加固工程施工总结范文
时间:2023-04-03 06:03:28
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篇1
关键词:中央财政小型农田水利重点县建设项目 节水改造 水资源优化配置
固原市原州区位于宁夏南部山区,是国家级贫困县之一,资源性缺水与工程性缺水并重成为制约其农业经济发展的瓶颈因素,随着西部大开发战略的逐步实施,中小型水库的病险加固改造工程逐步实施,改造后水库蓄水量逐渐增加,许多水库灌区现存的主要问题已不是缺水问题,而是水资源如何配置和高效利用问题,因而水库灌区节水改造工程建设成为目前水利工程建设的重中之重和首要任务。2010年按照中央财政小型农田水利重点县建设条件,固原市原州区沈家河水库灌区被定为原州区2011年小型农田水利重点县建设项目区。由于沈家河水库灌区原配套不够完善合理,而灌区节水改造即要满足重点县建设相关指标规定,又受资金限制(主要是地方财政配套资金),且该灌区是以库灌为主,局部又有纯井灌和库井结合灌等特点,因而在灌区节水改造实施方案上一直存在争议,本文通过对灌区现状进行分析,在对水利专家们提出的不同设计意见建议基础上进行综合分析和研究,提出最优设计方案,作为项目实施方案。
一、沈家河库井灌区现状
(一)地理位置及范围
沈家河水库灌区始建于1960年,是目前固原市原州区最大的库灌区,灌区主要分布在固原城市北部头营镇境内,地理位置为东径106°15′~106°17′,北纬36°04′~36°08′。灌区原设计灌溉面积4.0万亩,有效灌溉面积3.3万亩,目前实有可控制灌溉面积3.02万亩,其中东干渠控制灌溉面积1.7万亩,西干渠控制灌溉面积1.32万亩,灌区涉及头营镇7个行政村44自然村的农田灌溉,受益人口1.73万人。由于现状灌区水利工程损坏严重,灌区配套标准低,水资源浪费严重,目前灌区实际灌溉面积约1.5万亩。
(二)库灌区总体布置
灌区居于清水河两岸,呈狭长带状,整体地势南高北低,且东西两岸地势较高,中部河谷地带地势较低,东西两岸有多条冲沟,呈“U”字型。沈家河水库灌区大体布设干斗2级渠道,由总干渠,东西2条干渠,1条西高支渠,81条斗渠,3条农渠控制灌溉。总干渠及东干渠居于清水河东面,依东部山脚基本沿等高线由南向北布设,且靠临中宝铁路,东干渠兼顾灌溉及泄洪双重任务,总干渠长0.226km,后接东干渠长14.274km,沿总干及东干渠东西向布设有斗渠46条,斗渠长150-2800m,间距200-600m;西干渠从河道所建拦河坝取水(灌溉期从总干渠泄水闸分水,经东西向泄洪沟输水至河道),沿西部较高地势从南向北搌布,长9.68km,沿西干渠西东向布设斗渠30条,并设西高支渠1条,基本和西干渠平行布设,全长4km,衬砌长1km,西高支渠设斗渠5条,西干渠斗渠间距150-500m。该灌区没设排水沟渠,排水直接由渠道下泄入清水河。沿所有斗渠每25米左右设1农口,水由农口直接入田间临时农(毛)渠进行输水灌溉。
(三)渠道衬砌配套情况
干渠1961衬砌,后经4次维修改造,目前除2004年配套的东干最末端1.32km渠道完好,其余渠道80%老化或损坏,淤积严重。西干渠除2005年衬砌的上游1.80km干渠及农业综合开发项目配套的二营设施农业区北部0.68km干渠相对较好,其余的渠道老化损害严重,西干渠所设西高支渠衬砌渠道基本报废,由于原渠道沿头营梁半山腰布设,受洪水冲刷,损坏淤积严重,现上段衬砌部分灌溉,下段基本没有灌溉。现状灌区除2004年以来维修改造的部分渠道相对较好,其余渠道老化损坏严重,输水损失大。目前,整个灌区渠道总长106.08km,渠道衬砌长50.56km,防渗衬砌率为47.66%,渠道完好率不到35%,建筑物完好率30%左右,渠系水利用率低,约53%,田间大畦漫灌,田间水利用率不到85%,整个灌区灌溉水利用率约45%,亩均毛灌溉定额340m3/亩,几乎一大半的水资源被浪费掉了。
(四)灌区机井布置及配套情况
灌区机井多为70年代中期后气候持续干旱,国家为解决灌区严重缺水而陆续投资建设的小型灌溉水源工程。灌区现有机井83眼,多居于清水河两岸,地势较低,井距150~600m,井深50~150m不等,单井出水量大部分为50m3/h,现状机井除二营设施农业配套3眼机井外,其余机井几乎全部为土渠输水,自流灌溉,灌溉水利用率低,不到60%。
(五)灌区水库及水资源情况
沈家河水库建成于1960年,至今加固改造过2次,2005年沈家河水库除险加固改造工程建成后,水库总库容4749万m3,水库年蓄水量增加,年灌溉可供水量约532.5万m3,加上当地83眼机井年可供210万m3地下水,灌区年可供灌溉水量总计约742.5万m3。
通过灌区节水改造工程建设将提高水资源利用率,降低毛灌溉定额,节约水量将恢复1.8万亩灌溉面积,实现3.02万亩灌溉面积,灌区节水改造工程建设十分必要。
二、灌区存在的主要问题及原因分析
(一)灌区配套不完善,配套标准低,且衬砌配套渠道老化损坏严重,灌区灌溉水利用率低
灌区初建时,由于国家投入资金有限,地方穷困又拿不出配套资金,灌区建设主要依靠国家投资,当地农民投劳完成的,因而工程建设标准低,灌区只设干斗两级渠道,沿干渠布设的斗渠间距大,200-600m,也没有按干、支、斗、农四级布设,渠系布置不合理。同时渠道衬砌也不完善,衬砌率低,目前衬砌率不到50%,近一半渠道为土渠。灌区也缺乏必要的量水设施和调控设备,严重影响各级渠道水量分配和水价估算。目前,整个灌区渠道完好率不到35%,建筑物完好率30%左右,渠系水利用率约53%,整个灌区灌溉水利用率约45%。
(二)水土资源配置不尽合理,井渠不能很好的结合,不能充分有效利用当地表水和地下水
该灌区灌溉水源主要为水库水,机井水基本作为补充灌溉水源,2005年沈家河水库除险加固改造后每年可供灌溉水约532.5万m3,由于渠道衬砌配套不完善且损坏严重,部分渠道末端和距离水源较远地方不能得到水库水灌溉,地表水不能充分有效利用,而灌区机井大多分布在清水河两岸附近,地势相对较低,且自流灌溉,因而单井控制灌溉面积相对较小,地下水也不能充分有效利用,而有些地方机井少而面积大,又出现局地地下水超采现象。由于以上诸多因素,灌区3.3万亩中有近1.8万亩地不能得到水源灌溉,灌区水土资源不能很好配置,充分利用。
(三)现有干、斗渠渠道断面偏大,维修改造投资大
沈家河水库干渠及东干渠属傍山渠道,沿途4条大沟道除2条泄洪外,干渠西侧多为村庄及农田,东边又有与之相临20―150m的中宝铁路,没有修建排洪沟的条件,东部大部分洪水沿渠边进入干渠,因而东干渠渠道断面大。经复核,已衬砌配套的东干渠由上到下三个梯形断面最大泄洪流量分别为18.7m3/s、13m3/s、7m3/s;西干渠已衬砌配套的梯形断面复核流量为3.72-4.16m3/s,干渠上段桩号1+400―2+934m段,属傍山渠道,洪水由已建的秦家湾排洪渠排出,2+934m以后渠道沿台塬地修建,只有少量坡面径流汇入渠道,洪水对干渠威胁不大,但渠道断面没变。现状总干渠灌溉设计流量为3m3/s,东干渠灌溉期流量按2.0m3/s,西干渠灌溉期流量按1.0m3/s。由于原灌区各级渠道没有严格按照设计灌水率及科学灌溉制度确定设计流量,总体灌溉制度粗放,基本大水漫灌,灌水方式一般干渠续灌,斗渠分组轮灌,因而干渠灌溉设计流量较大,断面也大,相应的,斗渠设计流量大,大部分为0.3m3/s,少数后开设的斗渠流量为0.1m3/s,斗渠渠道断面也大。总体来说,整个灌区按原断面维修改造,其投资较大。
三、实施方案分析选择
在工程规划设计中,我们前后设计过两个不同方案,一个按低标准节水改造方案,一个按高标准节水改造方案,经过水利厅有关专家三次审查,设计单位不断修改和完善,拟定了最终实施方案,各方案及拟定实施方案如下:
(1)方案一(低标准改造方案):
该方案以尽量不改变原灌区布置,对原有渠道尽可能利用、少占用农民耕地为前提,在距离较大斗渠间适当增设一些斗渠或分斗渠,基本按照200米左右斗渠间距布设,机井根据灌溉需求布设扬水管道,并沿管道50米左右设给水栓。
干渠改造措施:东干渠按原断面进行维修改造,西干渠新增1.4公里输水渠道,改河道取水为直接从总干渠西侧取水,断面按照原西干渠断面。
渠道衬砌配套措施:按原断面维修原损坏较少渠道,按新设计流量,新设计U形断面,衬砌配套老化损坏严重、未衬砌的斗农渠及新增加渠道;各级渠道灌溉设计流量严格按照设计灌水率及灌溉制度进行,同时参考重点县建设相关指标和规定,道路、林带均按规范要求进行设计。
灌区机井配套方案:规划配套现有灌溉条件较好机井77眼,由于大部分机井位于灌区地势较低处,根据实际灌溉需要布设扬水管道,且设给水栓。其中局部18眼纯机井灌区管网布置以单井为单位,设干支两级管道;59眼井渠结合灌区机井,除3眼80m3/h机井布设干、支两级管道,其余机井根据控制灌溉面积范围及大小均布设一条扬水管道,沿管道每50米左右设1给水栓进行灌溉。灌溉期根据农户需求可井灌也可渠灌,部分地势较高且距离渠道较近机井通过设引水入渠管道实现井渠结合灌溉。根据井泵扬程需要需更换部分井泵。
方案一效果分析:
优点:①工程投资相对较小,只需国补资金就能建成,初步设计末级渠道改造总投资2175.78万元,(其中渠灌总投资1668.52万元,井灌总投资504.26万元),亩均投资720.5元,干渠改造总投资1437.17万元。
②占用耕地面积小,为396.08亩;
缺点:①节水效果不显著,尚不能满足灌区3.02万亩可控制灌溉面积需水要求。经推算,该方案灌区最大灌溉水利用率为0.597,3.02万亩灌区总灌溉需水量为767.8万m3,而灌区最大可供灌溉水量为742.5万m3,不能满足灌区需水要求。
