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關(guān)鍵詞:水電工程 目視安全管理 安全效應(yīng)
1 水電工程安全管理現(xiàn)狀
水利水電工程(以下簡稱“水電工程”)施工工期長,人員、設(shè)備流動性強,臨時作業(yè)項目較多,而且作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,難以開展實效性和有針對性的現(xiàn)場安全管理。這是當(dāng)前水電工程安全事故多發(fā)的一個重要原因,且安全事故多是隨機性的,具有不確定性、多樣性和突變性等特點,不僅造成嚴(yán)重的人員傷亡,而且施工單位常常因此蒙受巨大的經(jīng)濟損失。針對水電施工事故的上述特點,現(xiàn)有的安全管理模式一般是采取安全管理制度方式,如:安全生產(chǎn)責(zé)任制度、安全監(jiān)督管理制度、安全培訓(xùn)教育制度、施工文明管理制度、安全生產(chǎn)費用投入制度以及各種安全技術(shù)規(guī)程等。
存在著這樣一個事實,相當(dāng)?shù)牟糠质鹿矢鶕?jù)對水電工程工地已經(jīng)發(fā)生事故的統(tǒng)計資料分析,一般都是由于作業(yè)人員違反操作規(guī)程而引起的[1]。處理事故時通常會發(fā)現(xiàn)無論是施工單位還是監(jiān)理方,都有很詳細的規(guī)章制度,但參建人員對這些章程、制度一知半解,安全防范意識薄弱,直接影響了安全制度的落實。而目視安全管理恰恰是解決這一問題的有效策略。
2 目視安全管理與水電工程風(fēng)險分析
2.1 目視安全管理概述。目視管理是利用形象直觀、色彩適宜的各種視覺感知信息來組織現(xiàn)場施工活動,達到提高勞動施工率目標(biāo)的一種管理方式[2]。它將所有有關(guān)安全生產(chǎn)的信息以圖文、色彩等形式傳遞給相關(guān)人員,使其了解安全管理要求和安全操作規(guī)程,并利用信息化的手段進行自我管控[3~4]。因此,在施工現(xiàn)場的安全管理中利用這樣的可視化的安全管理方式,能夠最大限度的提高施工現(xiàn)場安全的程度。這無論對于施工單位、監(jiān)理單位還是業(yè)主單位,將為整個工程的安全施工帶來極大的好處。
2.2 水電工程風(fēng)險分析。水電工程一般存在基礎(chǔ)開挖、邊坡支護、擋水結(jié)構(gòu)、上游引航道中的靠船建筑物、導(dǎo)航建筑物、混凝土底板結(jié)構(gòu)等主體工程的土建施工及大型設(shè)備安裝工程[5]。根據(jù)筆者常年在水電工程上的反復(fù)實地調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn),存在的如下主要風(fēng)險:
①高處多重立體交叉作業(yè),事故隱患問題突出。具體表現(xiàn)為交叉作業(yè)信息傳遞不及時而導(dǎo)致物體打擊、高處墜落、機械傷害事件。②施工人員安全素質(zhì)不高,存在人的不安全行為。具體表現(xiàn)為“三違”問題、施工安全組織不健全、安全文化建設(shè)有待提高等。③施工機械設(shè)備管理需要進一步加強。具體表現(xiàn)為齒條、螺母柱升降平臺、縱導(dǎo)向施工升降平臺、平衡重井吊掛施工平臺、施工排架、模板和支撐、起重塔吊、物料提升機以及相關(guān)特種設(shè)備失效等局部結(jié)構(gòu)工程失穩(wěn),容易造成機械設(shè)備傾覆、結(jié)構(gòu)垮塌、人員傷亡等事故。④其它問題。如作業(yè)行為管理、施工現(xiàn)場安全警示標(biāo)示、重大危險源監(jiān)控、職業(yè)健康管理、應(yīng)急救援及現(xiàn)場處置方案等需要進一步完善。
3 水電工程實施目視安全管理的必要性
通過對目視安全管理理論的概述,結(jié)合水電工程目前的施工特點,水電工程目視安全管理的必要性存在以下幾個方面。
3.1 目視安全管理形象直觀。組織指揮安全施工是現(xiàn)場安全管理人員的職責(zé),這種職責(zé)實質(zhì)上是在各種安全信號和安全信息。施工作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,工期緊張,因此必須保證施工現(xiàn)場安全信號以及安全信息的傳遞快速準(zhǔn)確。目視安全管理,即利用圖文的形式將安全施工要求、安全規(guī)章制度、安全技術(shù)及相應(yīng)風(fēng)險注意事項等內(nèi)容進行形象化和具體化,從而給施工人員以直觀的視覺刺激。這些能實現(xiàn)安全施工要求、安全規(guī)章制度、安全技術(shù)及相應(yīng)風(fēng)險注意事項等與施工現(xiàn)場的崗位進行有機結(jié)合起來,有利于提高水電工程安全管理效率。
3.2 目視安全管理透明度高。根據(jù)“四不傷害”中“保護他人不受傷害”的原則,目視安全管理的可視化信息,對所有作業(yè)人員的安全要求是公開透明的。因此,這樣的可視化信息手段能提示與規(guī)范每一個進入該現(xiàn)場作業(yè)人員的安全行為,有利于作業(yè)人員的默契配合。同時,也是對作業(yè)人員違規(guī)行為進行有效的約束,可以起到提醒和警示的作用,使其作業(yè)行為置于公眾的監(jiān)督之下,進而有著互相監(jiān)督的效果,使作業(yè)人員都共同遵守安全施工的有關(guān)規(guī)定。
3.3 目視安全管理形成安全效應(yīng)。目視安全管理綜合了行為學(xué)、心理學(xué)以及管理學(xué)等多門學(xué)科知識和研究成果。各類學(xué)科在目視化管理模式中交叉作用,發(fā)揮著能夠比較科學(xué)地改善施工現(xiàn)場的安全視覺、安全感知相關(guān)的環(huán)境因素?,F(xiàn)場施工人員的行為和心理受環(huán)境影響而產(chǎn)生了安全效應(yīng),從而在施工中有目的的運用這些理論,促進規(guī)范作業(yè)。
4 水電工程目視安全管理的內(nèi)容
4.1 規(guī)章制度與工作標(biāo)準(zhǔn)的公開化。施工單位有責(zé)任將有關(guān)現(xiàn)場安全作業(yè)的制度和章程告知所有參建人員。為了實現(xiàn)安全施工和文明施工,與作業(yè)人員有關(guān)的要求,應(yīng)分別展示在相應(yīng)的崗位上,并要始終保持完整、正確和有效。
4.2 與定置管理相結(jié)合。有完善而準(zhǔn)確的信息顯示。為了消除物品混放和誤置,應(yīng)進行有效的定置管理,做到“物有歸屬”。如設(shè)備臨時安置區(qū)、工具區(qū)、垃圾與廢品區(qū)、物料區(qū),包括標(biāo)志線、標(biāo)志牌和標(biāo)志色。
4.3 與設(shè)備安全管理相結(jié)合。設(shè)備安全是實現(xiàn)現(xiàn)場本質(zhì)安全的重要方面,是預(yù)防事故的重要措施。設(shè)備的使用方法,能夠用圖表等可視化形式講解,使操作人員充分理解正確的安全操作要領(lǐng)。各類設(shè)備用不同的顏色代表其中的不同介質(zhì),而且為防止人為誤操作,介質(zhì)的流向必須通過箭頭標(biāo)示清楚。
4.4 與安全隱患管理相結(jié)合。事故隱患不犯重復(fù)錯誤,充分發(fā)揮目視安全管理的長處,將事故隱患現(xiàn)場、被事故毀壞的現(xiàn)場及事故造成的損失等,通過圖片等視覺形式,公布于眾,給作業(yè)人員進行安全教育和安全警示,進一步提高作業(yè)人員的安全意識和安全責(zé)任。
4.5 作業(yè)人員著裝的統(tǒng)一化與實行掛牌制度。作業(yè)人員按不同單位、工種和職務(wù)統(tǒng)一著裝。操作人員上崗前,必須按規(guī)定穿戴防護用品。施工負責(zé)人和安全員應(yīng)隨時檢查勞動防護用品的穿戴情況,不按規(guī)定穿戴防護用品的人員不得上崗,現(xiàn)場實行安全責(zé)任人負責(zé)制,具體制定各項安全施工規(guī)則,檢查施工執(zhí)行情況,對職工進行安全教育,組織有關(guān)人員學(xué)習(xí)安全防護知識,并進行安全作業(yè)考試,考試合格的職工才具備進入施工作業(yè)面作業(yè)的資格。
4.6 特種作業(yè)與高處作業(yè)的目視安全管理。特種作業(yè)或高空作業(yè)人員必須通過相關(guān)部門的資格認證,確保每一位工人持證上崗。施工單位要對這些人員進行崗前培訓(xùn)和考核,每一位通過考核的人員必須在安全帽上貼上單位發(fā)放的資格合格目視標(biāo)簽,使施工作業(yè)規(guī)范化。
5 水電工程目視安全管理應(yīng)用
在實施過程中可以先選取某一作業(yè)區(qū)域進行目視安全管理,這一區(qū)域?qū)⒆鳛樵擁椖抗こ痰哪恳暟踩芾硎痉秴^(qū),其它施工區(qū)域可以參照對比,所有進場的作業(yè)人員可以進行參觀學(xué)習(xí),并在這一過程中了解到作業(yè)區(qū)域應(yīng)注意的危險狀況。
實施方案除以《水利水電工程勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計規(guī)范》、《安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)外,還應(yīng)結(jié)合當(dāng)前水電工程施工現(xiàn)場安全目視管理的現(xiàn)狀,按照安全目視管理理論與實踐要求,統(tǒng)一制定標(biāo)準(zhǔn)和組織實施。
6 結(jié)語
目視安全管理模式在水電工程的施工現(xiàn)場的應(yīng)用,可將安全操作規(guī)程以圖文、色彩等形式直觀的傳遞給每一位施工人員,以提高其安全防范意識。所有現(xiàn)場作業(yè)人員通過目視可全面了解施工現(xiàn)場的隱患點,從而在施工過程中有意識地規(guī)避這些安全風(fēng)險?,F(xiàn)場的安全管理人員可在施工時重點關(guān)注這些隱患點,加強安全管控,盡量做到“零事故”。在未來的水電工程安全管理中,目視化安全管理模式將是重要的一個方向。
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[關(guān)鍵詞]山體邊坡 施工方案 聯(lián)合噴錨 技術(shù)控制
中圖分類號:P694 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)34-0019-01
1、治理區(qū)概況
工程治理區(qū)位于東港市孤山鎮(zhèn),該治理區(qū)域長81.7m,高31.20m,治理區(qū)面積為3913.6,實際治理面積約為4000,治理區(qū)地形坡度變化較大,最陡處坡角平均在70°-75°,局部近于直立;而最緩處坡角平均在30°左右。
