水利工程導流施工方案范文
時間:2023-11-23 17:52:29
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篇1
中圖分類號: TV 文獻標識碼: A
1、前言
水利水電工程修筑攔河壩前,需在壩址上下游河道修建臨時擋水圍堰,截斷河道地表徑流。截流以前,須預先規劃河道內地表徑流出路。通常導流規劃:束窄河床導流、導流明渠和導流洞導流。隧洞導流規劃:壩址附近山體內開挖隧洞,河道截流后河道地表徑流由隧洞導流;枯水期和汛期隧洞承擔主體工程施工導流;主體工程蓄水前封堵。
導流洞主體工程施工期承擔施工導流任務;主體工程具備蓄水條件時,導流洞若不需要改建為永久水工建筑物,須封堵導流洞。導流隧洞的封堵由兩部分組成,首先利用封堵閘門(預制混凝土拼裝閘門或鋼閘門)截斷進入隧洞的水流,然后選擇適當的位置用混凝土(通常稱為堵頭)將完成使命的導流隧洞完全封堵,確保水庫內的蓄水不滲漏到下游。
閘門封堵是導流隧洞封堵的一個重要環節,屬于導流洞臨時封堵。為確保下閘蓄水和封堵的順利進行,應高度重視導流隧洞進口段結構、臨時封堵門及其相應的輔助設置等統籌。本文以廣東英德錦潭水電站拱壩導流洞封堵工程實例敘述導流隧洞臨時封堵方案與應用。
2、導流洞進水口臨時封堵方案
廣東英德錦潭水電站拱壩右岸導流洞進水口段底板高程120.0m,洞內斷面形狀為城門洞形,寬5.8m,高6.5m。隧洞進水口外側設兩個閘墩,閘墩內設兩道門槽,上游第一道,作為臨時封堵擋水導流閘門,間隔1.0m為第二道,是臨時封堵進水口段進水口的鋼筋砼閘門門槽,門槽寬1.5m。閘墩頂部高程127.5m,寬1.8m,長8m。
首先將帶有導流孔的鋼閘門吊入第一道門槽內擋水,安裝施工導水管,在的枯水期控制上游河水不上漲,保證使第二道封堵進水口鋼筋砼閘門能在干地施工。現場澆筑進水口封堵鋼筋砼閘門至導流洞進口頂部,河水通過導水管穿過鋼閘門和鋼筋砼閘門。拱壩具備擋水條件,放下第一道門槽內鋼閘門的活動翻板鋼閘門,封堵鋼閘門的導流孔,使庫區開始蓄水。將鋼筋砼閘門內的導流孔出水口受力鋼筋焊接起來,并用砼進行封堵。
3、導流洞進水口臨時封堵結構設計
導流洞進水口臨時封堵結構設計內容是:施工鋼閘門、鋼筋砼封堵閘門、導流孔封堵鋼閘門設計。
3.1設計參數
右岸導流洞進水口封堵時的流量選用依據是錦潭水庫壩址1958年―1997年月平均流量成果表,其中12月份月平均流量為2.72m3/s,最大月平均流量為1994年的14.1m3/s,1月份月平均流量為3.79m3/s,最大月平均流量為1963年的11.5m3/s, 2月份月平均流量為6.71m3/s,最大月平均流量為1982年的23.4m3/s。
進水口段臨時封堵閘門按超標準P=2%洪水要求,相應拱壩擋水高程為195m,高于拱壩155.0m高程的直徑2m放空底孔,擋水高度為75m。
導流洞進口段結構為C20鋼筋砼,封堵閘門采用C30三級配現澆鋼筋砼結構。
封堵后的鋼筋砼閘門,未達到28天的強度時,不考慮大壩蓄水擋水受力,由現澆鋼筋砼閘門內設導水管導流,控制上游水位上升,使河水不超過大壩上游圍堰131.5m高程。
3.2、施工鋼閘門結構設計
施工鋼閘門的作用,一是保證鋼筋砼閘門結構施工時即能擋水又能導流,提供干地施工的條件;二是作為封堵翻板鋼閘門的支座。
3.2.1、臨時封堵鋼閘門結構布置
臨時封堵鋼閘門為平面閘門,長5.962m、寬2.134m。由工32C、工10C工字鋼,[32C槽鋼作主次梁,厚δ6mm鋼板作面板。周邊止水采用P型止水。閘門內設兩個斷面尺寸為1.0m×1.0m的導流孔,孔中距門底1.0m。導流孔過流量保證在1月進行鋼筋砼閘門施工時可使河水位不超過122.0m高程,在2月封堵導流孔時水位不超過大壩上游圍堰防滲墻131.5高程。閘門內預留有與導水管相接法蘭。裝有導流孔封堵閘門的鉸支座。
3.2. 2、施工閘門導流能力計算
(1)計算公式:
能量方程:Z1+P1/γ+α1V21/2g=Z2+P2/γ+α2V22/2g+hω1-2,Z1=a2V2/2g+hw1-2
式中:Z1―孔中心至水面高程、Z2=0、a1、a2―動能修正系數取1.0、V1=0、V2―孔口出水流速、V2=θ/s、 θ―河水流量、S―孔口面積、g―重力加速度9.8m/s2、hω1-2―水頭損失,方孔取0.5m,P1=P2―大氣壓, γ-水容重。
1月進行鋼筋砼閘門大變小封堵水位計算
1月平均河水流量為3.79m3/s、取4 m3/s、V2=4/2=2m/s代入公式化間:
Z1=1×22/2g+0.5=22/(2×9.8)+0.5=0.7m
導流洞大變小封堵水位H
H=導流孔口中高程+ Z1=121+0.7=121.7m
2月封堵導流孔水位
封堵水位H=121+1.08=122.08
2月平均河水流量為6.71m3/s、V2=3.36m/s、Z1=1.08m
2月最大平均河水流量為23.4 m3/s、V=11.7m/s、Z1=7.5m
封堵導流孔的水位H=121+7.5=128.5m
3. 3、鋼筋混凝土封堵閘門結構設計
鋼筋混凝土閘門是導流洞進水口臨時封堵結構,要承受拱壩初期蓄水水壓力,同時為導流洞永久堵頭提供干地施工條件。在拱壩初期蓄水階段導流洞進水口臨時封堵閘門體內還要過水導流,不影響施工。
3. 3.1、鋼筋混凝土閘門結構布置
導流洞進水口現澆鋼筋砼平面閘門,長1.5m,寬7.8m,高9m。其中底面高程為119.0m,頂部高程為128.0m,閘門內設兩個導流孔與施工鋼閘門導流孔相連。閘門頂部布置有封堵導流孔的翻板閘門操作平臺。砼級配為C30。
3. 3.2、結構計算
導流洞進水口鋼筋混凝土閘門底面和兩側嵌在門槽底坎和側槽內,頂面與洞臉接觸,屬三邊固定,一邊簡支約束,結構示意和計算簡圖如下所示:
內力計算
設計水頭195-120=75m,q=75t/m2=75000kg/m2
Lx=1.1×5.8=6.38m, Ly=1.1×6.5=7.15m
Ly/Lx=7.15/6.38=1.12
查表計算為:
Mxmax=0.03qLx2=0.03×75000×6.382=91584.9kg.m
Mymax=0.0209qLx2=0.0209×75000×6.382=63804.1kg.m
M0x=-0.0663×qLx2=-202402.6kg.m
M0y=-0.0563×qLx2=-171874.3kg.m
(1)配筋計算
導流洞封堵建筑為4級安全系數受彎k=1.4受剪k=1.5,砼為C30,Rω=220kg/cm2、Ra=175 kg/cm2、鋼筋為Ⅱ級鋼,Rg=Rg′=3400 kg/cm2鋼筋保護層為10cm。
由A0=KM/bh02Rω、a=1-0、μ=aRω/Rg
Ag=μbh0、取1m計算
按最大彎矩在短邊進行配筋
背水面(下游面)
橫向
A0=1.4×91584.9×100/100×1402×220=0.0297、a=0.03015、μ=0.00195
Ag=27.4cm2、每m選5根ф28面積大于27.4cm2
豎向彎矩小于橫向彎矩,采用相同配筋不必計算
迎水面(上游面)
橫向
A0=1.4×202402.6×100×1402×220=0.0657、a=0.068、μ=0.0044、
Ag=61.6cm2、每m選10根ф28面積等于61.6cm2
豎向
A0=1.4×171874.3×100/100×1402×220=0.0558、a=0.0575、μ=0.0575
Ag=52。04cm2、每m5根ф28+5根ф25面積大于52.04cm2面積
抗剪配筋
由KQ
KQ=1.5×75×5.8×6.5/2(6.5+5.8)=172.4t
0.07bh0Ra=0.07×100×140×175=171.5t
KQ=172.4t≈0.07bh0Ra=171.5t不需配抗剪鋼筋。
4、導流洞進水口臨時封堵實施
(1)首先修一條大壩上游右岸邊到右岸導流洞進口段的施工道路,路寬6m,高程124―128m,長100 m,并同時進行砼澆筑所需風、水、電的布置施工布置。
(2)機修廠和鋼筋廠進行鋼閘門和鋼筋制安。
