摘要:河道是水利工程的一部分,也是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的保障,因此保證河道土石壩的施工質(zhì)量是一項(xiàng)很重要的工作。本文分析了河道土石壩施工用料及快速施工的必要性。提出了保證河道土石壩快速施工的方法及注意的問題。
關(guān)鍵詞:土石壩;快速施工;措施;方法;問題
前言
近年來,隨著新型土石方機(jī)械的大量投入及填筑施工工藝水平的不斷提高,同時(shí)對筑壩材料試驗(yàn)研究的深入,極大地拓寬了土石壩的用料范圍和用料模式,為土石壩更廣泛地應(yīng)用提供了有利條件,改變了土石壩施工長期存在著建設(shè)工期長、填筑強(qiáng)度低的不足,進(jìn)一步加快了施工進(jìn)度。在確保填筑施工質(zhì)量及安全運(yùn)行的前提下探討土石壩的快速施工是很有必要的。
1.河道土石壩施工用料概述
土石壩施工中所需材料一般就地開采,同時(shí)還可充分利用各種開挖料,且具有對基礎(chǔ)要求低的特點(diǎn),目前廣泛運(yùn)用的是淹層鋪筑并分層壓實(shí)的碾壓式土石壩。
2 河道土石壩快速施工的必要性
2,1加快河道土石壩施工進(jìn)度,可以使大壩提前發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益,對建設(shè)單位來說至關(guān)重要。
2,2從企業(yè)追求利潤最大化及提高內(nèi)部收益率的角度考慮,加快大壩施工進(jìn)度,縮短建設(shè)周期,提高經(jīng)濟(jì)效益,是每個(gè)業(yè)主考慮的重點(diǎn)。從滿足業(yè)主需要的角度出發(fā),往往承諾比招標(biāo)文件要求的工期提前完成。如何提高施工強(qiáng)度、加快施工速度成了施工單位為贏得市場并得以生存的法寶。
2,3基礎(chǔ)的不確定性,也需要采用加快施工進(jìn)度等措施。隨著各類經(jīng)濟(jì)的開發(fā)和發(fā)展,在不良基礎(chǔ)的地方也開始修建大型土石壩,而為了滿足壩基承載力及基礎(chǔ)防滲的需要,可進(jìn)行填筑施工。然而,地基情況較為復(fù)雜,特別是在深覆蓋層修建士石壩,基礎(chǔ)處理工程量大、不可預(yù)見因素多,經(jīng)常需要防滲墻、振沖、帷幕灌漿、固結(jié)灌漿等方式對地基進(jìn)行綜合處理,處理難度大、檢查復(fù)雜。根據(jù)對多個(gè)工程的資料分析,基礎(chǔ)處理完成時(shí)間往往較開工時(shí)所制定計(jì)劃滯后,造成填筑開工時(shí)間拖延,而下閘蓄水或竣工工期往往不予調(diào)整,造成有效填筑時(shí)間縮短,施工單位也不得不采取快速施工措施,而保證按合同工期完工。
2,4水文氣象的影響,對填筑強(qiáng)度提出新的要求。土石壩對水文氣象的因素極為敏感,在雨季,土料的含水量影響極大,直接影響大壩的填筑,施工強(qiáng)度將受到影響;冬季,土料上凍,如不采取積極措施,也無法進(jìn)行填筑,且冬雨季填筑施工,存在著高投人、低產(chǎn)出的窘境。因此,充分利用填筑的“黃金季節(jié)”,盡量避免冬雨季施工,是施工單位首選的,相對應(yīng),在“黃金季節(jié)”填筑的工程量也往往極為可觀,能否快速施工成為避免冬雨季大方量填筑的首要問題。
2,5渡汛的施工特點(diǎn),也需要施工單位采用快速施工等措施。由于不允許漫頂過流,故土石壩工程一般發(fā)生在工程實(shí)施截流后第一個(gè)汛前達(dá)到攔洪度汛斷面擋水這一階段,截流后同樣需要加快施工進(jìn)度,以期在汛前將壩體全斷面或度汛小斷面填筑至攔洪度汛高程。根據(jù)我國的水文情況,一般在6月份進(jìn)人汛期。9月份以后,河水流量逐漸變小,河道截流一般選在汛期末枯水期初,所以攔洪渡汛期總的施工工期很短,壩體填筑的施工有效時(shí)間非常有限。
