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水利工程水闸施工的质量控制措施分析,水利施

2019-12-10 01:48

摘要:本文主要介绍水利工程中灌注桩施工工艺流程,以及针对钻孔灌注桩施工中所容易遇到的事故和问题,来分析了原因及具体的防治对策和措施。根据本工程我们以泥浆护壁成孔灌注桩施工为主。

水利工程;水闸施工;施工质量控制;质量控制措施 1 引言 在水利工程中,水闸是重要的组成部分,作为拦水、泄水的中低水头水工建筑物,水闸施工质量对水利工程质量具有重要影响。水闸施工质量的优劣不仅仅关系水利工程整体安全,同时对下游居住的人们生命财产安全具有巨大影响。水闸应用十分广泛,在水利工程施工过程中,必须做好水闸施工质量控制。 2 水闸施工工艺要点 水闸是目前水利工程中普及率最广的水利建筑工程,在河渠、水库甚至湖波等地区都有应用。水闸的主要作用为挡水与泄水,通过闸室以及上下游连接段完成对水流的控制调节。水闸建设地址相对复杂,加上其复杂的工程结构,导致其施工过程的复杂以及质量控制的困难。水闸施工工艺的先进以及质量控制的好坏,直接影响到水闸工程后期应用效果的好坏。 水闸施工工艺流程必须要严格按照水闸工程设计要求以及相关的工程类型特点来进行施工方案的设计,其设计原则基本遵循先下后上先重后轻的施工过程在此基础上,其工艺流程基本如下:首先需要进行水闸施工的前期准备,包括方案优化、建材购入、施工地址勘探等,同时做好岩堰围堰的预留工作,接下来便可进行基坑的开挖和处理工作,开挖前要进行相关的地形测量与地形描述,在征得监管部门审批后,并可进行基坑的开挖与排水,并依据水闸工程闸室的结构特点与技术要求,完成基坑的处理工作。基坑的处理工作包括对闸室底板的固结灌浆,灌浆过程需要注意压力控制,避免混凝土的开裂等现象的发生。与固结灌浆同时进行的还有闸墩、胸墙、闸室交通桥的安装以及上下游消力池、护坦的建设保证工作,完成上下游翼墙以及交通桥台、护坡的施工安装。阀门工程主要在水闸上下游护坦上进行,施工过程需注意钢筋、钢模按照设计进行施工以及阀门张拉预应力的选取。以上工程完成之后,便可进行阀门的工作调试,调试完成之后,即可进行围堰的撤除以及后期的框架安装、装饰修饰以及外围的施工地面平整、道路连接等后续工作,最终进行水闸工程的验收与投入使用。 3 水闸施工的质量控制措施 水利工程施工建设过程中,必须做好水闸施工各工序的质量控制,以确保水闸质量能够得到保证。在施工中,要做好材料的材质和强度检测,确保施工工艺符合质量控制原则,做好质量检验的同时,要加强技术管控。 3.1 开挖工程 水闸施工技术含量较高,水闸本体的长度较长,施工存在断面大等技术难题。施工过程中开挖工程施工质量和水闸质量息息相关。在进行土石方开挖时,要重点做好开挖断面选择,防止过大的开挖断面导致增加施工工程量和增多混凝土用量,过小的开挖断面无法保证水闸的强度。开挖施工时,依据中腰线严格施工,确保开挖施工和工程设计保持一致。 3.2 混凝土工程 水利工程建设中,水闸施工时使用的混凝土较多,因此必须要加强混凝土原材料的质量控制。检测混凝土原材料时,要采取定期检测和抽查检测相结合的方式,确保混凝土材料质量。配置混凝土时,要依据设计配合比科学配置,避免混凝土离析以确保混凝土强度。对于关键部位施工时,要采取钻芯取样的形式对混凝土强度进行抽查,最大限度确保水闸工程混凝土构筑物质量,避免水闸施工存在质量隐患。 