(3)由20T自卸車,5T平板車,大壩30T纜機,8T汽車吊組合將進水口封堵所需用的鋼閘門、鋼筋、砼、機械設備和材料運送到現場。
(4)第一道鋼閘門重2.3t,由8t汽車吊直接吊入門槽內。
(5)第二道鋼筋砼閘門是待第一道閘門吊裝就位后,先進行門槽底板清理和排水,然后依次進行導流鋼管的安裝,鋼筋安裝 ,立模,砼澆筑。
(6)進水口封堵鋼筋砼閘門的砼由拌和樓拌制,20T自卸車運輸,卸入6m3臥罐內,拱壩纜機將6m3臥罐的砼轉入大壩右岸高程124m轉料平臺20T自卸車內,20T自卸車將砼運到進水口,由1m3反鏟將砼卸入所澆部位內。人工用Ф100,Ф50插入式電動振動搗器平倉、振搗,達到設計高程后由人工抹面。
(7)當具備封堵施工鋼閘門導流孔的活動翻板門時,由人工操作導鏈滑輪組,使活動翻板鋼閘門向下轉動封住導流孔。
(8)當施工鋼閘門的導流孔封堵后,由人工將鋼筋砼閘門內的導流孔出口的受力鋼筋焊接起來,再用砼封堵起來。
篇2
關鍵詞:水利工程;施工技術分析;施工技術管理控制
1.引言
隨著我國科技水平的快速提升,人們對水利工程的施工技術和施工質量有了更高、更新的要求。而且水利工程的發展也見證了人類征服和改造自然的過程,進行水利工程施工可以更合理地利用和調配水資源,從而科學方便地解決目前我國水資源緊缺的問題。水利工程的良好建設不僅能夠更好地促進經濟的發展,同時也能夠更好地促進社會的和諧發展。當然在水利工程建設的過程中,不可避免地會給環境帶來影響,所以一定要把環境保護問題放在水利工程建設的第一位。水利工程也是一項獨具特點的施工工程,相較于其他施工工程而言,投資規模大、施工周期長,相當多的大型水利工程施工通常要很多年才能夠徹底完成。
水利工程施工在質量方面的要求也非常嚴格,因為一旦在工程質量中出現問題,就會對周邊人們的生活和安全構成嚴重威脅。自然環境不好的地區,對水利工程的施工同樣會帶來很大的影響,會產生不同程度的施工困難。同時,一些我們無法控制的社會因素對水利工程的施工也會產生難以預期的制約。所以,為了保證水利工程施工能夠順利完成和工程的質量,我們一定要在水利工程施工中進行合理的管理。目前雖然對于國內基建工程項目的開發與施工,已經根據工程性質、施工條件和設計要求的不同分別制定和研發出了很多種施工方法、方案和施工技術,然而在實際的施工過程中單純依靠先進的施工技術是難以保證項目的施工安全和質量安全的,因此在實際施工一定要根據具體情況來合理選配施工的技術和方案。
2水利工程的施工質量影響因素分析
2.1施工人員因素分析
通常會在施工過程中根據施工人員的職能和工作內容而將其分為工程的管理人、決策人、技術人員、施工人員以及監理人員。在這些職稱中,施工人員的素質高低對于整體的施工質量優劣起著關鍵性的作用。所以,要定期對施工人員進行嚴格的職業素質培訓和專業技能培訓,提高他們的職業素質和專業技能,從而保證每一項水利工程的施工質量和施工安全。
2.2 所提供原材料的因素分析
原材料的選擇對于水利工程質量有著最直接的影響,因此一定要嚴格控制原材料的選擇。當施工材料運到施工現場時一定要進行嚴格的檢查和驗收,并對此做好記錄。同時在進行對原材料的管理過程中,要加強對其管理力度。必要時通過選擇一定的技術控制,避免施工中不合格原材料的誤用,保證施工每個環節的質量。
2.3 施工機械設備因素分析
水利工程在施工中,會用到多種類、多數量的機械設備。在這些機械設備的使用中,工程負責人要綜合考慮施工現場的條件、水利工程的建筑形式以及施工經濟后,慎重選擇所要使用的施工機械設備。當然施工工藝和施工方法,也必須要考慮在施工機械設備選用的因素之內。并且在施工前,確定出科學合理的施工方案。施工前要對施工機械設備進行必要的維護和檢修,確保所選用的設備在施工中能夠達到最佳的狀態,應有的功能能夠得到充分的發揮。
2.4 施工方法方案因素分析
制定水利工程施工方案和施工工藝時,要結合相關的施工技術、經濟和管理等多方面的內容做出綜合的分析,同時在優化施工方案時可以從技術的可行性進行分析,使水利工程在經濟上和技術上都能夠更合理、更有保障。
2.5 施工周邊環境因素分析
在水利工程的施工過程中,不可避免的要面對很多復雜的施工環境。因此,在施工過程中要分析和把握好施工周邊環境,同時采取合理有效的控制措施,保證在施工時不會受到影響。此外,施工一定要處理好和周邊居民之間的關系,創建一個和諧文明的施工環境。
3 水利工程施工中的技術分析
3.1 壩體填筑施工技術分析
壩體填筑作為水利工程施工技術中的一項重要技術,其主要的作業內容和關鍵技術就是壩面的相關流水作業。實際施工時,在作業方向、工作段的劃分方面,考慮壩體的最大面積同時也要保證大型施工機械設備可以正常地進場和運行。在劃分壩體流水作業面的時候,應以大型碾壓機械的施工條件作為衡量標準。通常情況下,作業寬度應超出機械壓實、錯車時的最低標準,初步設定為10m到20m左右為宜。作業長度要結合機械設備的型號、性能以及作用來確定,保證機械設備能夠正常運作,初步范圍設定為40m到100m左右為宜。進行壩體填筑時,劃分施工流程、次序的過程中應結合實際施工的標準和設計要求。而作業流程和具體步驟的確定,要充分結合作業強度、填筑面積、場地氣候和鋪料方法等因素。科學劃分和制定流水作業面,制定合理的壩體施工方法方案。
3.2 預應力錨固技術分析
預應力錨固技術在水利工程施工過程中是一種適應面廣泛、使用性能優越的施工技術,大致可分為預應力巖錨和混凝土預應力垃錨兩種。預應力錨固技術,在既有工程結構的加固處理、維護和新建工程項目的施工中都有優越的性能和不俗的表現。其傳遞拉應力的性能可以用來減緩、降低一些施工部位的受力荷載,有效避免沉降、損壞、裂縫等情況的發生。同時結合現代的GPS技術,準確、全面地控制和調整錨固施工的方向、位置和深度,達到能夠事先向建筑結構和基巖主動施加預應力,達到提高結構穩定和改善局部受力條件的效果。值得注意的是:為保證基礎結構的施工安全,針對不同的壩型要制定出不同的施工方案。
3.3 導流圍堰的施工技術分析
導流設計方案的完善性和專業性,對于整個施工項目的投入成本、工程質量、施工安全和施工進度都有著最直接的影響。通常情況下,項目實施導流施工技術時都要結合修筑圍堰的方法。當施工場地在河流上方時,為了保證施工土地的穩定和干燥,就要使用圍堰技術來實現有效疏導河流,把水體成功引向事先預定的下游位置。因此,水利工程施工時,應綜合考慮過施工場地內水文狀況、氣溫情況和地質構造等自然因素。盡量在枯水季節或者水流量較小的時間進行施工,從而減小導流的施工難度和施工作業量,節約施工成本,提高施工效率。當然,在導流施工時應嚴格遵守我國的關于這方面的施工規范和標準,結合河流的周期變化,合理組織、科學安排相關生產活動。
施工前制定出合理具體的施工方案,將項目的物力、財力和人力達到最優配置,劃分出詳細的導流計劃和導流時段,嚴格把控每個環節的施工進度。自然和場地條件允許的情況下,導流圍堰技術可以說是作為經濟、適用的施工技術方案。
4 結束語
水利工程實現了人們對水資源的合理利用,解決了我國水資源匱乏地區的用水緊張問題。水利工程在施工過程中要面對很多制約因素,必要利用特定的施工技術來達到施工效果。本設計針對這一問題,對在施工時所要用到的基礎、關鍵的三個施工技術和施工時要考慮的施工制約因素進行了綜合的分析,提出了完整的解決方案。水利工程在施工時,要根據具體項目的施工特點選擇特定的施工技術和施工措施,當然相應的管理和控制也是必要的。
參考文獻:
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篇3
關鍵詞:實例分析;水利工程;施工導流;圍堰技術
在水利工程建設的過程中為了使工程質量得到提高,充分發揮其功能,不少水利設計和施工單位都會專門的采取導流和圍堰技術。所謂導流就是需要將水的方向進行改變,而圍堰最主要的作用就是圍水[1]。此類技術的應用對于水利工程質量的保證和安全性能的提高都具有十分重要的意義。
一、施工導流和圍堰技術基本內容闡述
