試論對(duì)水利施工中導(dǎo)流和混凝土運(yùn)輸技術(shù)問(wèn)題的探討
[摘 要]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,水利工程的施工技術(shù)也隨之提升,水利工程作為重要的民生工程,人們對(duì)于水利工程的質(zhì)量及施工水平的要求也越來(lái)越高。水利工程的建設(shè)不僅關(guān)系到我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也關(guān)系到人民安全。因此,水利工程施工質(zhì)量越來(lái)越重要。本文將從施工技術(shù)方面分析水利工程導(dǎo)流工作的因素,和選擇導(dǎo)流方式的原因,詳細(xì)介紹水利工程中混凝土運(yùn)輸對(duì)于工程和環(huán)境的影響。
[關(guān)鍵詞]水利工程;導(dǎo)流技術(shù);運(yùn)輸技術(shù)
中圖分類號(hào):TV523 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)20-0201-02
水利工程的建設(shè)條件多是以水而建的,非常容易受到河流環(huán)境的影響,水文和地質(zhì)等因素都會(huì)不同程度上限制施工,綜合增加了水利工程施工難度。水利工程中導(dǎo)流工作和混凝土運(yùn)輸工作在工程中占據(jù)著很重要的地位,必須要采取合適的施工技術(shù),確保水利工程安全的進(jìn)行。水利工程的施工原則是建立在施工設(shè)計(jì)之上的,施工單位將施工設(shè)計(jì)結(jié)合科學(xué)的施工方案與符合實(shí)際的施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)在施工實(shí)體中,規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段就應(yīng)當(dāng)將施工中關(guān)鍵的工作規(guī)范化,事先分析工作相關(guān)的影響因素和施工技術(shù)。
一、 水利工程中導(dǎo)流技術(shù)分析
導(dǎo)流:修筑水利水電工程時(shí),為了使水工建筑能夠保持在水分相對(duì)較低的干地上進(jìn)行施工工作,采用圍堰來(lái)保護(hù)基坑,并將水流引向預(yù)定泄水方向。常見(jiàn)的導(dǎo)流方法有全段圍堰法和分段圍堰法。水利工程對(duì)依靠水域修建,為了創(chuàng)造相對(duì)干燥的施工場(chǎng)地,前期使用圍堰維護(hù)基坑江河道水流按照預(yù)定方式,繞過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)重構(gòu)流向?qū)蛳掠巍?dǎo)流工作的設(shè)計(jì),是水利工程中一項(xiàng)十分重要的工作,關(guān)系到整個(gè)工程的工期,質(zhì)量,安全度過(guò)汛期等,需要在工程設(shè)計(jì)階段做好周密的安排。
導(dǎo)流工程在設(shè)計(jì)階段主要需要考慮以下問(wèn)題:第一、掌握施工現(xiàn)場(chǎng)周圍河流等水體的水文特征,并且做好施工地點(diǎn)周邊氣候,地形,地質(zhì)等基本的環(huán)境檢測(cè)計(jì)量;第二、設(shè)計(jì)與選定合適的導(dǎo)流時(shí)間,確定導(dǎo)流工作的生效指標(biāo),提前計(jì)算出導(dǎo)流流量,合適的導(dǎo)流方式,并且還要考慮導(dǎo)流工程所影響的施工建筑;第三、擬定導(dǎo)流流徑,模擬規(guī)劃導(dǎo)流順序,事先做好圍堰拆除及封堵導(dǎo)流建筑的施工方法;第四、制定河流汛期基坑排水的措施。導(dǎo)流工作受到多種因素的影響與制約,一個(gè)相對(duì)完整的施工方案,需要通過(guò)科學(xué)的手段實(shí)地考察與分析,在通過(guò)多方案的綜合比較,反復(fù)論證施工重點(diǎn)問(wèn)題,再確定最后的施工計(jì)劃。
