刘晓伟
(中国水利水电第四工程局有限公司第三分局,云南 昆明 650000)
近年来,随着我国社会经济的不断发展,基础建设项目的重要性越来越明显,而水利水电工程作为现代社会至关重要的工程项目,对于经济的高速发展会产生极大的推动和制约作用。水利水电工程不仅关乎到农田灌溉、抗洪减灾等作用,而且还能够为经济发展提供一定的电能支持,由此可见水利水电工程的重要性。而基础处理施工的质量又直接影响到水利水电工程的整体质量,所以水利水电工程施工过程中必须要重视基础处理方面的工作,把握好基础处理施工要点。通过质量控制、施工管控等方式不断提升基础处理工程质量,确保水利水电工程的施工效果。
水利水电工程施工质量控制直接关系到人民生命财产安全,从技术的角度来讲,基础处理施工技术不断更新,这就要求施工人员要及时掌握新的施工技术,通过新技术和新材料的使用不断提高施工质量。由于水利水电工程通常都是规模较大的工程项目,对于施工要求非常严格,再加上施工范围比较广、环境比较复杂,所以基础处理施工必须要结合施工现场实际情况,制定科学的施工方案。具体来讲,在施工过程中要注意以下几个方面。
第一,基础处理施工之前要根据工程规模、建设要求合理设计施工图纸,而施工图纸的设计和规划必须建立在全面调研的基础上,对施工现场地质、土壤、水质等情况进行全面调查测量,给施工方详细的施工现场地形、地质等情况,并且还需要对施工流程和实际进程进行全面检查,严格依据施工报告设计施工图纸,而施工方则根据设计人员提供的施工图纸,结合现场情况及时进行修改和调整。
第二,水利水电工程通常施工工期较短,并且为了方便施工,基本上都是在枯水期施工,所以工期要求相对紧迫,在施工过程中要结合可能存在的不利因素科学选择生产工艺、施工方案和机械设备。
第三,水利水电工程涉及面广,尤其是在施工过程中有很多隐蔽性工程,这些工程在验收的时候很难被发现,例如,石方开挖、土方开挖,在设计的时候会忽视这些方面,无形中增加工程成本。因为隐蔽性工程只有在施工过程中才能够被发现,并且施工难度较大,甚至会影响整个工程的正常开展,例如,土方开挖,如果因为设计的时候没有考虑在内就忽略这个环节,自然无法进行下一流程的施工。所以必须要重视隐蔽工程处理,加强工程监管,及时解决隐蔽性工程问题,避免后期施工造成不良影响。
施工现场地质条件对任何工程施工都会产生较大影响,现场土壤土质、地质结构、水文等要素都会直接影响到基础处理施工技术的选择。例如,地质结构中可能存在断层、裂缝的情况,对施工现场地质环境基础承载力会产生较大的影响。例如,岩石结构强度受影响被削弱,可能会产生基础变形情况,在工程基础处理施工过程中很容易导致沉降、位移等问题,严重影响工程施工质量。再如,土壤构成不够稳定,土质疏松,在长期性振动荷载等外在作用的影响下很容易出现液化现象,进而导致明显的基础沉降现象,严重影响水利工程结构稳定性。
基础工程渗漏问题会间接影响水利水电工程后期建设,例如在使用过程中涉及到混凝土施工作业,如果出现混凝土材料使用不当、水灰比不合理等问题,势必会增大混凝土基础间隙,进而导致基础渗漏,严重的还会引发重大安全事故。另外,设计人员在前期工程勘察的时候忽略地下水影响导致地下水渗漏问题,再如施工设计、方法选择不当,导致工程荷载不达标,在水压的高强度作用下产生渗漏问题。
气候变化和自然灾害会对水利水电工程基础处理产生较大的影响,而这些影响是不可控的,尤其是区域性的自然灾害会给基础处理产生不同程度的影响。而气候变化较大会严重影响基础处理施工进度,增加工程投资。所以针对这种影响因素,要求施工方必须做好天气预报和灾害预防工作,最大限度地降低自然灾害产生的影响。