1.施工導流技術需遵循原則當前在水利工程中采用施工導流技術需要遵循以下原則。比如在具體的施工階段,施工單位應該按照水利工程的實際需求以及勘察施工現場所得到的數據,選擇和確定合適的導流方案。如果基坑的施工量總體比較大,就說明在河流截流之后的一個枯水期之內無法有效完成,因此需要對導流的期限進行合理設計,對于沒有完成的施工部分則需要施工單位根據實際的導流情況制定相應的事故防治措施,使壩體的安全得到保障。如果基坑施工量不大,在一個枯水期之內能夠順利的完成任務,也需要根據水利工程的實際情況選擇導流方案。2.施工導流常見方案水利工程中當前比較常見的導流方法有全段圍堰法導流和分段圍堰法導流。全段圍堰法導流需要順著大壩的主體工程建筑物物流軸線設置相應的攔河堰體,以達到河流被一次性截斷的目標,讓水流在通過該建筑之后能夠順利的流向下游[2]。此種方法常被應用在枯水期水流量小河流面相對狹窄的河流。按照不同的方法可以分為明渠導流、隧道導流和涵道導流方法。分段圍堰法導流則是需要利用壩體、明槽和缺口等,把河道中的水流引入到下游中[3]。此種導流方法適用在水流量大、河道寬的水利工程中。分段圍堰法導流原理如圖1所示:在采用此種方式進行導流的過程中需要注意施工人員應該根據施工工程任務將具體的施工內容分為兩個構成部分。3.圍堰技術基本內容闡述圍堰需要在河流中建設具有永久性的水利工程項目,最主要的作用是在圍堰內完成相應的排水,開挖基坑和修筑建筑物等工作。除了被當做正式水利工程中的構成部分之外,其他的圍堰需要在使用完畢之后進行拆除。圍堰一般采用土堆,最后建設成梯形截面的土堤。土堤的迎面坡度比例要控制在1:2范圍左右,基坑側邊的坡度則應該低于1:1.5范圍之內[4]。為了減少迎水面受到損害和沖刷,經常使用草袋填土或者草皮等進行維護。圍堰技術包含土石圍堰技術、木板樁圍堰、鋼板樁格型圍堰以及竹籠圍堰、木籠圍堰等,本文將針對比較常用的土石圍堰技術和木板狀圍堰技術展開詳細論述:(1)土石圍堰技術,此種技術經常被用于上下游的橫向圍堰,大部分是由土石構建而成,使當地的材料得到充分的應用,施工技術難度小。土石圍堰還可以進一步分為過水和不過水圍堰,不過水圍堰最常見。若是過水圍堰需要在汛期過水的過程中保護好圍堰工程。土石圍堰的防滲結構主要有鋼板樁心墻、混凝土心墻和土質心墻等,也有其他的防滲心墻結構。(2)木板樁圍堰技術。此種技術常用于占地面積小而且深度較淺的基坑。想要提高木板狀圍堰的防滲漏效果一般需要將木板連接成一個整體。如果水深比較淺可以采用單層的木板樁,但應該在圍堰的內部增加相應的支撐結構,平衡各方面的受力,提高結構整體的穩定程度。若水深比較深則可以采用雙壁木板樁,采用橫木或者鐵拉條使雙壁拉緊,使用土將中間的位置填充,高度一般為6~7m左右。
二、施工導流和圍堰技術在水利工程中的具體應用
1.水利工程概況我國黃河流域中小浪底水利三期工程中,設置單孔為B×H=2,000×2,000的一座節制閘,以及一座4孔舊閘改造。工程都運用的是鋼筋混凝土結構,墊層是10,抗滲等級為S6,混凝土的等級為C30。因為新建的節制閘和舊的節制閘都在湖邊設置,所以在工程施工之前需要先進行圍堰工作,將圍堰內的水配出之后,再開挖基坑。2.具體圍堰方案的選擇根據現場的實際情況可以發現當前的水深為0.7~1.0m之間,淤泥的深度為1.3~1.5m之間,根據現場的實際情況并結合之前的施工經驗,明確圍堰方案。方案為人工編織袋裝土,進行分層的疊加堆碼,在外部使用彩條布進行防滲,內側使用鋼板樁進行支護,外部采用木樁保護坡腳,進行導流排水。當前導流排水的面寬為10m,等到新建的節制閘和改造舊節制閘改造工程完成之后拆除圍堰。圍堰的體積約為5,000m3,工期預計時間為85d。圖3圍堰方案圖3.具體施工步驟在圍堰導流方案確定之后需要進行正式的施工,施工步驟主要包含測量放線過程、腳木樁設置、袋裝黏土堆碼、彩條布設置、支護鋼板樁以及清除淤泥,具體過程如下所示:(1)進行測量放線圍堰導流施工方案確定之后,開展具體的施工工作,在施工之前需要建立起明顯的施工安全標志和監測點。另外也需要使施工的控制范圍得到明確控制,確定堰體的軸線。測量堰體砌筑的高程和斷面尺寸,提高圍堰建設的精確度。(2)設置護坡所需木樁本次工程中因為圍堰底部的淤泥深度明顯比較深,為了減少堰置移動所帶來的不良影響,施工單位在施工的過程中在堰體兩端設置護腳木樁進行保護。木樁的間距為50cm,直徑為25cm,長度6m。施工中發現木樁入土深度比較淺,所以打算經過人工的方式將木樁打入到更深的淤泥層當中。(3)人工裝袋堆碼黏土本工程的施工現場黏土數量不足,而且質量不佳,現場雜填土的數量更多,所以圍堰用到的黏土需要從外部購買。在采購黏土之后選擇卡車將其運送到現場,隨即組織施工人員將黏土進行裝袋,每袋黏土的裝入梁為編織袋容量的一半或者三分之二。采用鐵絲或者細麻繩縫合編織袋。在具體砌筑的過程中需要平放土袋,錯縫堆碼整齊。水中的土袋使用帶勾的木桿將其送到位,層層進行堆碼,直到達到預先制定的高度。(4)彩條布設置彩條布最主要的作用是擋水,在堰體整體工程完成之后需要使用彩條布,另外需要土袋壓腳,確保堰體不發生滲水現象。(5)鋼板樁支護設置圍堰堰體內部的坡腳需要一排長度間隔為10cm的鋼板樁,長度為6m。淤泥和水深都事先測定好,所以鋼板樁的入土深度應該設置為5m。鋼板樁和堰體之間的部分可以選擇土袋進行填充,這樣能夠有效防止圍堰出現移動和滑落的現象,使堰體的穩定性得到顯著提高。具體的施工方法為:第一,抽干水,清理淤泥;第二,整理出能夠行駛挖掘機的道路;第三,具體的鋼板樁打孔工作。(6)清除淤泥圍堰整體施工完成之后需要進行排水,一般通過挖掘井子溝的方式進行排水。經過一周時間之后,清理淤泥。淤泥清理的方式為人工和機械相結合,再使用貨運車將淤泥運走。圍堰的過程中應該按照事先制定的施工方案和現場的實際情況進行施工,將草袋堆疊整齊。施工過程中應該注意,圍堰頂部應該比水流面至少高半米。如果發現圍堰出現漏滲現象需要及時采取針對性的措施進行處理。在進行水中作業的過程中,施工人員必須要做好相關的防護措施,戴好安全帽和穿好繳械。杜絕出現邊抽水邊開展槽內作業。在清理淤泥的過程中,機械應該保持10m以上的安全距離,另外也需要保證作業的平穩性。淤泥在清理之前必須要做好淤泥深度的探測工作,絕對不能在未了解淤泥深度的情況下進入到淤泥中,避免發生機械陷入淤泥中的現象。為了最大限度的保障群眾的安全應該在堰體的附近設置相應的防護設施,避免發生溺水等現象。4.施工過程中的質量控制水利工程在具體采用導流和圍堰技術進行施工的過程中需要從以下兩個方面進行質量控制:第一,圍堰平面的布置中要以工程的建筑輪廓為基礎,綜合考慮到工程周圍的交通情況和整體排水情況,這樣便于提前規劃好材料的堆放位置。一般而言,基坑橫向坡址和水利工程建筑物的輪廓不應該小于20m,基坑縱向坡址和水利工程建筑物的輪廓不應該大于2m。在具體布置圍堰的平面時,必須要遵循選擇好的導流圍堰施工方案,結合工程的圍堰類型和輪廓特點進行布置,只有遵守以上原則才能夠使堰體的安全性得到保證,還能夠使水利工程的整體水平得到提高。第二,在圍堰施工過程中應該按照設計的要求,把防滲體設置在靜水位上方60cm以上,起到對圍堰的保護作用。另外在圍堰設計時需要考慮到水利工程所在位置的實際地理狀況,綜合考慮水利可能出現的漲高等現象。
三、總結
現如今我國的水利工程建筑技術不斷提高,各種各樣的水利工程出現在人們的視野中,而且在人們的生活中扮演著重要的作用。圍堰導流技術作為水利工程的核心技術需要得到足夠的重視才能夠使水利工程的整體質量得到保障,從而為人們的生活和生命安全提供良好的保證。在本文中,筆者針對當前水利工程中常用的導流和圍堰技術進行分析研究,分別介紹使用導流圍堰技術的原則和技術分類,并以小浪底水利工程三期施工建設為例,分析施工導流和圍堰技術在水利工程中的具體應用方法和效果。總之,導流圍堰技術在具體的應用過程中必須要做好前期的設計工作,做好整個工程的施工質量控制,最大限度發揮圍堰的抗沖擊性和穩定性,為水利工程整體質量的提高提供基礎保障。
參考文獻
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[3]江曉莉.淺談水利水電施工中施工導流和圍堰技術的運用[J].江西建材,2015,(03):126.
