发布时间:2023-09-22 10:39:22
绪论:一篇引人入胜的水利水电施工组织设计,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
混泥土坝的施工方法与技术是在二十世纪三十年代出现的。此技术始于美国建造高为221米的胡佛大坝开,此大坝在连接的缝隙里进行灌浆,使其变成一个整体。在温控方面也灵活的采用了坝内填方流水管道及柱块浇筑的方法。混泥土的温度控制也取得了很大的进步。例如在三峡大坝的建筑中,搅拌机在夏天能生产出温度低于七摄氏度的混泥土。随后逐渐的出现薄层浇筑以及通仓浇筑,在二十世纪八九十年代又发明了碾压式的混泥土筑坝新技术。。随着一些大型起重浇筑机、新型的软吸盘式真空滑动模板、强力平仓振捣机械的出现,增强了混泥土的建筑强度。我国在建造三峡大坝时使用了长度达一百米的塔带机,并且配备工作幅度71米时可以吊起260kN的高架门机和起重量为200kN、跨度为1416米的摆塔式揽机,2000年浇筑的混泥土达542.8万立方米,最大的月强度达到55.1万立方米。
1.2组织施工中的引流技术
一个水利水电工程是不是有一个好的坝型选择、施工进展,主要取决于组织施工引流的技术与标注。我国已经学习了可靠的理论,运用经济流量法,综合的考虑设计流量、雨水较多的时期、工程的费用以及风险,借此参考其组织施工引流的标准。其中长江三峡第二期的实际截流量超过了11600立方米,位居世界之首。使三峡导流明渠长达3410米,宽度达到350米。其一年可以达到1500万吨的通航能力,可以安全的外排72200立方米的水流量。二滩流水隧道洞口的面积是17×23米,都是世界上最大的数据。
1.3土石方工程
在二战前期,因为较大的地下建筑安全以及碾压技术发展才刚刚起步,所以几乎没有什么高土石坝。但是在第二次世界大战之后,土力学和岩石理论得到了快速的发展。与此同时,爆破技术与大型的土石方设备越来越全面,促进了土石坝工程的发展。大型石块的爆破技术也日趋成熟,微差爆破、定向爆破、保护层一次性爆破、块石成形爆破等新技术不断地涌现。奥地利在二十中叶开始修建隧道地洞,明显的推动了地下工程的进步。较长隧洞的月最大成洞速度是1100~1400米,目前已经完成的芬兰赫尔辛基供水洞长达120千米,二滩的地下厂房的最大宽度为30.7米,也都是世界之最。
2施工设计的理论发展
时下发展最为完善的施工组织以及管理的工程技术就是系统工程。系统是主要的对象,用模拟、统计等方式对事物进行研究及管理,通过科学的分析推理初步确定一个系统模型。再利用数学规律去表述系统的所有变化规律,结合运筹学的内容来得到一个技术先进、运行可靠、经济合理、时间最省的系统。系统工程最基本的方法就是综合的评估与分析。其在水电水利的工程施工中所需要的理论是动态、线性规划和,网络技术,整体的最优性和有序性是我们应该遵循的原则。
3组织管理不断的发展
施工的组织以及管理应该是一个整体。只有从施工刚开始一直到整个工程全部结束使用现代化科学的管理,必须,用成熟的方法与理论提高管理的效率。对于工程的整体任务,要结合计算机技术管理施工,做到不仅高效率的使用人力物力,还要出色完成工程进度。中国的水利水电工程在不断地完善体制,现代的科学技术利用系统的电子计算机分析的信息功能代替了目前的管理模式。组织管理采用的监理制和合同管理制也促进管理的手段逐渐的向科学预算计算机应的方向发展。
4施工组织设计方法的发展
现在水利水电工程施工的参数选择及其分析不在凭借着类比分析和平时总结的施工经验,而是通过计算机模拟的新方法。其重要的内容是应用实验模拟,优化施工方案等科学方法。根据多媒体的编程技术,计算机动画以及辅助设计,把动画显示跟图形显示相互配合,模拟的效果更加的逼真,更具有有效性及实用性。想要解决施工设计的规划问题,还得通过计算机网络来完成。
引言
随着经济的快速发展,我国的水利水电事业也进入了蓬勃发展时期。水利水电工程具有规模大、结构复杂、不可预见性强等特点。在水利水电工程的设计文件中,施工组织设计是重要的组成部分,是分析工程施工条件、选择施工方案及指导与组织施工的技术经济文件,更是进行工程投资估算、总概算编制的重要依据,对工程建设与管理具有重大的现实意义[1]。许多水利水电工程已经认识到施工组织设计的重要性,并通过优化施工组织设计而创造了巨大的经济社会效益。
