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水利水电工程施工质量控制探究

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发表于 2014-6-29 20:26:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
0 引言
水利水电工程质量控制与人们的生活息息相关,更重要的是,对国家和人民生命财产安全产生巨大影响。作为我国一项重要的基础设施建设— — 水利工程.与国家经济的发展息息相关.并影响着未来我国经济发展策略的制定,因此水利工程的质量越来越受到人们的关注。
1 工程概况
某一水利水电工程蓄水防渗施工设计采取施打O.3m厚高压摆喷防渗墙进行堤堰防渗。工程长江侧围堰长387.37m,摆喷桩长24.OOm (顶高程7.OOm, 底高程一17.OOm), 加固体积2789.06m3;水库侧围堰长185.07m,摆喷桩长21.1Om(顶高程4.1Om,底高程一17.OOm),加固体积1171.49m3;平台防渗墙长136.87m,摆喷桩长24.OOm(顶高程4.1Om,底高程一17.OOm),加固体积985.45ms;施工围堰及施工平台高压摆喷防渗墙总加固体积4946m 。
2 高压摆喷桩
高压摆喷工艺始于2O世纪70年代。现已列入我国现行的地基和基础工程施工验收规范。所谓高压喷射注浆,就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后,以高压设备使浆液或水成为一定压力的高压流从喷嘴中喷射出来.冲击破坏土体结构,土粒便从土体剥落下来。-4,部分细小的土粒随着浆液冒出水面,其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下,与浆液搅拌混合,并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列。浆液凝固后,便在土中形成一个固结体。固结体的形状和喷射流移动方向有关.一般分为旋转喷射和摆动喷射(摆喷)两种形式。本工程采用摆喷,摆喷时,喷嘴一面喷射一面摆动和提升,用于加固土体。本工程采用三重管双高压摆动喷射注浆。
工艺原理:三重管双高压摆动喷射注浆分别输送气、水和浆种介质到三重注浆管, 以高压泵等高压发生装置产生的30MPa左右的高喷射流切割土体,再以高压泵等高压装置产生的大于25MPa的浆压再一次切割土体.并供一股O.8MPa左右的圆筒状气流,进行高压水、水泥浆喷射和气流同轴喷射冲切土体,形成较大的混合体,钻杆及喷嘴作摆动和提升运动,最后便在土中凝固为直径较大的扇形状水泥土固结体。
3 高压摆喷桩施工工艺
3.1 场地清理及平整
高压摆喷桩施工前,必须先进行场地平整,清除施工场地内地上垃圾及地下障碍物。以确保高压摆喷桩机能正常移位及施工。
3.2 测量放线
由现场测量员根据设计图纸和测量控制点放出桩位.并做好永久或临时标志,桩位平面偏差不大于2cm。放样完成后做好测量技术复核单,提请监理进行复核验收签证,确认无误后进行施工。本次施工高压摆喷桩桩距为1600mm,桩体搭接300mm,呈一字形布置。放样时,定好每排桩的起始点,中间用定位线标记,每个标记中心即为桩中心,间距为1600mm,以保证每根摆喷桩准确定位。
3.3 开挖沟槽
每排桩开始前,采用0.4m3挖机开挖沟槽,并清除地下障碍物,沟槽尺寸如图1,开挖沟槽余土应及时处理,以保证高压摆喷桩正常施工,并达到文明工地要求。