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1.1推廣現代水利工程改造的技術標準施工技術的更新對提高施工質量具有重要意義,水利工程也不例外,根據使用情況對使用技術進行及時更新、修改,對于提高施工效率具有重要意義。要做好施工技術更改,應做好這幾個方面的工作:首先,在技術設備更新之前,應具備先進的施工方案,在施工方案的需求之下,才能有針對性的對新技術或設備進行引進或革新。其次,設計好的施工方案還應具備指導作用,也就是說,能夠為施工提供指示,這時,根據施工情況引進的新技術才具有實用價值,才能夠發揮重要作用。
1.2將水利工程整體布局給予優化社會在發展,科技在不斷進步,要使水利工程跟得上時代的步伐,就得根據施工現狀,著眼于全球的市場大環境,從中不斷的汲取有用成分,才能做到與時俱進,才能做到施工思想及施工設備的更新。需要指出的是,優化工程布局不是簡單的設備引進,而是在全面了解施工現場的前提下,根據施工企業現有的經濟基礎及裝備,進行全面的施工方案策劃。策劃中應具有最新科學技術使用、施工過程監控、施工質量管理及施工過程自動化及智能化等。
1.3制訂總的施工規劃要提高施工效率,提高施工適量,除了做好新技術引進及更新,施工整體布局,還得對制訂總體施工規劃,才能做到放眼于整個施工環境,才能做好全盤施工工作。規劃不是通過簡單的測量幾個數據,查找數篇文獻資料就能完成的,還得對施工河段的水質環境,水流特點,地形特征及其它環境因素進行全方位的考察,才能做到施工規劃制訂。此外,在這諸多因素考察的同時,還要放眼于全國乃至全世界的水利工程,分析它們是如何施工的,在施工中采取了那些重要措施,才建成了今天成功的水利工程。只將這兩大方面的工作做到位,才能使水利工程高效、高質量完成。
2全段圍堰導流技術的具體應用
2.1隧洞導流法這種方式的重要特點是,在河流的上下游分別修筑圍堰,并在河流兩岸挖取隧道,以便于河水分流,使圍堰免于損傷。隧洞的施工方式,則根據不同的地形,具體情況具體分析。在施工中主要注意這幾點:首先,為了提高排水量,避免孔徑減少,應注意改善洞內的施工條件。其次,修筑的隧洞應貫通于上下游,實現上下游河水分流。但應注意和河道的交角,通常情況下,交角應在左右為宜。再次,為了便于排水,隧洞通常都為直線,但也有彎道的情況,這時應注意彎曲度不能超過5度,否則,會產生橫波。另外,隧洞的進出口應和圍堰保持一定距離,才能避免流水過近造成的沖刷。還有,隧洞內部是否采取襯砌,應根據施工場地而定,當所在地的土壤較為疏松時,應在洞內襯砌,以達到加固作用。否則,不給予襯砌。第四,隧洞導流發適合于地質堅硬、水流急速,并且上下游落差較大的河段,這時,不僅降低了隧洞修建成本,還提高了施工安全性。但需要指出的是,要做好汛期防護工作,以保證隧洞正常運作。如可以臨時挖掘一些低高程的隧洞,和永久性隧洞相連接,便可以起到排汛作用。
2.2明渠導流法顧名思義,就是在河岸上挖取渠道,分解水流的方式。該種方式在施工中,應注意這幾個方面:首先,在渠道選址時,應具備施工量少,需要挖掘的渠道短,還要保證渠道挖好之后,引流作用良好;在渠溝挖掘時,保證施工安全,不能具有安全隱患,如水流、山體滑坡等。其次,為了很好的引流,通常在渠道上設置轉彎,彎度半徑應在渠道寬度的5倍左右。另外,渠道的進出口應和圍堰保持一定距離,避免過近被流水沖刷,造成損壞。一般情況下,進出口應距離圍堰50-100m為宜。再次,一般由于基坑內不能聚集較多的水分,為達到此目的,常要求明渠和基坑間保持一定距離。最短距離應在2.5-3.0米左右。第四。明渠適合于水流平緩的河道施工,在開挖時,還得靈活應用周邊的有利條件,以減少施工成本。如,當施工所在地附近有廢棄的河道,則可以將渠道中間位置挖掘工作省去,只就進出口進行挖掘,這樣明顯降低了物力、人力及財力的使用。
2.3涵管導流法涵管是一種鋼筋混凝土結構,其修建位置具有特定的選址,通常選在河岸沙灘上,并且該處的位置應在枯水位以上。選定之后,在進行圍堰修筑,當圍堰筑好之后,滿溢的水流就會順著涵管流出。但涵管不一定都是用鋼筋混凝土澆筑而成,在施工地段河岸是巖石的情況下,通常在巖石上開挖溝槽,然后封蓋,便形成不一樣的涵管。不僅省去了大量的鋼筋混凝土,更提高了工作效率。在涵管使用中,特別注意的一點就是水分外滲,這將給水利施工帶來不便,阻礙了工程推進。針對此種情況,可在涵管外層設置截流環,可以減少外滲,也可以加長外滲距離,從而減小了外滲造成的破壞,對提高施工具有重要意義。要達到防滲效果,應壓緊防滲材料,才能起到防滲效果。在具體的水利工程施工中,由于施工條件復雜、施工形式及內容也不盡相同,在防滲材料使用時,也應做到靈活應用,才能有效的提高涵管水分外滲。上面將全段圍堰分流技術中常見的幾種進行簡單的介紹,還有不少由于篇幅問題不能一一列出。另外,上述這三種導流技術在水利施工使用中,并不是彼此分明,而是相互交錯使用的。所以在施工中,應根據地理特征,水系狀況,及施工條件,將這三種技術靈活應用,才能從根本上提高水利工程施工質量和效率。
3結語
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關鍵詞:水利水電;導流系統;施工技術;施工導流
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引言
水利水電工程的建設施工多在河流臨近地方,其建設不僅能夠防洪減災,同樣也能夠提供用水問題。但是由于河流一般而言都有一個汛期,因此在水利水電工程施工中,就需要通過施工導流技術來保證工程的正常開展和對施工質量進行控制,由此可見水利水電工程中的導流系統具有極其重要的地位。
1、施工導流技術概述及其設計施工特點
所謂施工導流也就是在對水利工程進行施工的過程中,為了能夠使流水繞過需要施工的區域流向下游而采用的一種引導水利的技術,這種方法有利于為建筑施工提供一個干燥的環境,使其能夠快速而有效的進行施工。
說白了,施工導流技術技術就是為了控制以及引導水流而采取的技術方式。施工導流技術技術一般包括幾個工程,即:截流、基坑排水、下閘蓄水等。施工導流技術是水利工程施工中的重要組成部分,它與工程中的設計方案的有效實施、施工時間的長短以及施工的質量等都有著密切的關系。所以在工程施工過程中,一定要根據工程的實際情況以及特點來設計施工導流技術,從而保證水利工程施工的質量。通常情況下,在進行施工導流設計時,主要體現了以下幾個特點:
1.1 壩址的選擇
設計之前,一定要對工程壩體的位置進行著重考慮,設計中選壩是有效勘測地形的最重要環節。在選壩過程中,通常根據地質條件、地形地勢的優缺點、水能的指標差異、工程施工難度、工程量的大小、施工工期的長短等各方面來進行。
1.2 水電樞紐工程的布置方案
這是在選壩過程中最重要的研究問題,當壩址確定之后,為了能夠達到工程的分布規律、合理,一般情況下都會先從導流明渠開始進行布置,然后再據此來考慮廠房的分布。
1.3 編制施工計劃
編制施工計劃是工程實施的前提條件。在編制施工計劃過程中,不僅需要采用合理的施工方案,還需要考慮是否可以采用施工導流技術。
1.4 涉及的范圍極廣
施工導流技術不僅涉及到地質地形條件、水能指標,還涉及到工程周圍建筑物的分布、水庫的蓄水問題、下游生態環境以及居民的搬遷計劃等等,這些在進行涉及施工導流時都是需要綜合考慮的因素。
2、水利水電工程中施工導流技術控制措施
合理的導流方案必須在周密地研究各種影響因素的基礎上從中選擇技術經濟指標優越的方案通過技術經濟比較擬定幾個可能的方案,由于導流方案的選擇受以下幾種因素的影響,因此,在選擇導流方案時必須予以充分考慮,對于一項水利水電樞紐工程的施工取得最佳的技術經濟效果是從開工到完建往往不是采用單一的導流方法而是幾種導流方法組合起來配合運用。
2.1 方案比選