從河床的角度來(lái)看,導(dǎo)流方式從大體上可以分為河床外導(dǎo)流和河床內(nèi)導(dǎo)流。河床外導(dǎo)流使用圍堰一次性阻斷河床,讓河水通過(guò)河床外的導(dǎo)流設(shè)施順利流向下游方向;而河床內(nèi)導(dǎo)流則是用圍堰先后分段圍堵部分河床,河水通過(guò)未圍堵的窄束部分地沿河床導(dǎo)走,也可以叫做分期分段導(dǎo)流。按照導(dǎo)流工作泄水建筑類型分,又可以分為明渠導(dǎo)流,隧道導(dǎo)流,涵洞,壩體底孔,梳齒,缺口過(guò)流,涵管導(dǎo)流等導(dǎo)流方式。涵洞導(dǎo)流一般適用于中小型水利工程的建設(shè),導(dǎo)流流量相對(duì)較小,施工成本也相對(duì)較低;底孔導(dǎo)流適用于混凝土水壩等,水流通過(guò)壩體底部設(shè)置的臨時(shí)導(dǎo)流孔,或根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置永久導(dǎo)流孔,水流通過(guò)導(dǎo)流孔導(dǎo)入下游方向;梳齒導(dǎo)流則是通過(guò)水壩壩體下不梳齒狀缺口導(dǎo)流,適用于導(dǎo)流流量相對(duì)較大的導(dǎo)流工作,特點(diǎn)是隨著霸體施工進(jìn)行,分段對(duì)梳齒缺口的高度進(jìn)行調(diào)整與封堵,也是分段導(dǎo)流的一種方式;涵管導(dǎo)流是利用涵管的導(dǎo)流方法,適用于導(dǎo)流流量小的工程,也可以用來(lái)做枯水期的導(dǎo)流工作,大大降低了導(dǎo)流的施工難度。
導(dǎo)流方式的選擇需要考慮以下幾個(gè)方面的因素:
1. 水文條件;也就是水流量大小,汛期和枯水期,水位等因素。例如水流水位變化較劇烈,可以采用過(guò)水圍堰,水流量小或者枯水期可以采用涵管導(dǎo)流。
2. 地形條件;也就是河床寬度,河床走向。根據(jù)該因素選擇采取分段導(dǎo)流還是河床外導(dǎo)流,例如在河床寬度過(guò)窄是,明渠導(dǎo)流會(huì)更好。
3. 盡量利用永久水工建筑;如導(dǎo)流涵洞與泄洪涵洞共同工作,圍堰和已有霸體共同工作等。
4. 滿足施工期航道通暢;最基本的過(guò)水和灌溉不應(yīng)收到工程影響。
按照一般的水利工程施工順序來(lái)分析,導(dǎo)流工作的順序一般是:根據(jù)實(shí)地情況確定合理的導(dǎo)流方案,對(duì)于該方案后續(xù)分析其在工程中的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)等;在導(dǎo)流工作初步設(shè)計(jì)方案之上,施工人員結(jié)合工程多項(xiàng)指標(biāo)綜合擬定最終的工作流程及所需條件。在施工人員對(duì)導(dǎo)流工作流程具體分析過(guò)程中,,通常需要分析施工風(fēng)險(xiǎn)并指定多套工作計(jì)劃,來(lái)應(yīng)對(duì)實(shí)地施工過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題。以水利大壩工程為例,這類水利工程中導(dǎo)流工作多選擇分期導(dǎo)流計(jì)劃,分期導(dǎo)流設(shè)計(jì)考慮到水壩工程的施工分段,詳細(xì)分析各分段的施工要點(diǎn)和導(dǎo)流時(shí)間點(diǎn),還要考慮導(dǎo)流的周邊問(wèn)題,如圍堰等。施工人員在確定后期導(dǎo)流建設(shè)完成后,還需要更加深入的觀察和研究,如果是一次性阻斷動(dòng)作,施工就要考慮到施工技術(shù)與施工位置的協(xié)調(diào)性,根據(jù)不同的實(shí)際情況,導(dǎo)流又分為:涵管、明渠、暗渠和渡槽等。導(dǎo)流工作選擇了合適的導(dǎo)流方式,水流控制也是導(dǎo)流工作的重點(diǎn)之一,水流量是否可能過(guò)大而導(dǎo)致基坑淹沒(méi),是否需要采用圍堰對(duì)導(dǎo)流進(jìn)行輔助。中后期的導(dǎo)流工作主要是針對(duì)攔洪度汛,主要分為兩個(gè)階段:壩體高度超過(guò)了圍堰的高度,導(dǎo)致導(dǎo)流建筑封堵,是臨時(shí)擋水度汛階段;霸體高度超過(guò)圍堰高度,永久泄洪建筑完成,是蓄水階段。詳細(xì)的度汛措施有:1.混凝土壩度汛。該方法可能影響到整個(gè)工程的進(jìn)度,汛前可搶修壩體到攔洪高度以上。2.土壩度汛措施。臨時(shí)斷面阻擋水流度汛,該方法應(yīng)用相對(duì)廣泛,施工建筑相對(duì)較少,有效降低防汛工作的難度。3.過(guò)水度汛。