1.施工组织设计的基本内容
施工组织设计内容较多,可归结为6个方面:施工导流、施工总进度、施工方法、交通运输等[2]。作为水利水电工程设计文件的有机构成要素,它是企业进行施工总概算及招投标文件编制的有效依据,更是企业制定年度施工计划及安排施工的重要指标,对企业创造更多的经济效益具有重大的意义。
2.施工组织设计的优化
对施工组织设计进行优化,是保证工程质量与进度的关键,也是降低工程造价的有效方法。以下主要对施工组织设计的优化方法进行简要分析。
2.1减少施工导流费用
在施工组织设计的构成要素中,施工导流是核心部分,它与工程的施工顺序、进度控制及工程投资有着紧密联系。在设计施工组织时,应对工程所处位置的地形、河流等特征进行深入分析,并结合相关规范的规定,选择合理的导流方案及导流标准,以减少导流工程量及导流费用。在我国当前的已建工程中,许多工程已通过对导流方案的优化而节约了大量的投资,且工程进度也得到明显提升。某水库大坝工程,建设前先对洪水的自然规律进行了深入分析,并按规律办事,将明渠导流方案改成了分期导流,工期缩短了1年左右,减少了大量的施工导流费用。反之,若违背客观规律,如强迫降低导流标准,不重视施工组织设计的作用,则可能导致资金的浪费,并影响工程进度。
在进行施工组织设计工作时,应对导流工程的挡水、泄水建筑物进行全面分析与研究,尽量使其和永久建筑结合,避免重复投资,造成资金的浪费。比如,可将导流洞改为泄洪洞、坝体与围堰相结合等,不但可以减少工程投资,且能加快施工进度。总而言之,作为施工组织设计的有机组成部分,对施工导流进行合理的设计,能够为企业节省更多的投资,获取更多的经济效益。
2.2合理选择道路标准
水利水电工程建设大多在交通不便的山区进行,由于建设项目具有工程量大、机械化施工水平高等特点,故对外交通或场内交通的运输量均较大。在对场内外交通线路进行优化时,应认识到路面结构的选择与工程造价之间的关系。尤其是场内道路,因为运输总量非常大,若路面结构不满足施工规范的要求,则会磨损施工机械,进而降低运输效率。若车辆遭严重损坏,还会增加维修费用,甚至直接报废,对工程进度造成影响,给企业造成巨大的经济损失。所以,相关人员必须重视场内外的道路设计,合理选择道路标准,以保证路面结构的坚固,减少不必要的工程费用支出。
2.3提高建设工期的合理性
水利水电工程的施工周期长,怎样才能最大限度地保证各项工程的顺利进行,逐渐成为施工组织设计面临的一个问题。影响工程造价的因素很多,建设周期是最主要的一个。在对施工总进度进行编排时,应先深入剖析项目施工的全过程,逐步确定关键项目及加快进度与重难点突破的解决方案,以最大限度地缩短施工工期。若工期延误,既影响了工程投资效益的发挥,又可能给企业增加贷款利息负担。所以,相关人员必须通过综合的比较与分析,制定合理的施工进度计划,才能提高建设周期的合理性,使投入与产出实现最大化的经济效益。
2.4减少临时房屋面积
在水利水电工程建设期间,经常要建设各种辅助企业及生产、生活用房、福利设施等临时设施。通常情况下,临时房屋建筑方面的投资在总工程投资中约占5%的比例。若想减少临时房屋的投资费用,相关人员对工程特性进行深入研究与分析,并根据工程所在地的实际与需要,合理利用工程周边的已有工业企业及生活福利设施,最大限度地缩小施工辅助企业的建设规模,减少不必要的临建费用支出。众多临时建筑中,不管是施工辅助企业或是生活设施,应尽量和永久建筑物相结合,如供电设施、给排水设施等,防止多次投资而增加工程造价。不少实践表明,对施工工厂进行简化,减少不必要的临时房屋面积,能够在很大程度上减少工程投资,不失为一个有效的方法。
2.5加强施工场址的规划,减少征地
进行施工布置是为了保证主体工程的顺利进行,而施工布置的重点则是在平面上与高程上对以下内容进行规划与协调,包括工程所在地交通、生活建筑、工厂设施、弃渣及料场等内容[3]。在规划场址时,应结合主体工程进行布置,并充分考虑当地地形、气候、经济等因素,最大限度地满足生产与管理要求,且运行安全可靠。在施工总体布置中,合理地选择仓库、转运站位置及辅助企业,并注重对场内外交通运输的协调,能够有效减少物资的运输量,大大减少了运输费用的支出。比如,砂石料系统不应和混凝土拌合系统离得太远,不然则需增设中转料仓,增加工程造价。工程中的每一项设置看似简单,但均应经过周密的研究分析后再进行实际规划,尽量实现对自然条件的利用,再制定出合理的方案,以减少工程投资。
