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摘要:隨著人們對水利工程功能和質量方面要求的提高,技術創新顯得非常重要,傳統技術相對陳舊,已無法滿足新要求,需對其加以完善,或研究新的技術。本文從地基處理、混凝土施工兩大方面切入,介紹了幾種新的軟土地基處理技術,然后分析了混凝土的新類型及其施工程序。
水利工程具有航運、防洪、灌溉等多項功能,利國利民,但受各方面因素影響,施工過程中經常會出現一些問題,影響到最終施工水平。比如材料不合格、工藝落后,很容易托延施工進度,甚至降低工程質量,阻礙其功能的發揮。隨著科技發展,以及水利工程研究增多,相繼涌現了許多新技術、新材料,對提高施工效率、保障施工安全大有裨益。加以合理應用,有利于我國水利事業的發展,值得借鑒推廣。
1地基處理新技術
1.1軟土地基處理
作為承載建筑物的基礎,地基在水利工程中的作用不言而喻,如果地基質量不合格,很可能會引起滲漏、坍塌沉陷,威脅到建筑物的安全。比如軟土地基,土質含水率大,承載力弱,工程開始前需進行加固處理。常用的方法有強夯法、排水固結法等,前者是用重錘從一定高度下落夯擊土層使得地基固結,后者是借助外在壓力將土壤中的水分排出,從而起到加固作用。另外還有石灰樁法、換填墊層法等,這些技術的應用條件有限,整體效率相對較低,尤其是施工時間較短時,很可能會延誤工期,若急于求成,又可能會破壞質量。施工現場大重型機械作業頻繁,尤其是臨海地區,表層土含水率高,需進行預處理,多呈現出大片稀泥的情況。傳統方法要么等其自然蒸發固化,要么使用化工類格柵,顯然都不合理,前者會拖延工期,后者不符合環保的時代主題。在此方面,我國可從國外借鑒經驗,使用青竹、毛竹格柵代替化工類格柵,一方面剛度、柔韌度有保證,另一方面非常環保,配合土工布使用,可提高地基處理效果。
1.2堤防加固技術
防滲漏是水利工程建設管理的重點,比如現場施工層面屬于強透水層,若不予以處理,極易造成大量水資源浪費。此時就要將現場的石塊等挖出運走,然后填充混凝土,形成截水墻,以防水資源流失。此外還有很多常用技術,如深層攪拌樁、振孔切槽高噴、高壓噴射灌漿、垂直鋪塑等。深層攪拌樁適用于黏土、淤泥質土地基,以水泥為固化劑,將其深入土層和地基土混合。高壓噴射灌漿應用較廣,先按照一定的深度進行鉆孔,然后利用高壓泵上的噴嘴朝土體噴射泥漿,使得土體和泥漿混合,形成固結體,具有良好的防滲性。垂直鋪塑則是先挖溝槽,使用泥漿固化溝槽四壁,底部鋪設一層土工膜,之后回填,形成一道防滲帷幕。
2混凝土施工技術
2.1混凝土的類型
混凝土在現代水利工程中不可或缺,隨著對施工質量要求的提升,混凝土的質量也在不斷提高,而且從普通混凝土到高性能混凝土,相繼涌現出了很多種類。變態混凝土的水泥灰漿含量較少,水泥耗材少,強度高,造價低廉,綠色環保,且施工方便,可縮短工期,另外縮縫也少于普通混凝土,所以在水利水電工程中應用較多。這種混凝土的制備,需使用振動壓路機進行振動碾壓,然后在成型混合物中摻加適當比例的水泥灰漿,一般只有5%左右。最后用振搗器振動搗實,確保其密度符合施工要求。須注意的是,實際施工中,往往會有些部位機器碾壓不到。為保證密實度,需對這些部位進行混凝土澆筑,但混凝土質量與碾壓過的地方存在差異。隨著研究的增多,現在已經制造出一種介于常態混凝土和碾壓混凝土之間的混凝土類型,就是變態混凝土。水利工程在蓄水防洪方面的作用十分突出,為了能夠承受巨大的壓力,工程的承重能力顯得極為關鍵。大體積混凝土指的是最小幾何尺寸不低于1m的大體量混凝土,結構厚實,承重能力強,能滿足水利施工的要求。不過,因為其尺寸較大,水泥水化熱釋放集中,很可能會引起溫度變形、溫度裂縫,所以必須控制好溫度。具體應用時,對技術要求較高,需安排專業人員操作。
2.2混凝土的施工
一般會分為六道程序,如下:(1)選擇原材料。水泥最為重要,盡量選擇水化熱低的產品,如低熱硅酸鹽水泥。而且,水泥的凝結強度和持續時間都要保持高水準。砂石是作為骨料用,含泥量盡可能低,因為含泥量太高,會削弱其粘合性。外加劑也不可缺少,往往能改善混凝土的性能,比如減水劑、早強劑、膨脹劑等,但必須根據工程實際需求合理選擇、正確使用,否則一旦不適應,極易破壞質量;(2)設計配合比。配合比指的是各種原材料投放的比例,水利工程需要綜合混凝土的強度、防滲性、延展性、穩定性等性能考慮,所以配合比的設計非常關鍵。不同的工程并沒有完全統一的標準,可根據實際情況進行適當調整;(3)混凝土攪拌。配合比確定后,按照相關比例,將原材料依次投入到攪拌機,控制好攪拌速度、時間。速度不一樣會影響均勻性,時間則關系到成品質量。為降低風險,正式攪拌之前可進行測試,對樣品質量進行鑒定后再大批量制造;(4)運輸。這一程序可有可無,根據具體情況而定,因為有些工程的混凝土制造就在現場,所以無需運輸。但一般的混凝土制造,都是在攪拌廠進行,結束后將其運至施工現場。運輸車必須具備防風、防雨、防曬等特性,以免混凝土在運輸途中變質。且要保持不斷轉動,以免混凝土凝結;(5)澆筑振搗。嚴格控制澆筑的時間、方式,振搗是為了保證其密實度,防止出現裂縫。振搗工作在澆筑結束后,保持均勻,振搗棒的長度應符合工程要求;(6)養護。澆筑振搗之后,還需加強養護。為防止水分過快的蒸發而引發裂縫出現,可使用遮陰網、草席等覆蓋在混凝土上。及時對混凝土表面灑水,保持一定的濕潤度,直至凝結達到硬度要求。
3結束語
水利工程可以造福人類,隨著社會的進步和發展,對其施工工藝和工程質量提出了更高要求,所以必須加大技術研究力度,不斷更新材料和工藝。地基加固、大壩防滲、混凝土施工是水利工程的重難點,應樹立創新意識,將新技術應用到施工中,推動我國水利事業取得新突破。
參考文獻
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作者:王力 單位:陜西建工機械施工集團有限公司