②地块较长,农户机械耕作方便。
③渠道间距大,井渠结合灌溉效果差。
④干渠开口增多,在兼顾防洪任务下安全系数降低。
⑤按照200米间距布设斗渠,将出现一渠控制多村现象,这样不便于农民用水协会协调管理。
(2)方案二(高标准节水方案):
灌区改造方案:按照小型农田水利重点县建设有关规定及节水灌溉技术指标:中型灌区渠系水利用率不低于0.7,渠道防渗率不低于50%,旱作物田间水利用率不低于0.9,灌区亩均渠道长度6-10m。沈家河库井灌区为中型灌区,要彻底实现灌区节水灌溉,必须提高节水灌溉工程建设标准,主要通过增设田间灌溉渠道,提高渠道级别和单位面积渠道长度,完善田间工程配套建设,提高工程完好率和配套率,提高渠系水利用率。
结合灌区现状渠道和作物种植结构,兼顾灌溉管理,增设部分支渠,支渠基本平行干渠布置,且按照所属村队地界划分核定控制灌溉面积,便于配水和管理,在原斗渠之间增设部分斗渠或分斗渠,斗渠间距控制在100m左右,少数与地块平行布置斗渠需增设农渠,间距80-100m,田间建筑物如量水设施、分水节制闸,斗农门,跌水陡坡等配套完善。东干渠改造方案与方案一基本相同,但通过相关水文及水力计算,为提高防洪标准,维修加固原泄洪建筑物3座,新建泄洪建筑物5座。西干渠在保留方案一基础上将渠道按照新设计流量全部改造成“U”形断面,以减少占地,增加路面宽度。原西高支渠从西干渠取水,考虑到原西高支渠输水线路4km长,且盘山而行,不仅维修改造规模大,投资高,且渠道受山洪威胁,稳定性差等因素,经方案比较,拟定将西高支渠废弃,沿原西干渠向北设一条支渠(名为西干三支渠),后面与原西高支渠一分支渠相接。斗农渠衬砌配套措施同方案一,只是间距上有所不同。其余均按规范要求设计。
灌区机井配套方案:灌区灌溉条件较好的77眼机井,对于18眼纯机井灌区机井,管道布置以单井为单位,设干支两级管道;59眼井渠结合灌区机井,将地势较低且自流灌溉面积较小机井布设1条扬水管线,管线长度根据机井最大尽可能控制灌溉面积确定,将水扬至渠道较高处,通过渠道灌溉以增加灌溉面积;距离渠道近,地势较高机井,只需布设1条引水入渠明渠与机井连接,实现井渠结合灌溉。管道不设任何给水栓,机井配套管道尽量避免影响渠道布设,根据扬程需要更换部分井泵。
水资源优化配置方案:沈家河水库灌区按照所利用水资源的不同可划分为纯库灌区、库井结合灌区和纯井灌区,面积分别为14040亩、13510亩、2650亩,在75%保证率情况下,灌区水库可供水量为532.5万m3,机井可供水量为172.7万m3。按照灌区节水改造规划设计资料:按照节水改造后灌溉水利用率0.65计,灌区3.02万亩地灌溉总需水量705.2万m3,其中18眼纯机井灌区综合灌溉定额182.34m3/亩,渠灌区综合灌溉定额238.42m3/亩,相应分配给纯库灌区库水334.79万m3、纯井灌区机井水量为48.32万m3,对于井渠结合灌区,在冬灌或播前灌溉时,灌区全部采用水库水灌溉,库水用量大约为197.64万m3,在作物生育期用水紧张阶段,可采用机井水补充灌溉,库井结合灌区内机井灌溉按2次,不能多于3次,机井调配水量约为124.41万m3。通过这样调配后,达到水资源供需平衡,实现了水资源优化配置。
方案二效果分析:
优点:①节水效果显著。按该方案实施后,灌区灌溉水利用率将提高到0.67,灌区灌溉定额将减少,计算得灌区3.02万亩灌溉面积年灌溉需水总量为705.2万m3,按同样的3.02万亩灌区面积,现状灌溉定额340m3/亩估算,将节约水量321.6万m3,节约水量达30%以上。该方案节水效果非常明显。
②水资源达到优化合理配置。具体见上述水资源调配方案。
缺点:①工程投资较大,初步设计末级渠道改造总投资3394万元,亩均投资1124元/亩(其中渠灌总投资2917万元,井灌总投资477万元),干渠改造总投资1602万元。
②占用耕地面积大,约982亩,同时地块较短,机械耕作不方便,农户大多不愿接受,工程实施难度大。
(3)优化方案(即实施方案):
综合分析前两个方案,不难看出,方案一节地但不节水,方案二节水但占用耕地较大,而且地块长度变短,农民耕作不方便,不易接受,因而在土地承包责任制下渠道占用耕地对农民的负面影响较大,该方案可操作性不强,实施阻力大,且方案二工程投资大,在国补资金有限,地方配套资金不能确保条件下很难实施完工。鉴于以上分析研究,在综合考虑即要节水又不占用太多耕地,且工程总投资又符合中央财政资金安排,建议大体保留第二套设计方案,但根据地方实际情况建议在渠道间距上适当放宽,不严格按照标准的100m间距,按150-200m间距布置斗渠,并减少部分渠边道路(主要指该渠相临两边渠道设有路的),同时,结合实际建设条件,干渠道路由规范设计的7.0米降到6.0米,支渠基本平行干渠布置,可不设道路,另外减少新建斗渠生产桥和农桥数量,且不新增设林带,以最大限度降低投资,其他建筑物均按有关设计规范和标准进行。
按照此方案,经再次设计和预算编制,末级渠道改造总投资确定为1895.64万元,亩均投资627.7万元,(其中渠灌总投资1574.95万元,井灌总投资320.69万元),干渠总投资1325.4万元。资金筹措为国补资金及省级配套资金,地方配套资金折合为地方群众投工投劳,主要用于部分田间道路修整及各自田间小畦的整修。
优化方案效果分析:
①与方案二相比投资明显降低,该方案末级渠道改造总投资确定为1895.64万元,亩均投资627.7万元,该方案道路规模大减,投资为77.91万元,且不增设林带,而方案二道路投资735.02万元,林带投资119.59万元。需要说明的是,该方案在道路和林带设置上虽不尽合理,但是工程占耕地面积大大减小,老百姓容易接受,且对于本就贫穷落后的固原地区,其地方财政配套资金也大大降低,工程实施的可行性强。如根据实际要求,确实需要增设部分道路或林带,水利部门应积极争取,整合农业综合开发项目或交通、林业等各方项目资金,整合资金需要政府出面协调处理,用于灌区全面合理建设。
②节水效果。按该方案实施后,灌区灌溉水利用率将提高到0.65,计算得灌区3.02万亩灌溉面积年灌溉需水总量为740.12万m3,将节约水量286.68万m3,节约水量可恢复灌区1.8万亩地灌溉需水要求,经估算灌区年最大可供灌溉水量为742.5万m3,灌区水资源供需平衡,节水效果明显。
③水资源达到充分有效利用和优化合理配置。与上述水资源调配方案基本相同,可通过适当调节机井灌溉时间,满足灌水需求。
④占用耕地面积小,同时地块较长,机械耕作较方便。
两种设计方案和优化方案主要技术指标归纳如下表
四、结论
固原市原州区沈家河水库灌区节水改造实施方案经过综合分析论证:以中央财政小型农田水利建设标准为依据,兼顾土地承包责任制下土地征用对农民的影响,以尽可能少占用耕地为前提(通过适当增设渠道,减少道路和林带占地),方便灌溉管理为主,同时减少地方配套资金,争取整合其他资金。其优选实施方案为:保持原总、东干渠位置及断面不变,维修加固原泄洪建筑物3座,新建泄洪建筑物5座。西干渠改从河道取水为从总干渠建分水闸直接取水,增加输水明渠1.4km,断面均为U形。根据节水灌溉建设标准,增设部分支渠、斗渠和农渠,支渠按其控制村队灌溉范围界定长度及面积,支渠基本平行干渠布设,间距500-2000m,斗渠基本垂直干渠和支渠布设,间距150-200m,部分斗渠(基本平行等高线布置)需增设农渠,农渠大致垂直等高线布置,间距150左右,部分双向灌溉农渠间距200m左右。将西高支渠废弃,沿原西干渠向北设一条支渠(西干三支渠),与原西高支渠一分支渠相接。渠道衬砌配套措施同方案一所述,机井改造配套方案同方案二所述。
篇2
关键词:市政道路;软地基;加固技术
中图分类号:TU99 文献标识码:A
前言
在市政道路工程软土地基非常常见,因此软地基的处理成为了市政道路建设的重中之重。市政道路中的软土地基处理有很多种方法,如水泥土搅拌桩法、换填法、预压法、强夯法、振冲法、挤密桩法、砂石桩法等等。对软土地基进行有效的处理,不但能够将市政道路路基的承载力提高,还能将市政道路的路基稳定性提高。
1、软土地基特性
大家经常提到的软基,实际指的是软土地基,这种软土地基具有非常高的含水量,容易压缩,低于其他土质的承载能力。软土的组成主要包含沉积的淤泥和一些腐殖类物体。软土地基的含水量一般处于34%-72%范围内,液限通常是35%-60%左右,软土的饱和度通常大于95%,隙比维持在1.0-1.9因此软基对工程施工而言是一种非常特殊的土质,这种特性反映在成型的类别和某些物理力学的测量因素上。
2、软土地基的危害
因为软土具有这样的独特性质,所以在软土上进行地基施工建设的时候,常常给施工工程带来很多负面的影响。假如道路地基是软土地基,那么因为软土地基本身抗剪的强度无法达到承受道路之外的承载强度,这样就容易导致局部或者地基整体的损害,出现道路失去稳定性、路面下陷等问题。再者由于受到外部载荷的影响,因为地基承载能力不足,会出现地面沉降,地面变形,直接影响道路的使用。当路面承载重力受力不均匀,甚至偏差过大时,道路还可能出现断裂、构造物裂缝。所以路面要保持使用稳定,延长使用寿命,必须增强软土地基的强度,保持软土地基有能满足负荷的承载能力,不出现路面变形情况,就必须做好软土地基加固工作。
3、软基加固技术施工优势
在当今的市政道路工程施工中,做好软土地基加固处理工作对于提高地基的稳定性、减少地基沉降有着重要意义,同时对于工程的施工质量、施工工期、施工进度和施工经济效益也有着一定的影响。为此在施工中我们有必要对工程造价进行控制,提高工程承载能力、保证工程施工的正常进行。与此同时,在工程施工中考虑到实心桩、预制桩的不足,工程实践中还需要开发出合理、科学、经济的地基加固施工新技术。