2.6注重对施工方法的优化
在施工组织设计中,施工方法是重要的组成部分,主要由施工程序、施工技术、施工工艺、施工机械与设备等构成[4]。对工程中各项建筑的结构特性进行研究与分析,然后采取不一样的施工方法,所需的投资也会存在存在较大差异。同时,企业还应注重对施工方法的优化,积极引进先进的经验,提高施工效率,以减少工程投资费用。比如,在我国的水利水电工程建设中,若能将一平方米的混凝土水泥量在现有基础上降低10%左右,可获得巨大的经济效益。
施工机械及设备与施工方法有着紧密联系,若施工设备技术要求不过关,所使用的施工方法将很难体现出其先进性。不管哪一个水利水电工程,在选择施工机械或设备时,均应根据施工现场条件、工程量、施工进度进行,以保证施工方法与施工设备的匹配,从而达到降低单价、减少费用支出的目的。此外,在选择主体工程的施工方法时,还应结合工程实际,并积极引进先进技术,最大限度地减少主体工程的费用支出。
3.小结
综上所述,随着水利水电工程建设项目的不断增多,合理优化施工组织设计,在保证质量的前提下,最大限度地提高经济效益变得尤为重要。因此,水利水电工程建设单位应正确认识到施工组织设计的重要性,全面分析施工组织设计的基本内容,并注重对施工组织设计的优化,才能保证施工质量与进度,减少工程投资,为企业获取更多的经济效益,提升自身竞争实力。
参考文献
[1]李子武.浅谈水利水电工程中的施工组织设计[J].中国新技术新产品.2012(05):55.
随着大型高效机具的采用及坝体防渗结构和材料的改进,当今国内外水利水电工程,土石坝被广泛采用。其优越性主要体现在以下几方面:
1.可以就近取材,节省大量水泥、木材和钢材,减少工地的外线运输量。
2.能适应各种不同的地形、地质条件。
3.大容量、多功能、高效率施工机械的发展,提高了土石坝的施工质量,加快了施工进度,从而降低了工程造价。
4.高边坡、地下工程结构、高速水流消能防冲等土石坝配套工程设计和施工技术的综合发展对建筑土石坝十分有利。
5.由于岩土力学理论、试验手段和计算技术的发展,提高了大坝分析计算的水平,进一步保障了大坝设计的安全可靠性。
土石坝工程的大坝设计理论现今已相当成熟,工程成功与否关键在于对筑坝材料的选择及施工工艺,在工程设计阶段,应对料场的选择、上坝料特性及压实标准、平仓及碾压方法等作充分论证,对土石坝施工现状及存在的问题提出处理办法和合理化建议。
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,甚至还会影响到周围的农林业生产。施工组织设计时,应对各类料场作勘探和总体规划、分期开采计划。使各种坝料能有计划、有次序地开采,以满足坝体施工的要求。所选料场的物理性质应能满足坝体设计的质量要求,可供开采量应不少于设计需要量的2 倍。在储量集中的主要料区,布置大型开采设备,避免经常性的转移;另应选定至少1个备用就近料场,作为坝体合龙以及抢筑拦洪高程用。在库区料场的使用时间及程序上,应考虑施工期河水位的变化及施工导流使上游水位抬高的影响。供料规划上要近料、上游易淹料先用;远料,下游不淹料后用。含水量高料场夏季用;含水量低料场雨季用。施工强度高时利用近料,强度低时利用远料,平衡运输强度,避免窝工。对料场高程与相应的填筑部位,应选择恰当,布置合理,有利于重车下坡。作到就近取料,低料低用,高料高用;避免上下游料过坝的交叉运输,减少干扰。充分合理地利用开挖弃渣料,对降低工程造价和保证施工质量具有重要的意义。作到弃渣无隐患,不影响环保。在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡,作好土石方的调度规划,合理用料。减少料物堆存、倒运,作好料场的防洪、排水、防止料物污染和分离。不占或少占农业耕地,作到占地还地、占田还田。总之,料场的规划和开采、供料方案的设计应根据工程所在地的实际情况尽量优化调整,以取得最佳的技术经济效果。