3.4 定位线与高压摆喷桩孔位定位
平行围堰方向确定定位线,应注意长江侧堤与库内侧堤的设计位置。每隔10~20m设一个定位点,定位点及线必须放置固定好。在定位线上按摆喷桩间距进行标记,水平方向摆喷桩的间距为1200mm.在平行定位线上划分标记进行定位。
3.5 桩机就位
桩机移位由机长指挥,移动前必须仔细观察现场情况,移位要做到平稳、安全。桩机定位后.由测量员负责对定位线及桩位进行复核,确保高压摆喷桩平面定位偏差值应不大于2cm。
3.6 桩机垂直度校正
桩机就位后.根据高压摆喷桩桩机自身的水平装置调整机身的水平度及垂直度。
3I7 桩长控制标记
由于本次施工高压摆喷桩桩长与孔深不一致,因此施工前必须在钻杆上做好深度标记,以控制高压摆喷桩桩长不小于设计桩长,当桩长变化时擦去旧标记,要做好新标记。
3.8水泥浆液拌制
本工程水泥浆液拌制采用电子秤量控制水泥重量与水的重量,机械拌浆,施工前搭设水泥浆液制作平台,每个平台附近放置1只水泥罐(每只存储量约为35~55T)。在高压摆喷桩开始施工前对拌浆工人进行交底工作,计算好每桶浆液的用水量.并在浆桶上做好标记;计算好每桶浆液的水泥用量后,用电子秤量水泥重量与水的重量。本次高压摆喷桩施工采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比为1.0,注浆量以每根桩的土体加固量来换算。设计要求,在土体加固后,28d抗压强度/>2.0MPa。
3.9 高压摆喷桩钻杆下沉
按常规高压摆喷桩施工程序.在钻杆下沉过程中不需要开启高压水或高压浆,但本次施工高压摆喷桩桩距较大,加之加固深度较长。故计划在本次高压摆喷桩钻杆下沉过程中,开启约10MPa压力的高压水,以使在钻杆下沉过程中即形成一定桩径.从而确保最终喷浆桩径达到设计要求;同时,下沉过程中开启适量压力的高压水也有利于钻杆顺利下沉。
3.10 钻杆提升、喷浆
当钻头下沉到设计桩底标高后,定好摆喷、喷嘴的方向(喷嘴方向与围堰中心线一致),安放好限位器使旋转运动变为摆动。开启高压水泵、高压浆泵和空压机,按照规定参数进行原位喷射,当浆液返出孔口,情况正常后开始向上提升摆动提喷。钻杆的提升速度控制在20cm/min,钻杆的摆动速度控制为8-12次/min.摆角30o。当钻头已摆转提喷至距设计桩顶标高1.0m时放慢提升速度,到达桩顶后,静喷30s。
喷嘴灌浆结束后,取出喷射器具,在孔口利用回浆或水泥浆及时回灌,直至孔口浆面不再下沉,用清水冲洗机具及喷杆喷头。以免管路堵塞。
3.11清除残渣余土
由于水泥浆液的定量注入搅拌,将有一部分土转为泥浆被置换出沟槽内.采用浆泵或挖机将沟槽内的泥浆清理出沟槽,集中堆放.保持沟槽沿边的整洁,确保桩体的硬化成型和下道工序的继续,被清理的泥土将在18h之后开始硬化。
4 高压摆喷桩施工质量保证措施
4.1高压摆喷桩施工质量措施
孔位放样误差小于2cm,钻孔深度误差小于lOcm。严格控制浆液配比,做到挂牌施工,并配有专职人员负责管理浆液配置。严格依据设计参数要求控制钻杆提升及旋转速度,提升速度控制在15~20cm/min,钻杆旋转速度控制在4~8cm/min。
施工前对高压摆喷桩机及高压泵等设备进行维护保养.尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。设备由专人负责操作.上岗前必须检查设备的性能,确保设备运转正常。高压摆喷桩机就位后,应依据桩机自身的调平装置进行调平,以保证高压摆喷桩的垂直度。
高压摆喷桩施工过程中,严禁发生定位线移位,一旦发现挖土机在清除沟槽土时碰撞定位线使其跑位,立即重新放线,以免造成相邻桩无法连接。场地布置综合考虑各方面因素,避免设备多次搬迁、移位,减少相邻桩施工的间隔时间,尽量保证施工的连续性。
施工过程中. 因故停顿时,再次施工时应在原位置下沉30cm后开始摆喷,保证桩身的完整。摆喷桩施工时,采取摆喷桩之间不问隔作业,可以弥补相邻桩径之不足,并与邻桩很好的连成一体,以更好的达到加固的效果。严禁使用过期水泥、受潮水泥,对每批水泥进行复试合格后方可使用。水泥过4900孔/c 筛的全量不大于5%。出现地下障碍物过多地段应采取加密桩距并增加水泥掺人量。
4.2确保桩身强度和均匀性措施
严格控制注浆压力,并用比重仪随时检查水泥浆的比重。土体应充分搅拌,严格控制钻孔提升及摆动速度。使原状土充分破碎,有利于水泥浆与土均匀拌和。浆液不能发生离析,水泥浆液应严格按预定配合比制作,为防止灰浆离析,浆桶内水泥浆必须搅拌。压浆阶段输浆管道不能堵塞,不允许发生断浆现象,全桩须注浆均匀,不得发生土浆夹心层。发生管道堵塞,应立即停泵处理。待处理结束后立即将钻具下沉O.5m 后方能继续注浆,等10~20s恢复向上提喷,以防断桩发生。
4.3 计量保证措施
对到期的计量器具,必须送有关部门重新测定后方可使用,对损坏的计量器具,能修复的,修复后需测定后方可使用,不能修复的则做报废处理。建立计量器具台账,做到有账可查,保证计量器具在有效期内使用,杜绝使用损坏或超过有效期的计量器具。
使用量具时,要先用干净棉纱擦去表面油污,按量具使用要求操作,用毕擦净量具,上防锈剂,妥善放人盒内。凡使用仪器仪表者,必须先仔细阅读该产品说明书,掌握仪器仪表结构、性能和操作程序,严格按规程操作。仪器仪表在运行中,操作者不得擅自离开工作岗位.如遇到阴雨天气,应停止使用,如非得使用时,定要做好防范措施,使用后不得立即放入箱内,应置放室内空气流通处,放置数小时,轻轻用干净纱布擦拭表面水汽,方可人箱,否则会引起仪器光学镜头发霉,箱内干燥剂必须经常更换,以保护仪器仪表干燥,从而保证仪器仪表的精度准确。
5 结束语
随着水利水电工程建设与施工的不断增多.工程施工质量面临着新的挑战与机遇。因此,这就需要相关技术人员必须努力探讨水利工程施工质量控制方法,建立科学的发展模式.并为提高我国今后水利工程施工质量提供可靠保障。

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