3.3 金属结构工程 水闸施工时,必须严格依据相关规范和技术标准、设计方案来进行金属结构施工。施工过程中要做好材料质量控制,严格控制加工工艺及安装工程质量。确保水闸施工整体质量。采取在厂内生产、分片或整体运输、施工现场安装的方法,进行金属结构工程施工。金属结构使用的材料要做好采购及质量检验,避免不合格材料进入施工现场。金属结构施工时,要严格按照施工工艺要求,落实施工技术措施,做好焊接质量管控,确保结构质量。 3.4 做好闸室施工质量控制 浇筑块划分及混凝土浇筑控制 混凝土水闸一般都由温度缝和沉陷缝等将闸室分为多个结构块,开水闸闸室施工时,要合理利用永久性的接缝分块。永久性分缝的间距较大时,要将浇筑块面积划小,避免浇筑能力无法跟上,同时要设置施工缝。在施工条件许可的情况下,依据浇筑快大小,分别从高度、体积和面积三个方面进行质量控制。浇筑块划分完成后,综合考虑混凝土供应情况、作业先后顺序、工序定额、劳力调度、各工序干扰等因素,设置合理的混凝土浇筑顺序。选择合理的浇筑次序和浇筑方式,依据施工进度计划,合理安排施工速度,实现均衡生产。混凝土浇筑过程中,要坚持先主后次、先重后轻、先深后浅基本原则,穿插进行浇筑,确保浇筑质量。 闸底板施工。1)整体式平底板施工。闸基处理完毕,一般先在基面上铺素混凝土垫层,厚度10cm左右,垫层的作用一是保护闸基土不受扰动,二是找平基面,以便立模、布设钢筋等。关于底板浇筑混凝土的立模方式、混凝土的入仓方式,振捣方式,工程的规模不同,方式也不同,应视具体情况确定。2)反拱底板施工。为了节约钢材,充分发挥混凝土抗压性能好的特点,有的水闸采用反拱底板。这种结构一般先浇筑闸墩部分,后浇筑反拱底板部分。浇筑之前,挖好基坑,作好排水,夯实基土,接着按设计要求放样开挖,挖好反拱土模,在土模上面铺垫厚约1cm的砂浆,等待浇筑混凝土。 浇筑前准备工作。在立模之前,先在已浇好的底板上定出闸孔中心线、闸墩边线、与边线平行的控制线,并且沿闸墩边线每隔适当距离测定高程,作为立模和检查校正用。在已经做好的模板上,定出工作门槽、检修门槽的位置线,将整套的闸墩模板编号,运到施工现场,堆放时,将上部使用的模板放在下面,以便依次取用。2)立模。立模时,闸墩两侧的模板要相对进行。平直模板先立,圆头模板后立。底层模板的上口保持水平。在闸墩两侧模板上,每隔1m左右对称的钻圆孔。在圆孔位置穿入对销螺栓。它既可以控制闸墩的厚度,也可以防止模板向内侧倾倒。对销螺栓作为拉条可以承受混凝土的侧压力。对销螺双与平撑连接也增加了撑木的刚度。螺栓的直径一般12、16、19mm。对于闸墩的圆头部分,模板立好后,在圆头模板的外侧,自下而上,相隔适当距离,箍以半圆铁环,铁环的两端焊接扁铁并且钻孔,钻孔尺寸与对销螺栓相同。3)混凝土浇筑。模板立好后,开始清仓,用压力水冲洗模板的内侧和闸墩的底面,冲洗的污水从底层模板上预留孔中排走。清仓完毕,再将小孔堵塞。开始浇筑混凝土。施工中要注意控制混凝土上升速度,以避免过大的增加流态混凝土对底层模板产生过大的侧向压力。对于开敞式水闸的闸墩,可以考虑采用滑模施工。 4 结束语 水闸工程质量直接关系到整个水利工程质量,同时也关系到国家对水利的管理和利用,是实现水利工程除害兴利的重要保障。在施工过程中,要做好质量管控,严格按照规范和技术标准,采用科学的施工技术措施,确保工程质量。 参考文献: [1]袁成忠.水利工程水闸施工的质量控制措施分析[J].中国新技术新产品,2013. [2]周振友,邵荣开,李群生等.水利工程水闸施工中的质量控制措施分析[J].科技与生活,2012.