4、 常见的软基加固技术分析
4.1 粉煤灰碎石桩加固技术
粉煤灰碎石桩加固技术在当今的软土地区工程施工建设中在较为常见,它的应用主要是通过采用碎石、石屑、粉煤灰等材料搀和水泥经过加水搅拌形成的高粘性桩体结构,通过该桩体结构与桩间的土壤和褥垫层一起形成复合地基,从而得到工程施工整体性、稳定性要求。这种施工方法的应用主要的优势在于施工强度高、和易性好、流动性强、施工经济性好以及混凝土浇筑施工方便,同时在施工中还有效的节约了水泥和砂石的用量,减少了环境污染。但是在本工程施工的过程中需要注意的是其在施工中经常会发生泵管堵塞故障,同时在施工的过程中如果所选择的压力过大的化极容易引发爆管问题。就这些问题发生的原因进行分析,主要是因为在施工的时候对于管道的提升速度过慢,混凝土无法得到及时的排除;泵送混凝土所选择的管道半径达不到工程施工预计标准,混凝土配合比设置不合理等,使得混凝土在管道内部出现了流动不畅,从而使得局部出现得瑟;同时在施工中压力选择的不合理也会造成管道内部产生堵塞问题。基于这些问题进行分析和总结,在目前的工程施工中我们必须要因地制宜的选择出合理的施工技术,对于粉煤灰施工方法要及时的进行控制,以保证工程施工的正常开展,避免因为堵管而引起的工程施工影响。
4.2 现浇混凝土管桩施工技术
现浇混凝土管桩技术作为我国现阶段一个重要的施工技术,结合了很多施工技术的优点,既有振动沉管桩和预应力混凝土管桩的优点,又有振动沉模壁防渗墙等优良的技术优势。现浇混凝土管桩技术的管桩桩身强度相对比较高,桩身直径可以达到1.5米左右,有效加固深度甚至可以达到25米以上。这个施工技术相对于其他技术的施工工艺比较更为简单,更容易操作,施工质量更容易控制。
4.3 强夯法加固技术
所谓的强夯法加固技术,其实也就是动力加固法技术,这些技术有着不同于其他技术的优势,主要表现在它的加固效果比较好、技术的适应范围比较广泛、施工的各项成本相对较低、施工比较简便所以可以促进工程进度的加快等。这些技术的主要原理是依靠强大的冲击力将土结构破坏,进而挤压周围土形成夯坑。根据一定的标准,这些技术又可以分为动力固结、动力密实和动力置换等。强化法与其他技术相比,它比较适用于一些工程时间比较短的项目,而且这些项目的预压时间比较少,另外,适用于一些工程场地面积比较大而且软土层比较浅的工程项目。与普通的填土预压方法相比,强夯法在施工的过程中要考虑沙井的问题,所以其处理费用相对较高。但是与复合地基相比较,强化法的费用要相对便宜,并且施工也相对容易。因此,在施工过程中,工程项目负责人和施工建设者,要根据工程建设的具体情况,综合考虑各项因素,进而选择最优的办法,既可以保证工程保质保量完成,又可以尽量节约工程建设的资金。
4.3.1动力密实
动力密实是通过冲击荷载来压实土体间的空隙使得土体密实,从而提高地基土的强度。实践表明,地面在冲击力的作用下会产生沉降,具体沉降深度为夯击一遍下降 0.5~1.0 m,经过夯实后的地基土其承载力能提高 2~3 倍。
4.3.2 动力固结
动力固结是通过冲击能力产生的应力波破坏土体结构,使得土体局部产生许多充当排水通道的缝隙,以助于孔隙水的顺利流出后土体达到固结。笔者认为,土体的沉降量与夯击能力成正比关系,当土体的液化度达到 100%时,其吸附水会变成自由水,此时的土体强度达到最低值,这时再进行夯击纯属多余,因为随着孔隙水的消散,自由水又会被土颗粒吸附而形成吸附水,就像一个弹簧活塞模型。
4.3.3 动力置换
动力置换可分为整式置换和桩式置换。值得注意的是:一般来讲,增加加固深度就要增加能量,这会造成孔压的增大。目前,强夯法加固技术用于软黏土的不足之处在于夯击能量不足,不能达到有效的加固深度;软黏土结构破坏后其强度和渗透性都会有较大的降低;现行的强夯工艺不适宜用于软黏土地基施工,因为它会导致地基中孔隙水压力过高。为此,应合理的选择其排水系统,采用先轻后重、逐级加能的夯击方式,以达到最佳强夯的效果。
4.4 水泥搅拌桩加固技术
水泥土搅拌桩技术的应用有着自身的特点,通常适用于加固饱和软土地基,这项技术主要是让水泥发挥固化剂的作用,将水泥放置于特制的搅拌机中,使得地基深处的软土和固化剂之间由于搅拌而产生一系列的反应,进而实现优质地基承载力的提高以及变形模量的增大。笔者总结了实际的操作方法,第一,认真调试搅拌桩的桩位,使得搅拌桩机达到预定的桩位,然后使用水准仪调平,之后再控制好导向架的垂直度,可以采用经纬仪或者吊线锤进行双向的控制,但是在调整的过程中要注意垂直度小于1.0%的桩长。第二,在搅拌机预搅下沉的同时,后台拌制水泥浆液,在压浆前将浆液放入集料斗中。
结束语
总之,百年大计,质量为本,市政道路工程的质量关系到人们的日常生活和生命、财产安全。因此,在道路地基基础工程施工中,质量管理是关键和核心,只有做好基础工程施工质量控制和加固,才能够充分的发挥出道路的使用功能,为社会经济发展做出更大的贡献。
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论文关键词:项目划分,分类,收集,整理
1首先要熟悉小型病险水库除险加固工程的组织管理及监督机构
小型病险水库加固除险加固工程的项目法人一般由各县水务局成立小型水库除险加固工程建设管理局,受地级市水务局,省水利厅领导。监督机构为地级市水利质量检测监督站。
2项目划分
项目划分是由项目法人组织设计单位、监理单位、施工单位三方,根据水利工程相关规范,结合工程结构的特点,施工部署及施工合同要求进行,划分的结果应有利于保证施工质量以及施工质量的管理。
项目划分是资料整理中十分重要的一项工作,一个合理的项目划分,不仅方便施工资料的整理,而且方便施工过程的控制,能很具体地对某个特定部位、某道工序作出相应的处理意见,针对性强,系统直观,还有利于将来的工程验收。
项目划分是工程建设的大纲和灵魂,是方便施工与资料管理的重要依据。
3施工资料的分类
施工资料分为两大类,一类是永久资料,另一类是长期资料。其中永久资料包括:施工合同及相关内容(施工合同、中标通知书、安全生产责任书、管理制度、防汛预案、安全应急救援预案等)、月支付、施工招标文件、施工投标文件、竣工决算、竣工图册等;长期资料包括:合同项目工程开工相关资料、分部工程开工相关资料、单位工程核定资料、分部工程核备资料、施工月报、施工日记等
3施工资料的收集
3.1施工前期资料的收集
施工前期的资料主要包括施工招标文件、投标文件、中标通知书、施工合同、安全生产责任制及各项管理等与该工程项目有关的一系列资料集合体。这些资料一般在施工前期都已经具备,资料员应注意收集、分类并妥善保管。
3.2施工过程中资料的收集
施工过程中的资料收集主要包括单位工程合同项目开工相关资料、分部工程开工相关资料以及单元工程施工质量评定资料等相关资料。需要指出的是:①如果在施工过程中,由于不可抗力,项目经理、技术负责人、安全员等投标文件中的相关人员需变更时,应书面报告项目法人,并经项目法人同意后方可变更,并办理变更手续,并作为归档资料;②单元工程施工质量评定资料中质检员和监理工程的签字,一定要做到及时做、及时评定、及时签字,保证施工资料的连续性、及时性、真实性。
3.3完工后的资料收集
工程完工、各项整改已到位后,单位工程、分部工程已经过验收并已核定和核备,此时应收集的资料主要包括:
①单位核定资料
单位核定资料包括:单位工程验收质量结论核查表、单位工程验收质量结论核定报送资料清单表、单位工程验收鉴定书、单位工程验收工作组成员签字表、单位工程施工质量评定表、单位工程施工质量检验资料核查表、工程项目施工质量评定表、外观质量评定报告、工程建设管理报告、工程监理工程总结报告、工程设计工作报告、工程施工管理工作报告等内容。
②分部核备资料
分部工程验收质量结论核查表、分部工程验收质量结论核定报送资料清单表、分部工程验收鉴定书、分部工程验收工作组成员签字表、分部工程施工质量评定表、分部工程施工质量检验资料核查表、分部工程项目施工质量评定表。
③施工月报和施工日志
施工月报应在平时注意收集,主要内包括:施工原材料的储备与收支说明、劳动力强度统计、工程施工质量评定汇总、有无完全事故、实际施工进度计划等内容。施工日志应当真实记录施工过程中每天的天气情况、劳动力强度、施工部位、完成工程量、有无质量安全事故及施工大记事等。
4资料的归档与资料档案验收
4.1施工资料归档
施工资料的归档就是将上述资料进行分类、分卷、分册线装,装入规定的档案盒内。归档时应按要求认真填写档号、案卷题等相关内容,加盖“编制单位”、“编制日期”、“保管期限”、“长期”、“永久”、“施工”等各类印章,并在案卷末页填写立卷人及日期。
4.2资料档案验收
资料的档案验收是地级市水务局会同水利工程质量监测监督站及小型水库除险加固工程建设管理局等单位抽出专家,组成资料档案验收工作组,通过查看资料是否完整,分类是否合理,及装订是否正确等。最后经过讨论、决定是否通过工程资料档案验收,并出具档案验收合格证书,同意进行竣工验收。
5结语
总之,病险水库除险加固工程施工资料整理工作是一项繁重、零碎的工作,需要花费大量的时间和精力去收集、整理。以上是本人在工作中的一点体会,愿与各位同行共同探讨研究,以便有更好的方法,去完成资料整理工作,给正在进行此项工作的同行一些意见和建议。
参考文献
[1]水利水电工程施工质量检验与评定规程(SL176—2007)[S].北京:中国水利水电出版社,2007.