該邊坡巖土體經(jīng)過長時間的風(fēng)化崩解且受連年雨水沖刷,結(jié)構(gòu)已較為松散,植被覆蓋率較低,一旦遇到暴雨等誘發(fā)因素,極易引發(fā)崩塌、滑坡及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害,另外靠近邊坡上下邊緣均是密集的居民區(qū),地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生會嚴(yán)重威脅居民的人身和財產(chǎn)安全。
2、工程地質(zhì)條件
根據(jù)現(xiàn)場踏勘結(jié)果,場區(qū)內(nèi)地層分布規(guī)律極差,各巖土體厚度變化較大,地層巖土體依次為碎石質(zhì)粉土和強、中風(fēng)化石英巖,而其中碎石質(zhì)粉土的結(jié)構(gòu)較為松散,其厚度從幾十厘米至幾米不等,而局部為基巖區(qū),且偶含塊石成分,塊石最大粒徑可達50cm。該山體邊坡屬于土質(zhì)及巖質(zhì)邊坡。
3、設(shè)計依據(jù)
①《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2012)
②《錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)
③《錨桿(索)技術(shù)規(guī)范》(CECS22:2005)
③《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010)
⑤《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003―2001)
⑥《建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50011―2011)
⑦《公路排水設(shè)計規(guī)范》(JTGT D33-2012)
⑧《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021―2001)(2009修改版)
⑨《水利水電工程噴錨支護技術(shù)規(guī)范》(SL377-2007)
4、設(shè)計原則
1、經(jīng)濟安全原則:選擇安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進,便于施工的工藝,確保邊坡不發(fā)生破壞。
2、動態(tài)設(shè)計原則:根據(jù)坡面修整情況和不同地段巖土體埋深及風(fēng)化程度變化情況及時調(diào)整治理細節(jié)、優(yōu)化設(shè)計。
3、表面美化原則:由于邊坡為永久性邊坡,而工程治理區(qū)緊臨孤山風(fēng)景區(qū),因此選擇治理方案時需考慮邊坡美觀、綠化。
5、施工方案
5.1、施工段劃分
根據(jù)該治理工程邊坡角度及基巖埋深和邊坡危險程度劃分為三個區(qū)段。
第一區(qū)段位于邊坡南部溝谷兩側(cè),該區(qū)段基巖埋深較深,是未來大氣降水的主要排泄通路,通過走訪調(diào)查知,該處水量排泄集中,加之上覆碎石類土厚度較大,極易在豐水期形成泥石流,從而摧毀坡下房屋,該區(qū)段可定為災(zāi)害發(fā)生的危險區(qū)。
第二區(qū)段位于邊坡中部,該區(qū)段基巖埋深較淺,但坡角較第一區(qū)段大,現(xiàn)可見在該區(qū)段已形成小的泥石流遺跡,在豐水期也可形成地質(zhì)災(zāi)害,根據(jù)碎石類土厚度、泥石流遺跡、坡度角及區(qū)段坡體上下建筑物等綜合判定,該區(qū)段為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的較危險區(qū)域。
第三區(qū)段為治理區(qū)的最北部,該處坡角很大,局部近于直立,雖然基巖埋深淺,但巖石破碎,且坡上即為一棟公寓,而坡下為居民住所,一但發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,坡上下的居民均難以躲避,根據(jù)多種因素綜合分析判定,該區(qū)段為地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的最危險區(qū)段。
5.2、治理方式
該治理可采用兩種方式,一是采用重力式毛石擋土墻,二是采用噴錨聯(lián)合方式進行治理,由于工程場地狹窄,坡面高陡,若采用重力式毛石擋土墻方式進行治理,建筑材料許多都需人力搬運,搬運人員的安全難以保障,且當(dāng)今人工費用很高,從經(jīng)濟方面考慮,其成本費用極高,不經(jīng)濟;若采用噴錨聯(lián)合方式進行治理,雖也有許多不便,但比采用重力式毛石擋土墻治理方式要經(jīng)濟許多,因此,本設(shè)計僅考慮噴錨聯(lián)合方式進行治理。
5.3、施工要求
根據(jù)不同區(qū)段的工程地質(zhì)條件及坡體上下建筑物情況及可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害危害程度,不同區(qū)段采用不同的治理方式,現(xiàn)分述如下:
5.3.1、第一、第二區(qū)段采用土釘噴錨方式進行治理,由于施工前需進行坡面清理,清理厚度有少量差異,加之基巖埋深的差異,因此兩個區(qū)段的土釘長度有所差異,要求土釘若完全在土層內(nèi),其長度不小于1.8m,若土釘在1.8m之內(nèi)遇基巖,要求入巖深度保證大于0.5m即可,但土釘最小長度不得小于1.0m,因此第一區(qū)段土釘平均長度按1.8m考慮,而第二區(qū)段土釘長度按1.5m考慮,而第三區(qū)段采用錨桿、土釘噴射混凝土聯(lián)合方式進行治理,而土釘長度可按1.0m考慮。
5.3.2、施工前應(yīng)先進行坡面修整,并把修整下來的巖土體外運至允許排土的場區(qū)傾倒,上述工作完成后可進行到下一工序,即噴錨聯(lián)合支護施工工序。
5.3.3、在噴錨聯(lián)合支護施工時,應(yīng)先施工土釘和錨桿,土釘為Φ16的螺紋鋼,錨桿中的錨索為Φ15.2的鋼絞線或總抗拉強度不小于Φ15.2的多根鋼絞線,要求把土釘安置好后,把土釘孔內(nèi)用強度為C20的混凝土進行封實,而錨桿成孔孔徑不小于Φ150,當(dāng)鋼絞線安置好后,用強度為C20的膨脹水泥砂漿進行注漿,且保證注漿飽滿,以防錨孔與鋼絞線未緊密接觸而造成支護結(jié)構(gòu)破壞。
5.3.4、當(dāng)土釘與錨桿均施工完畢后,進行預(yù)制網(wǎng)編制施工,預(yù)制網(wǎng)采用Φ6.5的盤圓,定位器亦采用Φ6.5的盤圓,并與土釘焊牢,定位器鋼筋縱橫間距均為2.0m,要求土釘在表面外露50mm,便于和預(yù)制網(wǎng)掛焊,而預(yù)制網(wǎng)縱橫間距均為200mm;當(dāng)遇突出巖石處,網(wǎng)間距不得大于30mm,該位置不得為施工方便,而把預(yù)制網(wǎng)鋼筋斷開,在特別凹陷處應(yīng)增加土釘及定位固定,保證網(wǎng)面平整平順;縱向預(yù)制網(wǎng)鋼筋上部掛在地梁上,地梁為400×400mm,沿山坡頂部布設(shè),地梁上皮距地表200mm,強度為C20。
5.3.5、鋼筋網(wǎng)在巖土面噴射一層混凝土后鋪設(shè),鋼筋與壁面的間隙為30mm,預(yù)制網(wǎng)在噴射混凝土?xí)r不得晃動,在干燥時噴射混凝土前應(yīng)對巖面噴水濕潤,以免漿層成殼脫落,施工時應(yīng)及時自下而上施工,噴射混凝土下部應(yīng)埋入坡下土體150mm。為把錨桿固定和增強錨桿區(qū)域的整體性,所有錨桿最后均與20A槽鋼相聯(lián)。
5.3.6、泄水孔采用Φ50PVC管,按間距(縱、橫)4.0m布設(shè)在土釘圍成的區(qū)域正中,要求泄水管在噴射混凝土內(nèi)長出50mm,端部用滲水土工布包裹,內(nèi)端布設(shè)砂卵石反濾層,反濾層厚100mm,面積為200mm×200mm,而泄水管外部長出噴射混凝外150mm,外端部用編織袋包裹,避免在噴射混凝土?xí)r把泄水管孔堵塞,噴射混凝土完成后,把編織袋去掉,若發(fā)生泄水管堵塞,應(yīng)清凈堵塞物。
5.3.7、噴射混凝土的材料配比催凝劑參量、氣壓、水量、每次噴厚、層次等由現(xiàn)場試驗確定。噴射的水泥為不含氯鹽的水泥,砂石料的最大粒徑為15mm,一般水泥和砂石的重量比為1:4-1:5,砂率為50%-60%,水灰比為1:0.4-1:0.5,速凝劑的添加量應(yīng)按產(chǎn)品的說明書添加,一般為水泥重量的3%左右。
5.3.8、施工時嚴(yán)格按照《水利水電工程錨噴支護施工規(guī)范》的要求進行施工。
5.4、邊坡截排水設(shè)施
在邊坡上部及坡面兩側(cè)設(shè)置一道截洪溝,截洪溝采用C20混凝土,亦可采用噴射混凝土澆筑、截洪溝與坡下部的排水溝相連,最終所有的集水均由排水口統(tǒng)一排出。
5.5、邊坡綠化
考慮工程場區(qū)緊臨孤山風(fēng)景區(qū),為求環(huán)境美化,可在坡上種植葛藤,間距1.0m左右,坡下種植爬山虎,間距0.8m。
5.6、坡上安全圍擋
為防止人畜發(fā)生滾落摔傷,可在坡上設(shè)一道鐵絲網(wǎng)圍擋。
關(guān)鍵詞 導(dǎo)流洞設(shè)計;石方洞挖;混凝土澆筑;灌漿
中圖分類號TV672.2 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2011)49-0172-02
1 工程概況
新疆北部某水電站主要任務(wù)是發(fā)電和灌溉,正常蓄水位為752m,總庫容為2.32億m3,電站裝機14萬kW,年平均發(fā)電量5.24億kW?h,屬大(2)型Ⅱ等工程。工程由攔河壩、導(dǎo)流洞、深孔泄洪洞、表孔溢洪洞、引水發(fā)電系統(tǒng)、電站廠房等組成。
2 導(dǎo)流方式和導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》(SL303-2004),導(dǎo)流臨時建筑物為IV級,導(dǎo)流建筑物設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為10年~20年一遇洪水,壩體度汛設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為50年~100年一遇洪水。
初期導(dǎo)流進行了10年一遇和20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)的對比,在相同導(dǎo)流規(guī)模前提下,20年一遇洪水比10年一遇洪水的水位高9.0m,根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》SL303-2004,并考慮上游圍堰最大填筑高度和總填筑量、施工工期以及工程的氣候特點等因素,本工程初期導(dǎo)流采用10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)洪峰流量717.01m3/s。中期導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選定為50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)洪峰流量為1 046.565m3/s。后期導(dǎo)流洞封堵改建期采用枯期時段(10月~次年3月)重現(xiàn)期10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)洪峰流量109.89m3/s。