摘要:本文将会通过南水北调东线江苏段的水利工程,针对水闸的施工特点,分析出水利工程水闸施工过程中的质量问题,并针对施工前、施工阶段以及对施工后存在的质量问题隐患,提出相对应的控制措施。解决了水利工程的水闸施工由于质量控制不及时或不科学所造成的工程问题,为水利工程水闸施工的质作保证。

施工准备 施工准备包括:选择钻机、钻具、场地布置等。 钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备,可根据地质情况和各种钻孔机的 应用条件来选择。测定桩位。 在清理好的施工场地设置桩基轴线定位点和水准点,根据桩位平面布 置施工图,定出每根桩的位置,并做好标志。桩位在施工前要再次查核, 以防被外界因素影响而造成偏移。埋设护筒。 埋设护筒是为了固定桩孔位置,防止地面水流入,保护孔口,增高桩 孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头方向。埋设时要先挖去桩孔处 表土,将护筒埋入土中,其埋设深度,在粘土中不宜小于1m,在砂土中 不宜小于1.5m。其高度要满足孔内泥浆液面高度的要求,孔内泥浆面应 保持高出地下水位1m以上。采用挖坑埋设时,坑的直径应比护筒外径大 0.8 ~ 1.0m。护筒中心与桩位中心线偏差不应大于50mm,对位后应在护筒 外侧填人粘土并分层夯实。泥浆制备。 泥浆的作用是护壁、携砂排土、切土润滑、冷却钻头等,其制备方法 应根据土质条件确定,如在粘土和粉质粘土中成孔时,可注入清水,以原 土造浆,排渣泥浆的密度应控制在1.1 ~ 1.3g/cm3;在其他土层中成孔,泥 浆可选用高塑性的粘土或膨润土制备;在砂土和较厚夹砂层中 成孔时,泥浆密度应控制在1.1~1.3g/cm3;在穿过砂夹卵石层或容易塌孔 的土层中成孔时,泥浆密度应控制在1.3 ~ 1.5g/cm3。为了提高泥浆质量也 可加入外掺料,如增重剂、增粘剂、分散剂等。成孔方法 回转钻成孔。回转钻成孔是国内灌注桩施工中最常用的方法之一。按 排渣方式不同分为正循环回转钻成孔和反循环回转钻成孔两种。清孔。 当钻孔达到设计要求深度并经检查合格后,应立即进行清孔,目的是 清除孔底沉渣以减少桩基的沉降量,提高承载能力,确保桩基质量。对 于清孔方法有多种,如真空吸泥渣法、射水抽渣法、换浆法和掏渣法等。 判断清孔是否合格,首先对孔内排出或抽出的泥浆手摸捻应无粗粒感觉, 孔底500mm以内的泥浆密度小于1.25g/cm3(原土造浆的孔则应小于1.1g/ cm3);其次在浇筑混凝土前,孔底沉渣允许厚度符合标准规定,即端承桩 ≤50mm,摩擦端承桩、端承摩擦桩≤100mm,摩擦桩≤300mm。吊放钢筋笼。 清孔后应立即安放钢筋笼、浇混凝土。钢筋笼大多在工地制作,要求 主筋环向均匀布置,箍筋直径及间距、主筋保护层、加劲箍的间距等均 应符合设计要求。对于分段制作的钢筋笼,其接头采用焊接且应符合施 工及验收规范的规定。钢筋笼主筋净距必须大于3倍的骨料粒径,加劲箍 宜设在主筋外侧,钢筋保护层厚度不应小于35mm(水下混凝土不得小于 50mm)。可在主筋外侧安设钢筋定位器,以确保保护层厚度。为了防止钢 筋笼变形,可在钢筋笼上每隔2m设置一道加强箍,并在钢筋笼内每隔3~4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架,在吊放入孔后拆除。若造成塌孔或 安放钢筋笼时间太长,应进行二次清孔后再浇筑混凝土。2. 