水工建筑开挖与支护方法研究

发表时间:2021/7/15   来源:《建筑实践》2021年40卷8期   作者:李棠杰
[导读] 水工建筑主要用途是提供水利服务、治理洪涝灾害
        李棠杰
        身份证号:44068219900823****

        摘要:水工建筑主要用途是提供水利服务、治理洪涝灾害,具体指在河流和水库等水资源汇集地区修建水上建筑物。我国水工建筑物历史悠久,春秋时期,在黄河下游最早出现长约1500km的黄河大堤。随着施工技术发展,水工建筑逐渐增多,保证建筑质量成为行业关心的重点话题,相关人员应认识到开挖与支护技术在水工建筑施工中的应用价值,对目前基坑开挖施工特点进行明确。
        关键词:水工建筑;开挖;支护方法
        引言
        水工建筑工程一直都是我国经济发展中的基础性工程,因为只有不断发展相关的水利水电工程,才能够促进我国工业生产和国家经济的发展,所以,水工建筑工程本身就有着重要意义,并在我国经济发展中占据重要地位。水工建筑工程作为我国经济建设中的重要组成部分,直接决定着我国的经济发展方向和发展速度,所以,在水工建筑工程施工中,一定要保证施工技术的合理性以及和相关管理工作顺利开展。
        1水工建筑开挖与支护常见问题
        相较于普通的建筑物,水工建筑物有其独特的地方,由于长时间与水接触,水流动会产生水压,所以通常情况下,水工建筑的材料会采用强度较高的钢筋混凝土作为主体材料,混凝土的配比也区别于一般的混凝土,要求使用的混凝土有比较好的抗压和抗氧化的能力,如果混凝土的质量达不到要求,后期水工建筑物受水压和水中的氧化物影响,就容易出现建筑物开裂现象。而对于开挖和支护而言,相较于普通的建筑物,水工建筑物一般都是修建在自然环境和交通环境都相对比较恶劣的地方,这就给开挖和支护都带来了挑战,故施工方必须先对施工环境进行观察,了解现场环境的地形,确认需要使用的机械是否能够进场,如果原始的环境不能满足要求,就要想办法先解决交通的问题。水工建筑物通常傍水而建,气温变化快,开挖之前难免会先进行排水工作,结合水工建筑修筑环境而言,需要先做好施工前的准备,按照专属的地形进行施工设计,设计人员务必亲自考察现场。
        2水工建筑开挖方法
        2.1岩基开挖施工技术
        第一,做好基坑排水处理工作。水工建筑所处的施工环境使得其在实际中极易受到水文环境的影响,因此在基坑开挖施工之前需要做好排水处理工作来避免在基坑开挖过程中出现安全隐患问题。一般在基坑开挖中其围堰闭气完成后进行排水工作,以此来彻底的处理基坑内的积水,在基坑排水中需要通过配备排水设施的方式来进行排水作业,从而保证排水工作开展的有效性。并且在基坑开挖中需要注意其排水设施的正常运行,防止积水或地下水位对基坑开挖的安全性产生影响。
        第二,做好基坑开挖工序控制。针对水工建筑基坑开挖中岩基环境的特点来看,其在实际中极易受到地质及水文条件的影响,这也使岩基开挖施工存有着施工工序较为密集的情况,而施工工序过于密集也增加了施工控制的难度。在此种条件下则需要严格的规范岩基开挖工序来降低安全隐患的发生几率,一般情况下在基坑开挖中多数是采用由上至下、由岸坡到河槽的工序来开展作业活动,而对于河床宽度较大的区域应针对其施工条件及施工环境来进行综合考虑,并采取适当的防护措施维持基坑边坡的稳定,保证在岩基开挖中的安全性。
        第三,对基坑开挖范围进行控制。在水工建筑基坑开挖中对于其开挖范围需要按照建筑平面位置来进行确认,同时在岩基开挖施工操作中需要注意根据其所采用的挖掘设备的运转空间大小来准确的确定其具体的开挖范围,从而避免基坑开挖施工对周边环境造成造成过大的影响。在岩基开挖之前还需注意对风化岩石进行清除处理,在岩基开挖中需要注意保正其平整度,完成开挖施工作业后要针对水工建筑的施工要求来对岩基进行处理,防止岩基面出现过大的高度差而影响水工建筑其整体施工效果。