3 河道土石壩快速施工的主要方法
土石壩填筑如需快速施工,首先要重視設(shè)備及人力資源的投入,其次填筑前的準(zhǔn)備工作也要引起高度重視,只有這樣才能達(dá)到快速施工的目的,否則,容易造成欲速則不達(dá)的不良后果。
4、河道土石壩快速施工需作的準(zhǔn)備工作
4,1施工前計(jì)劃的編制。雖然計(jì)劃編制是每個(gè)施工單位都需進(jìn)行的項(xiàng)日常工作,但對于河道土石壩,存在著一系列相互干擾、相互影響的工作,如只憑經(jīng)驗(yàn)或簡單的分析,往往無法有效的把握施工中出現(xiàn)的新情況、新干擾。通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)用,極大的提高了計(jì)劃編制水平和計(jì)劃的智能性,能夠自動(dòng)進(jìn)行工期分析、關(guān)鍵線路的分析,在發(fā)生干擾事件后,也能迅速進(jìn)行調(diào)整和輔助決策,避免手足無措及盲目施工的現(xiàn)象。
4,2河道土石壩施工前料場的開采。料場對土石壩的重要性不言而喻。完善而慎重顯得尤為重要。如具備條件,最好在大壩填筑前儲(chǔ)備部分成品料。需要強(qiáng)調(diào)指出的是,在施工單位進(jìn)場后,根據(jù)自身的能力和設(shè)計(jì)要求對周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的了解,調(diào)查是否存在可作為壩料的新料場。因此,料場的復(fù)勘調(diào)查工作,是解決快速施工、降低工程造價(jià)不可忽視的因素。
4,3施工道路。為滿足快速施工的需要,大量的機(jī)械沒備投入是不可避免的,而目前運(yùn)輸汽車越來越向大噸位趨勢發(fā)展,運(yùn)輸車輛的數(shù)量也要求相應(yīng)增多,對施工道路的要求越來越高。工程實(shí)踐證明,道路越好,運(yùn)輸車輛出勤率越高,填筑效率也相應(yīng)提高。在道路布置上,應(yīng)盡量根據(jù)實(shí)際情況布置成環(huán)行雙車道,避免車輛的相互干擾,提高單車效率。
4,4碾壓試驗(yàn)工作。對土石壩而言,碾壓試驗(yàn)工作,也是確定大壩能否順利填筑的重要參數(shù)環(huán)節(jié)。如指標(biāo)定的過高,在正式填筑中不易達(dá)到,造成增加補(bǔ)壓次數(shù)過多及采取更重型碾壓設(shè)備進(jìn)行施工,效率會(huì)降低;如指標(biāo)定的低,為確保大壩安全,可能將增加許多工程量,也不利于工程快速施工。
5、河道土石壩快速施工的主要方法
5,1在完成各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,具備填筑條件后,按計(jì)劃進(jìn)行壩體填筑,加強(qiáng)各工序的銜接、減少中間環(huán)節(jié),是壩體填筑施工的重中之重。合理的壩面分區(qū)流水作業(yè),是壩體填筑快速施工的關(guān)鍵。
般將填筑工序分為卸料、攤鋪、灑水、壓實(shí)、質(zhì)檢等工作。根據(jù)實(shí)際隋況,將分為工段數(shù)與工序數(shù),如果工段數(shù)與工序數(shù)相等,人、機(jī)、地不閑。如果工段數(shù)大于工序數(shù),人、機(jī)不閑,地閑;如果工段數(shù)小于工序數(shù),人、機(jī)閑,地不閑,流水作業(yè)不能正常進(jìn)行。進(jìn)行分段是壩面分區(qū)流水作業(yè)的關(guān)鍵因素。
5,2在壩體填筑量一定的情況下,要縮短填筑時(shí)間,必然要增大施工強(qiáng)度,而填筑強(qiáng)度的能否達(dá)到預(yù)期目的,設(shè)備的投入是極為重要的方面,也是是否能夠?qū)崿F(xiàn)快速施工的關(guān)鍵。