成孔过程易遇到的问题及预防措施2.1缩径产生的原因。在钻进过程中,地应力沿较软岩层释放,因而 造成缩径。在钻进过程中,钻进压力大,钻速过快,使得钻头很快穿过淤 泥、淤泥质土层。当钻速过快时,淤泥便从钻孔周围流向钻孔内,导致其 侧压力与孔内泥浆力达成平衡,发生缩径甚至卡钻。其缩径的防治,较为 有效地的方法有:实行严格的管理,钻机由有经验的机长专职操作,其它人员不得随意操作;在钻到淤泥或淤泥质土层时,投入粘土泥膏,使 钻机钻进压力减为零;钻速减慢让钻机在无油压状态空转。为确保钻孔 无缩径现象,在成孔完毕后应在易出现缩径现象的地层中扫孔一到二次。2.2坍孔产生的原因。提升、下落钻头以及下放钢筋骨架碰撞孔壁;护 筒埋设太浅;在破碎底层、松散砂层等地质进钻太快或停留一处空转时间过 长;等等。其预防措施与处理办法:勘察该工程地质情况是预防坍孔的前提 条件;提升下落钻头和放钢筋骨架时保持垂直上下,护筒周围用粘土填封密 实,并使其高于孔外水位;如遇流砂、松散土等,适当加大泥浆比重,不要 使进尺过快或空转时间过长。轻度坍孔应加大泥浆比重并提高孔内水位;如 严重坍孔,可用粘±泥膏投入,待孔壁稳定后采用低速钻进。2.3斜孔产生的原因。斜孔极易发生在软硬岩层交替的层位。由于钻 进压力过大,钻头沿软弱层面偏斜而造成。孔斜轻则影响钢筋笼的下放, 重则影响桩的承载能力,这是成桩过程中不允许出现的质量事故。其防治 措施:在钻进过程中需要保持钻速均匀或加重块。对于已发生倾斜的孔, 需要扫孔纠正;若纠正无效,可在孔中回填粘土、块石等。偏孔在0.5m以 上时需要重新钻进。2.4沉渣与泥皮过厚。泥浆性能不符合要求,只有当泥浆比重大于沉渣比重时,沉渣才可被返出孔口,但若泥浆比重过大,又会造成孔壁泥皮 过厚,影响桩的承载力特别是摩擦桩的承载力。因此,正确地控制泥浆性 能在钻孔灌注桩的施工过程中起着重要的作用。3. 灌注过程中易遇到的问题及预防措施导管堵塞是灌注过程中易遇到问题,其防治是在组装导管时要严格检 查,检查导管内有无局部内凸,导管连接处是否密封。搅拌砼时应严格控 制混凝土骨料规格、坍落度和搅拌时间,尽量避免砼在导内停留时间过 长。另外,灌注时也应避免导管内形成高压气囊而破坏导管的密封圈导致 导管漏水。施工可在允许的导管埋入深度范围内,略为提升导管,或采用 提升后骤然下插导管的动作来抖动导管的办法。如果仍不能消除,则应停 止灌注,用长杆加以疏通。 埋管在灌注过程中也时常发生,导管允许埋入砼面下的最大深度与砼 拌物流动性保持时间、砼的初凝时间、砼面在钻孔内的上升速度、导管直 径等因素有关,当导管埋入砼面下的深度过大时,上面砼已初凝,使得导 管内混凝土无法顺利流动就会发生埋管。其防冶方法是时刻注意导管埋深 的控制。准确测量砼面的深度位置和勤拆导管,一般砼面每上升4m ~ 5m 就可拆除相应数量的导管。 4. 提高水利工程施工质量的措施 认真做好勘察设计、保证工程质量,确保万无一失。在水利工程建设 项目确定以后,有关人员要进行科学合理的设计,采用先进的工艺和设 备,合理地布置场地,组织好生产流程,应有利于提高生产效益,降低成 本,提高质量。规范建设单位市场行为,落实项目法人职责,做到责、权 分明。强化施工管理、加强监督,保证施工质量。抓好施工质量监督,及时发现问题,及时改正。5. 结束语钻孔灌注桩工程是永久性的隐蔽工程,该技术因施工过程无法观察, 成桩后不能开挖验收,施工中的任何一个环节出现问题,都将会直接影响 整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大经济损失。因此,必须防止在钻孔过程中及灌注过程中出现的施工质量问题。

