的目标和水平,计划指标之间也是有联系的组成指标体系,建立科学的指标体系是计划管理的核心。加强计划管理就是对计划目标作出科学的预定,各项计划围绕目标来实现。
(2)在实际工作中,每种计划的制定都必须是科学的、严谨的、实事求是的,否则不仅会影响整个计划体系的运作,也会对企业造成严重的经济损失,阻碍企业的发展。例如,在直接生产施工中施工作业计划如果存在不合理现象,会使施工中各工序先后次序安排不明确,工作面进度层次不清晰,造成相互影响、相互干扰。
(3)避免计划安排不合理现象的发生。首先,要有计划意识,各项工作要依据目标的实现详细制定出有关措施,并积极创造条件去实现,在保证总计划完成的前提下,对各施工部位进行工序倒挂,层层分解,制定各施工工序周计划、日计划。其次,计划的制定要切实符合实际情况,不可为了盲目赶工期,制定的目标无法实现。再次,在制定计划的同时,还要考虑到突发的新情况。最后,计划一经制定,就要去贯彻与实施,在执行过程中,要始终把握总的生产经营目标,做好控制工作,以适应情况的变化,保持计划执行的连续性和稳定性。
2技术管理
(1)技术是贯彻整个施工工艺流程的重要工作,是生产力的要素之一。没有技术,就谈不上施工。混凝土浇筑施工过程中就包含着一些重要工程,如模板工程、钢筋安装工程、混凝土浇筑工程、温度控制和接缝等,这些工程的施工技术至关重要,影响到整个工程的质量及安全。因此,技术管理在施工中具有重要作用。技术管理是对各项技术工作要素和技术活动过程的管理,技术工作要素包括技术人才、技术装备、技术规程、技术情报、技术资料、技术档案等;技术活动过程指技术学习、技术计划、技术运用、技术改造、技术开发、技术评价等。技术作用的发挥,除决定于技术本身的水平外,极大程度上依赖于技术管理水平。没有完整的技术管理,先进的技术是难以充分发挥作用的。
(2)技术管理要“硬”。在技术管理过程中,存在技术交底不彻底,质量检验不标准,技术开发不积极等问题,技术交底不彻底使施工人员对施工仓号的构造特点、施工工艺、技术安全措施等方面了解不清,造成施工过程中出现突发事件时,无从下手,导致施工环节重复,甚至发生重大事故。质量检验不标准,无规范可循,对质量就会得过且过,最终造成质量事故。技术管理中技术开发很重要,在施工过程中一味因循守旧,紧抱旧技术不放,这种保守主义观念影响技术的发展难以提高技术水平。
3质量管理
3.1控制原材料的质量
混凝土原材料(例如水泥、粉煤灰、硅粉、外加剂、砂、石等)属于非均质材料,不同批次、批号、不同时段与同批次、批号、同时段不同部位材料质量都存在着一定的差异。原材料的质量及其波动,对混凝土质量有很大影响。如水泥强度的波动,将直接影响混凝土的强度;各级石子颗粒含量的变化,导致混凝土级配的改变,将影响新拌混凝土的和易性;骨料含水量的变化,对混凝土的水灰比影响极大。为了保证混凝土的质量,在生产过程中,要及时按规范要求进行取样检查,以确保满足国家及行业的有关标准要求,并及时掌握和分析各种原材料质量变化的规律,准确调整施工配合比,保证混凝土浇筑质量,最终确保水工建筑物质量与运行安全。
3.2混凝土施工过程的质量控制
3.2.1混凝土浇筑质量控制
混凝土质量控制的重点是对浇筑过程进行严格控制,主要控制点如下:砂浆铺筑是否按设计要求厚度均匀铺筑,无漏铺;入仓混凝土料子是否合格,不同标号、级配的混凝土下料位置是否正确;平仓分层是否满足振捣设备能力要求,是否铺料均匀,分层清楚,无骨料集中现象;混凝土振捣插入下层5 cm,振捣有序,无漏振现象;铺料间歇时间合适,无浇筑温度超温、无初凝现象;混凝土浇筑仓无外水流入,泌水排除及时;预埋件、模板等在施工中保护措施得当,无变形、损坏现象。施工中主要以施工队伍施工责任心为基础,施工专职质量检测人员盯仓,监理人员旁站结合巡检,对影响混凝土各施工环节进行严格控制,发现问题及时纠正,若无法及时纠正,则由监理现场负责人员下令停仓进行处理。
3.2.2混凝土温度控制
从混凝土配合比设计、外加剂选择等方面,尽量优化设计,使用骨料粒径较大的级配,以减少胶凝材料用量和水化热。选用符合设计控制指标(发热量、强度等)的水泥,充分利用后期强度、尽量多掺粉煤灰。采取预冷混凝土方式降低机口温度、入仓温度,确保浇筑温度,并结合后冷(通常温水或制冷水)措施控制块体实际最高温度不超过设计允许值。高温季节浇筑混凝土时,主体建筑物基础约束区或重要结构部位浇筑机口温度7 ℃混凝土,浇筑温度控制在14 ℃之内,一般部位浇筑机口温度14 ℃的混凝土,控制浇筑温度在18 ℃以内,为有效减少混凝土温度回升,汽车运输设置遮阳篷,拌和楼出料处设置喷雾设施,在仓面上也设置喷雾及保温措施遮阳、控制接头温度回升。严格控制混凝土层厚、间歇期,避免出现长间歇,基础约束区层厚一般为11月至次年3月采用1.5~2 m,4~10月采用1.5 m,脱离基础约束区层厚一般为2 m,对控制工期的关键部位在冬季也部分采用3 m层厚。
4成本管理
市场经济是竞争的经济,企业生存和发展依靠竞争,而竞争依靠企业的良好信誉,企业信誉重要的一条就是靠投标单位的经济实力。随着市场经济的不断完善,每个中标工程都需要加强管理才能取得利润,混凝土工程量的多少,质量的优劣,工时、机械台时的利用,资源、能源的消耗,资金周转的快慢等等,都会直接或间接地在成本中反映,运用成本管理手段,就可以对上述方面起到组织和促进作用,因此,必须在经济活动的全过程中,实行科学的、全面的、综合的成本管理。成本管理包括成本预测、成本计划、成本控制、成本核算及成本分析和考核。成本管理中最重要的是成本控制,即在工程施工的整个过程中,通过对工程成本形成的预防、监督和及时纠正发生的偏差,使施工成本费用被控制在成本计划范围内,以实现降低成本的目标。
总之,做好水利水电建筑工程中混凝土的施工管理工作,对增加经济效益、保证工程质量、降低造价、缩短建设周期具有重要的作用,并且对我国水利水电工程的发展有重要的意义。
参考文献:
[1]陈静,陈卫玲.水利工程混凝土质量管理研究[J].吉林水利,2011(9).
[2]栾侨邦.对水利水电工程中混凝土施工管理的探讨[J].中国新技术新产品,2011(8).
[3]谭莉.浅议水利水电工程中混凝土的施工管理[J].科学之友(下旬),2011(5).
(编辑:尤俊丽)
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