[2]水利工程建设项目验收管理规定(中华人民共和国水利部令第30号).2006.
[3]水利水电工程验收规程(SL223—2008) [S].北京:中国水利水电出版社,2008.
篇4
关键词:甘村水库工程加固技术分析
0前言
根据水利部分的统计调查,我国有8万多的中小型水库由于历史悠久,投入运行时间过旧等等原因存在着一定的安全隐患。水库不能正常运行,“汛期不敢蓄水,汛后无水可蓄”,国家投巨资兴建的水库不得不低水位运行,达不到调蓄水资源的目的,严重影响水库工程效益的发挥。水库的病险问题也给水库下游城乡人民群众生命财产的安全构成威胁,一些城市和县城由于地处水库下游,犹如“头顶一盆水”,如果水库险情得不到及时处理,后果将是十分严重的。因此,病险水库加固改造工程成为水利部的重点工作。
甘村水库的简介
甘村水库位于广东省湛江市坡头区龙头镇东南部,座落于雷州青年运河四联干渠下游,距离龙头镇约4公里,距离坡头城区约22公里。枢纽工程于1958年6月动工兴建,1960年3月水库基本建成,同年12月全面发挥效益。甘村水库是一宗以灌溉为主,兼顾防洪、养殖及多种经营等综合利用的小(一)型水库。水库设计灌溉面积0、1.5万亩,现实际仅灌0.5万亩。经水库安全技术认定大坝属于三类坝,被列入2010年的“强塘固防”工程进行除险加固。
水库存在的病险问题
2.1大坝洪水标准经复核未达到小(2)型水库洪水标准。溢洪道无护砌,无消能设施;下游无配套泄洪渠。坝体填筑材料透水性差,不满足规范对渗透稳定的要求。坝顶建有房屋,坝体上种植树木,坝顶水渠长年过水并未作防渗处理,坝顶右端有较大规模的养猪场。
2.2 坝下埋设有砼放水涵管,存在安全隐患;库底淤积严重,影响放水涵管出水。无启闭房;启闭设备锈蚀严重,不能正常启闭。大坝缺少水文观测设施及管理房。坝体存在白蚁侵害现象。
2.3由于建设投资不足,工程规模未达到设计标准,局部不配套,使水库汛期期负险概率较大,水库在汛期土坝、输水涵及溢洪道的运行均存在安全隐患。
3工程加固改造的实行方案以及前期准备
3.1 改造方案
(1)水利工程施工具有季节性,对一般中小型水利工程的维修与加固施工最多只有8个月的施工时间(一个汛期的末与下一个汛期之前) ,时间因素对水库工程施工的影响不同与一般的工业与民用建设工程,故而显得尤为突出。所以,工程施工前的准备工作做得是否充分,施工期的各方协调、管理成功与否是决定水利工程能否在规定的时间内完成工程施工任务的关键。
(2) 前期准备工作
基础工作中的确测量、勘察;初步设计的论证;初设报批、工程立项、施工图设计等诸多工作。按照基本建设程序,工程的初设论证与设计及造价、报批工作时间和过程是一个漫长而弹性很大的工作。
4加固工程的措施
4.1 工程质量的保证
水库工程的质量问题,一般是土石坝存在渗漏、裂缝以及滑坡等。其中,渗透往往会引发土石坝的裂缝与滑坡,因此,处理水工工程质量问题时最主要的是防止土石坝的渗透。处理的一般原则可使用上堵下排的方式进行。上堵的除险加固措施分为水平防渗和垂直防渗两种。水平防渗指的是在粘土的铺盖相配合下进行排开、挖导水库的渗沟、减压井以及水平盖的重压渗等;垂直防渗指的是对其进行构建混凝土、霹雳灌浆防渗墙等措施。
(1)水平防渗除险加固的措施
土石坝坝前的水平防渗措施通常选用水平铺盖的方式。在坝基上方设置一层具有透水的材料作为铺盖,有利于降低铺盖下方的冲积层内部的渗透坡降,使得其保留在冲积层允许渗透坡降范围内,从而保证土石坝地基具有渗透稳定性。水平防渗除险加固措施必须清空水库内部的蓄水量,因为水库内部的淤泥将会给施工带来一定的困难,因此,坝前的水平防渗除险加固措施并不被广泛地使用。当前,经常使用的水平防渗措施有复合土工膜的水平铺盖以及弱透水黏性土的水平铺盖等。
(2)垂直防渗除险加固措施
为了切断土石坝坝体与坝中之间的透水通道,以减少其渗流,一般采用垂直防渗除险加固措施。垂直防渗除险加固措施通常是通过置换、化学作用和填充等方法于水库的加固区域当中形成垂直的防渗墙,以实现截水的作用。在对水库土石坝进行除险加固的工程措施时,通常使用垂直防渗的除险加固措施。因为垂直防渗,不必将水库的蓄水量放空,既保护了宝贵的水资源,又不会对除险加固施工带来不必要的麻烦。因此,垂直防渗除险加固措施是运用最为广泛的技术。
4.2水库防洪标准
提高水库防洪标准的除险加固措施一般为:加高大坝,以提高水库防范洪水的能力,降低洪水期对下游人民群众生命财产的破坏;扩建抑或是增建其溢洪道;增加水库的泄洪量
(1)坝顶上加高
在坝顶上增加适度的高度,却非从大坝背坡脚处进行培厚加高。加高的部分,在迎水面能够利用防浪墙进行直立加高,而背水面的上部应当使得坡度更陡一些,使其和下游的坡面相连接,加高施工操作应当经过精密的计算,在保证安全的条件下进行施工。由于坝坡的稳定性与大坝的高度有关,因此,加高一般不可超过3m。倘若因工程需要必须过多地加高,必须对坝身进行加宽施工;对大坝的背水坡进行培厚加高施工。该措施的工程量远比坝顶上加高措施还要大,造价也相当高,但是,为了确保大坝坝坡的稳定性,有采取该措施的必要。
(2)加深抑或是增建水库的溢洪
扩宽其溢洪道,并且增加闸门。在水库周围地形与地质条件均可的条件下,而且能够保证开挖量不多和保证堰顶的高度不降低的情况下,把水库原有的溢洪道进行加深、拓宽,有助于水库下泄流量的增加,有助于水库提高其防洪的标准,有助于减轻下游河道的洪灾负担;增设水库的溢洪道。根据水库所处的地形条件,保证开挖的工程量相对较小的情况下,可以对水库进行增设其溢洪道的措施,以提高水库的防洪标准。
5工程小结
(1)在本工程中,为了不挤占施工时间而影响工期, 我们把施工中已经出现的和可能遇到的情况全部地列出来,把需要做的工作从简到难地分期分时地逐步将它按排在分年度的工作中进行解决处理,使得工程在本年度汛期结束后能立即进行施工,减少了施工过程中边进行政策处理边等待施工的现象,为工程能顺利地进行创造了良好的外界条件。
(2)甘村水库的加固是国家对水利工程建设的一个举措,也是一项民心工程。由于水利工程对时间要求的特殊性,时间是工程施工中最为重要的因素, 这就势必促使建设单位在工程开工前的准备工作中务必做得充分、扎实、仔细、到位。从工程实践中,总结出一个道理:质量、进度、投资和安全施工这几个施工环节中的任何一项工作没有控制好、衍接好,都会给工程造成影响,以致整个工程的建设不能在规定的时间内保质、保量地完成。
参考文献
1 张欣. 我省病险水库治理步伐加快[J]. 陕西水利, 2000,(06)
2 姚建华. 高压喷射灌注浆在某水库加固工程的应用[J]. 广东建材, 2006,(05)
篇5
关键词:堤防工程;加固;措施
一、常遇问题及原因分析
1. 1 清基深度模糊不清
对原有堤防加固前,必须对其进行清基,将基面的淤泥、腐殖土、泥炭土等不合格土及草皮、杂植土等杂物全部清除干净后才能填筑土方,是保证新、老堤防紧密结合及提高防渗效果的关键步骤。在设计中,一般考虑清基深度为15 ~ 30cm,但由于很多老堤防建成时间较早,表面及周围容易发生较大变化,如:堤前和堤后存在大量鱼塘、苇塘,堤顶道路经过加固改造,堤防背水坡及堤脚有房屋建筑等。这些变化都增加了确定清基深度的难度,施工过程中的清基深度往往与设计文件中的要求不一致,带来了清基深度模糊不清的问题。其主要原因有两点。
a.堤防表面及周围产生的变化使清基深度大大超出了一般设计考虑的范畴。
b.在设计阶段未能彻底摸清现状堤防情况,施工单位在招标阶段对现场查勘不细。由于设计及施工均未能较好地了解堤防现状,所以设计中不能够正确地反映清基的深度,而施工单位也无法在招标答疑和设计交底两个环节当中提出此问题,以便及早发现和解决问题。
1. 2 管道、栈桥等干扰物妨碍堤防设计及施工
堤防沿线往往有很多工况企业以及码头、港口等建筑物,因此在堤防前后经常会有一些输油输气的管道以及码头栈桥等建筑物,这些管道有的穿越堤身,有的则架空于堤防之上,而栈桥则位于堤防迎水面,一端与堤防相接。在堤防加固工程施工过程中,管道及栈桥会对堤防的加高帮宽以及迎水侧堤肩线的布置产生干扰。如:堤防加高帮宽会增大堤身内管道上部的土压力,对管道造成危害,有的也会减小堤顶与架空管道之间的距离而无法满足防汛抢险车辆通行和管道消防净高的要求;而栈桥处则需预留通道,造成堤防上留有缺口,不能封闭挡洪等。在施工时需对干扰物体进行处理,确保其自身安全或满足相关要求后才能进行堤防施工,对堤防施工及设计均造成影响。问题的主要原因是外物设置的影响,属于不可抗拒的因素;次要原因是施工和设计都不够重视干扰物对堤防的影响,未能在施工前从设计角度给予充分的考虑,从施工角度给出合理的建议和处理措施。
1. 3 施工断面与设计断面不一致
工程开工前施工单位未进行施工断面与设计断面的复核对比,结果在工程结束时,结算工程量与招标或概算工程量相差较大,给工程量及费用的确认和审计带来不利影响。例如,某加高帮宽的堤防加固工程完工后发现回填土土方工程量远远超出招标和概算的工程量,经核查,设计断面测量有误,其高程比施工断面高0. 5m,图纸中加高的土方比实际断面要低,因此概算土方工程量偏小。造成问题的主要原因是设计测量有误,使工程量计算不准。另一方面,施工单位未对设计断面进行复核对比,未能尽早发现其与实际断面不符,故而不能及时发现并反映问题。
二、预防及改进措施
2. 1 完善前期勘测设计
