浅谈水利水电工程施工方法

浅谈水利水电工程施工方法本文是结合自己多年的工作经验，对水利水电工程施工的方法进行了探讨与分析。以供同行参考。1土石坝施工预备工作土石坝包括各种碾压式土坝、堆石坝和土石混合坝。土石坝具有就地取材，对坝基地质条件要求不高，结构简洁节省三材和易于施工等优点。随着大型高效机具的采用，坝体防渗结构和材料的改进，施工人数的大量削减，施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等，为土石坝的发绽开辟了宽阔前景。1.1料场规划土石坝施工中，料场的合理规划和使用，是土石坝施工中的关键技术之一，它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价，甚至还会影响到四周的农林业生产。施工前，应协作施工组织设计，对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计划。使各种坝料有计划、有次序地开采出来，以满意坝体施工的要求。1.2土石料开挖运输土石坝施工中，从料场的开挖、运输，到坝面的平料和压实等各项工序，都可由相互配套的工程机械来完成，构成“一条龙”式的施工工艺流程，即综合机械化施工。在大中型土石坝，尤其在高土石坝中，实现综合机械化施工，对提高施工技术水平，加快土石坝工程建设速度，既有非常重要的意义。6 1.3开挖运输方案1.3.1正向铲开挖，自卸汽车运输上坝。正向铲开挖、装载，自卸汽车运输直接上坝，通常运距小于10km。1.3.2正向铲开挖、胶带机运输。国内外许多水利水电工程施工中，广泛采用了胶带机运输土、砂石料。1.3.3斗轮式挖掘机开挖，胶带机运输，转自卸汽车上坝当填筑方量大，上坝强度高的土石坝，料场储量大而集中，可采用斗轮式挖掘机开挖。1.3.4采砂船开挖，有轨机车运输，转胶带机(或自卸汽车)上坝国内一些大中型水电工程施工中，广泛采用采砂船开采水下的砂砾料，协作有轨机车运输。2土料压实2.1土石料的压实标准。2.1.1粘性土料(防渗体)。粘性土的压实标准，主要以压实干表观密度和施工含水量这两指标来掌握。2.1.2砂土及砂砾石。砂土及砂砾石是填筑坝体或坝壳的主要材料之一，对其填筑密度也应有严格要求。2.1.3石渣及堆石体(坝壳料)。石渣或堆石体作为坝壳材料，可用空隙率作为压实指标。2.2压实机械及压实参变数压实机械对工程进度，工程质量和造价有很大的影响。压实机械的选择原则：应依据筑坝材料的性质、原状土的结构状态、填筑方法、施工强度及作业面积的大小等，选择性能能达到设计施工质量标准的碾压设备类型。如按不同材料分别配置不同的压实机械，就会出现机械闲置的状况。3坝体填筑的施工6 3.1坝面流水作业。3.1.1组织流水作业原则a.流水作业方向和工作段大小的划分，要与相应高程的坝面面积相适应，并满意施工机械正常作业要求。宽度应大于碾压机械能错车与压实的最小宽度，或卸料汽车最小转弯半径的2倍，一般为10～20m;长度主要考虑碾压机械的作业要求，一般为40～100m。b.坝体填筑工序，按基本作业内容进行划分(辅助作业可穿插进行，不过多占用基本作业时间)，其数目与填筑面积大小，铺料方式、施工强度和季节等有关。c.完成填筑土料的作业时间，应掌握在一个班以内，最多不超过一个半班，冬夏季施工为防止热量和水分散失，应尽量缩短作业循环时间。d.应将反滤料和防渗料的施工紧密协作，统一支配。3.1.2拟定流水作业程序:a.拟定工序数目n。b.拟定流水作业单位时间t(h):t=a*T/n式中:T—个班内有效工作时间,h/班;n—工序数目;3.2卸料及平料。3.2.1自卸汽车卸料。自卸汽车可分为后卸、底卸和侧卸三种。底卸式汽车可边行驶边卸料，但不能运输大粒径的块石或漂石;侧卸式汽车适用运输反滤料及有固定卸料点的运输。