通過(guò)研究與分析,在施工設(shè)計(jì)中找到不合理的工作安排并予以排除,再確定更加完善細(xì)致的導(dǎo)流工作方案,這樣的方案更加科學(xué),在施工方面也能盡可能避免事故發(fā)生。具體的施工方案確定原則有:第一、合理節(jié)約性。導(dǎo)流工程的費(fèi)用是導(dǎo)流方案首先要考慮的問(wèn)題,既要保證導(dǎo)流工程的順利完成與正常工作,也要盡可能減少不必要的消耗,以保證最大化工程收益;第二、施工技術(shù)合理性。由于導(dǎo)流工程需要一定的技術(shù)分析,這就要求導(dǎo)流工程的技術(shù)要符合實(shí)際情況,施工現(xiàn)場(chǎng)施工人員的工作負(fù)荷也是技術(shù)適應(yīng)度的表現(xiàn)之一,要保證導(dǎo)流效果,更要保證人員安全;第三、設(shè)備安全性。導(dǎo)流工程對(duì)于整個(gè)水利工程的安全有很大影響,為了整個(gè)工程順利完工,導(dǎo)流工程的設(shè)備需要定期保養(yǎng)與維護(hù),避免因?yàn)樵O(shè)備突發(fā)狀況延誤工期,甚至對(duì)工程安全造成威脅;第四、施工進(jìn)度合理性。施工工期對(duì)于工程效率有嚴(yán)格的要求,這對(duì)于導(dǎo)流工程的效率也有約束,所以在導(dǎo)流方案確定時(shí)就要將工期因素考慮在內(nèi),確保導(dǎo)流效率完全能夠滿足工程進(jìn)度;第五、環(huán)境保護(hù)原則。水利工程的工作環(huán)境特殊,對(duì)于水體和周邊環(huán)境的保護(hù)也是工程設(shè)計(jì)需要注意的方面,導(dǎo)流工程由于可能改變周邊水文和地理結(jié)構(gòu),故在導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)時(shí)要將導(dǎo)流路徑結(jié)合實(shí)地因素綜合考察,確保工程對(duì)環(huán)境的影響最小化。
另外,需要說(shuō)明的是,施工人員在確定導(dǎo)流方案時(shí)盡可能采用實(shí)地模擬法,既要做好定量的分析,也要做好定性的分析,高擬合度的分析過(guò)程通過(guò)總結(jié)更能保證導(dǎo)流方案的科學(xué)性,這對(duì)工程的進(jìn)度,質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等方面都有重要作用。導(dǎo)流方案的確定要綜合多種因素,總之要以工程施工原則為主,保證工程安全與經(jīng)濟(jì)效益。導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是導(dǎo)流工程設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題,所謂導(dǎo)流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)就是對(duì)導(dǎo)流工作所采用的流量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作出相關(guān)規(guī)定,使得實(shí)際導(dǎo)流工作有標(biāo)準(zhǔn)可以依靠,規(guī)范化導(dǎo)流工作,保證導(dǎo)流工作的安全運(yùn)行和導(dǎo)流效率?傮w要求是:初期導(dǎo)流工作對(duì)于洪水的防范要求可以低一些,但是仍需要作出防洪的預(yù)警方案;中后期的防洪意識(shí)需要進(jìn)一步加強(qiáng),考慮到水利工程中后期對(duì)于水文環(huán)境的影響,導(dǎo)流設(shè)計(jì)需要考慮到更高要求的防洪方案,同時(shí)導(dǎo)流設(shè)計(jì)工作中,也要將導(dǎo)流建筑施工方案計(jì)劃在內(nèi),導(dǎo)流建筑對(duì)于施工的整體影響和導(dǎo)流建筑的建筑級(jí)別,都是導(dǎo)流方案確立需要考慮的重要因素。