本工程壩址區(qū)河谷呈基本對稱“V”形,河谷走向呈168°。谷底高程634m~635m,左岸山頂高程766m~862m,右岸山頂高程842m~844m,現(xiàn)代河床寬64m,右岸山體較高陡,岸坡坡度在35°~45°,局部近直立,左岸山體總體較緩,岸坡坡度多在20°~62°,局部陡坎基巖。故本工程不具備分期導(dǎo)流條件。因此,施工導(dǎo)流采用河床一次斷流,上下游圍堰擋水,隧洞導(dǎo)流的方式。
3 導(dǎo)流洞布置及設(shè)計
從壩址地形看,導(dǎo)流洞布置在右岸,隧洞呈直線較順暢,但隧洞地質(zhì)條件復(fù)雜,經(jīng)比較采用左岸導(dǎo)流洞方案,與深孔泄洪洞結(jié)合采用“龍?zhí)ь^”布置方式。
導(dǎo)流洞引水明渠位于壩前左岸坡腳附近,河谷岸坡自然邊坡走向近325°,坡度20°~25°,引水明渠方向150°,地表分布崩坡積碎石土,厚度2.5m~4.5m,結(jié)構(gòu)松散。強風(fēng)化帶厚3m~4m,弱風(fēng)化帶厚10m~11m。引水明渠底板高程為637.0m,梯形斷面,底寬11.0m,平坡,巖石開挖邊坡1:0.3,表層覆蓋層開挖邊坡1:1.0,邊坡采用C30混凝土噴錨支護,噴混凝土厚度100mm,每10m設(shè)一層馬道,馬道寬2.0m。
導(dǎo)流洞洞身段洞頂上覆巖體厚21m~115m,巖性為細粒斜長花崗巖。洞身段處于微風(fēng)化~新鮮巖體內(nèi),巖體多呈塊狀構(gòu)造,巖石為硬巖,大部分巖體完整性較好,斷裂構(gòu)造不發(fā)育,主要發(fā)育斷層有f76、f77、f98。f76:345°NE∠86°, 斷層呈舒緩波狀,破碎帶寬一般20cm,最大40cm,以碎裂巖為主,局部見糜棱巖。按圍巖工程地質(zhì)分類,洞室以圍巖主要為Ⅲ、Ⅳ類圍巖。洞身段總長817.769m,導(dǎo)0+000.000~導(dǎo)0+404.314縱坡為i=1/298,導(dǎo)0+404.3144~導(dǎo)817.769縱坡為i=1/252,有壓洞,城門洞形,底寬6m,直墻高6.268m,拱高為1.732m,圓心角120°。洞身段導(dǎo)0+485.614~導(dǎo)0+817.769段為導(dǎo)流洞與深孔泄洪洞結(jié)合段。依據(jù)地質(zhì)條件和導(dǎo)流洞與永久建筑物結(jié)合的要求,隧洞采用全斷面C25鋼筋混凝土襯砌,非結(jié)合段按臨時建筑物設(shè)計,結(jié)合段按永久建筑物設(shè)計,襯砌厚度0.6m,洞身圍巖采用固結(jié)灌漿加固處理,頂拱回填灌漿。
導(dǎo)流洞出口段包括出口明渠段、挑流鼻坎和下游護砌段,出口明渠段長140.0m,斷面型式為矩形,底寬6.0m。挑流鼻坎段長16m,底寬6.0m,下游護砌段長10.0m。
4 導(dǎo)流洞施工
導(dǎo)流洞布置在左岸,進口高程637.0m,出口高程634.0m。為保證導(dǎo)流洞干地施工,施工期應(yīng)在導(dǎo)流洞進出口預(yù)留巖坎,擋水標(biāo)準(zhǔn)采用10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),由導(dǎo)流洞進口水位~流量關(guān)系曲線查得河床水位639.940m,圍堰或巖坎頂高程641.50m。設(shè)置一條施工支洞與導(dǎo)流洞洞身交與導(dǎo)0+221.705樁號處。
4.1 進出口明挖
地表分布崩坡積碎石土,結(jié)構(gòu)松散,故土方開挖采用2m3挖掘機挖裝,15t自卸汽車由R9道路運2.0km至棄碴區(qū)。石方開挖采用液壓鉆鉆孔,手風(fēng)鉆輔助,從上而下梯段預(yù)裂爆破,出碴采用2m3挖掘機挖裝,15t自卸汽車由R9道路運2.0km至棄碴區(qū)。
4.2 石方洞挖
石方洞挖從進出口以及施工支洞三個工作面進行。導(dǎo)流洞開挖斷面為城門洞形,開挖斷面(寬×高)為7.6×9.4m,主要為Ⅲ、Ⅳ類圍巖。采用上下半洞法施工。上半洞開挖斷面(寬×高)為7.6m×6.4m,城門洞形。采用YT27手風(fēng)鉆鉆孔,光面爆破,2m3側(cè)卸裝載機裝15t自卸汽車運至洞外至利用料堆放場和棄碴場。下半洞開挖斷面(寬×高)為7.6m×3.0m,矩形斷面。采用100型潛孔鉆鉆孔,光面爆破,2m3側(cè)卸裝載機裝15t自卸汽車運至洞外至利用料堆放場和棄碴場。
洞內(nèi)頂拱、側(cè)墻根據(jù)開挖后洞內(nèi)地質(zhì)條件進行一次支護。Ⅲ類圍巖頂拱及側(cè)墻噴護C25混凝土,厚100mm,且頂拱布設(shè)隨機Φ25砂漿錨桿,間排距2.0m,梅花形布置,深入圍巖3.0m。Ⅳ類圍巖頂拱及側(cè)墻噴護C25混凝土,厚200mm,頂拱及側(cè)墻布設(shè)Φ25砂漿錨桿,間排距2.0m,梅花形布置,深入圍巖3.0m,采用鋼格柵支護。噴護混凝土采用0.25m3強制式攪拌機拌料,混凝土噴射機噴護。錨桿采用風(fēng)鉆鉆孔,自動注漿器壓漿。
4.3 混凝土澆筑
閘井混凝土澆筑待洞挖完工后,與洞身混凝土襯砌同時進行。
閘井混凝土澆筑采用3m3混凝土攪拌車運至閘井,閘井混凝土及回填混凝土由10t塔機起吊3m3混凝土臥罐入倉,組合鋼模板澆筑,機械振搗,人工灑水養(yǎng)護。
隧洞混凝土襯砌澆筑程序為先邊頂拱后底板。邊頂拱采用3m3混凝土攪拌車運至洞內(nèi),鋼模臺車支模,30m3/h型混凝土泵入倉澆筑;底板混凝土采用3m3混凝土攪拌車運輸,泵送入倉澆筑,機械振搗,人工灑水養(yǎng)護。隧洞襯砌每個工作面布置一套10m長的定型模板。
4.4 灌漿
灌漿作業(yè)施工順序為:先回填灌漿,再固結(jié)灌漿,回填灌漿待襯砌混凝土達到70%設(shè)計強度后盡早進行,按頂拱120°范圍考慮。
回填灌漿采用填壓式灌漿,事先預(yù)埋灌漿孔,手風(fēng)鉆掃孔,200L漿液攪拌機拌制,100/15型灌漿泵分序加密灌注。固結(jié)灌漿采用單孔灌注法,YGP35型風(fēng)鉆鉆孔并沖洗,200L漿液攪拌機拌制,100/15型灌漿泵施灌。接縫灌漿先預(yù)埋灌漿管,采用手持式電動鑿巖機掃孔和鉆孔,200L漿液攪拌機拌制,100/15型灌漿泵施灌。
5 結(jié)論
本工程屬在建工程,實踐證明本工程結(jié)合兩岸地形條件,采用河床一次斷流,上下游圍堰擋水,左岸導(dǎo)流隧洞全年導(dǎo)流的方式是合理的,保證了工程的順利實施。導(dǎo)流洞采用與永久建筑物結(jié)合的泄洪方式,不但降低了施工導(dǎo)流的投資也縮短了工程的工期。導(dǎo)流洞現(xiàn)已建成運行,運行情況良好,未發(fā)現(xiàn)堵洞、塌方現(xiàn)象,保證了主體工程順利施工。
參考文獻
[1]羅孝明,張云生.小灣水電站施工導(dǎo)流設(shè)計綜述[J].云南水力發(fā)電,2008,24(1):31-36.
(桐柏縣水利局,河南 桐柏474750)
【摘要】從大壩壩體存在明顯滲漏問題的處理提出,介紹方案比選,技術(shù)改進及方案優(yōu)化,最后確定適合設(shè)計及施工規(guī)范要求的防滲處理措施。
關(guān)鍵詞 壩體滲漏;充填灌漿;高噴防滲墻;水泥攪拌樁
1工程概況
老虎沖水庫位于淮河流域出山店河支流上,在河南省桐柏縣城東的月河鎮(zhèn),屬淮河流域。該水庫于1956年2月動工興建,1957年11月竣工。壩址以上控制流域面積2km2,干流長2.9km,平均比降0.045,水文分區(qū)為Ⅰ區(qū)。水庫上游屬淺山丘陵區(qū),流域內(nèi)植被較好。水庫大壩為均質(zhì)土壩,現(xiàn)狀壩頂長120m,最大壩高8.1m,壩頂寬2.9m,路面不平,無路沿石及防浪墻。老虎沖水庫工程等別為V等,主要建筑物級別為5級,水庫原設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇設(shè)計,200年一遇校核,校核洪水位133.94m(黃海高程系),相應(yīng)庫容36.62萬m3;設(shè)計洪水位133.43m,相應(yīng)庫容28.01萬m3;興利水位131.48m,興利庫容15萬m3。
2壩體滲漏問題情況說明
老虎沖水庫河槽部位大壩0+030~0+075段存在壩體滲漏及接觸滲漏,高水位時滲水呈明流,滲漏量大。
3大壩壩體防滲方案比較
大壩防滲是本次老虎沖水庫除險加固的一個關(guān)鍵點,根據(jù)壩體、壩基巖土和水庫運行中出現(xiàn)的問題,大壩防滲控制應(yīng)采用垂直防滲措施。設(shè)計采用壩體充填灌漿、壩體高噴防滲強與水泥攪拌樁三種方案進行綜合比較,擇優(yōu)選用。
3.1壩體充填灌漿
結(jié)合大壩整治工程,對大壩進行充填灌漿處理,并將充填灌漿向下深入基巖1.0m,以加固壩體,截斷接觸滲漏,減小壩體壩基滲流量。
灌漿范圍為大壩樁號0+030~0+075,灌漿段長40m。灌漿孔雙排布置,上下游灌漿孔分別布置在新壩軸線上、下游0.75m處,排距1.5m,單排孔距1.5m,共78孔。灌漿頂部高程設(shè)計為壩基面以上4.0m,最高到風(fēng)化砂開挖高程,底部至壩基面以下1.0m。充填灌漿采用2:8水泥粘土漿,水泥采用42.5#水泥。
3.2壩體高噴防滲墻
根據(jù)箭桿沖水庫工程實際,高壓旋噴采用三管法比較經(jīng)濟,工效高,單排孔高噴形成的樁墻厚度可滿足防滲要求。高噴灌漿施工工藝參數(shù)初步設(shè)計如下:
灌漿壓力:水壓25.0~30.0MPa,氣壓0.7~0.8MPa,漿壓0.2~0.3MPa。
灌漿流量:水量75~80L/min,氣量1.0~1.2m/min,漿量60~80L/min。
旋轉(zhuǎn)速度10r/min,提升速度10cm/min,噴嘴直徑8mm。
灌漿材料采用42.5普通硅酸鹽水泥粘土漿,水泥與粘土質(zhì)量比為1:1。
設(shè)計沿新壩軸線布置一排高噴灌漿孔,間距0.8m,灌漿范圍為大壩樁號0+030~0+075,灌漿壩段長40m,共78孔。高噴墻頂部壩基面以上4.0m,底部至壩基巖面。
3.3水泥攪拌樁防滲墻
結(jié)合壩頂風(fēng)化砂防滲處理,設(shè)計采用水泥攪拌樁截斷接觸滲漏及壩體滲漏,以加固壩體。水泥攪拌樁防滲墻設(shè)計范圍為大壩樁號0+000~0+120,攪拌樁頂部高程設(shè)計為133.62m,樁號0+000~0+030段底部高程為風(fēng)化砂下1.0m,樁號0+030~0+075段底部高程為壩基面下1.0m,樁號0+075~0+120段底部高程為強風(fēng)化基巖面。
水泥攪拌樁初始設(shè)計水灰比為2:1,施工前先做先導(dǎo)孔試驗,結(jié)合工程地質(zhì)條件,機械設(shè)備和現(xiàn)場試樁具體情況,確定施工采用工藝參數(shù)及水泥摻入比。
根據(jù)水泥土攪拌樁防滲墻和先導(dǎo)孔試驗經(jīng)驗,結(jié)合工程地質(zhì)條件,機械設(shè)備和現(xiàn)場試樁具體情況,確定施工采用工藝參數(shù)及水泥摻入比。初步設(shè)計建議值如下:
①樁徑5000mm,樁心距320mm(最佳搭接墻厚383mm);
②鉆進及提升速度V=0.288~1.96m/min;
③輸漿壓力:P=0.25~0.3MPa;輸漿管壓力P=0.2~0.25MPa;
④注漿量:30~65L/min;
⑤水泥摻入比:16%;水泥摻量43kg/m3;
⑥水灰比:0.5~0.55;
⑦鉆頭直徑500mm;
⑧樁體滲透系數(shù)<1×10-5cm/s。
3.4三種方案比較
兩種方案的優(yōu)缺點及經(jīng)濟比較見下表。
方案一采用壩體充填灌漿,具有可灌性好、機動靈活、投資少、施工方便等優(yōu)點,但施工速度慢,工程耐久性查。方案二采用高壓旋噴防滲墻,截滲處理比較徹底,但造價高,施工機械、電力要求高,且各旋噴柱體間連接質(zhì)量不可靠。方案三采用水泥土攪拌樁防滲墻,施工工期短、造價低廉、實用可靠,對本工程可同時解決風(fēng)化砂防滲問題。
經(jīng)綜合比較,本次箭桿沖水庫除險加固采用方案三,即水泥攪拌樁防滲墻方案進行大壩防滲處理。
4大壩防滲設(shè)計
通過方案比較,壩體防滲加固采用水泥攪拌樁防滲墻設(shè)計,具體設(shè)計參數(shù)參上節(jié)。
質(zhì)量檢驗主要采取兩種方法:(1)鉆芯取樣。從開挖外露的樁體中鑿取試塊或采用巖芯鉆孔取樣,鉆孔直徑不宜小于108mm,直接測定樁身強度,觀察攪拌均勻程度,并做壓水試驗,測量樁體滲透系數(shù)。(2)開挖檢驗。在工程樁養(yǎng)護到一定齡期時,選取一定數(shù)量的樁體進行開挖,直接檢驗樁體外觀質(zhì)量、搭接質(zhì)量及整體性、致密性等。
4.1加固后大壩結(jié)構(gòu)計算分析
根據(jù)箭桿沖水庫地質(zhì)勘探報告,大壩壩體座落于下元古界角閃片巖。結(jié)合壩坡整修加固,整修后大壩上游坡度為1:2.2,下游坡度分別為1:2.0、1:2.5,。這里主要針對加固后的大壩,在滲流計算的基礎(chǔ)上,進行壩坡穩(wěn)定復(fù)核驗算。
在滲流與穩(wěn)定分析中,計算參數(shù)的選取直接關(guān)系到計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
滲透允許坡降允許值由《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL274-2001中的公式求得。
利用地質(zhì)報告中提供的的壩體、壩基土物理參數(shù),根據(jù)上兩式,可求得壩體填土允許滲透坡降為0.53,壩基土允許滲透坡降為0.52。
4.2大壩滲流分析
取主河槽部位樁號0+060斷面為典型斷面,采用北京理正軟件設(shè)計研究所的滲流分析軟件進行二維有限元計算分析。滲流計算時,該斷面除險加固后上游壩坡為1:2.2, 下游坡度分別為1:2.0、1:2.5,壩頂寬3.4m,壩高8.2m,基巖為下元古界角閃片巖。大壩上下游及基巖均取1倍壩高。
根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》(SL189-96),大壩滲流計算主要取以下兩種情況:
工況I:正常工作條件,正常蓄水位131.48m穩(wěn)定滲流計算。
工況II:非常工作條件,校核洪水位133.94m驟降至正常蓄水位131.48m時非穩(wěn)定滲流計算。
滲流計算結(jié)果如表2 所示。從計算結(jié)果看,壩體滲透坡降均小于允許值。
計算工況1時取下游無水,壩坡溢出點高程127.69m,高于下游壩腳1.19m。
4.3大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析
根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》(SL189-96),采用北京理正軟件設(shè)計研究院編制的《理正巖土系列軟件——邊坡穩(wěn)定分析程序》,計算方法采用簡化畢肖普條分法,浸潤線數(shù)據(jù)采用大壩滲流分析計算結(jié)果。壩體填土、壩基土材料參數(shù),均采用飽和固結(jié)快剪抗剪指標(biāo)建議值。
根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274—2001)的要求,并結(jié)合水庫的運用情況,穩(wěn)定分析計算工況為以下兩種:
工況I:正常工況,正常蓄水位時形成穩(wěn)定滲流期下游壩坡穩(wěn)定;
工況II:非常工況,庫水位降落期的上游壩坡穩(wěn)定;
大壩壩坡抗滑穩(wěn)定計算結(jié)果見表3。
根據(jù)表2的計算結(jié)果看,除險加固后大壩上下游坡在正常、非常工況下抗滑穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求。工況I的下游壩坡,在正常蓄水位穩(wěn)定滲流期最小計算安全系數(shù)為1.31。工況II的上游壩坡數(shù),在水位降落期最小計算安全系數(shù)為1.24。
5結(jié)束語
經(jīng)多方案比較,本次箭桿沖水庫除險加固工程采用水泥攪拌樁防滲墻方案進行大壩防滲處理,該方案安全可靠,合理可行,現(xiàn)已得到批復(fù),工程正在建設(shè)中。目前,此項工程設(shè)計已在桐柏縣同類水庫除險加固工程中推廣應(yīng)用。
參考文獻
[1]SL55-2005 中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].
[2]SL31-2003 水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程[S].
[3]SL345-2007 水利水電工程鉆孔注水試驗規(guī)程[S].
關(guān)鍵詞:水庫大壩 除險 加固 效果良好
中圖分類號:TV62 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)07(b)-0061-01
1 工程概況
上西莊水庫位于青龍縣境內(nèi)的起河支流中下游,壩址位于秦皇島市青龍縣龍王廟鄉(xiāng)上西莊黃崖溝村境內(nèi),壩址以上控制流域面積1.4 km2,總庫容10.4萬m3,是一座以防洪為主兼顧灌溉養(yǎng)殖的小(2)型水利樞紐工程,始建于1970年5月,1971年6月初竣工。水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、放水洞三部分組成。攔河壩為粘土心墻壩,現(xiàn)狀最大壩高15.5 m,壩頂高程552.00 m,壩頂長71 m,壩頂寬4.0 m,壩頂無防浪墻。上游壩坡為干砌塊石護坡,坡比為1∶2.1;下游壩坡為干砌塊石護坡,坡比為1∶1.43。
溢洪道位于大壩右側(cè)岸邊,為開敞式寬頂堰,堰頂高程550.00 m,堰頂寬度5 m。下游為開敞式明渠,左岸為漿砌石直立擋墻,右岸為山體,坡比為1∶0.7。溢洪道全長30 m,縱坡1/77,最大泄量21.2 m3/s。放水洞位于大壩左壩頭,為直徑0.3 m的壩下混凝土埋管,長44 m,進口底高程541.00 m,最大放水量0.41 m3/s。
2 工程除險加固前存在問題
(1)攔河壩。
①現(xiàn)狀壩頂路面坑洼不平,影響汛期抗洪搶工作。②上游干砌石護坡質(zhì)量差;上游壩坡雜草叢生,堆砌質(zhì)量較差,塊石間縫隙過大,咬合不緊,塊石易松動,坡面凸凹不平;局部出現(xiàn)塌陷,部分塊石被架空而失穩(wěn)。③下游干砌石護坡質(zhì)量差;下游壩坡雜草叢生,局部虧坡現(xiàn)象嚴(yán)重,塊石松動,坡面凸凹不平,下游壩坡過陡,抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求。④攔河壩防洪標(biāo)準(zhǔn)不足200一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),不滿足規(guī)范要求。⑤下游壩基建基面有接觸滲漏現(xiàn)象,壩腳有明流。(2)溢洪道;溢洪道巖性為斑狀花崗閃長巖,巖塊松動穩(wěn)定性差,左岸邊墻局部有裂縫、塊石松動的現(xiàn)象,坡面不平整,抗沖刷能力差,影響溢洪道的正常運用。(3)放水洞;閥門銹蝕嚴(yán)重,關(guān)閉不嚴(yán),常年漏水,已嚴(yán)重影響正常使用。(4)管理、配電及通訊設(shè)施不完善;水庫管理設(shè)施不完善,缺乏水位、壩體滲流等觀測設(shè)施,無法掌握攔河壩的工作狀態(tài)。水庫沒有管理用房。
3 工程地質(zhì)條件
壩型為粘土心墻壩,壩基坐落在燕山侵入體(πγδ52)斑狀花崗閃長巖之上。壩體兩側(cè)均為干砌石護坡,石材原巖為斑狀花崗閃長巖,塊徑15~30 cm,砌筑質(zhì)量差,凸凹不平,塊石間孔隙較大、咬合不緊,經(jīng)多年運行,已出現(xiàn)多處滑移。溢洪道位于右壩肩山邊,為開放式河岸溢洪道。溢洪道右岸為山體開挖的巖石邊坡,左岸為漿砌石的擋墻。水庫運行期間未發(fā)現(xiàn)有繞壩滲漏現(xiàn)象。壩腳有滲漏現(xiàn)象,可見明流,流量大約100 ml/s。大壩無防浪墻,無觀測設(shè)施,管理設(shè)施不健全。壩頂右端混凝土路面出現(xiàn)裂縫,長約4 m,最寬處約8 cm。
4 工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000)規(guī)定,上西莊水庫為?。?)型,工程等別為Ⅴ等,主要建筑物級別為5級,其主要建筑物攔河壩、溢洪道、放水洞等按5級建筑物設(shè)計,設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇。依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001),場區(qū)地震動峰值加速度為0.05 g,地震動反應(yīng)譜特征周期0.45 s,對照《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》附錄D,地震基本烈度相當(dāng)于Ⅵ度區(qū),建筑物的地震設(shè)計烈度為6度,根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(SL203-97),建筑物可不考慮地震因素。
5 工程的除險加固設(shè)計
5.1 壩頂修建防浪墻、壩頂改建
壩頂路面頂高程為552.00 m,采用泥結(jié)碎石路面,長71 m,凈寬3.5 m,厚20 cm;由于攔河壩安全超高不滿足規(guī)范要求,壩頂上游側(cè)加設(shè)L型漿砌石防浪墻,防浪墻高 1.0 m,頂高程為553.00 m,墻寬0.5 m。由于該地區(qū)凍土深度1.09 m,因此防浪墻基礎(chǔ)埋深1.2 m,基礎(chǔ)底高程550.80 m,防浪墻為漿砌石結(jié)構(gòu);壩頂下游側(cè)設(shè)漿砌石路緣石,路緣石尺寸0.4×0.5 m(寬×高),頂部與路面齊平,其中水泥砂漿均采用M10;壩頂路面采用單側(cè)排水,路面坡度2%,路面雨水經(jīng)坡面排至下游。