在選擇導流方案時,首先應當考慮河流的水文特征,比如冬期的流冰及冰凍、河流的流量大小、全年流量的變化情況、水位變化的幅度、汛期洪水的延續時間和枯水期的長短情況等。河流導流方案的選擇和導流建筑物的布置,與河流兩岸及河床的地質條件有直接的關系有利于選用隧洞導流。一般來說,對于河床單寬流量大的河流,宜采用分段圍堰法導流若河流兩岸或一岸風化層薄巖石堅硬且有足夠的抗壓強度時。如果巖石的風化層厚且破碎,或有較厚的沉積灘地,則適合于采用明渠導流。對于水位變化幅度大的山區河流在一定時期內通過過水圍堰和淹沒基坑來宣泄洪峰流量可采用允許基坑淹沒的導流方法,對于枯水期較長的河流充分利用枯水安全期。在采用分段圍堰導流時應根據河床地質條件來決定河床可能束窄的程度這時為了河床不受過大的沖刷避免把圍堰基礎淘空,由于河床的束窄使水流流速增大減小了過水斷面的面積。對于巖石河床河床允許束窄程度較大,抗沖刷能力較強甚至可達到88%流速有增加到7.5m/s。但對覆蓋層較厚的河床流速僅允許達到3.0m/s其束窄程度都不到30%抗沖刷能力較差。此外,河流兩岸及河床的地質條件還與圍堰形式的選擇,水文地質條件還對基坑排水工作有很大的關系但對于枯水期不長的河流基坑能否允許淹沒以及能否利用當地材料修筑圍堰等密切相關。同時,如果不利用洪水期進行施工,就會拖延工期。對于流冰的河流,應充分注意流冰壅塞流冰的宣泄問題造成導流建筑物失事影響泄流。
2.2 施工控制措施
水工建筑物的形式和布置與導流方案相互影響,在擬定或選定導流方案時,應充分考慮水工建筑物的形式及其布置特點。施工現場的地形條件也對導流方案的選擇有很大的影響一般情況下應該充分考慮施工導流的要求在設計永久泄水建筑物的斷面尺寸和擬定其布置方案時。在選擇導流方案時應該盡可能加以利用如果樞紐組成中有泄水孔、涵管、渠道及隧洞等永久泄水建筑物,平原河道或有河灣、老河道可資利用河流的兩岸或一岸比較平坦宜采用明渠導流;采用隧洞導流主要是針對山巖堅實的地區在河段狹窄兩岸陡峻山體;對于河床寬闊的河流,尤其在施工期間有過木及通航的要求的情況采用分段圍堰法導流;在采用分段圍堰法修建混凝土壩樞紐時利用水電站與混凝土壩之間或混凝土壩溢流段和非溢流段之間的隔墻如河床中有天然島嶼或沙洲時采用分段圍堰法導流特別是縱向圍堰的布置更有利于導流圍堰的布置以降低導流建筑物的造價,在這種情況下應該核算它是否能夠布置二期工程導流建筑物對于第二期工程所修建的混凝土壩尤為重要。在選擇擋水建筑物的形式時,由于土壩、土石混合壩和堆石壩的抗沖能力小,除采用特殊措施外,一般不允許從壩身過水,所以多利用壩身以外的泄水建筑物如隧洞、明渠等或壩身范圍內的涵管來導流,施工時通常要求在一個枯水期內將壩身搶筑到攔洪高程以上,以免水流漫頂,發生事故;至于混凝土壩,特別是混凝土重力壩,由于抗沖能力較強,允許流速達到25m/s,故不但可以通過底孔泄流,還可以通過未完建的壩身過水,因此導流方案選擇較為靈活。
2.3 施工進度和施工方法
在選擇河流的導流方案時,應充分考慮到施工期間河流的綜合利用,如河流的通航、水電站的運轉、筏運、灌溉、供水或漁業等。對于通航的河流束窄斷面的最大流速一般不得超過2.0m/s不僅要求河流在束窄以后而且要求水深與船只吃水深度相適應但河寬仍能便于船只的通行大多采用分段圍堰法導流,在施工導流期間,要避免木材擁塞泄水建筑物或者堵塞束窄河床對于浮運木筏或散材的河流特殊情況需與當地航運部門協商研究確定。在施工中后期在滿足下游供水、灌溉用水和水電站運行的要求的同時水庫攔洪蓄水時為了保證漁業的要求以便魚群能回游還應修建臨時的過魚設施,在水利水電樞紐施工導流過程中,對施工進度起控制作用的關鍵性時段主要有:導流建筑物的按合同要求的竣工期限、河床水流的截斷時間、攔洪壩體的完工期限、臨時泄水建筑物的封堵時間以及水庫蓄水正式發電的時間期限等等。由于各項工程的施工方法和施工進度直接影響到各時段中導流任務的合理性和可能性,因此,在選擇導流方案時必須充分考慮到施工和進度和施工方法,三者緊密相連,密不可分。通常根據導流方案來安排控制性進度,并進而確定施工方法。
結束語
總之,對于水利水電工程而言,導流系統施工技術關系到工程建設是否能夠水利開展。因此在選擇導流方案時應使使導流建筑物既簡單易行主體工程盡可能及早發揮效益降低導流費用簡化導流程序綜合考慮以上各方面因素,使施工方案等技術措施適用可靠。
參考文獻
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【關鍵詞】水利水電 工程施工 設計發展
中圖分類號: TV212 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
施工設計內容的編制
施工設計的總說明主要包括:要施工方案、工程概況、施工組織機構、施工條件、主要節點工程說明、工程重點難點及應對方案、管理方針和管理目標等。工程概況要包括,工程項目的地理位置、交通運輸條件、水電站的主要技術參數、工程施工量、工程建設單位。
二、施工前期準備
施工前期準備要包括各個方面,其中主要有5 個方面:施工組織準備、施工資源準備、施工技術準備、施工現場準備以及其他工作準備。施工組織準備要確定施工隊伍、項目組織機構、項目規章制度;施工資源準備主要物資、設備、資金的準備以及人員設備的準備,并對人員和設備動員周期和施工材料的抵達進行布置;施工技術準備首先要對原始資料進行調查分析,然后熟悉圖紙并對圖紙進行審查、簽證、布置編制施工和進行技術交底等工作;施工現場準備主要做好征地拆遷,修建工地實驗室,做好測量工作,并對施工現場工作做好部署。
三、施工總體布置
施工總布置必須緊緊圍繞解決主體工程施工這一主題展開,重點解決交通運輸、施工工廠設施、安裝場地、物資儲運、料場規劃、生活區布置等問題。施工布置涉及大量的線路、場地和臨建工程量,其設計優化,不僅關系到工程施工能否順利進行,而且本身涉及大量的工程投資,在一定程度上,顯現出工程投資的地區效應。
四、施工方案
水利水電工程施工方案主要包括施工導流工程方案、土石方工程方案、混凝土工程方案、鋼結構工程方案、機電設備安裝方案和臨時工程方案等。
1、 施工導流工程
施工導流是以攔河壩閘為主體建筑物的水利水電工程開工前的準備工作, 施工總進度與導流設計關系密切, 導流方案是施工組織設計的基礎, 施工組織設計的優劣取決于導流方案的可行性。施工導流方案一般分為分期導流、隧洞導流、涵管導流等, 牽涉的主要工程有施工導流河、施工圍堰、圍堰的度汛防護工程。總之, 對于一個給定的以攔河建筑物為主體的水利工程, 確定其導流方案時應認真分析河流的水文資料, 把握歷年的流量水位變化規律, 分析有效工期的保證率, 從而選定經濟合理的施工時段和有效工期。
2、土石方工程
在水利水電工程施工中, 土石方工程項目占相當大的比重, 施工圍堰的填筑、施工導流河開挖、壩址開挖、建筑物的回填、水下方的清除, 尤其是土石壩的填筑, 對施工質量的要求是比較高的。土石方工程施工方案編制應在滿足施工強度要求和工期要求的基礎上, 并結合成本最優選定施工機械、施工方法、施工工藝, 特別要綜合考慮關鍵部位和自然條件以及特殊要求的工程項目的施工方法和工藝, 最后選定綜合平衡的施工方案。
(一)土石方開挖。標準為: 首先, 工種多且需要較長時間或難度大的施工區段應盡早開工。其次, 工種不多但處在項目關鍵線路上的區段, 必須提前施工。堤壩的穩定, 應選擇枯水時段加速開挖并回填。水利工程和土石方工程根據施工對象一般可分為基坑開挖、渠道開挖、河道疏浚。基坑開挖一般采用自上而下, 分層分期開挖的方法, 以避免施工干擾, 保證安全。開挖中應盡可能利用基坑廢土廢石來修筑堤壩, 圍堰、填筑施工場地, 或者加工骨料等。棄渣時要避免二次搬運, 重復裝卸。開挖至設計標準時, 需組織咨詢工程師現場鑒定驗收, 經認可合格后方可進行下道工序的施工。
(二)土石方填筑。大體積的回填壓實土方一般用于大中型水利工程的施工圍堰和土石堤壩, 在施工期不斷檢測, 以檢驗含水量和碾壓系數, 及時調整施工參數。壓實土方工程的施工方案主要根據技術要求、工期要求、現場地形、地貌及機械作業水平、當地的自然條件決定。壓實砂礫石時, 如果細料為黏土, 須注意含水量適合, 否則會成為橡皮土或壓不實, 如果細料是砂就不存在這個問題。
(三)鋼筋混凝土工程。鋼筋混凝土工程主要由鋼筋、模板和混凝土三個工程組成。鋼筋混凝土工程的施工方案如下: 鋼筋混凝土工程的主要內容包括砼施工方案的選定, 施工機械設備選型, 設備數量的確定, 混凝土拌和、運輸、澆筑系統的布置, 模板、鋼筋的制作安裝運輸等。
五、施工組織設計理論發展
1、系統工程理論