3.2.2胶带机上坝布置及卸料:a.上坝布置上坝胶带机应依据地形、坝长、施工场地详细条件、运输强度以及施工分期等因素进行布置。布置方式主要有：岸坡式布置;坝坡式布置。b.胶带机坝面卸料与铺土厚度或压实工具有关，可适用于粘性土、砂砾料、砂质土。4结合部位施工6 土石坝施工中，坝体的防渗土料不可避免地与地基、岸坡、四周其他建筑的边界相结合;由于施工导流、施工方法、分期分段分层填筑等的要求，还必需设置纵横向的接坡、接缝。5反滤层施工反滤层的填筑方法，大体可分为削坡体、档板法及土、砂松坡接触平起法三类。土、砂松坡接触平起法能适应机械化施工，填筑强度高，可做到防渗体、反滤料与坝壳料平起填筑，均衡施工，被广泛采用。6垫层施工垫层为堆石体坡面上最上游部分，可用人工碎料或级配良好的砂砾料填筑。垫层须与其他堆石体平起施工，要求垫层坡面必需平整密实，坡面偏离设计坡面线最大不应超过3～5cm，以避免面板厚薄不均，有利于面板应力分布。砼面板的分缝止水及施工:砼防渗面板包括主面板及砼底座。面板砼应满意设计和施工强度、抗渗、抗侵蚀、抗冻及温度掌握的要求。7质量与事故处理7.1质量检查掌握。施工质量是直接影响坝体土料物理力学性质，从而影响到大坝安全的重要因素。我国在已查明滑坡原因的107座土坝中，因施工质量差而滑坡溃坝的有73座，占68%。土石坝施工中，质量检查掌握的项目较多，从坝基的开挖及处理、直到坝体的填筑，都应按国家和部颁发的有关标准、工程的设计和施工图、技术要求以及工地制定的施工规定进行。6 7.2事故处理。最常见的事故是土石坝的防渗土体发生裂缝、滑坡、坝体及坝基漏水等。7.2.1干缩、冻融裂缝。干缩裂缝多发生在施工期上下游坝坡或坝顶的填筑面上，其特征是规律性差，呈龟裂状。如不准时处理，将加速水力劈裂或不匀称沉陷裂缝的产生和发展，造成严重的危害。其防止方法是准时做好护坡和保护层。对已出现的裂缝，可视深浅的不同，采用开挖回填或将裂缝全部铲除重新回填处理。7.2.2沉陷裂缝。由于岸坡过陡或坡率变差大，地基不匀称沉降，黄土湿陷变形，坝体施工期填筑高度过大及坝体压实不够等原因而产生沉陷裂缝。这种裂缝有横向和纵向两种，而以横向裂缝危害更大。对横向裂缝，不论其大小，都应进行严格的处理，防止贯穿坝体漏水失事。如裂缝深度在1.5m以内，可沿缝开挖成梯形断面，应挖至裂缝尖灭后再加深0.2～0.5m。以防止遗漏“多”字形成或“纺锤形”裂缝的存在;在裂缝水平方向的开挖宽度，应延伸裂缝尖灭后再加长1～2m。裂缝开挖后应避免日晒雨淋，防止雨水渗入缝内，回填时要留意新老土料的结合。7.2.3滑坡裂缝。土坝的滑坡多出现在均质土坝的施工期或初期运行中，据裂缝的不同特点，可分成滑弧形式和塑流滑动两大类。8雨季施工土石坝防渗体土料，在雨季施工总的原则是“避开、适应和保护”。一般状况下应尽量避免在雨季进行土料施工;选择对含水量不敏感的非粘性土料适应雨季施工，争取小雨日施工，以增加施工天数;在雨日不太多，降低强度大，花费不大的状况下，采取一般性的防护措施也常能奏效。6 9冬季施工寒冷地区，当日平均气温低于0°C时，粘性土料按低温季节施工。日平均气温低于-10°C时，一般不宜填筑土料，否则应进行技术论证。冬季施工的主要问题在于;土的冻结使土体强度增高，不易压实;而冻土的溶化却使土体的强度和土坡的强度和土坡的稳定性降低;处理不好，将使土体产生渗漏或塑流滑动。外界气温降低时，土料中水份开头结冰的温度低于0°C，即所谓过冷现象。a.负温下的土料填筑;b.负温下的沙砾料填筑;c.架设暖棚。10水工隧洞施工水工隧洞施工的主要内容是开挖、出渣、衬砌或支护、灌浆工作等。常用的开挖掘进方法为钻孔爆破法，也有采用掘进机直接开挖的。衬砌和支护的型式，常用现浇钢筋砼以及喷锚支护。隧洞灌浆的目的是为了加固围岩或充填衬砌与围岩之间的空隙。6