5,3加強(qiáng)冬季施工研究和組織,是加快壩體填筑的個(gè)方向性選擇。只有進(jìn)行必要的研究,采取可靠的措施,充分利用當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,才有可能進(jìn)行冬季防滲土料施工,而在總體經(jīng)濟(jì)上也可能有優(yōu)勢。每一層土料的壓實(shí)度及含水量均滿足規(guī)范要求,層間結(jié)合良好,不能有干、松土層現(xiàn)象。
6,河道土石壩快速施工需注意的問題
6,1雖然土石壩快速施工已成為潮流,也是未來發(fā)展的方向,但從多個(gè)方面看,土石壩的快速施工水平,主要依據(jù)壩高、填筑工程量、實(shí)際施工工期、平均月升高速度及平均月上壩強(qiáng)度等施工技術(shù)指標(biāo)來綜合分析、評(píng)價(jià),而不是一味求快,只求上升速度。快速施工須在進(jìn)行科學(xué)論證及安全評(píng)審后方可實(shí)施,否則,將有可能帶來不可預(yù)料的后果。
6,2快速施工,使壩體沉降量在工程完成后顯著增大。根據(jù)最近的土石壩施工實(shí)踐已經(jīng)反映出,認(rèn)為土石壩施工碾壓完成變形基本完成的觀點(diǎn)是有定偏差,由于施工速度過快,大壩投入運(yùn)行后,土石壩沉降變形過大,以致形成病害隱患的實(shí)例已不鮮見。
6,3快速施工,可能造成本應(yīng)在施工期完成的沉降而留在了運(yùn)行期來完成,大壩蓄水后增加的附加沉降量及附加水平位移量亦較大,由于防滲土料與堆石料在沉降速率與時(shí)間方面均不同步,同時(shí)空隙水壓力消散較慢,在防滲土料易形成低應(yīng)力醫(yī)可能形成拱效應(yīng),可能造成壩墻開裂等潛在的安全隱患。
7,結(jié)束語
河道土石壩的快速施工雖然是目前發(fā)展的趨勢,但也是業(yè)主及施工單位都要正確看待的問題,參建各方均應(yīng)從科學(xué)的角度,全面、正確的分析合理工期,以實(shí)現(xiàn)資源利用最大化的目標(biāo),而不是簡單的求高、求快、求效益,方能達(dá)到實(shí)現(xiàn)快速施工。
關(guān)鍵詞:土石壩;快速施工;措施;方法;問題
前言
近年來,隨著新型土石方機(jī)械的大量投入及填筑施工工藝水平的不斷提高,同時(shí)對筑壩材料試驗(yàn)研究的深入,極大地拓寬了土石壩的用料范圍和用料模式,為土石壩更廣泛地應(yīng)用提供了有利條件,改變了土石壩施工長期存在著建設(shè)工期長、填筑強(qiáng)度低的不足,進(jìn)一步加快了施工進(jìn)度。在確保填筑施工質(zhì)量及安全運(yùn)行的前提下探討土石壩的快速施工是很有必要的。
1.河道土石壩施工用料概述
土石壩施工中所需材料一般就地開采,同時(shí)還可充分利用各種開挖料,且具有對基礎(chǔ)要求低的特點(diǎn),目前廣泛運(yùn)用的是淹層鋪筑并分層壓實(shí)的碾壓式土石壩。
2 河道土石壩快速施工的必要性
2,1加快河道土石壩施工進(jìn)度,可以使大壩提前發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益,對建設(shè)單位來說至關(guān)重要。
2,2從企業(yè)追求利潤最大化及提高內(nèi)部收益率的角度考慮,加快大壩施工進(jìn)度,縮短建設(shè)周期,提高經(jīng)濟(jì)效益,是每個(gè)業(yè)主考慮的重點(diǎn)。從滿足業(yè)主需要的角度出發(fā),往往承諾比招標(biāo)文件要求的工期提前完成。如何提高施工強(qiáng)度、加快施工速度成了施工單位為贏得市場并得以生存的法寶。
