前言:本站為你精心整理了寒區水利工程施工思考范文,希望能為你的創作提供參考價值,我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文,歡迎咨詢。
摘要:黑龍江省地處寒區,在進行水利工程施工時,由于其獨特的氣候特點和不同于其他地方的地理環境,需要一套不同的施工管理機制。本文主要從黑龍江省水利施工遇到的一些問題出發,提出相關解決方案和建議。
關鍵詞:寒區;水利工程;施工;建議
在黑龍江省這種高寒地區,水利工程施工需要考慮問題主要有:春汛的干擾,交通的問題,雨季黏土料填筑與混凝土澆筑問題等。在解決這幾個問題的同時,我們還應該加強人員監管,合理安排施工,做好前期準備工作,這樣才利于順利開展工作[1]。
1寒區施工存在的主要問題
1.1春汛干擾
春汛是由于融化雪水沿坡面向河槽流入的結果[2]。春汛成因主要是積雪融化形成洪水、融雪期降雨及冰融化后形成徑流。在每年的早春時期,正是施工的大好季節,但由于冬天凍雪融化,導致河水上漲,為施工帶來阻礙。同時,沿河斷面的春汛,也可能給沿岸居民的生命財產安全帶來威脅[3]。因此,春汛預報顯得尤其重要。春汛情況主要受流域自然地理方面因素的影響[4]。因此,我們要對春汛開始日期及時預報,同時對春汛徑流深、徑流系數,春汛最大日平均流量進行預報。相關部門應該做好排水和施工導流工作,同時對建筑物進行保護,才能保證施工工作順利開展。
1.2凍害導致的運輸問題
凍害是一種易出現于寒冷及嚴寒地區隧道中、難以解決的普遍現象,可以說,在我國東北、西北地區,凍害現象以各種形式出現于已投入運營的寒區公路隧道中,占比達80%以上[5]。公路凍害現象對寒區施工中施工材料的運輸有很大的影響[6]。而在早春時期,由于路面冰雪融化,導致路面出現返漿現象。
1.3嚴寒地區混凝土冬季施工問題
根據國家相關規范要求,室外溫度持續5天均低于5℃,就進入了冬季施工階段。在惡劣的環境溫度下,水泥水化作用減弱會導致混凝土強度增長較慢,在混凝土內部會由于溫度應力產生裂縫,使得澆筑的成品耐久性降低[7]。還有就是當溫度急劇下降,也會產生問題,對成品硬度產生影響,形成混凝土的凍害現象。在新澆筑的混凝土內,存在水化水和游離水。當溫度低于-4℃時,里邊的水化水發生凍結,水化作用消失,對施工質量產生影響。同樣,游離水在低溫時也發生凍結,其和易性消失。
2寒區施工工程注意事項
黑龍江省屬寒溫帶大陸性氣候,降雨多發于夏季[8];在秋季,晴天多,天氣干燥,晝夜溫差大,無霜期較短。從每年的10月至次年3月為凍結期,無霜期僅3—4個月。根據黑龍江省獨特的氣候條件,在施工時我們應該學會因地制宜,妥善處理施工時所面臨的問題。
2.1春汛處理
遇到春汛時,采用圍堰導流。在春汛前完成對縱向混凝土圍堰基礎的開挖,混凝土澆筑施工,達到擋春汛洪水位高程的目的[9]。工程量較大且工期較短,冬季混凝土施工若比較困難,可采用土石圍堰。我們也要對春汛進行合理預報,具體建議為:(1)在春汛預報方面,需要增加春汛預報的項目,尤其是應該預先準確地預報出春汛徑流過程,而這正是現在春汛預報的一個弱點。(2)延長春汛預報的預見期:盡量利用中長期天氣預報來延長春訊預報的預見期。(3)準確地預報春汛最大流量的出現時間及其強度[10]。(4)加強對無資料地區的春汛預報方法的研究:在我國有許多中、小河流沒有實測水文資料,而這些河流卻蘊藏了極豐富的水利資源,尤其北方中小河流的春汛預報極為重要。(5)對春汛徑流預報的研究:今后的春汛預報應走向范圍廣泛的區域性預報道路,以便對全流域內融雪徑流予以更全面更詳細地計算和控制。