优良的勘测设计是保证工程质量的先决条件,准确的勘察和周全的设计也能为施工减少矛盾。堤防工程一般战线较长,勘测中,对堤防断面变化较大和地形较复杂地段应加以特别重视,在常规要求的基础上增加断面,实事求是地反映出地形地貌的变化,为设计提供准确的勘测资料。尤其要注意对堤防高程的准确控制,如果高程有误则会使设计断面不准从而造成土方工程量的巨大差异。设计中要把平面图和断面图相结合,两者相互校对,综合考虑,可大大提高设计的准确性。设计人员应查勘现场,留心关注堤防周边的地形地貌,对水塘、植被、堤顶道路结构、堤身范围内的房屋、栈桥建筑物和管道等要特别关注,这些往往是影响堤防设计和施工的关键因素。提前考虑现状情况对设计和施工可能造成的干扰和困难,尽早在设计阶段采取有效措施加以解决,而不会在施工阶段才使问题暴露,从而影响施工质量及工期。
2. 2 仔细查勘现场,认真消化设计图
施工单位在投标阶段应仔细查勘现场,对施工的环境进行分析,注意场地内的现状对后期施工的不利影响,并对设计图纸进行认真细致的消化,正确理解设计意图。设计图未必能够完全和准确地反映现场情况,这样会对后期施工带来隐患,如果施工单位能够留心注意可能出现的影响堤防施工的一些因素,并根据施工测量断面对设计断面进行复核,对发现的问题加以考虑或及时反映,则可使参建各方早做准备,避免施工中出现较大问题。
2. 3 加强监理,确保工程质量
监理与施工单位是最早掌握现场资料的参建方,而监理则是监督工程施工质量,确保工程优良的关键。对于施工中发现的问题,监理应客观地进行核查,并提出自己的意见和看法。监理单位的意见对于设计方往往具有较高的可信度和参考价值。施工前仔细分析设计图,对一些容易产生问题的部位需特别重视,以便在设计交底时提出,尽早解决。对现场情况应进行分析,并判断对施工的干扰程度,及时提醒施工方加以重视。施工中如发现与设计不一致的地方,应首先查找原因并要求施工单位不得鲁莽施工而造成损失。认真复核施工断面,并与设计断面进行比较,在两者基本一致的情况下才能同意施工。
篇6
我国的古建筑大多是都是特定历史时期遗留下来的重要施工工程,经过多年的历史考验,体现出了其不朽的施工技术,具有重要的历史价值和文化价值,因此,古建筑修缮工程施工是一项大规模、意义重大以及施工难度系较大的工程施工,加上目前同类古建筑较少存在重复施工过程,在进行古建筑修缮工程施工时很难进行有效的施工借鉴。因此,古建筑修缮工程施工人员仅能在根据实践工作经验总结各种修缮步骤和方法。近年来,经过无数古建筑修缮工程工作者的辛勤付出,已总结出极具操作性和实用性的古建筑修缮工程经验,为古建筑修缮工程施工提供了宝贵的借鉴和参考。实用性古建筑修缮计划,能够有效帮助古建筑修缮工程施工人员了解古建筑设计理念以及古建筑保护和恢复的意义,能够帮助古建筑修缮工程施工员对古建筑整体结构的研究,同时还能够指导和规范古建筑修缮工程的施工工艺,保障古建筑修缮工程施工的各项工作的顺利开展,最大限度满足古建筑的修缮要求,实现古建筑的修缮。
二、古建筑修缮工程特点
1.修复方法多样性。
在古建筑的修缮工程施工过程中,在进行损坏结构的修缮时,应当坚持最小干预原则,能够进行修复的古建筑损坏构建尽量采用修复而不进行替换,同时应当保证新构建的外观、色彩以及质感尽量保持和古建筑原程料一致;在进行古建筑缺失部分的修复时,应当以原有的历史记录和形象为依据,来确定古建筑修复的外形以及选择材料。在古建筑的修缮工程中,一些修复方法呈现出多样性。如古建筑物常见的的木构修复法有原位补强和落架大修两种修复方法,古建筑的墙面修复也有替换法和拆除法两种修复方法。在进行古建筑的修缮工程的具体修复方案选择时,应当事先测定详细古建筑物的现状,不能仅为提高古建筑的修缮工程造价而随意对木构件修复采用落架大修法或对墙面修复采用砖墙拆除法,这与古建筑的修缮的最小干预原则相悖,同理,也不能为了降低古建筑的修缮工程造价而随意对木构件修复采用原位补强法或对墙面修复采用墙面砖替补法。如英国进行对曼切斯特13世纪早期的巴格雷府邸木结构建筑进行修缮时,采用了原位补强和落架大修两者方案来对其进行加固,防治其倒塌。在进行原位补强时,对建筑的受损部分采用了嵌玻璃纤维以及使用环氧树脂两种方法来进行加固,然而这两个加固方法都对古建筑造成了不可逆改变,同时也和原古建筑木架结构的结构示意图以及受力机制相悖,在一定程度上阻碍了其后期修缮工作的开展。在进行巴格雷府邸木结构建筑进行修缮时,最终采用了落架大修的修缮方案,将原有的木架进行拆卸,并对受损的建筑结构采用新材料重新制作后,再进行原木架结构的整体装配来完成对巴格雷府邸木结构建筑的修缮。
2.管理方法创新性。
古建筑修缮工程需要经历和其他新工程一样的立项、规划、设计、监理、招标、现场施工涂覆竣工交付程序,同时也需要对其进行管理。然而古建筑有着重要的历史价值、文化价值和不可逆性,因此,传统的建筑工程施工管理方法无法满足古建筑修缮工程施工管理的需要,应当对古建筑修缮工程施工管理方法进行创新。在进行古建筑修缮工程施工管理时,应当在普通建筑工程施工管理的基础上,根据古建筑修缮的特点和施工要求,创新施工管理方法,建立适合我国古建筑修缮的工程的施工管理模式,既保证古建筑修缮工程施工管理成效和古建筑修缮工程的质量,又创造出最佳社会收益。
三、加强古建筑修缮工程施工管理措施
1.加强古建筑修缮前期的准备工作。
古建筑修缮即是对古建筑进行维修和复原,古建筑修缮前的准备对古建筑修缮工程有着又要意义,因此,在进行古建筑修缮工程施工时,应当加强修缮前期施工准备。一方面,应当落实原古建筑的原貌记录工作。记录工作的主体是即将修缮的古建筑原貌,在进行记录时可以采用拍照、绘画以及摄影等方式,同时在古建筑原实测图的基础上记录古建筑受损部位和受损程度,同时对古建筑的每个结构环节和相应的建筑元件在图纸的相应位置进行标明,并辅以文字记录,促进古建筑修缮工程的顺利开展。另一方面,注重古建筑修缮的相关资料收集。古建筑一般具有较长的历史,同时也可能在不同朝代进行了修缮,因此,应当注重古建筑以往的修缮资料,为古建筑的修缮提供参考。
2.保障修缮施工中文物安全。
由于文物具有不可再生性和较高的文化价值和历史价值,因此,在对古建筑修缮过程中应当注重文物的安全保护。在古建筑修缮中,现场施工人员文物安全意识淡薄、机械选择、自然环境以及各种不可抗力等因素都能直接威胁到古建筑的文物安全。因此,在古建筑修缮过程中,应当加强现场施工人员的文物保护意识,同时规范作业场地的安全施工,注重相关作业机械的选择和操作,尽量避免由于作业机械的选择和操作不当而导致文物受到破坏,同时还应当制定古建筑修缮时突况的相关预防和解决方案,降低在修缮过程中对古建筑的破坏。
3.注重修缮材料质量。
在古建筑的修缮中,使用的新工艺相对较少,施工工艺风险相对较小,因此,施工材料便是古建筑修缮工程施工质量的一大重要影响因素,因此,在进行古建筑物修缮时,应当注重修缮材料的质量,保证古建筑修缮使用的石料、木料以及漆料质量,必要时应当对使用材料进行特殊的加工工艺处理,保证古建筑修缮工程的质量。
四、结语
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[关键词] 小型水库;除险加固;管理
1 该小型水库现状
自20世纪50 年代至今该市共建成小型水库300 座,其中小(一) 型水库84 座,小(二) 型水库216 座,小型水库总库容2168 亿m3 ,兴利库容1199 亿m3 ,灌溉面积23101 千hm2 ,为该市的国民经济发展发挥了重要作用。这些水库大多数是50 ,60 年代建设,工程建设标准低、质量差,且已运行了几十年,存在各种各样的病险隐患。尽管该市10多年来前后投入1 500 多万元对130 多座病险小型水库进行除险加固,但是由于时间短和投入不足,只有23座水库真正达到除险加固目标,其余水库没能全面治理病险隐患。据统计,全市300 座小型水库中还有277 座存在不同程度的险情或病情,占小型水库总数的92133 % ,属严重病险水库不能正常运行的有80 座,占小型水库总数的26167 %。这些病险水库严重威胁着下游人民生命财产的安全。因此,必须进一步采取工程和非工程措施,进行除险加固。
2 对策与措施
2.1 统一思想,加强领导
市、县(区) 政府及水利部门要全面贯彻“安全第一,预防为主”的方针,进一步提高对解决小型水库安全隐患问题重要性及紧迫性的认识,真正把全面解决小型水库安全隐患问题列入重要议事日程,统一思想,加强领导,成立专门的领导班子,负责小型水库除险加固的组织实施工作。
2.2 强化前期工作,打好基础
2.2.1 科学规划,做好除险加固计划
各级水利部门要组织有关工程技术人员摸清本辖区小型水库的安全隐患情况,按照“先重后轻,先急后缓”的原则,统筹安排、科学规划,切实做好病险水库除险加固计划和前期工作,对投资少、见效快、效益好的病险水库应优先安排实施。
2.2.2 做好小型水库大坝安全鉴定
由于历史原因,小型水库建设时,大都没有执行正规的基本建设程序,工程建成运行后的管理工作也相当粗放,大部分小型水库缺乏完整的工程地质、工程设计、工程施工、工程运行管理等方面的技术档案资料。因此,为了全面掌握整个水库的水文、地质、质量及防洪能力等资料,各单位要根据《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》(SL258 - 2000) 的要求,结合水库安全状况,有计划地对小型水库进行大坝安全鉴定。其次,为减少鉴定投入,缩短鉴定时间,建议自治区水利厅尽快制订《小型水库大坝安全认定办法》。
2.2.3 强化病险水库除险加固设计。
(1) 水库除险加固设计方案首先要充分考虑水库的功能定位,按照“除险加固与综合治理相结合,项目实施与工程管理相配”的原则,除做好大坝、溢洪道和放水设施等主体工程设计外,还要重视完善观测设施(雨量、水位、大坝变形、浸漏、测压等) 、水库管理用房、进库公路和通讯设施等水库大坝配套项目设计,力争做到实事求是、安全可靠、技术先进、经济合理,为管理工作打下基础;