二、 水利工程中混凝土運(yùn)輸方案分析
混凝土運(yùn)輸工程中根據(jù)運(yùn)輸料種類可以分為:普通混凝土或鋼筋混凝土,預(yù)制力混凝土;炷磷詮臄嚢铏C(jī)中卸出后,需要及時(shí)運(yùn)輸?shù)焦嘧Ⅻc(diǎn)進(jìn)行灌注,為了保證混凝土的使用質(zhì)量,下面作出對(duì)混凝土運(yùn)輸?shù)幕疽螅?br /> 1. 運(yùn)輸過(guò)程首先要保證混凝土的均勻性,避免離析、泌水、砂漿流失等現(xiàn)象。
2. 運(yùn)輸過(guò)程盡量要短,保證在混凝土初凝之前完成灌注工作,也就是說(shuō)混凝土從攪拌機(jī)卸出后停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。
3. 混凝土運(yùn)輸工具傾斜時(shí),骨料重力大于粘聚力,會(huì)出現(xiàn)砂漿分離。但傾斜高度大于兩米時(shí),砂漿分離現(xiàn)象最為明顯,嚴(yán)重離析現(xiàn)象將導(dǎo)致混凝土性能嚴(yán)重下降。相應(yīng)的預(yù)防措施可以降低卸料高度,或者采用滑槽等工具幫助混凝土的卸下。
4. 道路平坦,距離要短。仍須保證混凝土即混即用,減少混凝土轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)。
混凝土運(yùn)輸是攪拌與使用的中間必要環(huán)節(jié),直接影響到混凝土在使用時(shí)的性能與質(zhì)量,也會(huì)影響到水利工程施工質(zhì)量。施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)外運(yùn)輸,混凝土從攪拌站到施工現(xiàn)場(chǎng),需要用到翻斗車或?qū)I(yè)的混凝土攪拌運(yùn)輸車。施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸,將施工現(xiàn)場(chǎng)攪拌好的混凝土分配到灌注工地,通常采用的是人力推車,搭配塔吊或吊車使用;機(jī)動(dòng)小型翻斗,適合在復(fù)雜的施工現(xiàn)場(chǎng)穿梭,運(yùn)輸量稍大于手推車,速度也相對(duì)較快;起重機(jī)與吊斗運(yùn)輸,直接的灌注運(yùn)輸過(guò)程,結(jié)合混凝土澆灌泵一同使用,可以將混凝土盡快的灌注到所需建筑內(nèi),大大縮短了運(yùn)輸時(shí)間,但是需要設(shè)備支持;炷恋倪\(yùn)輸工具還需要具備不吸水,不漏漿的特點(diǎn),且運(yùn)輸速度需要一定的保證,氣溫因素也是運(yùn)輸過(guò)程中需要考慮的問(wèn)題。例如,在夏天平均氣溫高于25攝氏度時(shí),運(yùn)輸時(shí)間在90分鐘內(nèi)可以保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于等于C30;春秋季節(jié)施工時(shí),氣溫低于25攝氏度時(shí),要保證運(yùn)輸時(shí)間小于120分鐘。
水利工程中導(dǎo)流工作多依靠混凝土,考慮到水利工程施工環(huán)境的特殊性,混凝土的運(yùn)輸方案與工程質(zhì)量也有很大關(guān)系。混凝土的運(yùn)輸就是指將水利工程施工過(guò)程中所需要的建設(shè)用混凝土從混拌地點(diǎn)運(yùn)送到建設(shè)所需地點(diǎn)。從空間角度分析,混凝土運(yùn)輸分為垂直運(yùn)輸和水平運(yùn)輸兩種。垂直運(yùn)輸簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是利用吊車或是塔式起重機(jī)將混凝土運(yùn)輸?shù)讲煌母叨,水平運(yùn)輸就是通過(guò)車輛或者水平運(yùn)輸皮帶機(jī)將混凝土從供給點(diǎn)運(yùn)到需求點(diǎn)。不管何種運(yùn)輸方式,可能用到的運(yùn)輸工具有:纜索起重機(jī),塔式起重機(jī),吊車,螺旋供給運(yùn)輸車等各種運(yùn)輸重型機(jī)械。