5.2 上游壩坡加固維修
原攔河壩上游護坡為厚40 cm的干砌石護坡,下設(shè)40 cm厚反濾層,壩坡為1∶1.21?,F(xiàn)場勘查和地質(zhì)勘察成果表明,干砌石護坡所用石材風(fēng)化嚴(yán)重,質(zhì)地較軟,且塊石塊徑偏小,形狀不規(guī)則,部分塊石是由大塊漂石破碎而成的,存在磨圓面,塊石間空隙過大,咬合不緊,易松動,局部出現(xiàn)塌陷,部分塊石被架空而失穩(wěn)。
經(jīng)復(fù)核計算,上游壩坡穩(wěn)定計算滿足規(guī)范要求,因此僅對塌陷虧坡處以及干砌石破壞嚴(yán)重處進行修復(fù)處理。據(jù)現(xiàn)場查勘統(tǒng)計,上游壩坡需要修復(fù)面積約占50%。修復(fù)時,首先拆除需維修部位的原干砌石護坡及反濾,清理干凈后,回填開挖渣料至坡比1∶2.1,再鋪設(shè)20 cm碎石墊層和40 cm干砌石護坡,坡比維持1∶2.1。新砌護坡石料要求采用質(zhì)地堅硬、無裂紋的新鮮巖石,飽和抗壓強度大于40 MPa,容重大于24 kN/m3,塊石中部厚度不小于200 mm。
5.3 下游壩坡加固維修
攔河壩下游壩坡坡為干砌石護坡,本次實測下游壩坡坡比僅為1∶1.43,經(jīng)復(fù)核計算,下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求,因此本次加固對下游壩坡進行貼坡處理,貼坡用料采用溢洪道開挖石渣。貼坡前,應(yīng)先拆除原干砌石護坡,由于原反濾料與貼坡石渣土力學(xué)指標(biāo)基本相同,因此不予拆除,直接培厚下游壩坡,高程544.00 m處設(shè)2 m寬一級馬道,馬道上下坡比均為1∶2.0。新筑壩材料首先回填開挖渣料;渣料上部回填上游壩坡拆除的反濾料;在放水洞基礎(chǔ)頂面高程以下回填30 cm砂礫石,不足部分回填土料。壩體填筑渣料采用溢洪道右岸開挖渣料,渣料和反濾料壓實后相對密度不小于0.7。土料從料場外購,壓實度要求不低于94%。結(jié)合貼坡式排水對下游壩腳進行防護,其頂部應(yīng)高于壩體浸潤線出逸點1.5 m,并且不小于凍土深度,確定其頂高程位于下游壩腳以上2.0 m,即高程538.50 m。排水體頂部和下游邊坡采用30 cm厚干砌石砌筑,邊坡為1∶2.0。由于回填石渣能夠起到反濾作用,因此排水設(shè)施不再設(shè)反濾層。
6 結(jié)論
通過分析該工程的安全隱患所在,依據(jù)規(guī)范對壩頂修建防浪墻、壩頂路面改造、上游壩坡干砌石護坡拆除重建、下游壩坡貼坡培厚及防護等工程施工中嚴(yán)格按施工填筑參數(shù)控制壓實質(zhì)量、鋪筑厚度、材質(zhì)級配等各項指標(biāo)。工程加固后至今運行良好,故實踐證明其所采取的除險加固措施達到了設(shè)計要求,取得了較好效果,值得推廣。
水泥-粘土灌漿;下游圍堰;工藝控制;灌后評價;溪洛渡水電站【中圖分類號】TQ172.7文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1673-8500(2012)11-0018-02
1工程概況
溪洛渡水電站下游圍堰工程為土工膜心墻土石圍堰,下游圍堰堰頂高程為407.00m,最大堰高52.00m,堰頂寬度12.00m。圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)為QP=5%=5810m3/s,對應(yīng)下游水位381.65m;迎水面坡度1:2,背水面坡度1:1.75。堰體防滲采用復(fù)合土工膜心墻,最大高度33.8m;混凝土防滲墻施工平臺高程EL.379.5m,防滲墻最大深度52.2m,厚度1m。
下游圍堰位于大壩下游約650m處,枯水期河谷寬75m,水深10~15m。兩岸自然坡度30°~35°,左岸為5~10m 厚的崩坡積覆蓋,右岸為基巖。下游圍堰附近河床覆蓋層厚度~般20~30m,局部可達35m,基巖面起伏較大,一般可達5m 左右。2工程存在主要問題
經(jīng)現(xiàn)場實際勘查及前期資料的分析,溪洛渡下游圍堰主要存在以下問題:
2.1下游圍堰經(jīng)洪峰期的沖刷,已發(fā)生較大程度的變形,不能滿足防洪要求;
2.2左右岸邊坡爆破開挖,堰體防滲墻在爆破質(zhì)點安全震動范圍內(nèi);
2.3下游圍堰堰頂兼作交通平臺使用,堰體防滲墻砼強度承載能力有限,對防滲軸線部位的土工膜損害嚴(yán)重;
2.4圍堰距離下游6個泄洪導(dǎo)流洞較近,堰體內(nèi)部填筑不密實,裂隙發(fā)育滲漏水嚴(yán)重。3加固處理方案選擇
針對該工程圍堰堰體和基礎(chǔ)土質(zhì)情況,從技術(shù)可行性、投資合理性、防滲效果等方面對圍堰堰體進行水泥-粘土灌漿和粘土回填灌漿兩種處理方案比較選擇。
考慮到水泥-粘土灌漿施工操作簡便、工期短、適用范圍較廣、有較好的耐久性、工程造價低,并且在工程防滲中擁有豐富的經(jīng)驗與成功案例,最終選擇采用水泥-粘土灌漿方案。
3.1施工程序控制:水泥-粘土灌漿施工程序:施工平臺搭設(shè)、鉆機固定校核、鉆孔至設(shè)計孔深、配置漿液灌注、提鉆灌注下一段、封孔等。具體施工流程見圖1。4施灌工藝控制
4.1 灌漿孔布孔原則:下游圍堰河床覆蓋層以下基巖巖性為P2β3、P2β2層含斑玄武巖及角礫集塊熔巖?;鶐r內(nèi)層內(nèi)錯動帶發(fā)育,錯動類型以巖塊型為主,河床基巖透水性較強,其中P2β3層透水率大于30Lu,P2β2層透水率在10Lu~30Lu之間。
根據(jù)圍堰河床覆蓋層特性,確定灌漿孔呈“一字型”布置在堰頂迎水側(cè),距圍堰中心線(軸線)1.5m,距土工膜上游邊緣側(cè)0.9m處,孔間距采用0.8m和1.0m兩種布置方式,灌漿頂部高程為EL.383 m,下部進入防滲墻施工平臺EL.379.5m以下0.5m。具體灌漿孔布孔圖見圖2。
圖1 水泥-粘土灌漿施工流程
4.2 造孔施工: 根據(jù)下游圍堰河床沖積覆蓋物質(zhì)較厚、碎石顆粒大小不均等特點,擬采用地質(zhì)鉆機(XY-2)配無芯合金鉆頭。鉆孔時應(yīng)對孔位校核,實際孔位偏差不大于10cm,并詳細做好鉆孔過程記錄。
鉆孔遇漂石、孤石時,會導(dǎo)致鉆進效率低,鉆孔中易產(chǎn)生孔斜,針對這一施工難點使用耐磨耐沖擊高強合金塊作鉆頭,可提高破巖效率,減小鉆頭磨損,增長鉆頭的使用壽命,大大節(jié)約焊鉆頭時間,提高鉆進工效。
4.3確定漿液配合比: 水泥-粘土具有較高防滲、堵漏效果和較低強度彈模,影響其性能指標(biāo)的因素較多,如黏土和膨潤土的黏粒含量和塑性指標(biāo)、水泥的標(biāo)號和品種、漿液配比。施工前對拌制泥漿的膨潤土的化學(xué)成分及泥漿性能指標(biāo)進行了檢測,擇優(yōu)選出水泥-粘土配合比。
針對不同配比的漿液進行了流動性檢測,確定干灰比重3.1g/cm3,粘土比重1.73g/cm3,摻加劑比重2.23g/cm3,最終擇優(yōu)規(guī)定水灰粘土比為0.7:1:0.3配合,具體施工參數(shù)見下表。水灰比(固)比水泥:膨潤土碳酸鈉:膨潤土粘度(s)備注0.7:11:0.20.02:119.01#(試驗用漿)0.6:11:0.20.02:121.92#1:0.30.02:121.73#1:0.50.02:135.134#0.55:11:0.20.02:126.75#1:0.30.02:154.66#0.5:1//27.367#(水泥凈漿)1:0.50.02:13min:57s8#0.4:1//滴流9#(水泥凈漿)4.4灌漿施工控制
4.4.1灌漿方式選擇: 為了提高鉆孔成孔效率,加快工程施工進度,采用自下而上分段純壓式灌漿,出漿方式為鉆桿端部花管出漿。
鉆孔至規(guī)定深度后,檢查驗收合格即采用鉆桿直接作為灌漿管。灌漿前,將灌漿鉆桿上提到圍堰填筑體與防滲墻平臺,并通過泵送大流量水檢查管路是否通暢。每段灌漿結(jié)束后,按規(guī)定段長用鉆機或拔管機向上起拔鉆桿,然后再進行灌漿,以此循環(huán)至灌漿頂部結(jié)束。
4.4.2灌漿參數(shù)控制: 現(xiàn)場處理原則按照“小孔距、濃漿、控制灌漿”,處理范圍按照“河床中心右側(cè),高程EL.383以下”。先施工I序孔,再施工II序孔。灌漿壓力按I序孔0.2MPa,II序孔0.3MPa;開灌漿液比重控制在1.64g/cm3;灌漿段長按1m控制。結(jié)合前期試驗孔成果分析,確定I序孔灌注8#漿液,II序孔灌注6#漿液。
4.4.3灌漿過程控制: 灌漿過程中,必須保證連續(xù)性灌注,以加強漿液擴散半徑,提高漿液的流動性,有利于盡快形成防滲帷幕,阻斷滲漏水路徑。鉆孔遇掉鉆、涌水等異常情況時,應(yīng)該及時停鉆做好詳細記錄,縮短灌漿段長,灌注膏狀漿液或摻速凝劑漿液,提高漿液的灌注濃度與黏度。
當(dāng)灌漿段注入量大時,應(yīng)及時采取低壓、限流、間歇、限量、摻加速凝劑(摻入量為水泥重量的2~3%)以及改變漿液配比等措施進行綜合處理。
4.4.4灌漿結(jié)束條件指標(biāo)控制: 當(dāng)灌漿壓力達到設(shè)計下,注入率小于1L/min,繼續(xù)灌注15min,或灌漿段單位注入量達到2000kg/m;II序孔單位注入量達到1000kg/m以上,且灌漿壓力已達到0.15MPa以上均可結(jié)束灌漿。
4.4.5封孔質(zhì)量控制: 當(dāng)全孔灌漿結(jié)束后,取出孔內(nèi)鉆桿,對存在的空腔部分及時回填細沙。
4.5 遇漏漿、塌孔處理: 圍堰堰體滲漏水嚴(yán)重,灌漿過程中難免不出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,遇少量漏漿,則采用加大泥漿比重,投堵漏劑,對漏點嵌縫封堵等處理;大流量漏漿采用投鋸末、麥草、水泥或高水速凝混合材料等進行堵漏處理,提高待凝時間不少于24h。
由于覆蓋層級配不均,結(jié)構(gòu)松散,造孔中出現(xiàn)塌孔,應(yīng)立即停止鉆進提起施工機具,根據(jù)塌孔程度采取回填粘土、或低標(biāo)號混凝土等處理。5灌后效果評價
下游圍堰減滲帷幕灌漿共劃分4個灌漿單元,于2009年4月26日完成施工。I序孔平均單位耗灰量在1200~1500Kg/m,II序孔平均單位耗灰量在900Kg/m,單孔注入量均較大。經(jīng)布置2個檢查孔JC01、JC02對其注水檢查,透水率在0.01Lu~0.53Lu之間,滿足設(shè)計不大于10Lu的標(biāo)準(zhǔn),符合防滲要求。6結(jié)束語
通過對溪洛渡水電站下游圍堰堰體水泥-粘土灌漿施工,積累了水泥-粘土灌漿施工工藝、工序質(zhì)量控制及異常情況處理等方面寶貴經(jīng)驗,提供了豐富的施工管理成果與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),有利于規(guī)范工程施工管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、合理化。
參考文獻
[1]中國水電基礎(chǔ)局有限公司.《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》DL/T 5148-2012.[S]北京:中國電力出版社,2012.