水利水电工程项目一般都是在偏远的山区,由于交通不便利,所以需要耗费大量的人力和物力,而作为国家基础建设工程,水利水电工程还需要在枯水期施工,所以工期要求较为严格。综合考虑以上因素,锚固法施工技术不需要太多的人力、物力投入,可以大幅提高施工效率。例如,著名的葛洲坝二江泄水闸工程基础处理就是使用的钢筋混凝土锚固法。
锚固法施工流程是将受拉杆件一端固定在基础岩层或者土层中,另一端固定在建筑物上,通过锚固端和建筑物端的连接来承载水压、土方压力等外在压力荷载,借助地层锚固力确保水利工程的稳定性。
使用锚固法需要结合施工现场实际情况和设计要求,选择合适的锚固结构,结合锚固技术特点,打造良好的工程基础结构,在基础处理施工过程中要合理控制锚固技术的应用,为水利水电工程后续的施工作业提供基础保障。
软土处理能够提高地基基础工程的稳定性,直接影响工程安全性和耐久性,具体来讲,软土处理技术包含以下4种方法。
3.2.1 排水固结法 水利水电施工中涉及到很多软土层处理问题,软土层中存在大量的黏土和淤泥,如果不及时处理会严重影响工程结构稳定性,而排水固结法通过基础加压和技术排水两个施工流程能够有效地处理软土中的黏土和淤泥。
3.2.2 换土法 如果施工现场存在大量淤泥,而淤泥土层的厚度相对较薄,这种情况下并不需要使用排水固结法,只需要根据基础处理工程需求,使用水泥土、灰土、粗砂或者沉井基础等基础处理措施将不符合要求的淤泥进行处理即可。
3.2.3 灌浆法 灌浆法是将水泥砂浆、黏土浆液、水泥浆等化学类的浆液材料按照施工材料设计要求进行液化处理,之后将液化后的材料灌入地基空隙,这样可以起到加固淤泥软基稳定性的作用。
3.2.4 桩基法 桩基法是相对于换土法而言的,对于施工现场淤泥较厚区域,由于淤泥较厚,所以地基基础的含水量明显增高,再加上孔隙较大,如果仍然使用换土法很难对地基基础进行大面积的处理,故而需要结合打桩法进行地基基础加固。
预应力管桩施工技术能够大幅度提升水利水电工程基础的承载力和稳定性,使用这种技术有以下要求。
(1)需要根据施工现场情况选择合适的沉桩方法。目前最常用的沉桩方法是静压法和锤击法。前者是利用桩基自重和压梁对桩身加压下沉,确保管桩能够按深度要求进入地基基础中;后者是比较传统的方法,即使用大锤将管桩打入地下。但这种方法噪音较大,大范围的振动很容易对周围建筑物地基基础产生影响,好在水利工程施工通常在偏远的山区,所以多数情况下不会考虑这些影响。
(2)确定桩基型号。在确定桩基型号的时候,首先,要确保桩基在收锤的时候承载力仍然能够满足设计要求;其次,为了避免桩基混凝土疲劳受损,按照设计要求和桩基深度。如果使用锤击法则次数控制在2 000次左右,随着锤击的次数增加,桩基会不断深入土壤中,桩基越深,锤击过程对于周围土地和地基基础的影响越大。为了规避此影响,在达到一定深度之后要使用重锤低击的方式进行。
(3)管桩施工。沉桩施工必须严格管控桩的质量,施工之前对桩位进行严格测量放样;在桩基正面、侧面均要设置吊锤,沉桩过程随时观察吊锤垂直度;桩基焊接要严把焊条质量关,严格按照设计要求检查焊接缝是否达标。桩基础焊接完工后要及时对工程进行检测,确保达标后方可开始全面施工。
总之,基础处理工程直接影响到水利水电工程的整体质量,在水利水电工程施工中占据至关重要的地位。如果基础处理施工环节出现问题,不仅会影响整个工程的稳定性和安全性,还会给后期的运行造成不可挽回的损失。所以在施工过程中,要落实好现场前期勘察工作,结合现场实际情况,选择合适的施工技术,严把施工过程质量关,全面保证水利水电工程整体质量。