        2.2软基开挖施工技术
        2.2.1淤泥软土基开挖
        由于地区的土质不同,淤泥软土基也被分为了几种不同的形式。由于土壤的强度以及含水量的不同,不同的淤泥软土基的施工技术也各不相同。例如,稀淤泥软土基,由于含水量比较大、流动性比较强、土质比较松散。所以为了增加稀淤泥软土基强度以及稳定性,通常都加入一定数量的砂砾,通过挤压形成更加坚固的砂梗,然后在进行挖掘工作。在面对面积比较大、深度比较浅的稀淤泥软土基的时候,需要分条进行施工,这样可以提高稀淤泥软土基的挖掘效率。在面对深度以及面积都比较大的稀淤泥软土基时,可以划分成几个小区域,然后在进行稀淤泥软土基挖掘,这样可以保证水工建筑工程基础的处理质量。在对于烂淤泥软土基进行开挖处理时,由于烂淤泥软土基淤泥层比较厚,含水量还特别低,所以在挖掘的时候,选择的挖掘点十分重要,在烂淤泥软土基进行开挖处理时要集中力量在地基的某一处进行挖掘,完后直到挖出硬土后,再向四周进行延伸挖掘。这样可以提高挖掘速度,还能保证施工质量。
        2.2.2流砂软土基开挖
        在水工建筑施工过程中,通过水流所带出来的流砂经常出现在砂土质、非黏性土地质以及细砂土地质中。流砂的出现可能会让土壤全失去承载力,增加流动性、土方开挖无法达到设计深度,极易引起土体塌方。如果出现流砂的现象,通常会在用“封砂排水法”来进行施工,这种方法可以降低水的含量、降低流砂的流动性,这样有利于后期的挖掘工作。
        3水工建筑支护方法
        水工建筑支护开始施工之前先清除障碍,做到三通一平,确认设备准备就绪可以正常工作,再根据设计图设计的内容,制作钢筋笼,然后进行放线测量,放线测量以后开始施工。水工建筑开始支护施工时,使用螺旋钻孔机进行钻孔,在钻孔时一定要平稳,不能发生位置偏移,每一次钻孔,都应该确定复合桩的标高,待到钻孔完成以后,确定出钻出的孔的深度和大小。待到钻孔到了预定的深度,在孔底进行空转清土,进钻过程中散落的土也要清除运走。把钢筋笼通过吊装的方法放入孔里,在开始吊装以前,先把混凝土垫块绑在钢筋笼上,再慢慢下沉钢筋笼,钢筋笼下沉到预设点时,对其位置进行固定。钢筋笼下孔时,为钢筋笼设置好以混凝土为材料的保护层,以保护钢筋笼防止与岩壁接触,如果钢筋笼的顶标高于地面,使用吊筋把钢筋笼加固,避免造成钢筋笼下沉。完成这一步,迅速开展混凝土浇筑工作。高边坡在水工建筑中比较常见,且因为施工难度较大,过程较难控制所以受到广泛重视。针对高边坡的支护,一是钢筋网支护技术,尤其在岩石区域,通过将钢筋网固定至边坡局部,实现对边坡的外在保护,避免岩层松动、垮塌后掉落,同时紧绷的钢筋网可能对岩层产生自外向内的压力。在铺设钢筋网时,考虑边坡位移或垮塌时可能产生较大的力,所以采用分散式铺设办法,选择张开面积不大于5㎡的钢筋网进行支护加固。此外也采用锚杆+喷浆+排水孔的办法进行浅表支护,即通过钻孔安装锚杆,并在支护区域表面搭建模板,喷射混凝土浆,对支护区域中水含量较大或出水量波动较大的,则钻孔辅助排水,达到加固边坡的目的。
        结语
        水工建筑开挖与支护相比普通建筑物,有相同的地方,也有很多不同的问题,比如对于很多材料的使用、施工的工艺流程、管理方式方法。文章通过对水工建筑开挖与支护方法研究,并根据实际施工情形,做出了相关的施工质量保证措施。
        参考文献
        [1]庄确.浅谈水工建筑基坑开挖施工技术的应用[J].科技创新导报,2019,16(22):17-18.
        [2]符杰.水工建筑的基坑开挖施工技术研究[J].黑龙江交通科技,2019,42(7):230-231.
        [3]陈浩滨.探析水工建筑的基坑开挖施工技术措施[J].珠江水运,2017(23):54-55.
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