(2) 水库除险加固应与增容或恢复库容同时考虑。在水库的病险得到有效排除的前提下,有增容或恢复库容潜力的病险水库,若经济分析可行,即使在投资受到限制的情况下,也应一次设计,分期实施;
(3) 积极推广应用新技术、新工艺,如土工织物、虹吸式放水涵管等;
(4) 编制和审核工程投资人员,按照要求,持证上岗;
(5) 小型水库除险加固应与水库降等运行及报废结合起来。对投资大、效益差的水库,应严格按照水利部《水库降等运行与报废管理办法》(试行) 规定,符合降等运行与报废标准的水库,必须降等运行或报废。
2.2.4 明确审批权限,严把技术审查关
(1) 任何单位和个人不得随意改动已经批准的设计方案,确须修改设计的必须经原审批机关同意;
(2) 小(一) 型及严重威胁下游铁路、重要公路、城镇、工矿、校区、军事设施的重点小(二) 型水库,除险加固工程设计由县(区) 水利局负责初审,市水利局负责技术审批;一般小(二) 型水库工程设计由工程所在县(区) 水利局负责技术审批,同时报市水利局备案;
(3) 市、县(区) 水利局对水库除险加固设计进行初审或终审时,必须对工程概算及工程量进行认真审核,严格把关,深度达不到要求的,要求编制单位重新编制。
2.3加强水库除险加固建设资金的筹措
(1) 水库的安全涉及人民群众的生命财产。因此,在除险加固工作中,要集中资金,力争一步到位,做到高标准建设。该市地方财政比较困难,市本级和各县(区) 本级防洪保安费、水资源费以及支农经费要优先用于小型水库除险加固建设,建议自治区设立小型水库除险加固专项投资补助各县(区) ;
(2) 各级政府要按照下达的水库除险加固计划,按照各自的职责和投入比例,切实做好资金筹集和管理工作,确保水库除险加固资金及时足额到位;
(3) 按照“分级负责、谁投资、谁建设、谁所有、谁受益、谁管理”的原则,由市、县(区) 、乡(镇) 等地方政府投入和受益群众自筹解决不足部分资金。
2.4 精心组织,确保病险水库除险加固工程质量和进度
(1) 各级水利部门应严格按照投资计划组织水库除险加固实施,具体制订实施大纲,严格执行月报制度、年度总结汇报制度和日常检查汇报制度等;
(2) 小型水库除险加固工程施工也要严格执行国家有关规定,确保工程建设进度和质量,做到除险加固1 座,综合治理1 座,安全运行1 座,发挥效益1 座;
(3) 实行分级负责、层层落实责任制度,各级水利部门要加强施工组织、质量管理和技术指导工作;
(4) 严格按照工程建设程序,认真执行工程招标投标制、监理制、合同制,做好质量监督工作,把好水库除险加固工程建设质量关。对于不具备招标条件的工程,也应参照招标投标程序,公开工程信息,组织3 个以上具有水利工程施工资质或水利工程施工经验的施工单位,公开进行竞争,由水行政主管部门对其综合能力、工程报价和施工方案进行审核,择优确定施工单位。对工程投资额小难以实施施工监理制度的工程,也必须建立由水行政主管部门、建设单位和施工单位技术人员组成的质量监督管理体系,负责工程施工质量管理,保证工程质量达到设计要求;
(5) 水库除险加固应严格按设计图纸及有关技术规范进行施工,杜绝无设计或边规划、边设计、边施工的“三边”工程;对不按规范和有关要求施工的,各级水行政主管部门必须制止,并有权责令停工整顿或终止其施工合同;
(6) 水库除险加固工程施工隐蔽工程和重要部位必须进行联检;
(7) 水库除险加固工程施工应与防汛度汛安全相结合,汛前必须制订安全度汛方案。对已开工的水库要加强施工管理,对度汛有困难的水库不能开工,确保水库安全渡汛。
2.5 加强工程验收,完善工程移交管理手续
(1) 各级水利部门必须加强工程验收和移交管理工作,成立水库除险加固验收移交领导小组,确保水库除险加固完成1 座、移交1 座、管好1 座;
(2) 水库除险加固工程验收标准应严格按照有关规定执行;
( 3) 水库病险加固工程档案材料除参照《水利基本建设项目(工程) 档案资料管理规定》(水利部水办[ 1997 ]275 号文) 完善外,还应增加水库加固前后对比照片或录像作为工程档案
材料。
2.6 建立良性循环的管理机制
目前水库产权虚置、管理不善、责任不落实的现象较普遍。为防止出现一边除险加固、一边出险,旧帐没还、又添新帐的被动局面。水库除险加固后,应从以下几方面建立良性循环的管理体制。
(1) 尽快建立适应市场经济运行的责权明确、管理科学的水库管理新机制。在病险水库加固工程建设之初,应确定实行建设与管理统筹结合的新型建设管理体制。积极利用自身优势,大力开发水土资源,以开发促发展,以发展促管理,努力实现投资多元化、产权明晰化、供水供电价格商品化、水库服务有偿优质化,增加现有水库管理经费,逐步实现良性运营; (2) 加强对水库管理人员的培训,提高管理人员素质及管理水平;
(3) 制订并严格遵守水库管理的各项规章制度及管理细则,使管理工作早日走上科学化、规范化的轨道。
3 结语
(1) 小型水库库容虽小,但危害极大,尤其是随着运行时间的延长,严重病险水库垮坝的可能性日益增大,且水库一旦失事,不仅其本身防洪灌溉效益完全丧失,更加严重的是对下游的人民生命财产安全造成严重危害,必需抓紧除险加固;
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水利水电工程施工质量状况受很多因素影响,其中施工技术及管理是较为重要的因素。一方面,水利水电工程较为其他工程质量要求较高,施工环境复杂,因此,施工时除严格要求施工材料质量外,还应根据水利水电工程设计目标,明确采用的施工技术,严格按照相关规范标准进行施工。另一方面,为保证水利水电工程施工工作有条不紊进行,还应加强施工现场的管理,以保证水利工程施工质量与进度。总之,考虑到水利水电工程规模较大,施工内容多,施工单位应充分认识到施工技术及施工管理给工程质量造成的影响,积极采取有效措施确保水利水电工程满足设计目标要求,为水利水电工程社会与经济效益的充分发挥奠定坚实的基础。
二、水利水电工程施工技术
就目前来看,水利水电工程施工技术很多,如预应力锚固技术、坝体填筑技术、GIS三维动态仿真技术以及坝体防渗加固技术等应用较为普遍,一定程度上保证了水利水电工程施工质量。接下来逐一对其进行探讨。
1.预应力锚固技术
预应力锚固技术在当前水利水电工程建设中应用率较高,有预应力岩锚与混凝土预应力拉锚固之分。预应力锚固技术即可以加固水利水电工程总体结构,又可被应用在日常维护中。在水利水电工程实际施工中应用预应力锚固技术可有效缓解与降低施工区域的受力荷载,防止裂缝等不良状况的发生。同时,与GPS技术相结合可准确把握锚固施工区域的深度与方向,提高锚固质量,将预应力更好地作用于水利水电工程的岩基与结构,增强水利水电工程结构的稳定性。另外,实际应用预应力锚固技术时还应注意以下内容:其一,考虑到不同水利水电工程坝形多少存在一些差别,其对稳定性与施工强度的要求也有所不同,因此,为确保水利水电工程结构的安全性以及与工程其他结构相协调,应在充分考虑水利水电工程类型、规格等内容的基础上,选择合适的施工标准;其二,预应力锚固施工时,锚杆数量、锚固荷载等都会给锚固质量产生影响,因此,应在综合考虑施工系统的基础上确定合理的锚固数量等一些重要参数。
2.坝体填筑技术
水利水电工程施工过程中坝面的流程化作业是坝体填筑的重点,其不仅能够确保坝体的面积得以充分考量,而且还能为施工机械安全进入施工现场提供便利。另外,采用坝体填筑技术进行施工时还应充分考虑具体的施工条件及施工环境,尤其应充分考虑当地的气候条件给施工可能造成的不良影响,并明确施工流程。当在特殊季节进行施工时还应加强施工时间的控制,以有效避免其他外部因素给坝体填筑施工造成的不利影响。
3.GIS三维动态仿真技术
水利水电工程是一项系统性较强的工程,将GIS三维动态仿真技术应用到水利水电工程施工中可为施工单位提供准确的数据参考。同时,还能进一步提高水利水电工程施工管理及进度控制水平。利用该种技术进行水利水电工程实际施工包括以下内容:首先,利用该技术不同仿真模块,获得水利水电工程施工系统的准确信息,例如水流的几何形状、水利水电工程的属性、形体面貌等;其次,获得水利水电工程不同施工点的具体情况后,加以有效组合,可获得水利水电工程不同相关系统的全部面貌状况,而后存储在专门的数据库中,供相关工作人员查询,为水利水电工程的施工提供数据参考。
4.坝体防渗加固技术
对于处于自然环境比较恶劣的水利水电工程施工时,为确保其功能的充分发挥,还应应用坝体防渗加固技术提高坝体的稳固性。实际施工时可对坝肩、坝底实施帷幕灌浆,或劈裂灌浆坝体,促使坝体内部形成比较稳定的防渗结构,有效避免坝体出现渗漏现象,进一步增强坝体的稳定性。进行劈裂灌浆时可在充分研究坝体情况的基础上进行两排灌浆孔的布置,其中将主排孔布置在沿坝轴线方向上,将副排孔布置在距离坝轴线上游1.5m的位置处,确保两孔交错分布,孔距之间的距离控制在3~5m范围内。同时,灌浆孔应直达坝基位置以形成连续的防渗体系。对坝肩、坝底进行帷幕灌浆时也应进行两排灌浆孔的布置。成孔时采用回转方法,并采用纯压式方式进行灌浆操作。
三、水利水电工程施工管理措施
水利水电工程施工时除根据工程情况采用合理的施工技术外,还应加强施工管理,确保施工的各个环节满足施工标准要求,为确保水利水电工程质量做好铺垫。经过多年的实践,水利水电工程施工时应注重从以下几个方面入手加强管理。
1.构建完善的安全施工机制