1 工程概況
峽口上埂堰壩位于江山市峽口鎮(zhèn)上埂村,主要任務(wù)為引水灌溉,灌溉面積約為600畝。堰壩修建在江山港主河道上,原有堰型為混凝土面板堆石(砂卵石)折線形實用堰,堰頂高程為169.45m,堰頂長為146m,高5m,堰頂寬2m,上游邊坡坡比1:1.5,下游邊坡坡比1:3.0。
受連日暴雨洪水影響,堰壩兩岸被沖毀。主要右岸損毀較嚴(yán)重,沖毀右岸防洪堤護坡長140m、引水穿堤涵洞14m和灌渠135m,導(dǎo)致灌區(qū)內(nèi)用水緊缺,嚴(yán)重制約著灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)效益的發(fā)揮,影響灌區(qū)群眾的生產(chǎn)和生活。
本次加固工程以修建引水樞紐和灌渠為主,主要建設(shè)內(nèi)容為修建防洪堤180m,修建堰壩長13m;修建河岸護坡440m,重建穿堤涵洞長14m,灌渠135m。
該修復(fù)工程的建成,對改善農(nóng)村面貌,促進農(nóng)業(yè)發(fā)展,提高農(nóng)民收入和生活水平,促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展具有重要意義。
2 水文
2.1、流域概況
江山港是錢塘江南源上游的一條支流,發(fā)源于江山市雙溪口鄉(xiāng)的蘇州嶺(海拔1171m),從南向北貫穿賀村鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)。江山港流域面積1970km2,其中江山市境內(nèi)流域面積1704km2,主流長105km。
2.2、氣象
江山港流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū),四季分明,雨量充沛。根據(jù)流域各雨量站多年觀測資料統(tǒng)計,流域多年平均降雨量為1825.8mm。降雨在時空分布上極不均勻,3~6月降水量占全市降水量的57%以上,該季節(jié)易出現(xiàn)全市性的連續(xù)暴雨、大暴雨,常造成洪澇災(zāi)害。梅雨季節(jié)結(jié)束后降水明顯減少,氣溫高、蒸發(fā)量大,盛夏和初秋易發(fā)生干旱,期間受臺風(fēng)影響,臺風(fēng)雨也會造成洪災(zāi)。
江山市多年平均氣溫17.0℃;多年平均氣壓1004.9hPa;多年平均相對濕度80%;多年月平均風(fēng)速3.0m/s,最大風(fēng)速16.0m/s,盛行的主風(fēng)向為N。
2.3、設(shè)計洪水
峽口上埂堰壩位于上埂村,屬江山港上游段,在峽口與模溪淤中間,上游修建有白水坑、峽口等水庫,有較大的蓄峰調(diào)洪作用。本次設(shè)計引用《江山港流域綜合規(guī)劃》計算成果,采用江山港干流規(guī)劃洪峰流量進行設(shè)計計算,根據(jù)堰壩所在位置,取峽口、模溪淤兩個斷面流量的平均值為堰壩的設(shè)計流量,峽口及模溪淤的各頻率洪峰流量如下:
根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》(GB 50288-99)的規(guī)定,本工程引水樞紐建筑物級別為5級,設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)(重現(xiàn)期)為20年一遇,校核防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。本工程取20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計洪水,取50年一遇洪水為校核洪水。另根據(jù)《江山港流域綜合規(guī)劃》,本工程所在河段防洪堤防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,本工程設(shè)計洪水與防洪堤防洪標(biāo)準(zhǔn)相一致。
峽口上埂堰壩設(shè)計(5%)洪峰流量為:(718+1257)÷2=987.5m3/s
校核(2%)洪峰流量為:(857+1504)÷2=1180.5m3/s
3 工程布置及主要建筑物
3.1、渠道工程的設(shè)計
渠道(樁號0+000~0+140m)防滲襯砌方案為:
渠道采用矩形斷面,全線采用20cm 厚C20砼襯砌。底板采用C20砼,厚度為20cm,渠道每隔8m設(shè)置一條兩氈三油伸縮縫。改造后渠道底寬不小于1.0m,渠墻高度為0.8m,渠道底坡坡度為0.0006,渠道設(shè)計流量0.232m3/s。
3.2、堰壩工程的設(shè)計
3.2.1、堰頂高程確定
堰壩右岸上游側(cè)約20m處原有引水水閘一座,水閘凈寬1m,下接過防洪堤涵洞,進水口底板高程為168.98m,縱坡按千分之一計算,矩形斷面,采用渠道公式計算,當(dāng)水深為0.47m時,過水流量為0.34m3/s,為灌溉需要量的1.5倍,可滿足灌溉需要。
由于壩與閘相距較近,灌溉所需水面高程即為堰頂高程。因此堰頂高程為169.45m。
3.2.2、堰型確定
本工程建設(shè)資金以灌區(qū)群眾自籌為主,要求投資省、進度快,施工單位技術(shù)要求簡單。結(jié)合現(xiàn)場河床沉積較厚的砂卵石,其中右岸河床(約為堰長的一半)基本與設(shè)計堰頂高程同高,如采用堆(砂卵)石壩型,填筑工程量較少,經(jīng)綜合比較,本著就地取材,更好的與原堰壩相銜接及簡化施工的原則,峽口上埂堰壩采用原設(shè)計斷面即簡單的折線形,壩體采用混凝土面板堆(砂卵石)石壩,可較大限度的節(jié)約投資和縮短施工期。因此,峽口上埂堰壩為混凝土面板堆(砂卵石)石折線形實用堰。
本堰壩設(shè)計壩頂高程173.09m?,F(xiàn)狀堤頂高程為172.94m,不滿足設(shè)計要求。建議對原壩頂進行平整加高,加高后的壩頂高程為173.09m。如以后江山港按規(guī)劃實施退堤,防洪堤的防洪能力還將進一步的提高。
3.2.3、溢流堰設(shè)計
根據(jù)現(xiàn)場探坑顯示,原河床沉積的砂卵石級配較好,比較密實,卵石最大粒徑在30cm左右,巖基面呈右岸高、左岸低的態(tài)勢,最大高差約為2.3m,其中右岸巖面高程約為164.45m。
溢流堰為混凝土面板堆石(砂卵石)壩,上游坡采用1:1.5,下游坡采用1:3.0,堰頂寬2m。上游設(shè)C20混凝土齒墻,深入基巖不少于1m,齒墻頂面高程為164.45m。
堆石壩體原河床砂卵石不挖除,高程不足部分采用就近的砂卵石填筑,采用天然級配,堆石體壓實度不低于0.95。由于壩頂寬度較窄,施工時宜采取先填筑后開挖的方式進行。
溢流堰上游面、頂面及下游面,均設(shè)鋼筋混凝土面板,根據(jù)《混凝土面板堆石壩設(shè)計規(guī)范》及《溢洪道設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定,混凝土面板取規(guī)范要求的最小厚度30cm,混凝土標(biāo)號為C20,在面板截面中部配φ12@200單層雙向鋼筋。腹腔內(nèi)填筑5-150mm直徑的河卵石?;炷撩姘逶O(shè)周邊縫和垂直縫,考慮到與施工能力相配套,垂直縫間距設(shè)為6m。周邊縫和垂直縫止水統(tǒng)一用“I”橡膠止水帶。
堰壩與岸坡連接處沿壩軸線設(shè)一道混凝土橫隔墻,隔墻頂厚1m,底厚1.6m,基礎(chǔ)深入基巖不少于0.5m。隔墻與壩殼間用油氈分開。
3.3、岸坡連接設(shè)計
本工程岸坡為兩岸防洪堤,砂礫石填筑,干砌塊石護砌。為較好的與堰壩連接及對防洪堤和進水口的保護,兩岸1m長隔墻采用C20鋼筋砼設(shè)計。在防洪堤內(nèi)設(shè)置厚50cm的C20鋼筋混凝土刺墻,以增加滲徑,防止?jié)B透變形,配單層雙向鋼筋。結(jié)合堰體實際沖毀后現(xiàn)狀,刺墻采取不同斷面型式,左壩端刺墻下寬3.5m,上寬9.5m,右壩端上下寬均為6.5m,高均為6m,為了使隔墻與刺墻能更好的搭接,刺墻鋼筋深入隔墻1m。
對堰壩軸線下游30m范圍內(nèi)的防洪堤迎水坡169.45m以下采用50cm厚C20混凝土護砌,171.94m以下采用30cm厚M7.5漿砌塊石護砌,171.94m以上至背水坡采用30cm厚干砌塊石護砌;對堰壩軸線下游30m范圍以外的防洪堤迎水坡,堤頂以下1m以下采用30cm厚漿砌塊石護砌,堤頂以下1m至背水坡采用30cm厚干砌塊石護砌。
堰壩兩岸共修建防洪堤180m,其中左岸95m,右岸85m, 堤防擋墻采用重力式C20混凝土擋墻斷面,頂寬0.5m,墻高3.5m,基礎(chǔ)埋深1.5m,迎水坡1:0.5,背水坡1:0。
4施工組織設(shè)計
渠道施工在渠道右側(cè)布置一條3.5m寬臨時施工道路運送材料;堰壩施工因工作面在河床,該河段已修有臨時道路可直通施工工作面。在堰址下游側(cè)布設(shè)一條縱向施工道路,作為施工主通道。主要材料的沙石料為現(xiàn)場采集,就地篩分,運輸量較少。
5項目建后運行管護
峽口上埂堰壩灌區(qū)為便于建后日常運行管理,本著“誰受益、誰負責(zé)“的原則,灌區(qū)設(shè)一個管護機構(gòu):江山市峽口鎮(zhèn)上埂堰壩灌區(qū)管理委員會。委員會招聘2名管理員負責(zé)工程的日常維護和管理。
在工程運行中,本著“誰受益、誰負責(zé)“的原則對項目區(qū)的各配套工程明確使用權(quán)和所有權(quán),加大毀壞事件的查處力度。管理員做好工程的維護、養(yǎng)護,防止人為破壞,及時解決處理灌溉中的矛盾糾紛,以確保灌區(qū)管理工作正常有序開展,以達到節(jié)水增效的目的。日常管理維護經(jīng)費由受益村合理分擔(dān)。維修加固經(jīng)費由受益村合理分擔(dān)。
結(jié)論:
本項目屬于社會公益性質(zhì)的水利建設(shè)項目,運行期雖無財務(wù)收入,但國民經(jīng)濟效益是顯著的。該工程的建設(shè),將加快當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐,提高了人民群眾的生產(chǎn)水平,促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)及農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。并對促進地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,改善生存與生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的目標(biāo),維護社會穩(wěn)定有十分重要的社會意義,影響是巨大而深遠的。
項目實施不會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生新破壞因素,而是有利于生態(tài)環(huán)境改善。通過工程改造必將顯著提高灌區(qū)供水保證率,改善地下水水質(zhì)和水環(huán)境,增大林木覆蓋率,改善小氣候,有效改善生態(tài)環(huán)境、居民生活生產(chǎn)條件和人居環(huán)境發(fā)揮顯著作用。
因此,可以得出,本項目經(jīng)濟和社會效益顯著,且具有較好的抵抗風(fēng)險能力,設(shè)計方案經(jīng)濟合理。
參考文獻
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《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB50286-98)
《混凝土面板堆石壩設(shè)計規(guī)范》(SL228-98)
《溢洪道設(shè)計規(guī)范》(SL253-2000)
《水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(DL/T5057-1996)
《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》(DL5077-1997)
《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001)