水闸施工质量对整个水利工程质量具有决定性影响,施工过程中由于受到施工环境影响,导致工程质量控制难度较大。为确保水利工程质量,必须加强水闸施工质量控制。本文对水利工程水闸施工的质量控制措施进行简单分析。

关键词:水闸工程 质量控制 问题 措施 水是人类日常生活中不可欠缺的宝贵资源,但随着人们生活水平的提高以及科学技术的发展,自然界的水并不能满足人们的需要。因此,修建水利工程,控制水流,防止洪涝灾害与人类密切相关。水利工程中,水闸的施工是最常见并且最重要的。它作为引水和排涝建筑物的工程,不仅关系到人民的财产和生命安全,而且是直接影响到地方的经济发展情况。在我国,现在大部分的水闸工程甚至已经成为了独特的旅游景点。然而,构造复杂的水闸工程,难以控制好施工的质量。因此要在水闸施工中做到内实外美,必须要严谨控制好质量关。 1工程介绍 某水利工程,采取运河线、运西线双线调水,一期工程静态总投资121.8亿元,目前已累计完成投资91.5亿元,占总投资的75%。三阳河、潼河、宝应站工程已经完工,工程累计拆迁安置1254户,拆迁房屋面积15万平方米。目前开工建设刘山站、解台站、淮阴三站、淮安四站;实施里下河地区泰东河拓。江苏段工程同时,水污染治理成效也十分显著。治污工程规划总投资60亿元,分14个水质控制单元102项治理项目。 三阳河、潼河、宝应站工程是南水北调东线工程首批开工项目,也是东线工程在江苏省境内最先起步实施的单项工程。102项工程已经基本实施完成,14个水质监测断面已经基本达到地表水Ⅲ类标准,新增的4项尾水导流和资源化利用工程将陆续开工建设。工程位于江苏省扬州市里下河地区,与现有的江都站共同组成东线第一梯级抽江泵站,是东线工程的重要组成部分。工程按供水能力100立方米/秒新建,拓宽三阳河29.95公里、潼河15.5公里、新建宝应泵站,引长江水向山东及京津供水,输水河道总长度超过1000公里,最高年抽引长江水可达157亿立方米,总投资8.3亿元。 2水利工程水闸施工的质量问题分析 在施工前期,南水北调东线江苏段水利工程施工前,由于在对工程进行质量规划时,疏忽了适宜的工程配置的控制手段。在施工过程,施工设备,工艺装备、资源和技能方面都有可能因为监督不足等问题使到工程未能达到规定的要求。进行水利工程水闸施工前,所有的机械设备如果没有进行一定的调试运行,在使用的时候就容易出现小问题影响到工程的质量。因此在工程开工前很多时候都会忽略到安全报监程序,如下图1所示。 在水资源的分配问题上有一定的限制。而且目前水闸控制上游的水量的这一个矛盾一直都比较地突出。相邻不同地区争水严重,水闸控制水量本身就不好解决。若工程质量不好,还得承担一定的防洪风险问题。 在施工后期,管理监督的问题较为重要。水闸管理运用的操作技术问题。有些情况,是操作规程上没有的,这个时候的提闸操作如果不当可能造成下游工程设施的破坏。遇有特大洪水是开闸下泄,淹没下游地区,还是控制下泄流量让上游两岸冒着破堤被淹的风险。 因此,面对着这些施工的问题,要严守质量关十分重要。 3水利工程水闸施工的质量控制解决措施分析 质量控制措施对于水利工程水闸施工势在必行。只有控制好施工的质量工作,才能保证到工程投入使用的效益性。因此整个水利工程水闸施工中,要根据工程质量目标,做好质量预控计划,从工程总体到各分部分项都制定出质量预控目标和质量保证措施,并在施工中严格检查落实质量保证措施的实施。 