2,3基礎(chǔ)的不確定性,也需要采用加快施工進(jìn)度等措施。隨著各類經(jīng)濟(jì)的開發(fā)和發(fā)展,在不良基礎(chǔ)的地方也開始修建大型土石壩,而為了滿足壩基承載力及基礎(chǔ)防滲的需要,可進(jìn)行填筑施工。然而,地基情況較為復(fù)雜,特別是在深覆蓋層修建士石壩,基礎(chǔ)處理工程量大、不可預(yù)見因素多,經(jīng)常需要防滲墻、振沖、帷幕灌漿、固結(jié)灌漿等方式對地基進(jìn)行綜合處理,處理難度大、檢查復(fù)雜。根據(jù)對多個(gè)工程的資料分析,基礎(chǔ)處理完成時(shí)間往往較開工時(shí)所制定計(jì)劃滯后,造成填筑開工時(shí)間拖延,而下閘蓄水或竣工工期往往不予調(diào)整,造成有效填筑時(shí)間縮短,施工單位也不得不采取快速施工措施,而保證按合同工期完工。
2,4水文氣象的影響,對填筑強(qiáng)度提出新的要求。土石壩對水文氣象的因素極為敏感,在雨季,土料的含水量影響極大,直接影響大壩的填筑,施工強(qiáng)度將受到影響;冬季,土料上凍,如不采取積極措施,也無法進(jìn)行填筑,且冬雨季填筑施工,存在著高投人、低產(chǎn)出的窘境。因此,充分利用填筑的“黃金季節(jié)”,盡量避免冬雨季施工,是施工單位首選的,相對應(yīng),在“黃金季節(jié)”填筑的工程量也往往極為可觀,能否快速施工成為避免冬雨季大方量填筑的首要問題。
2,5渡汛的施工特點(diǎn),也需要施工單位采用快速施工等措施。由于不允許漫頂過流,故土石壩工程一般發(fā)生在工程實(shí)施截流后第一個(gè)汛前達(dá)到攔洪度汛斷面擋水這一階段,截流后同樣需要加快施工進(jìn)度,以期在汛前將壩體全斷面或度汛小斷面填筑至攔洪度汛高程。根據(jù)我國的水文情況,一般在6月份進(jìn)人汛期。9月份以后,河水流量逐漸變小,河道截流一般選在汛期末枯水期初,所以攔洪渡汛期總的施工工期很短,壩體填筑的施工有效時(shí)間非常有限。
3 河道土石壩快速施工的主要方法
土石壩填筑如需快速施工,首先要重視設(shè)備及人力資源的投入,其次填筑前的準(zhǔn)備工作也要引起高度重視,只有這樣才能達(dá)到快速施工的目的,否則,容易造成欲速則不達(dá)的不良后果。
4、河道土石壩快速施工需作的準(zhǔn)備工作
4,1施工前計(jì)劃的編制。雖然計(jì)劃編制是每個(gè)施工單位都需進(jìn)行的項(xiàng)日常工作,但對于河道土石壩,存在著一系列相互干擾、相互影響的工作,如只憑經(jīng)驗(yàn)或簡單的分析,往往無法有效的把握施工中出現(xiàn)的新情況、新干擾。通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)用,極大的提高了計(jì)劃編制水平和計(jì)劃的智能性,能夠自動(dòng)進(jìn)行工期分析、關(guān)鍵線路的分析,在發(fā)生干擾事件后,也能迅速進(jìn)行調(diào)整和輔助決策,避免手足無措及盲目施工的現(xiàn)象。
4,2河道土石壩施工前料場的開采。料場對土石壩的重要性不言而喻。完善而慎重顯得尤為重要。如具備條件,最好在大壩填筑前儲(chǔ)備部分成品料。需要強(qiáng)調(diào)指出的是,在施工單位進(jìn)場后,根據(jù)自身的能力和設(shè)計(jì)要求對周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的了解,調(diào)查是否存在可作為壩料的新料場。因此,料場的復(fù)勘調(diào)查工作,是解決快速施工、降低工程造價(jià)不可忽視的因素。
4,3施工道路。為滿足快速施工的需要,大量的機(jī)械沒備投入是不可避免的,而目前運(yùn)輸汽車越來越向大噸位趨勢發(fā)展,運(yùn)輸車輛的數(shù)量也要求相應(yīng)增多,對施工道路的要求越來越高。工程實(shí)踐證明,道路越好,運(yùn)輸車輛出勤率越高,填筑效率也相應(yīng)提高。在道路布置上,應(yīng)盡量根據(jù)實(shí)際情況布置成環(huán)行雙車道,避免車輛的相互干擾,提高單車效率。