《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》(SL189-96)
《水閘設(shè)計規(guī)范》(SL265-2001)
關(guān)鍵詞:水庫施工;石方爆破;土方填筑;施工配合比;鋼筋代換
中圖分類號:TU996 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)06-0138-03
1 工程概況
三古水庫位于廣寧縣江屯鎮(zhèn)大崗村委會,距縣城38.0km,水庫于1968年建成和投入使用。水庫現(xiàn)最大壩高為4.0m,壩頂長58.0m,壩頂寬2.0m,壩頂高程300.0m,總庫容10.5萬m3,屬?。ǘ┬退畮臁4髩螢榫|(zhì)土壩,壩坡平均坡率:迎水坡1:1.3,背水坡1:1.6。加固后壩頂高程302.0m,校核洪水位300.84m,相應(yīng)總庫容14.3萬m3;設(shè)計洪水位300.38m,相應(yīng)設(shè)計庫容13.3萬m3;正常蓄水位299.0m,相應(yīng)正常蓄水庫容7.6萬m3;死水位296.50m,相應(yīng)死水庫容1.4萬m3。廣寧縣江屯鎮(zhèn)三古水庫工程的主要施工項目有進庫公路開挖、壩體土方填筑、溢洪道工程、反濾體、管理室等。下面我談下以下幾個工序的施工方法:
工序1:進庫公路土石方開挖
施工順序:清除草木測量放線挖掘機挖土自卸汽車棄土。
施工方法:清除雜草、竹木,測量放線,填筑施工道路,機械設(shè)備進場,請監(jiān)理工程師驗線審核。經(jīng)審核符合要求后才進行施工。
施工過程:該進庫公路主要是土方開挖,但是遇一堅硬大巖石不能用挖掘機開挖。經(jīng)研究,決定用爆破的手段實現(xiàn)。具體施工方法分析計算如下:
本爆破適合加強拋擲爆破,故爆破作用指數(shù)n=r/w>1。設(shè)計進庫公路寬度為6米(上圖標(biāo)注R),所以如擬定漏斗半徑r為5米,藥包埋置深度為4米,那么滿足n=r/w=5/4=1.25>1。查爆破手冊K表值K=1.5kg/m3,那么根據(jù)公式:
Q=(0.4+0.6n3)KW3(2-1)
=(0.4+0.6×1.253)×1.5×43
=150.72(kg)
所以解得所需埋設(shè)炸藥150.72kg,爆破達預(yù)期效果,R為6.2米。
技術(shù)措施:
(1)機械開挖時,基底預(yù)留15CM用人工修整,其高程、尺寸符合設(shè)計圖紙要求。
(2)開挖過程中,先由中軸線分層開挖到底,再挖邊坡。同時測量人員隨時控制開挖深度和邊線,防止超挖或欠挖。
(3)在開挖區(qū)內(nèi)設(shè)置足夠的排水設(shè)備,排除施工區(qū)內(nèi)積水以保證施工。
(4)主體工程基坑開挖完成后,按水利水電工程技術(shù)規(guī)范及驗收規(guī)程進行檢驗,并請監(jiān)理工程師進行檢查。
(5)施工排水:在臨時道路旁開挖排水溝,防止地表水流入基坑;土方開挖過程中,為防止基坑積水,擬在坡腳外4米處(左、右)各挖一條排水溝,沿線每隔50米設(shè)一個集水井,使水匯流于集水井內(nèi),用水泵排出基坑外引入原河道。
(6)質(zhì)量要求:邊坡符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);基礎(chǔ)尺寸和高程符合設(shè)計和規(guī)范要求。開挖測量剖面圖成果自檢后,報監(jiān)理檢查,簽字認可。
工序2:壩體土方填筑計算
由土料場取樣檢驗得知,土料為中等密實粘土,屬III級土。根據(jù)本工程的實際情況,要求開挖填筑強度4500m3/d,每天兩班施工。而施工隊擁有2m3正鏟挖掘機,8噸的自卸車。正鏟每分鐘循環(huán)次數(shù)為2次(轉(zhuǎn)角為90?),汽車生產(chǎn)率為65m3/h。
由以上已知條件可以計算得:
(1)經(jīng)開挖后的土料松散體積:
V=KsV1(式中Ks'為土料的松散系數(shù))
=1.3×4500=5850(Ks'取1.30,根據(jù)水利工程施工表6-1查得)
(2)挖掘機生產(chǎn)率,及確定挖掘機的數(shù)量:
生產(chǎn)率:2×2×60=240m3/h;
5850÷16(兩臺班)=366m3/h,366÷240=1.52,故取2臺2m3挖掘機施工。
(3)配合一臺挖掘機所需汽車數(shù)量n,其總生產(chǎn)率應(yīng)略大于一臺挖掘機的生產(chǎn)率,即:
Pa≥Pc/n
式中:
Pa——一部汽車的生產(chǎn)率,m3/h
Pc——一部挖掘機的生產(chǎn)率,m3/h
故n=Pc/Pa=240÷65=3.7,取n=4臺,即1臺挖掘機配套4臺汽車。
技術(shù)措施:
(1)現(xiàn)場開挖的土料經(jīng)檢驗合格和向監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可作回填土料。
(2)施工工藝,表面清理驗基(合格)土料運輸碾壓驗收。
(3)施工方法,采用5T自卸車運到填筑部位,卸土鋪平。
填筑前進行碾壓試驗,壓實質(zhì)量符合設(shè)計規(guī)范要求,土料鋪筑時,分為若干直填區(qū)或條帶區(qū),按刨毛、鋪料、碾壓次序進行。采用59KW推土機鋪土,鋪土寬度超出設(shè)計邊線兩側(cè)30CM,厚度為30CM,分層統(tǒng)一鋪蓋,統(tǒng)一碾壓,連續(xù)進行,每段作業(yè)長150M。
壓路機碾壓時,行走方向與壩堤軸線平行,碾跡搭接寬度:平行軸線為0.5M,垂直軸線為3M,碾壓不到的部位采用蛙式打夯機夯實。雨后,對壓實土面積水排除干凈,鏟除表面,使土料風(fēng)干,含水率合要求即進行土料填筑施工。
壓實土體不出現(xiàn)松土、彈簧土,光面應(yīng)一致。
斜坡結(jié)合面,坡面經(jīng)刨毛處理,壓實時跨縫搭接不小于3M。
每填一層土應(yīng)進行自檢,自檢合格再請監(jiān)理檢查,合格后方能鋪填新土,以使層間結(jié)合緊密。
質(zhì)量要求:
(1)檢測基土、回填土壓實指標(biāo),保證工作面無積木。
(2)按技術(shù)規(guī)范對土料力學(xué)性質(zhì)進行抽料檢查,并定期檢查土料的含水量。
(3)對填土厚度,壓實度指標(biāo),上下層結(jié)合連接質(zhì)量進行檢查。碾壓參數(shù)和碾壓成果經(jīng)監(jiān)理認可。
(4)用烘干法測定土料含水量,環(huán)刀法測定回填土的密實度。每2000M壩堤長抽一個斷面,每個斷面抽二層,每層不少于3個點。
工序3:混凝土施工配合比計算
在混凝土澆筑前14天,將擬采用的混凝土配合比資料提交給監(jiān)理人審核,資料內(nèi)容包括材料來源、強度、骨料級配、混合料級配、水灰比、骨料與水泥的比例、坍落度,未經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn),不得改變經(jīng)批準(zhǔn)的混凝土配合比。
已知設(shè)計提供的混凝土配合比為C:W:S:G=1.0:0.45:2.5:4.5,水泥用量為300kg/m3。而該水庫施工現(xiàn)場所用的砂和碎石的含水量分別為3%和2%。工地用的出料容量為500升的攪拌機攪拌。試計算施工中拌和一次所需的水泥、砂和碎石的重量。
計算:設(shè)計配合比:C:W:S:G=1.0:0.45:2.5:4.5
=300:135:750:1350
由于砂和碎石的含水量分別為3%和2%,所以:
S=750÷(1-3%)=773.2kg
G=1350÷(1-2%)=1377.6kg
W=135-(773.2-750)-(1377.6-1350)=84.2kg
由此可得施工配合比為:
C:W:S:G=300:84.2:773.2:1377.6
即是,
C:W:S:G=1.0:0.28:2.58:4.95
而現(xiàn)在是出料容量為500升的攪拌機攪拌,所以攪拌機完成一次攪拌所需的材料為:
水泥:300×(500升/1000)=150kg
水:84.2×(500升/1000)=42.1kg
砂:773.2×(500升/1000)=386.6kg
碎石:1377.6×(500升/1000)=688.8kg
所以,該工程混凝土施工配合比為1.0:0.28:2.58:4.95,攪拌機攪拌一次所要投入的材料水泥為150kg、水42.1kg、砂386.6kg、碎石688.8kg。
混凝土澆筑要求:(1)混凝土澆筑前,應(yīng)通知監(jiān)理單位檢查地基處理、模板、鋼筋、預(yù)埋件等是否按施工詳圖規(guī)定執(zhí)行。并做好記錄。征得監(jiān)理單位同意后方可開始澆筑作業(yè)。(2)澆筑前,應(yīng)清除留在模板表面和預(yù)埋材料表面結(jié)殼的砂漿或液漿。(3)已澆混凝土表面的清理:
新澆混凝土與老混凝土結(jié)合表面,必須人工打毛。施工縫的表面在覆蓋新混凝土或砂漿前,應(yīng)是干凈潮濕的,并清理干凈所有的乳漿皮、疏松或有缺陷的混凝土、涂層、養(yǎng)護劑及其它雜質(zhì)。所有施工縫表面,包括老混凝土表面應(yīng)用氣、水混合射流清洗;混凝土澆筑前要清除干凈表面上的積水。
澆筑:
(1)澆筑混凝土:不合格的混凝土嚴(yán)禁入倉,拌好的混凝土不得重新拌和。凡已變硬而不能保證澆筑作業(yè)的混凝土必須清除,澆筑混凝土每層厚度不超過50cm。
(2)混凝土澆筑應(yīng)保持連續(xù)性,如因故中止且超過允許間歇時間,則應(yīng)按工作縫處理。
(3)混凝土澆筑期間如表面泌水較多,應(yīng)及時清除,并研究減少泌水的措施,嚴(yán)禁在模板上開孔趕水,以免帶走灰漿。結(jié)構(gòu)物設(shè)計的頂面混凝土澆筑完畢后,應(yīng)使其平整,高程應(yīng)符合施工詳圖規(guī)定。
(4)澆入倉面的混凝土應(yīng)隨澆隨平倉,不得堆積。倉內(nèi)若有粗骨料堆疊時,應(yīng)均勻地分布于砂漿較多處,不得用水泥砂漿覆蓋,以免造成內(nèi)部蜂窩。
(5)混凝土工作縫的處理:已澆好的混凝土強度未達到25Kg/cm2前,不得進行上一層混凝土澆筑?;炷帘砻鎽?yīng)用壓力水、風(fēng)砂槍和刷毛機等加工成毛面,并清洗干凈,排除積水,方可澆筑新混凝土。
搗實:
(1)每一位置的振搗時間以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿時為準(zhǔn),應(yīng)避免振搗過度。
(2)振搗器距模板的垂直距離不應(yīng)小于振搗器有效半徑的1/2,不得觸動鋼筋及預(yù)埋件。澆筑的第一層混凝土以及在兩罐混凝土卸料后的接觸處應(yīng)加強平倉振搗;凡無法使用振搗器的部位,應(yīng)輔以人工搗固。
養(yǎng)護:混凝土的養(yǎng)護在澆筑完畢后12~18小時內(nèi)開始進行,用水養(yǎng)護14天,在干燥、炎熱的氣候條件下,延長至28天。養(yǎng)護用水及材料不能使混凝土產(chǎn)生不良外觀,提供的覆蓋材料應(yīng)事先得到監(jiān)理人的同意,不論采取何種養(yǎng)護措施,在拆模前應(yīng)連續(xù)保持濕潤。
工序4:鋼筋代換計算
在溢洪道交通橋鋼筋制安施工中,交通橋主梁受拉鋼筋設(shè)計是3?22,但水庫工地缺少這種鋼筋,庫存有足夠的?16鋼筋。設(shè)計部門已同意代換,下列計算鋼筋的代換:
(1)設(shè)計鋼筋面積:As=(22/2)2×3.14×3根=1140mm2
(2)計劃用6根?16鋼筋代換:
As'=(16/2)2×3.14×6根=1206mm2
代換后鋼筋的面積As'>As,滿足設(shè)計及規(guī)范要求,但考慮到代換還應(yīng)滿足構(gòu)造方面的要求,如鋼筋的間距等,鋼筋的安放與設(shè)計也作如下改變:
2 結(jié)語
近年全縣的小型水庫進行除險加固工程建設(shè),通過加固工程全縣的水庫的防洪能力和經(jīng)濟效益得到大大提高。水庫工程的施工工序比較繁多,在施工過程中我們著重抓住重點和關(guān)鍵工序,以點帶面。在質(zhì)量、進度、投資控制三者之間找其平衡點,使整個水庫的施工達到最佳效果。
參考文獻
[1] 水利水電工程爆破施工技術(shù)規(guī)范.2001.