汽車運(yùn)輸混凝土的方式在水平運(yùn)輸過(guò)程中十分常見(jiàn),在供給點(diǎn)與需求點(diǎn)相距較遠(yuǎn)時(shí),汽車運(yùn)輸較為快捷方便,當(dāng)然可以考慮鐵路和水陸,為保證工程消耗盡量避免長(zhǎng)距離運(yùn)輸模式。當(dāng)然,汽車運(yùn)輸方式也有限制,為了使混凝土保證質(zhì)量,運(yùn)輸質(zhì)量不宜過(guò)長(zhǎng),路面的平整度也需要加以控制,防止混凝土在顛簸中產(chǎn)生分離現(xiàn)象,從而影響使用質(zhì)量。也可以根據(jù)實(shí)際需要,如果供給點(diǎn)與需求點(diǎn)距離不能滿足上述要求,可以選用螺旋式攪拌運(yùn)輸機(jī)械。常見(jiàn)的混凝土攪拌運(yùn)輸車可以在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌,防止混凝土因?yàn)殚L(zhǎng)距離運(yùn)輸而產(chǎn)生密度不均勻等問(wèn)題。
混凝土運(yùn)輸過(guò)程中需要掌握的一般性要求與原則有:第一、保質(zhì)性。確保運(yùn)輸過(guò)程不會(huì)導(dǎo)致混凝土主要性質(zhì)發(fā)生變化,如勻質(zhì)性,避免離析現(xiàn)象,導(dǎo)致運(yùn)輸?shù)焦嘧⒌攸c(diǎn)時(shí)稠度過(guò)高難以灌注或是凝固性能不均勻,這些問(wèn)題都會(huì)嚴(yán)重影響水利工程的質(zhì)量;第二、獨(dú)立性。混凝土的運(yùn)輸路線往往會(huì)穿過(guò)其他施工現(xiàn)場(chǎng),而混凝土運(yùn)輸車輛相對(duì)較大,這就要求運(yùn)輸路線的選擇盡可能不影響其他施工,保證整體的施工進(jìn)度一致;第三、安全性。由于混凝土運(yùn)輸設(shè)備在灌注點(diǎn)執(zhí)行灌注工作時(shí),難免有溢出的混凝土附著在車輛或者罐體表面,不及時(shí)的清除會(huì)在車體上產(chǎn)生固化,當(dāng)該車輛來(lái)往于普通路面時(shí)由于顛簸,固化的混凝土掉落很可能影響到行車安全,在施工現(xiàn)場(chǎng)墜落也可能造成人員或者設(shè)備的傷害,所以及時(shí)對(duì)混凝土運(yùn)輸車清理,保證運(yùn)輸?shù)陌踩。在?shí)際的工程中,也能總結(jié)出不少經(jīng)驗(yàn),比如混凝土在施工現(xiàn)場(chǎng)卸載或者灌注時(shí),要保證卸載高度低于兩米,高于兩米的卸載對(duì)混凝土硬度消耗過(guò)大;還有就是灌注口盡量保持豎直,這樣對(duì)于混凝土均勻灌注有所幫助。
三、 總結(jié)語(yǔ)
總而言之,水利工程需要注意的內(nèi)容還有很多,而導(dǎo)流工程與混凝土運(yùn)輸工程相對(duì)更加重要,這兩項(xiàng)工作對(duì)于技術(shù)的要求也更高,對(duì)于工程整體的完成質(zhì)量也有重要作用。要想提高導(dǎo)流和運(yùn)輸工作的質(zhì)量,首先要從設(shè)計(jì)階段下功夫,確定合理的導(dǎo)流方案和運(yùn)輸方案,將是導(dǎo)流與運(yùn)輸工作高效完成的基礎(chǔ),其次是注意施工現(xiàn)場(chǎng)的管理與監(jiān)督,對(duì)于設(shè)備的檢測(cè)與保養(yǎng),為工程實(shí)施提供安全可靠的技術(shù)設(shè)備支持,另外對(duì)于施工人員的管理與培訓(xùn)也是必要的,施工人員的水平與施工技術(shù)的采用要相適應(yīng),這樣才能保證工程高質(zhì)量的完成。最后,施工單位也應(yīng)當(dāng)在施工過(guò)程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),組建高水平的施工團(tuán)隊(duì),積極研究導(dǎo)流與混凝土運(yùn)輸技術(shù),保證工程安全施工,高質(zhì)量施工。水利工程的質(zhì)量取決于施工方案合理性和施工人員技術(shù)水平,認(rèn)真做好施工工序的每一個(gè)環(huán)節(jié),嚴(yán)格監(jiān)管,提高施工人員素質(zhì)與責(zé)任心,才能全面保證工程質(zhì)量。
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