水利水电工程施工时,确保安全施工是管理的重点内容之一,只有安全施工才能确保各项施工工作保质保量的完成。这就要求施工单位结合水利水电工程以及自身实际构建完善的安全施工机制。首先,水利水电工程安全施工机制的构建是一个系统的工作,施工单位应从整体角度出发,构建涉及不同施工环节的安全施工机制。同时,还应充分论证安全施工机制的可行性与低成本性,为水利水电工程安全施工创造良好的条件;其次,彻查发生的不良问题。水利水电工程施工工种多,人员复杂,施工人员的施工水平参差不齐,稍有不慎就会出现这样或那样的问题,影响施工质量及施工进度。因此,施工单位针对发现的不良问题应进行详细的记录,分析问题出现的原因,不断总结与寻找解决问题的高效方法;最后,制定科学的应急预案。分析与研究水利水电工程安全施工出现的突况,组织相关专家进行充分的讨论,制定多套应急预案,以尽可能多地应对水利水电工程施工发生的突况,保证水利水电工程施工工作的安全进行。
2.提高施工人员施工水平
水利水电工程对施工人员的专业水平要求较高,因此,为确保水利水电工程质量,施工时应注重提高施工人员的专业水平,为水利水电工程的顺利施工提供有力的技术支撑。具体可从以下内容入手实现施工人员技术的提高。首先,水利水电工程正式施工前应做好各个施工环节的技术交底工作,使施工相关负责人明确施工的重点、难点部分,将专业技术水平较高的施工人员分配到施工难度较大的施工环节上,以充分挖掘施工人员的技术潜能;其次,加强施工人员的专业技术培训。水利水电工程施工前,施工单位应组织施工人员进行专业培训,邀请行业权威专家为其讲解施工中的技巧与方法,使其明确施工时应注意的问题及施工的难点所在,从而采取针对性施工技术进行施工。同时,在培训过程中给施工人员留下充足的思考、讨论时间,通过讨论施工人员之间能够交换意见,达到共同进步的目的,为水利水电工程的顺利施工做好铺垫;最后,建立完善的考核机制。为确保水利水电工程施工的顺利进行,施工单位还应重视建立完善的考核机制,避免施工人员出现无故旷工或不按照施工规范标准施工的行为发生。
3.注重技术管理体系的完善
水利水电工程施工单位应注重完善技术管理体系,尤其应结合不同部门实际,将施工责任进行进一步细分。同时,重视施工相关信息的收集与分析,并积极开展施工技术交流研讨活动,针对水利水电工程施工出现的技术问题进行探讨,并积极提出优化方案,为水利水电工程施工的高效进行提供坚实的技术保障。另外,重视水利水电工程施工机械工作状况的监控,并做好施工机械日常的维护,降低机械设备工作时的故障发生率。当然水利水电工程施工单位还应成立专门的技术档案管理部门,要求管理部门工作人员及时收集整理水利水电工程施工过程中产生的技术材料,例如,试验、检修、运行记录、图标等,并进行归类整理确保技术材料的完整性。
4.加强施工机械的科学管理
水利水电工程施工中不可避免需要使用一些施工机械,这些施工机械能否顺利运作一定程度上影响施工工作的进行,因此,施工单位应充分重视施工机械的管理。具体管理内容可参考以下内容:首先,确保两票与三制工作的严格落实。尤其应明确操作票与工作票中的内容,确保工作内容的准确性。而三制包括设备缺陷管理制、交接班制以及巡回检查制,涉及的内容较多,施工单位应分别指派不同的人员监督三制内容的具体落实;其次,重视施工机械实际操作的管理。水利水电工程使用的施工机械应特别引起足够的重视,通过构建运行评估机制,及时准确地了解不同机械设备、仪表的工作状况,尤其应避免误操作行为的发生;最后,还应认真分析机械设备出现的常见故障,研究故障产生的原因及规律,通过制定有效的解决方案加以排除。
四、总结
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【关键词】桥涵路基加固;防渗工程;注浆施工技术
在工程施工中,注浆施工技术在坝体坝基防渗加固、地下水库截渗坝、深基坑止水帷幕等工程中有十分广泛的应用,而在公路桥涵路基加固和防渗工程施工中,采用注浆施工技术,能有效地提高公路桥涵路基加固和防渗工程的施工质量,从而为整个公路工程的施工质量提供保障。
1. 注浆施工技术的灌注桩要点
将注浆施工技术应用在公路桥涵路基加固和防渗工程施工中,能有效地提高公路工程的施工质量,注浆施工技术的施工流程基本与常规帐幕孔口封闭注浆相同,都是利用注浆管将浆液均匀的输入板底或者基层的空隙,从而将板底或者基层中的空气、积水排除,达到加固防渗的目的。在正常施工情况下,面板支承比较均匀,不管荷载作用在哪个位置,受到的应力都比较小。在进行钻孔施工前,施工人员要根据设计要求对桩位、标高等进行认真的复核,确保其准确无误,在钻孔结束后,施工人员要对成孔的孔径、孔深、孔斜度、二次沉降密度等进行认真的检查,确保成孔质量符合施工要求。由于在注浆过程中,只需要钻一个注浆段就能完成施工,因此,在施工过程中能减少冲洗环节,直接进行灌前压水和注浆,从而有效地提高了施工效率。
对于岩溶区路基施工和软基注浆,施工单位要根据工程的实际情况,适当的加深钻孔深度,确保沉降密度符合相关规定。在设置钢筋笼保护层时,施工单位要尽量设置成混凝土滚轮,这样混凝土保护层的厚度就是钢筋笼保护层的厚度,在施工过程中,每隔0.5m设置一个混凝土滚轮,这样不仅能确保保护层厚度符合相关规定,还能降低对孔壁的扰动。
2. 灌注水下混凝土
混凝土板具有抗弯拉性能差、抗压强度高等特点,是一种准脆性材料,在施工过程中,灌注前施工人员要对成孔中的沉渣厚度、泥浆性能指标等进行认真的检查,如果发现沉渣厚度、泥浆性能指标等超出相关规定,要及时进行二次清孔。混凝土在运输到施工现场后,施工人员要及时对混凝土的坍落度、均匀性等进行检查,确保混凝土的综合性能符合相关 规定。在进行公路桥涵注浆工程设计时,要确保混凝土具有良好的保水性、流动性、这样才能有效地提高加固质量。
2.1 路基岩溶钻孔注浆
对于路基岩溶施工,施工人员在进行钻孔注浆时,要坚持“探灌结合”的方式,根据地质勘测报告及隐伏岩溶的分布状况,分析钻孔是否大达到设计持力层深度。当灌注结束后,施工人员要适当的加大侧锤重量,从而防止出现短桩的现象,在施工过程中,为避免出现塌孔现象,施工人员可以适当的加水稀释泥浆,确保泥浆参数能满足相关规范。由于混凝土的质量对路基质量有很大的影响,因此,施工人员要严格的核对混凝土方量,一般情况下灌注结束后,混凝土要超灌0.5m-1.0m,同时混凝土的厚度要超过30cm。
2.2 路基软基处理的注浆
在灌注过程中,如果出现软基地质结构,为防止发生混凝土坍落度夹泥现象,施工单位要根据工程的实际情况,适当的改变施工工艺,采用注浆、高压旋喷桩等方式进行快速浇筑。在配制混凝土前,施工人员要对原材料的质量进行严格的检查,确保原材料质量符合相关规定,然后施工人员要严格的按照事先确定的配合比进行混凝土配制,混凝土运输到施工现场后,施工人员要对混凝土的坍落度进行严格的检查,检查合格后,才能进行混凝土浇筑。当混凝土下落后,施工人员要确保混凝土的连续浇筑。
在路基软基加固中,为避免出现钢筋笼上浮的现象,施工人员要注意,当导管的管口比钢筋笼底部低时,混凝土在浇筑至钢筋笼1m时,施工人员要适当的降低混凝土的浇筑速度,当混凝土浇筑到骨架底口4m以上后,施工人员要将导管上提到超出钢筋笼底部2m的位置,然后恢复混凝土的浇筑速度。混凝土浇筑结束后,施工人员要注意进行注浆承载力检测,在检测过程中,对3根及以上的灌注桩进行静载试验,并对10%-15%的总桩进行动力测试。由于灌注桩的桩基比较隐蔽,因此,在施工过程中,施工单位要做好质量控制工作,确保其施工质量符合相关规定,从而为上部结构施工的顺利进行提供保障。
2.3 桥台处路堤注浆加固
在施工过程中,为加快地基固结,提高地基的承载力,施工单位可以在桥台处采用粉喷桩、砂桩等方式注浆加固地基。在施工过程中,陷穴是常见的病害,在进行陷穴处理时,施工单位要根据实际情况,选择路基填方或者挖方边坡的方式进行处理。当桥台路堤的含水率比较大时,施工单位首先要采用干土粉、石灰粉将水分吸走,同时当桥台路堤的含水率比较小时,施工单位要根据实际情况,适当的浸湿施工范围的土层,然后在进行钻孔施工。在进行桥台处路堤注浆加固时,如果桩孔的密度相对比较大,同时土质比较松软时,施工人员可以采用间隔跳打灌注的方式进行施工。对桥台处路堤进行注浆加固,能有效地提高公路桥涵路基的稳定性。
3. 注浆施工技术的安全保障措施
在公路桥涵路基加固和防渗工程施工中,为确保施工的顺利进行,施工单位必须保证施工安全。在施工过程中,施工人员要严格的按照相关要求穿戴好安全防护用品;由于在施工现场,施工工序比较复杂,施工工作面比较多,很容易出现施工干扰的现象,从而留下安全隐患,因此,施工单位要专门安排现场管理人员对整个施工过程进行指导;为确保施工安全,施工人员还要定期对施工机械设备进行维护保养,从而确保施工机械设备时刻处于正常状态;对于注浆管路和连接件,施工单位必须采用耐高压装置,只有这样才能避免在提高注浆压力时,管路和连接件不会出现爆裂现象;由于施工人员的安全意识对施工安全有很大的影响,因此,施工单位要注重对施工人员进行安全培训,从而不断提高施工人员的安全意识,确保施工人员能严格的按照相关规范进行操作,从而为施工安全提供保障;当注浆施工结束后,施工人员在进行注浆效果监测时,如果发现问题,要及时进行补孔注浆,从而为公路桥涵路基施工质量提供保障。
4. 总结
公路桥涵路基加固和防渗工程是一个复杂的工程,将注浆施工技术应用在公路桥涵路基加固和防渗工程中,能有效地提高公路桥涵路基承载力,提高公路桥涵路基的防渗能力,因此,在实际施工中,施工单位要根据实际情况,合理的应用注浆施工技术,从而为公路工程的施工质量提供保障。
参考文献
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[2] 王强,张方.注浆施工技术在公路桥涵路基加固及防渗工程中应用[J].科技经济市场,2011,30(22):90.