2.2交通運輸
預防公路凍害對運輸工作至關重要。為此,相關責任部門可以采取相應措施,如增強基礎數據的測試、提高道路襯砌結構抗裂性、尋找公路防排水的有效措施、探索主動、被動的公路保溫技術等,以應對寒區頻繁且頑固的公路病害[11];此外,運輸物資的車也應該及時保養,做好防滑工作,提高運輸效率。為了保證工期不受耽誤,可以將施工地所需材料提前運輸。在這個時期,施工主要進行的是土方開挖,解凍和開挖同時進行,但要注意防止土石方坍塌事故發生。初冬天氣干燥,道路暢通,便于交通運輸,可以進行材料和施工工具的運輸,經濟效益十分可觀。
2.3混凝土工程和土方工程施工
混凝土工程在施工時,最重要的是保證溫度。一切都要以強度為目的,保溫為手段。在混凝土冬季施工過程中,應在混凝土拌制過程中,加入減水劑、早強劑或防凍劑等[12]。在寒冷環境下,混凝土運輸工具需要進行保溫,盡可能減少運輸距離和裝載次數。因此,為了減少運輸帶來的問題,寒冷地區施工可利用提前在工廠內按固定材料和配比拌制完成的預拌混凝土,如此,便可在規定時間內運輸到指定地點[13]。
3對寒區施工的建議
3.1對施工管理人員的要求
水利人才的引進和培養是促進工程順利進行的關鍵點,對施工過程有重要影響[15]。故在挑選施工管理人員時,應層層選拔,加強培訓專業技能,樹立其敬業精神和強大的責任感;工作期間,也要求工作人員對材料和施工進度等嚴格把關。重視對創新型和實干型技術人才的招納和培養,有利于提高各崗位職員對工作的適應能力和責任意識,推進寒區水利工程發展。
3.2合理安排施工
在水利工程施工過程中,針對現場管理及安排環節需格外注意[16]。依照施工現場管理要求,設立專門的監管小組,安排專門監管人員,保證施工過程中,各環節順利進行。在發現有違規操作或不達標的環節時,應及時處理,防止不必要的損失。尤其,在黑龍江地區,冬季天寒地凍,本身對施工的進行就有很大影響,對溫度、時間安排、交通運輸要求嚴格。若不加強監管,會產生嚴重的后果。在冬季施工時,不要讓地基土受凍,要做到隨時清除有害土,隨時進行回填和回砌。當考慮到暖季和冬季的施工情況,采用有針對性的措施進行施工[17]。對導流、交通運輸、主體工程施工,以及人員分配上要合理安排,保證在有限的工期內,提高勞動效率,不僅做到保證建筑物質量,而且節省成本。
3.3前期做好準備工作
為保證工作順利開展,要事先做好規劃。由于黑龍江省地處高寒緯度,季節性凍土在2m左右,在建筑物地基處理時,要做好防凍脹破壞。凍脹會讓建筑物在冬季受凍時膨脹,在春季解凍時地基產生不均勻沉降[18]。當開工遇到凍土存在情況時,可等其融化后再施工,或者將該部分受凍土挖掉,然后用振實的中粗砂來填補。所以在施工前,需要對施工地點進行地質勘探,結合天氣,環境做好萬全準備[19]。因為黑龍江省天氣的特殊性,所以在施工前,準備工作要做好,防止突發情況發生,影響施工進度。主要工作是在施工的同時防止突發事故發生,提前進行地理環境勘察,對水文、冰情、氣象等進行實時監測。對于黑龍江省水利工程施工,在選址上,應選擇地勢高,地下水位低,季節性凍土少,凍脹性較小的地方。在施工開展前,地表水也應該排除干凈。
4結語
黑龍江省地處寒區,在水利工程施工時,需要從氣候特點的角度出發,對地基、施工周期等方面酌情判斷。盡管目前在黑龍江省內,關于水利工程施工的許多難題還在摸索解決中,很多技術也不夠完善,但若能從過往實踐中總結規律,探究有效方法,積極廣納人才,建立嚴格的管理機制,不僅可轉弊為利,寒區水利的發展前途也將是愈發光明。
作者:吳振凱 孫穎娜 單位:黑龍江大學