系統工程是當代正在發展和逐步完善的一門有關施工組織與管理的工程技術。它以系統為對象,用數學工具來描述系統的內部和內外關系及其變化規律,把要研究和管理的事與物用概率、統計、模擬等方法經分析、判斷、推理等程序建立成系統模型,并運用運籌學的最優化方法求解系統模型的最佳結果,得出各部分互相協調配合,技術上先進,經濟上合理,運行可靠,時間最省的系統。系統工程的基本方法是分析、評價、綜合,基本原則為整體性、最優性、有序性和動態性。系統工程理論在水利水電施工中常用的有線性規劃、動態規劃、網絡計劃技術。線性規劃是運籌學中最常用的方法,可用于研究施工布置,優選當地料場或比選各種設計方案;其目標函數為線性函數,約束條件由線性等式或線性不等式組成,用解析方程組求極限的方法求解。動態規劃用于編制進度計劃,可根據實際工程的不斷變化,對比實際進度與計劃進度,然后以當前完成情況為統計基礎,及時調整后續進度。常用的網絡計劃技術有關鍵線路法(CPM) 、計劃評審技術(PERT) ;現代網絡計劃技術有決策網絡(DN) 、搭接網絡(PN) 、圖示評審技術(GERT) 。采用網絡計劃技術安排工程施工進度,可更為科學地確定工期、施工強度,資源分配更趨平衡合理;還可用于現場管理和監督。施工總平面圖的現代規劃方法是運用系統工程及其運籌學理論,采用歸鄰法、疊合法選點,采用最小樹法、破圈法選線。
2、預測與決策理論
參照已有的各項記錄和資料,加以整理分析,應用一定的數學方法進行預測,已逐步應用于管理工作中,且日益成為編制施工組織設計的重要方法。常用的預測方法有短期趨勢預測法、控制圖表預測法、統計預測法。為適應施工組織日趨復雜化要求,必須從傳統的經驗決策向科學決策轉變,把領導藝術上升到領導科學,將科學的方法和人的能動作用與創造性有機地結合。進行科學決策必須具有兩個以上的可行方案、兩個以上的狀態和具有損益性。決策的分析過程有靜態型、動態型和博奕型。水利水電工程施工組織設計中多用靜態型,包括確定型、非確定型和風險型。風險型屬統計型決策,采用決策樹的形式分析計算,方便且直觀,應用也最多。
3、施工組織設計手段發展
計算機模擬為水利水電施工過程研究開創了新的手段,使水利水電工程施工參數分析和選擇,從憑施工經驗和類比分析發展到施工過程模擬試驗、施工參數數值分析、施工方案優化比較等科學領域。結合計算機輔助設計(CAD) 、計算機動畫、多媒體編程技術的應用,將圖形顯示和動畫顯示相互配合,模擬效果更加逼真,更具實用性和有效性。在施工組織設計中,主要運用系統工程的原理和方法,通過模型轉換和施工程序的模擬,在指定約束條件下優化,運用多目標決策系統,編制計算機應用程序,借助計算機對施工全過程進行模擬,摸索施工系統的運行特征與規律,找出每一方案的關鍵因素并進行方案優化,動態地預演施工全過程。已廣泛采用計算機編制施工網絡進度計劃,求解施工組織設計中的規劃問題(混凝土骨料場選擇、施工工廠設施合理配置和設備容量、挖填土石方平衡、場內外交通運輸線路規劃等) ,關鍵施工技術施工模擬(土石壩施工、混凝土壩門塔機及纜機澆筑、地下洞群施工等) 。
結論
通過對水利水電施工組織設計的編制, 可以全面考慮擬建工程的各種具體施工條件, 揚長避短地擬定合理的施工方案, 確定施工順序、施工方法、勞動組織和技術經濟的組織措施, 合理地統籌安排擬定施工進度計劃, 保證擬建工程如期交付使用。施工組織設計質量的好壞, 涉及到工程施工全過程組織指導和技術經濟的效果, 因此, 編制施工組織設計具有十分重要的意義。
【參考文獻】
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全球經濟化形勢的不斷融合與拓展推動了我國各項建設事業的快速發展,作為組成國家經濟發展的一項基礎性行業,水利工程事業的發展影響著我國其他產業的發展,同時對于人們的日常生活有著不可忽視的作用。隨著水利工程建設項目的不斷發展,導流施工技術逐漸被發展并運用,合理科學的使用此種技術不僅能有效的提升水利工程的質量同時又能保障水利工程施工的順利完成。文章之旨在通過對導流施工技術的特點以及在水利工程施工中的實際運用做出相關探討,以期能為水利工程事業的發展做出些許借鑒。
關鍵詞:
導流技術;水利工程;施工應用
隨著近年來科學技術的快速發展與應用,人們的生活水平與生活質量正在穩步的提升,在心現時代市場經濟發展的大環境下,我國的水利建設事業也取得了突飛猛進了的發展,水利工程建設事業的發展離不開水利工程施工技術的應用,水利工程施工技術中的導流施工技術在近年來得到了廣泛的應用,不僅加快了我國水利工程建設的發展速度,并且在很大程度上提升了水利工程項目建設的規模。
1、導流施工技術的具體內容與特點
1.1基本內容
在水利工程的的施工過程中,經常需要將水從施工的地方引流到下游的河流中,在這樣的情況下一般都需要采用導流施工技術對誰進行引導。這種方法的實施可以使建筑的施工環境保持干燥,由于施工進度的加快。導流技術的主要作用就是對水流進行引導和控制,概括來說,導流技術主要包括三個方面,分別是截流、基坑排水以及下閘蓄水三個過程。在實際的施工過程中,一定要與工程的實際情況相結合,科學的運用導流施工技術,從而保障工程的質量。
1.2導流施工技術的特點
在對工程進行設計之前首先要對工程壩體的位置進行考察,在考察的過程要對當地地形地貌、地理環境、施工的難易程度以及工程的規模進行綜合性的考察工作,從而選擇到合適的壩址;選擇壩址的關鍵在于制定出水電樞紐工程施工方案,在壩址確定以后,進行廠房的分布以前要先從導流明渠設置相關方案,從而更好的保障工程項目分布的合理性;在進行工程的施工以前要先對施工計劃進行編制,另外在導流施工技術的應用上,還要充分考慮到建筑的分布、河流下游的生態環境以及搬遷規劃等問題,最大程度的減少阻礙施工進度的因素。現代科技的發展不斷改進了水利工程施工的技術,材料也在不斷的更新,這些都為水利工程的發展提供了更多有利的幫助。
2、導流技術在水利工程施工中的應用
在目前階段,導流技術的施工方式的主要包括兩個方面,一種是全段圍堰法,另一種是分段圍堰法。在確定導流施工技術的方案時,首次要結合水利工程的實際情況,其次要考慮到布局是否優化合理、生態環境是否有遭到破壞、施工技術的運用是否便利等情況,避免施工期外部因素的干擾。全段圍堰法導流施工技術的施工環境通常是施工路段的河道不適合進行縱向圍堰的建設、水流較深且急且河床比較狹窄、基坑作業的面積較小的情況下,主要是采用全段圍堰將主河道進行一次性的攔截,為了引導被攔截的水流,一般在河道的兩側要設定有相應的泄水建筑物,通常用于難以采用分期導流的工程。明渠導流一般適用于河床沿岸的臺地較寬、導流流量比較大的情況,而且實際的施工過程中要有通航和排水的能力,一般在岸坡平緩以及具有寬廣灘地的平原河道上進行,在結構布置上要對導流軸線進行布置,一般選擇在臺地沿岸較寬的地方,另外還要對進出口位置進行確定,一般要與上下游水流對應,與河道主流的夾角要在30度以下。隧洞導流一般用于河谷較為狹窄、地形險峻、山體堅硬的山區河流。這種方法主要是通過與建筑物相結合,然后在基坑的上下游修建圍堰,讓水流通過隧洞外泄的方式進行導流,相比較來說,此種方法施工難度較大,多用在地質條件復雜的山區河段。再一個就是涵洞導流,這種導流方式是在下游修建擋水的圍堰,讓水流通過涵洞導向下游。涵洞導流具有施工的工作范圍較為廣泛、速度快捷且成本較低等特點,在設置涵洞時,要設置為直線的形狀,避免出現淤泥從而引發滲漏的情況出現,保障水流能夠順暢的經過涵洞。分段圍堰法導流方式主要是采用圍堰的方式將水中的建筑物以分期分段的方式進行維護,完成了不同階段的分期,也就完成了整個工程。這種導流方式主要是在河流流量大并且槽較寬、工期較長的工程上使用。
3、結語
為了更好的發展水利工程,首先要加大技術創新的投入,注重水利人才的培養,科技是第一生產力,而人才則是科技創新的根本,并且要進一步對管理體系進行建立與健全,確保水利工程的施工質量,在導流施工期間,對施工的每一個環節都要認真對待,保障水利工程后期工作的順利開展。
作者:吳飛芽 單位:臺州市立能建設有限公司
參考文獻:
[1]吳昌滿.導流施工技術在水利工程施工中的應用研究[J].建材與裝飾,2015(2):179-180.