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篇10
【关键词】 碳纤维加固技术;优越性;施工步骤及要点;设计建议
碳纤维又称增强复合材料 ( Carbon Fiber Reinforced Plastie,简称CFRP)。二十世纪中晚期的时候,由西方发达国家联合研制成功。当时主要应用于航天行业中,后来随着技术的推广,在八十年代,应用于土木工程建筑中,经过十年的发展已经在九十年代的时候成为建筑行业中的重要建筑材料之一。本文将对碳纤维加固技术在桥梁施工过程中的应用情况加以分析[1]。
一、碳纤维加固技术的基本原理及优越性
1.碳纤维加固技术的基本原理
针对桥梁建筑的加固工作,对碳纤维的利用应该首先用环氧树脂进行浸泡,形成符合强片材料。然后通过环氧树脂按照受力方向进行一定的裂缝方向粘贴。当构件受到拉力负载的时候,通过纤维片的作用而保证裂缝不会沿受力方向进一步开裂。从而对建筑主体提供一定的加固作用,同时也可以保证结构的稳定性。
2. 碳纤维加固技术的优越性
(1)良好的化学稳定性
碳纤维具有非常良好的防水性能,实际施工过程中发现,这种材料在抗酸碱和方子外线方面同样具有非常出色的表现。在不同气候环境的应用过程中,同样具有相应的优势。添加一层防火漆,则可以起到非常不错的防火效果。
(2)该材料质轻、强度高
碳纤维材料具有质量轻、强度高的特点,对于建筑物的整体质量具有非常重要的意义。色彩涂装较为方便的同时,还可以保证结构外部不出现明显拼接痕迹。
(3)出色的力学性能
碳纤维具有非常出色的力学性能。对于各种不同的结构的加固应用中都可以起到非常出色的效果。尤其是其显著的抗疲劳效果,对于工程裂缝的修补具有非常明显的效果,抗拉力试验中同样取得了让人满意的成果[2]。
(4)施工工序比较简单
碳纤维的施工工序较为简单,在一些小型工程施工应用中,具有改变简单、工期短等特点。相关数据显示,这种材料的应用可以大程度上保证工期的缩短,同等工程量的前提下,至少可以缩短24%的工程工期。
二、碳纤维加固技术的具体步骤
为了保证其对工程主体的加固和修补作用,主要需要利用相应的技术手段,来实现对碳纤维的加固施工过程的规范化。下面几个具体步骤在实际施工过程中应该给予重点关注。
(1)施工准备工作
熟悉施工图;根据不同的施工现场和施工要求的分析,对于整体施工的用料选择具有非常重要的现实意义,同样,使用碳纤维作为工程的加固手段,同样需要进行相应的前期工作准备。
(2)混凝土构件表面处理
应用这种方式对工程主要构件进行加工的时候,应该对施工构件的表面进行一定程度的清洁,对残留部分和松脱部分,应该保证完全剔除。保证粘贴表面的坚固性是粘贴碳纤维的主要要求;露筋的锈块等杂物的清理同样重要。需要做相应的防锈处理,只有这样处理之后,对于裂缝进行相应的修补和加固才能够起到预期的效果;混凝土表面的浆楞、模板缝均须打磨平整;对于混凝土的表面水分控制同样具有非常重要的作用[3],只有表面含水量保持在百分之六以下的时候,才能够达到工程的预计强度加固的目标;对加工环境的温度和适度的控制同样非常重要,环境的特点是对粘贴碳纤维工程施工之后的保养工作的主要工作要求。
(3)配制并涂刷树脂结构胶
粘贴碳纤维作为加固工具的时候,需要有相应的环氧树脂胶作为粘贴材料。环氧树脂胶的使用对于施工中粘贴碳纤维在建筑构件表面的作用是显而易见的,现阶段主要应用的粘结剂是环氧树脂,因此,对于该粘接剂的使用技术成为碳纤维技术的实际应用过程中,需要我们给予重点关注的重要方向。实际应用中,通常用环氧树脂作为底层粘接剂,固化剂100:18进行配置。为了保证相应的粘接强度,需要底层粘接剂完全渗透到表面构建的混凝土中。实际操作中表明,粘度上应该重点考核在不形成垂流也保证完全深入的前提下进行调配。
(4)粘贴碳纤维布
构件表面经过相应的清洁处理之后,再使用调配好的树脂结构胶,将根据要求裁剪好的碳纤维布料进行粘接。手工粘贴过程中,应该用手轻轻粘贴于构件表面上,利用专用滚筒来实现气泡的排除。这一过程应该多次重复,从而保证树脂结构胶能够完全的和碳纤维布料充分的结合。同时,在实际操作中应该注意不要伤及布料表面,多层粘贴之后,多次重复上述步骤,最终实现对工程构建的粘贴和加固,保证工程整体稳定程度。
(5)表面防护及碳纤维布表面处理
一般养护时间为一到两周,当然,可以根据施工环境的特点适当延长或者缩短。根据当时温度的不同,来进行操作和检查,固化树脂结构之后,应该根据实际需求在碳纤维表面刷一层防晒漆或者防火漆,来保证工程的整体安全性[4]。
三、碳纤维片加固补强的施工要点及设计建议
1. 碳纤维片加固补强的施工要点
施工过程中,应该重点关注对碳纤维布料的存放和运输,由于碳纤维自身纤维非常脆弱,碳纤维的细丝在没有经过处理之前是非常脆弱的,需要精心维护。碳纤维的纵向结头和打结部分应该保证远离工程构建的受力点,多层粘贴对于保证碳纤维材料的实际应用效果具有非常重要的意义。平整密实是基本的要求。操作中还需要给予一定的实际操作规范,在规范环境中进行相应的施工。
表面的施工过程中应该重点考核表面的平整程度和清洁程度,尤其是应该重点保证施工环境的稳定性,根据不同的工程需要进行相应的粘接剂的选择。由于震动对施工和维护都会起到非常大的影响,因此,在碳纤维材料的应用过程中,还必须严格按照影响的施工规范进行,其中,主要注意施工环境中的震动问题。
2.碳纤维片加固补强设计建议
实际施工过程中,由于构架的受力情况是不同的,所以可以在一些受力条件较为简单的工程处理中,采用较为简单的工作系数来实现工程施工计算量的最小化问题。而在处理一些加固件需要承受较强的受力条件,那么需要根据严密的计算来实现对工程施工过程和前期准备的计算工作,充分计算受力情况之后,再进行相应的粘接施工。由于碳纤维在工程中的应用还属于一种新技术,所以现阶段的使用过程中对该材料的强度计算需要在厂家提供的数据上加上一定的折损量,刚度计算等方面都需要有一定的经验。同时,对于黏结用胶的选用中,应该重点根据工程的实际施工要求来进行选择,对于一些施工条件较为复杂的环境,需要重点考核粘接剂的选择[5]。施工质量对于碳纤维材料的实际应用同样具有非常重要的影响。应该在施工中严格按照施工规范进行。
四、总结
总的来说随着我国社会经济的快速发展,桥梁工程进入了一个繁荣时期,但是过去应用于桥梁施工中的技术,在现代工程要求中,显然已经不能够满足现代运输的要求。但是当时施工条件限制了桥梁的质量,这种情况下,对于原有的桥梁主体进行加固成为一种必然的选择。碳纤维材料的出现为这种问题的解决提出了新的思路。碳纤维具有性价比高、施工条件低等方面的特点,更为值得注意的是,随着技术的成熟,这种材料的市场价格呈现出下降的趋势,这就为我国的碳纤维加固技术的实际引用奠定了一定的经济基础。
【参考文献】
[1] 王兆国,郭铁伟.碳纤维片材在桥梁加固养护中的应用[J].黑龙江科技信息,2004,(03).
[2] 司化民,李朝彬.碳纤维片材加固技术在工程中的应用[J].建筑,2005,(03).
[3] 杨红.病险水工程碳纤维补强加固技术[M].北京:水利水电出版社,2008,1.