4,4碾壓試驗(yàn)工作。對土石壩而言,碾壓試驗(yàn)工作,也是確定大壩能否順利填筑的重要參數(shù)環(huán)節(jié)。如指標(biāo)定的過高,在正式填筑中不易達(dá)到,造成增加補(bǔ)壓次數(shù)過多及采取更重型碾壓設(shè)備進(jìn)行施工,效率會(huì)降低;如指標(biāo)定的低,為確保大壩安全,可能將增加許多工程量,也不利于工程快速施工。
5、河道土石壩快速施工的主要方法
5,1在完成各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,具備填筑條件后,按計(jì)劃進(jìn)行壩體填筑,加強(qiáng)各工序的銜接、減少中間環(huán)節(jié),是壩體填筑施工的重中之重。合理的壩面分區(qū)流水作業(yè),是壩體填筑快速施工的關(guān)鍵。
般將填筑工序分為卸料、攤鋪、灑水、壓實(shí)、質(zhì)檢等工作。根據(jù)實(shí)際隋況,將分為工段數(shù)與工序數(shù),如果工段數(shù)與工序數(shù)相等,人、機(jī)、地不閑。如果工段數(shù)大于工序數(shù),人、機(jī)不閑,地閑;如果工段數(shù)小于工序數(shù),人、機(jī)閑,地不閑,流水作業(yè)不能正常進(jìn)行。進(jìn)行分段是壩面分區(qū)流水作業(yè)的關(guān)鍵因素。
5,2在壩體填筑量一定的情況下,要縮短填筑時(shí)間,必然要增大施工強(qiáng)度,而填筑強(qiáng)度的能否達(dá)到預(yù)期目的,設(shè)備的投入是極為重要的方面,也是是否能夠?qū)崿F(xiàn)快速施工的關(guān)鍵。
5,3加強(qiáng)冬季施工研究和組織,是加快壩體填筑的個(gè)方向性選擇。只有進(jìn)行必要的研究,采取可靠的措施,充分利用當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,才有可能進(jìn)行冬季防滲土料施工,而在總體經(jīng)濟(jì)上也可能有優(yōu)勢。每一層土料的壓實(shí)度及含水量均滿足規(guī)范要求,層間結(jié)合良好,不能有干、松土層現(xiàn)象。
6,河道土石壩快速施工需注意的問題
6,1雖然土石壩快速施工已成為潮流,也是未來發(fā)展的方向,但從多個(gè)方面看,土石壩的快速施工水平,主要依據(jù)壩高、填筑工程量、實(shí)際施工工期、平均月升高速度及平均月上壩強(qiáng)度等施工技術(shù)指標(biāo)來綜合分析、評(píng)價(jià),而不是一味求快,只求上升速度。快速施工須在進(jìn)行科學(xué)論證及安全評(píng)審后方可實(shí)施,否則,將有可能帶來不可預(yù)料的后果。
6,2快速施工,使壩體沉降量在工程完成后顯著增大。根據(jù)最近的土石壩施工實(shí)踐已經(jīng)反映出,認(rèn)為土石壩施工碾壓完成變形基本完成的觀點(diǎn)是有定偏差,由于施工速度過快,大壩投入運(yùn)行后,土石壩沉降變形過大,以致形成病害隱患的實(shí)例已不鮮見。
6,3快速施工,可能造成本應(yīng)在施工期完成的沉降而留在了運(yùn)行期來完成,大壩蓄水后增加的附加沉降量及附加水平位移量亦較大,由于防滲土料與堆石料在沉降速率與時(shí)間方面均不同步,同時(shí)空隙水壓力消散較慢,在防滲土料易形成低應(yīng)力醫(yī)可能形成拱效應(yīng),可能造成壩墻開裂等潛在的安全隱患。
7,結(jié)束語
河道土石壩的快速施工雖然是目前發(fā)展的趨勢,但也是業(yè)主及施工單位都要正確看待的問題,參建各方均應(yīng)從科學(xué)的角度,全面、正確的分析合理工期,以實(shí)現(xiàn)資源利用最大化的目標(biāo),而不是簡單的求高、求快、求效益,方能達(dá)到實(shí)現(xiàn)快速施工。