[2] 水工混凝土鋼筋施工規(guī)范.2002.
關(guān)鍵詞:周生產(chǎn)計劃;編制
中圖分類號:TV文獻標(biāo)識碼: A
水利水電工程建設(shè)周期長、投資大,受自然資源、地形、地質(zhì)、水文氣象條件的影響很大。周生產(chǎn)計劃貫穿于整個項目的建設(shè)周期,是關(guān)于生產(chǎn)系統(tǒng)總體方面的最基礎(chǔ)的實施性生產(chǎn)計劃。通過編制周生產(chǎn)計劃,一方面可以保證按照合同約定,按期完成施工任務(wù),達成施對業(yè)主的承諾。另一方面可以合理調(diào)動各項資源,降低消耗,節(jié)約成本,實現(xiàn)利益最大化。
施工單位在施工時承擔(dān)著不同標(biāo)段的施工任務(wù),而各標(biāo)段有屬不同的監(jiān)理單位進行監(jiān)管,所以每個施工單位一般有兩份周生產(chǎn)計劃,一份是對上周生產(chǎn)計劃,也就是對監(jiān)理、業(yè)主所編制的,存在不同標(biāo)段、不同監(jiān)理的則需要編制相應(yīng)標(biāo)段周生產(chǎn)計劃;另一份是項目部內(nèi)部對下屬各單位所編制的周生產(chǎn)計劃,編制時可按照各單位所承擔(dān)的施工部位、任務(wù)進行編制,一份周生產(chǎn)計劃即可。本文重點闡述對上周生產(chǎn)計劃的編制。
對上周生產(chǎn)計劃是指項目部在監(jiān)理周例會中所提供的書面紙質(zhì)材料。由于項目部下屬不同的單位,且職責(zé)不一,而對上周生產(chǎn)計劃代表項目部,反映內(nèi)容較多,數(shù)據(jù)全面,有詳細的施工資源投入及為保證生產(chǎn)進度、安全、質(zhì)量所采取的措施,能夠體現(xiàn)出項目管理所包含的“三控三管一協(xié)調(diào)”等內(nèi)容,一般由質(zhì)量、安全、物資、技術(shù)、生產(chǎn)等部門分別編制,最后提交生產(chǎn)部門進行匯總、整理,并經(jīng)項目部生產(chǎn)部領(lǐng)導(dǎo)、項目經(jīng)理審批、簽字,并加蓋項目部印章而形成的最終材料。
對上周生產(chǎn)計劃格式要求比較嚴(yán)格,開工后業(yè)主、監(jiān)理會專門下發(fā)文件確定周生產(chǎn)計劃的編制要求,對字體格式、工程量上報內(nèi)容、圖片等都會有明確規(guī)定,以便后期進行統(tǒng)一整理歸檔。
對上周生產(chǎn)計劃主要包含以下內(nèi)容:封面、目錄、對上周計劃完成情況及資源投入情況、本周計劃安排及資源投入情況、需要協(xié)調(diào)解決的問題、工程附圖、附表等。
一、封面是周生產(chǎn)計劃的門面,封面起了一個無聲的推銷員作用,它的好壞在一定程度上將會直接影響人們的閱讀欲。
二、目錄是指周生產(chǎn)計劃正文前所載的目次,按照一定的次序編排而成,可以使參會者了解周生產(chǎn)計劃所包含內(nèi)容,盡快找到所需部分,在利用word進行編制時一般可以自動生成、更新。
三、對上周計劃完成情況及資源投入情況一般包含下列內(nèi)容:
3.1上周提出安全、質(zhì)量、生產(chǎn)等問題完成情況的落實:
對上周生產(chǎn)例會由監(jiān)理工程師主持,施工單位、設(shè)計、業(yè)主參加,對提出問題的完成情況的落實以文字形式進行描述,可以閉合上周會議紀(jì)要的內(nèi)容,有利于體系的運行,一般由項目部主生產(chǎn)部門進行編制。
3.2上周施工情況簡述:
施工概述要求言簡意賅,能夠體驗重點,可以使參會者迅速知曉主要項目的完成量,由生產(chǎn)部門進行編制。
3.3上周安全、質(zhì)量控制情況:
安全、質(zhì)量控制情況一般由項目部主管安全、質(zhì)量的部門編制,主要體現(xiàn)的是項目部在各項目進行施工時為保證施工安全、質(zhì)量方面所采取的措施。
3.4主要項目周計劃完成情況:
一般包含兩個方面:一是主要項目完成情況及下周計劃統(tǒng)計表,以表格形式進行反應(yīng),表格中反應(yīng)出各項目年度、月度、周計劃量、實際完成量及百分比,累計完成量、下周計劃量,二是主要項目完成情況就是分部位分項對計劃完成量、實際完成量、完成率、本周實際完成形象。一般情況下由項目部生產(chǎn)部門編制。
3.5上周施工資源投入情況:主要就是項目部為上周施工所需投入的勞動力及施工設(shè)備統(tǒng)計。
3.6未完成計劃原因的分析:
計劃原因分析是周生產(chǎn)計劃編制的一個重要組成部分,原因一般從五個方面進行分析,即組織管理、技術(shù)管理、經(jīng)濟管理、合同管理、工程環(huán)境管理,其中組織管理是最重要的原因分析,對一項施工項目進行原因分析首先要分析其組織管理方面所存在的問題。原因分析之后要提出改進措施,并在后序項目施工中進行檢查,檢查是否達到預(yù)期效果。原因分析要按照項目管理的PDCA原則進行動態(tài)控制。
3.7存在問題、解決措施及效果:
3.8周重大事項:
3.9物資到貨及檢驗情況:此段一般由項目部物資設(shè)備部提供設(shè)備、材料檢驗情況,質(zhì)量部提供原材料、主控項目施工質(zhì)量取樣、抽檢情況。
3.10安全監(jiān)測情況:
安全監(jiān)測是通過儀器觀測和巡視檢查對水利水電工程主體結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、兩岸邊坡、相關(guān)設(shè)施以及周圍環(huán)境所作的測量及觀察;“監(jiān)測”既包括對建筑物固定測點按一定頻次進行的儀器觀測,也包括對建筑物外表及內(nèi)部大范圍對象的定期或不定期的直觀檢查和儀器探查。一般由質(zhì)量部編制提供。
四、本周計劃安排及資源投入情況、需要協(xié)調(diào)解決的問題包含以下內(nèi)容:
4.1本周計劃形象及工程量:
本周計劃形象及工程量一般以表格形式進行反應(yīng),要求能夠體現(xiàn)出施工項目的設(shè)計工程量、年度計劃量、月度計劃量、本周計劃量、占月計劃百分比及完成形象。編制時要重點要以施工月度計劃為依據(jù)進行安排,再就施工項目組織人員、設(shè)備,而不是以現(xiàn)場人員、設(shè)備投入情況安排計劃,此行為將導(dǎo)致生產(chǎn)計劃不能保證月施工計劃的完成。一般由項目部生產(chǎn)部門編制。
4.2本周施工概述:
本周施工概述可以反映出本周施工項目完成的工程量及工程形象,一般用數(shù)字加文字形式進行描述。
4.3本周安全、質(zhì)量控制重點:
安全、質(zhì)量控制重點即為保證施工項目施工安全、施工質(zhì)量符合設(shè)計規(guī)范對一些關(guān)鍵點、關(guān)鍵工序進行管理所采取的措施。
4.4本周施工資源投入情況:主要就是項目部為本周施工所需投入的勞動力及施工設(shè)備統(tǒng)計。
4.5需要協(xié)調(diào)解決的問題:由項目部不能解決需由監(jiān)理、設(shè)計、業(yè)主協(xié)調(diào)問題的匯總。
五、工程附圖、附表:工程附圖由CAD圖、照片進行組成,附表分不同施工時段進行統(tǒng)計,邊坡開挖時以開挖爆破量、出渣量為重點;混凝土澆筑時以混凝土澆筑量為重點進行統(tǒng)計。附圖、附表可以直觀、明了反應(yīng)項目施工情況。
六、編制主要事項:
6.1周生產(chǎn)計劃統(tǒng)計時間一般是從每周一至周日為準(zhǔn)。
6.2施工計劃完成量統(tǒng)計、計劃安排各施工內(nèi)容要量化,盡量或避免使用項等方式表達。
6.3計劃編制中編制人員可以根據(jù)不同施工時間段對施工內(nèi)容進行增加刪減,汛期增加防洪度汛項目。
6.4邊坡開挖及混凝土澆筑由于受地質(zhì)條件影響,實際施工過程中開挖量與混凝土澆筑量與設(shè)計量、計劃量相比會增加或減少,統(tǒng)計時以實際完成量統(tǒng)計為準(zhǔn)。
6.5對于施工臨時增加的臨建項目和零星項目也要統(tǒng)計在周報中。
6.6周生產(chǎn)計劃編制人員要由具有一定的施工經(jīng)驗、計算機、office、CAD、圖片處理操作水平人員擔(dān)任。
6.7周生產(chǎn)計劃編制好后,應(yīng)按監(jiān)理要求及時提供相應(yīng)份數(shù)的周報,發(fā)文采用登記制度,要簽收文件單位人員簽字。因為周生產(chǎn)計劃中設(shè)備、人員投入情況是項目部后期經(jīng)營索賠的重要依據(jù)。
6.8生產(chǎn)計劃中應(yīng)避免出現(xiàn)重、錯、漏的情況。