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,都可由互相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方面有着十分重要的意义。
2.1 开挖
开挖分为立面开挖、平面开挖。
2.2 运输
坝料的运输,是保证上坝强度的重要环节之一。运输方案,主要具坝体结构布置特点、坝料性质、填筑强度、料场特性、运距远近、可供选择的机械型号等多种因素,综合分析比较确定。土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种。
正向铲开挖,自卸汽车运输上坝;正向铲开挖、胶带机运输;斗轮式挖掘机开挖,胶带机运输,转自卸汽车上坝;采砂船开挖,有轨机车运输,转胶带机(或自卸汽车)上坝。
3 . 土石料压实
土石料的压实,是土石坝施工质量的关键。维持土石坝自身稳定的土料内部主力(粘结力和摩擦力)、土料的防渗性能等,都是随土料密实度的增加而提高。
3.1 土石料压实特性
土石料压实特性,与土石料自身的性质,颗粒组成情况、级配特点、含水量大小以及压实功能等有关。对于土坝而言,粘性土和非粘性土的压实有显著的差别。一般粘性土的粘结力较大,摩擦力较小,具有较大的压缩性,但由于它的透水性小,排水困难,压缩过程慢,所以很难达到固结压实。而非粘性土则相反,它的粘结力小,摩擦力大,具有较小的压缩性,但由于它的透水性大,排水容易,压缩过程快,能很快达到压实。另上料颗粒粗细也影响压实效果。颗粒愈细,空隙比就愈大,含水量矿物分散度愈大,就愈不容易压实。所以粘性土的压实干表观密度低于非粘性土的压实干表观密度。颗粒不均匀的砂砾料,比颗粒均匀的细砂可能达到的干表观密度要大一些。
土料的含水量是影响压实效果的重要因素之一。用原南京水利实验处击实仪(南实仪)对粘性土的击实试验,得到一组击实次数、干表观密度与含水量的关系曲线。非粘性土料的透水性大,排水容易,压实过程快,能够很快达到压实,不存在最优含水量,含水量不做专门控制这是非粘性土料与粘性土料压实特性的根本区别。压实功能大小,也影响着土料干表观密度的大小,击实次数增加,干表观密度也随之增大,而最优含水量则随之减小。说明同一种土料的最优含水量和最大干表观密度并不是一个恒定值,而是随压实功能的不同而异。一般来说,增加压实功能可增加干表观密度,这种特性,对于含水量较低(小于最优含水量)的土料比对于含水量较高(大于最优含水量)的土料更为显著。
3.2 土石料的压实标准
土石料压实得越好,物理力学性能指标就越高,坝体填筑质量就越有保证。但土石料的过分压实,不仅提高了压实费用,而且会产生剪力破坏,反而达不到应有的技术经济效果。可见对坝料的压实应有一定的标准,由于坝料性质不同,因而压实的标准也各异。
4. 坝体填筑
土石坝填筑必须严密组织,保证各工序的衔接,设计中通常采用分段流水作业。分段流水作业,是根据施工工序数目,将坝面分段,组织各工种的专业队伍,依次进入各工段施工。进行流水作业,有利于施工队伍技术水平的提高,保证施工过程中人、地和机具的充分利用,避免施工干扰,有利于坝面连续有序的施工。
4.1 卸料及平料
通常采用自卸汽车卸料,由推土机平铺成要求的厚度。为配合碾压施工,防渗体土料铺筑应平行于坝轴线方向进行。
4.2 碾压方法
坝面的填筑压实,应按一定的次序进行,避免发生漏压与超压。防渗体土料的碾压方向,应平行坝轴线方向进行,不得垂直于坝轴线方向碾压,避免局部漏压形成横穿坝体的集中渗流带。碾压机械行驶的行与行之间必须重叠20~30cm 左右,以免产生漏压。此外,坝料分区之间的边界也容易成为漏压的薄弱带,必须特别注意要互相重叠碾压。羊脚碾、气胎碾可采用进退错距法或转圈套压法两种。
5. 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”。一般情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;运输道路也是雨季施工的关键之一。一般的泥结碎石路面,当遇雨水侵泡时,路面容易破坏,即使天晴坝面可复工,但因道路影响了运输而不能即时复工,不少工程有过此教训。所以应加强雨季路面维护和排水措施,在多雨地区的主要运输道路,可考虑采用砼路面。
6. 冬季施工