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1.1施工導流概述通常在進行水利水電施工時,要采用引流的方式將活水繞過施工場地,改變河道復雜的施工環境,確保施工進度順利。所以,在進行大壩修建等水利工程施工時會采用施工導流的方法。在應用施工導流時,首先要按照基坑內部的工程量對導流流量進行設計。河道在枯水期進行截流之后,在主體建筑物搶修至攔洪高度之上時運用枯水期圍堰;反之,如果無法搶修至攔洪高度,對于土石壩結構,基坑禁止過水,未建成的壩體禁止溢流,此時施工導流時段將全年作為標準。施工導流工序分為三個階段:前期確定圍堰擋水流量,在河床實施截流時要保證水壩的高程;中期導流時要按照汛期河流深度和壩體高度增加庫存注水量,提高抗洪水平;后期施工導流使活水注入大壩達到設計高度。現代水利水電工程施工工藝復雜,在具體的施工過程中涉及繁雜的數據信息,必須對這些信息進行整合處理。工程技術人員加強對施工導流的研究和探索,運用現代化的技術手段,設計開發出信息化的施工導流系統,能夠直觀顯示出施工導流數據和模擬演示圖,從而保障了水利水電施工的安全穩定。
1.2選擇施工導流方案對施工導流方案進行合理選擇,要綜合考慮施工場地的地質地貌、水文狀況和自然地理環境。同時還要注意施工導流的施工成本、技術和進度。在進行施工導流前,要準確計算河流的水力情況,明確河流流速,科學設計結構尺寸,分析大壩的蓄水能力和水壓水位。具體的施工導流方案分為以下兩種:
1)分段圍堰法導流即利用圍堰把河床上的水利建筑物分割為若干段,分段分期完成水利工程。可以先河床左岸或右岸圍住,讓河水通過狹窄的河床流過,然后再進行完全截流,使全部河水流過大壩。一般情況下,這種方法適用于河流流量較大、河床較寬的狀態,工期較長。我國的葛洲壩、丹江口水電站使用了這種施工導流方法。
2)全段圍堰法導流即圍堰一次性截斷主河道,同時水流被疏導至兩側的泄水建筑,建筑物不同,所以下瀉選擇單次導流方式,然后對河道進行劃分,分別進行明渠、隧道、涵洞施工導流。通常,這種方法適用于河流流量較大,河槽較深的狀況,按照河槽兩旁臺地大小,進行一次攔截,明渠導流。在實際的導流施工中,要根據不同汛期河流的泄水情況,制定合理的導流方案,進行施工導流規劃,合理安排工期,如果遇到復雜的水利水電工程,可以建立建筑模型為施工方案提供參考和借鑒。
2圍堰技術在水利水電施工中的具體應用
2.1圍堰技術概述圍堰即水利水電工程在進行施工導流時建筑的地面臨時擋水結構。圍堰只有在施工導流時使用,導流期過后便可拆除,其修建目的就是保護基坑,確保水利水電工程的施工現場干燥。但是在修筑圍堰時會占據一定的河床面積,縮小了河道的過水面積,使流速增快、流量增大,水流會對圍堰產生較大沖擊,所以在施工時要重視圍堰技術的應用,確保圍堰結構的穩定性、抗沖擊性能和防滲性能。
2.2選擇圍堰技術方案在水利水電施工中應用圍堰技術,首先要進行實地勘察,根據場地具體情況確定圍堰占地面積。圍堰橫斷面的影響因素包括導流通道和大壩樞紐,根據施工要求,保證施工的安全性和穩定性。進行實際施工時,要考慮圍堰的抗震性能。具體的圍堰技術方案包括以下幾種。
2.2.1過水土石圍堰如果選擇的導流方案淹沒基坑,必須確保堰體過水安全,過水時要有效防止水流對堰體的沖擊或者水流滲透引發堰頂與下游邊坡的同時深層滑動。應用較多的過水土石圍堰主要是以下兩種:第一,加筋過水圍堰:在圍堰下游的大壩坡面上敷設鋼筋網格,避免坡面上的石塊被水流沖走,在下游堰體內橫向埋入主錨筋,防止堰頂與下游坡面一同滑動;第二,混凝土板圍堰:在下游大壩坡面覆蓋預制或現澆的砼面板,混凝土制成的護面具有良好的防水性,但是要注意面板接縫處防水措施。
2.2.2不過水土石圍堰該圍堰的結構與土石大壩相似,可以就地取材,充分利用當地的土石材料,節省了工程造價,而且拆除簡便,所以應用最為廣泛。但是這種圍堰技術施工的工程量巨大,沉陷量也較大,通常不允許水過堰頂,如果遇到汛期則要加強防護。
2.2.3混凝土圍堰用混凝土建筑的圍堰具有良好的防滲和抗沖擊性能,擋水水頭高,工程量小,便于與混凝土構筑物連接,允許水過堰頂,一般水利水電工程建筑拱形的橫向圍堰。
2.2.4鋼板樁格型圍堰由聯弧段和主格體組成,使用鎖口相連,格體內填充透水效果良好的材料,例如石渣、砂卵石。其施工工序是先定位,然后設置模架支柱,在模架就位之后,安插并打設鋼板樁,隨后填充料碴,將模架和支柱取出,一直填充材料至施工要求。圍堰平面布置與防沖擊措施:在對圍堰進行平面布置時,主體工程輪廓與基坑的水平向坡趾距離大于20m~30m,與垂直向坡趾的距離不超過2.0m。主體工程輪廓決定上下游圍堰的平面布局,主體建筑物與基坑坡趾距離要大于20m~30m。以某縣境內的水電站一期工程為例,工程規模為中型,等級是三級,其大壩高達35.5m,裝機容量是5×36MW,其主體工程建筑物等級為3,次要建筑物等級為4,臨時建筑物等級為5,覆蓋河床的沖沖擊層厚度為6m~23m,左側位于灘地,厚度為8m~25m。
3結論
篇9
1.1施工方案
施工方案對于施工導流有著基礎性的影響。這首先體現在了不同的工程措施和如何選擇賓清剛設計導流方案都會對于具體的導流工作產生非常大的影響。并且往往還會關系到整個水利工程的安全、質量、工期和造價。因此這意味著工程工作人員應當在施工方案的選擇與設計之初就給出周密的方案,并且還應當注重將其量化到具體的數據上面與此同時給出明確的指示。除此之外,施工方案帶來的影響還體現在了由于施工導流一般要修建圍堰為了節約成本,這使得施工導流一般會選擇在枯水期,在這一季節中水流量比較少并且施工所需材料也比較少,因此如何在這一條件下進行施工方案的選擇,就會在很大程度上影響到后來的具體導流工作。
1.2地質因素
地質因素對于導流工作有著非常重要的影響。眾所周知水利水電工程施工中導流因素往往包括了周邊環境和地形因素,這些地質方面的因素都會影響大壩施工中如何選擇導流方式。除此之外,地質因素還體現在其會對于導流的流量大小及流量特征、河流的地形、地貌特征等方面有著非常重要的英雄。另外,地質因素的重要性還體現在由于圍堰的修建要根據當地的地形、地貌、地質情況、洪澇數據、降雨情況和天氣溫度等自然環境,因地而選,由于工程一旦選定進行了施工,就無法修真,工程具有不可重復性。舉例來說,在峽谷處的水利水電工程,其前期的導流工作可用隧洞,但是在其完建期的導流工作往往就會利用布置在壩體不同高程上的泄水孔。
1.3水文因素
水文因素對于導流的影響是顯而易見的。通常來說導流中的水文環境因素一般包括了河流的水文特性和水質、河流深淺等內容,這些內容對于導流方式有著直接的影響,并且在這一過程中工作人員還應當意識到每種導流方式都有適用的范疇。對于水文中的水流大小、流量特征、回旋流量、河流中的混合液成分、含泥沙情況等,都需要考慮舉例來說當夏季多雨季節來臨,冰雪融化形成河流,匯聚成洪峰,當洪水遇到狹窄的流域時往往就會淹沒基坑。
1.4材料因素
材料因素主要是對于各種導流方式的選擇產生較大的影響,因此這意味著工作人員應當根據當地的地形、地質條件來選擇和實施導流工作。舉例來說,對于有大壩類型及布置方面的河流,工作人員應當注重根據實際情況來選擇。混凝土壩大壩一般選擇分期導流的方式,然而分期導流的方式就不適合土壩了,因為土壩如果分段修建,肯定會出現壩體被沖毀的現象,且壩體往往不可以過水并且對于土壩就采用一次攔斷的方法。
2水利水電施工導流要點
水利水電施工導流包括了諸多要點,這主要體現在合理確定方案、細化導流細節、優化施工內容、提升施工質量等內容。以下從幾個方面出發,對水利水電施工導流要點進行了分析。
2.1合理確定