3.1水利工程水闸施工的组织解决措施 南水北调水利工程的工作量较为大,因此要控制好质量关,必须要对工作人员进行科学的划分。在工程开工前,要保证到每个人了解清楚自己的责任、任务。施工过程要严格按照图纸设计和相关规范、图集施工。与施工技术人员的交底要全面、有针对性,对质量通病和本工种施工重点、难点如框架柱轴线控制、预留预埋件施工等更应进行详细交底,工长、质检员现场严格把关,督促检查交底的实施。 对水闸的一些关键的部位要确保混凝土的浇注质量并认真作好防水工程的施工,实施后要做到精心养护和成品保护。整个工程实施中,要定时组织各有关管理人员学习有关法律、法令、法规、条例、规定及上级有关质量文件。严格执行各种质量管理制度,确保各道工序处于受控状态。 3.2水利工程水闸施工的技术解决措施 在工程的施工过程中必须严格按照中腰线施工,使工程最终与设计相符。发放图纸后,内业技术人员会同施工工长先对图纸进行深化、熟悉、了解,提出施工图纸中的问题、难点、错误,对在施工过程中,要对难以达到预期目标的工程进行研究,并在图纸会审、设计交底时予以解决。在水利工程结束后必须对水闸工程按设计图纸进行检查验收。 同时,根据设计图纸要求,组织有关人员进行深入研究施工的问题,并在实施过程中予以改进。 3.3 水利工程水闸施工的经济解决措施 工程实施期间,定期对施工人员实行质量奖罚制度,使到工程目标的完成情况与经济效益挂钩,根据质量评比结果进行奖罚兑现。根据工地质量情况适时召开质量专题会。赋予质检员对班组的工程质量处罚权、停工整顿权、质量上等级的奖励建议权等。过程中如有分项目标达不到要求,除了经济惩罚外,还必须进行整改到符合要求为止。制定施工过程中和竣工交付时的成品保护措施,并设专人负责,使责任落实到工作人员身上。推行工程样板段比赛竞选方式,优选技术力量强、质量责任心强、有实力的班组,从施工人员上保证施工质量。 3.4 水利工程水闸施工的材料监督 根据工程特点,选择科学、可行的施工方案,从施工方法上保证施工质量。在材料采购上,混凝土采用泵送工艺,根据不同季节调整外加剂的类型,保证混凝土施工质量。工程上的大宗材料,成品、半成品,构配件及设备,坚决杜绝不合格材料进入现场,更不允许不合格材料用于施工。必须要求供方提供产品样本及出厂合格证,对特殊材料必须送到市检测中心进行试验,通过试验数据及上述提供的资料,试验室按规范抽样试验,选择最佳的供货单位。严把材料质量关,对材料供应商须进行评审。同时要建立完善的验收及送检制度,对钢材、水泥等及时做复试和分析报告,对进场材料须进行验证,按规范进行检验、试验,并实行监理见证取样制。 4结束语 综上所述,水利工程水闸施工是一种常见的水利工程。 如果在施工过程中监控不当,没有严把质量关, 会大大降低工程质量, 给以后的水利工程管理工作带来一定的影响。水利工程水闸施工质量只有在全体施工人员的共同努力下,精心施工,对每一个工程步骤严谨实施,才能打造出优良工程,保证到工程的使用质量以及长远的性能,才能够创造更多的经济效益。 参考文献 [1]张京彬.小型水闸安全现状及新建应注意的问题[J]. 广东水利水电, 2009, [2] 张朝温.水闸枢纽管理.黄河水利出版社,2002 [3] 洪新民.曹台孜退水闸混凝土防碳化处理工程施工工艺浅析[J]. 治淮, 2006, .

关键词:水利工程 ; 钻孔 ; 灌注桩 ; 原因 ; 对策 ; 措施 ;

1. 施工工艺流程

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