方案合理確定方案是水利水電施工導流的基礎和前提。在合理確定方案的過程中工作人員應當注重首先擬定基本方案然后在這一之后分析經濟技術指標,并且對于方案進行比較與選擇,從而能夠更好地確定方案。除此之外,在合理確定方案的過程中工作人員應當確保擬定施工導流方案不能不做多手準備,一般擬定幾套方案來提供選擇,從而能夠在此基礎上促進水利水電施工導流水平的有效提升。
2.2細化導流細節
細化導流細節對于水利水電施工導流的重要性是不言而喻的。在細化導流細節的過程中當工作人員進行了前面的分析后應當注重排除明顯設計不合理之處,然后再設計相關的方案,并且在最后根據實際情況選擇一種方案。除此之外,在細化導流細節的過程中工作人員應當在導流的大方案或方式基本選定后來將選定的方案進行進一步的細化。另外,在細化導流細節的過程中工作人員應當注重考慮到導流工程費用及其經濟性和施工強度的合理性;勞動力、設備、施工負荷的均衡性;施工工期,特別是截流、安裝、蓄水、發電或其他受益時間的保證性,最終能夠在此基礎上促進水利水電施工導流效率的持續提升。
2.3優化施工內容
優化施工內容是水利水電施工導流的核心內容之一。在優化施工內容的過程中工作人員應當注重從水力、工程量的計算與費用的計算、擬定施工進度,并且在這一過程中堅持細化施工強度和內容量化。除此之外,在優化施工內容的過程中工作人員應當注重制定可行的方案并且同時進行效果的預測分析,在這一過程中工作人員并不能夠憑借主觀的臆想而下結論,而要應當根據科學的數據與此同時進行合理的分析與設計,從而能夠推算出結果是否滿足設計的初衷,并且可以在此基礎上促進水利水電施工導流可靠性的不斷進步。
2.4提升施工質量提升
施工質量是水利水電施工導流的重中之重。在提升施工質量的過程中施工單位應當注重將每道工序分解落實到人,并且在自檢合格后才能申請監理工程師終檢。除此之外,在提升施工質量的顧聰中施工單位還應當注重嚴格執行上道工序未驗收合格并且下道工序不能施工的制度。舉例來說,在提升施工質量的過程中施工單位應當注重對于混凝土拌和站、混凝土澆筑過程等關鍵部位和關鍵工序實行質檢人員全過程監控,定人定崗,實現全方位質量控制。另外,在提升施工質量的過程中施工單位應當注重實行全方位質量控制體系,從而能夠有效地保證了導流施工質量,最終能夠在此基礎上促進水利水電施工導流精確性的日益進步。
3結束語
篇10
關鍵詞:施工導流;水利工程;隧道
在經濟社會快速發展的背景下,我國水利工程建設事業快速發展,水利工程施工水平也獲得了不斷提升。當前水利工程施工形勢日益復雜,為了能夠真正適應這種形勢,在今后工作中就需要用到施工導流技術。
一、施工導流的概念
從實際內容來看,施工導流實際上就是要在水利工程施工期間為保證流水能夠順利繞過施工地區流下下游而采取的引導技術。導流施工技術已經成為當前水利工程的重要組成部分,在具體施工過程中需要做好截流、基坑排水以及下閘蓄水等子工程。施工導流施工技術非常專業且重要,為了保證工程的順利進行就必須要采取有效措施來提升其施工水平。
二、施工導流影響因素
施工導流技術在水利工程施工中的應用會涉及到多方面的因素,這些因素如果得不到有效控制的話就會對整個工程造成影響,因此對于這些影響因素就需要進行充分考察。
(一)地形、地質條件。地形地質對導流施工是有很大影響的。導流施工是否能夠順利進行很大程度上取決于地形地質選擇是否合理。在選擇地形地質的時候重點要考察河流能否實現有效泄流。通常情況下對于寬闊河床主要是采用分期導流的方式來泄流,對于狹窄河谷則是采用隧道導流的方式。當河床存在天然石島或者沙洲的時候,此時主要采用分段圍堰法來進行施工。具體施工應該根據實際情況來選擇。
(二)水文條件。在實際工作中對于水文條件也應該充分考察,有些情況下水文條件也會對施工方案的選擇產生直接影響。這里的水文條件主要指的是河流流量大小、水位變幅、汛期洪水、枯水期以及全年流量等。在實際施工過程中必須要根據項目地水文條件的實際情況來選擇施工技術。
三、導流施工技術的應用
當前導流施工技術已經被廣泛應用于水利工程當中,具體應用主要是表現在以下幾個方面:
(一)明渠導流。明渠導流在水利工程施工中是最容易出現的一種現象,明渠導流實際上就是要在基坑上下游修筑圍堰,通過這樣一種方式來保證水流能夠經過渠道下泄。從以往經驗來看明渠導流主要適用于那些岸坡平緩和寬廣灘地的平原河道。在實際施工過程中對于導流線的布置通常是要選擇在較寬臺地沿岸、對于明渠軸線而言也必須要達到上下游圍堰外的坡腳。在確定水平距離的時候需要充分考慮到防沖要求,按照規格水平距離保持在50-100m。與此同時明渠進出口還需要同上下游水流相對應,同河道主流夾角是必須要小于30度的。
(二)圍堰施工。圍堰施工是水利工程施工中常用的一種施工方法,圍堰施工本身又可以分為全段圍堰施工和分段圍堰施工這兩種形式。全段圍堰施工就是要在河流上來對圍堰進行建設,此時是要把河道截留,這樣水流就會被引向其他灌水建筑物中來作為分流。在實際施工工程中這種圍堰方法的施工必須要對泄水建筑物的具體情況進行詳細考察,對于導流方向也必須要根據水量來決定。從全段圍堰來看其本身有可以分為明渠導流和隧洞導流這兩種方法。實際施工過程中如果發現隨量較大此時就不能夠只靠攔截,此時就要在攔截之后再利用明渠方式來二次分流。分段圍堰實際上就是利用圍堰來對水流進行多段劃分,當各段分期完成之后,此時整個工程的操作也就結束了。
(三)隧道導流。在工作中也經常會遇到河谷狹窄、山體堅硬的地區,對于這些地區的導流施工主要采用的是隧道導流的方式。在實際應用過程中主要是應用在水閘或者是中小型土石壩施工工程當中。為了滿足需要,在實際工作中有時甚至會應用到涵洞導流的方法,靈活方便、工作面廣、造價低廉、速度快捷是涵洞導流的典型特征。為了能夠保證水流進出口快,能夠順利通過涵洞就需要把涵洞設置成直線狀,通過采用這種方式也可以避免引發滲漏。這對于提升整個施工質量是有重要意義的。
四、導流施工技術的創新
在今后施工形勢日益復雜的背景下,必須要加強對導流施工技術的創新才能夠真正滿足需要。從導流施工的創新來看主要是包含以下幾個方面:
(一)對施工技術進行創新。在時代不斷發展的背景下,對于導流施工技術也應該事先不斷創新。當前只有不斷創新施工導流技術才能夠滿足實際需要。當前我國水利工程建設規模迅速擴大,施工技術也在不斷增強。為了能夠適應人們日益增長的需求,在今后工作中就必須要加強水利工程導流施工技術的創新,要充分借鑒國外先進技術經驗,在此基礎上實現科學有效地創新。
(二)健全管理體系。為了能夠適應新形勢,在今后還必須要進一步健全管理體系。管理體系的健全不僅有助于縮短水利工程施工工期,同時還能夠進一步提升施工單位經濟效益,從而達到全面提升水利工程施工質量的目的。在人們實際施工中可以看出多數問題的出現是由于施工內部管理體制不健全造成的,尤其是質量監控體系的不健全將會產生非常嚴重的問題,因此就必須要采取有效措施來健全管理體系。
(三)培養人才,掌握知識人才素質制約了社會的發展,同樣人才也影響了水利工程的整體建設水平,應該加強水利人才的培養。在水利工程行業,缺少高新技術人才,對導流施工技術停留在原先層面。因此,要注重人才的培養,調動技術骨干人才的積極性,發揮主觀能動性,帶領員工學習導流施工技術這些信件工程施工經驗,推動水利技術的創新。導流施工在水利工程中的應用是具有非常重要的意義的,在今后工作中對于導流施工技術應該不斷加強研究才能夠滿足日益復雜的需要。對于明渠、圍堰以及渠道施工等應該引起重視,要結合實際情況來選擇合理方式。
作者:肖萍 單位:湖南省隆回縣水務局河道管理站
參考文獻:
[1]洪玲.動態模擬施工導流在水利水電工程中的應用[J].中國新技術新產品,2012,(04).