三峽工程中幾種常見特種工程施工的技術(shù)經(jīng)濟分析

三峽工程中幾種常見特種工程施工的技術(shù)經(jīng)濟分析一、前言水利水電工程中常見的問題混凝土容易出現(xiàn)裂縫，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫等等?；炷两ㄖ蜆?gòu)件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重者將會威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展所致。我們常常會對危害結(jié)構(gòu)的裂縫進行處理，裂縫處理的措施有表面修補法，灌漿、嵌逢封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學防護法以及仿生自愈合法。這些施工方法中我們在三峽很多重要部位的裂縫處理中都會應用到化學灌漿的修補方法，我們研究這些裂縫處理的施工技術(shù)和經(jīng)濟參數(shù)，以便日后工作中參照。三峽電站從1994年正式開工建設(shè)，到今年底，基本完成大部分的施工任務，后期的地下電站和升船機改造項目施工中面臨的文明施工和環(huán)保施工問題前所未有，很多部位不再允容許爆破施工，而施工中必須要進行的施工任務不能再用常規(guī)的施工方法進行。我們在左岸的升船機的施工過程中就用到了靜態(tài)爆破拆除的施工工藝，在右岸地下電站的管線槽施工過程中更是用到了劈裂機，無損切割組合液壓破碎錘的綜合施工方法，我們研究這些施工的施工技術(shù)和經(jīng)濟參數(shù)，對我們廣大水電站的同類工程項目的施工提供參考。裂縫化學灌漿處理的施工技術(shù)和經(jīng)濟分析混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。1.裂縫產(chǎn)生的原因混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)別對待，根據(jù)實際情況解決問題。2.凝土工程中常見裂縫的原因2.1干縮裂縫及預防干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結(jié)果。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細裂縫，寬度多在0.05~0.2mm之間。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。2.2塑性收縮裂縫及預防

塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20~30cm，較長的裂縫可達2~3ｍ，寬1~5mm。

2.3.沉陷裂縫及預防

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)，一般沿與地面垂直或呈30°~45°角方向發(fā)展。2.4.溫度裂縫及預防

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力（實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃~26℃時，混凝土內(nèi)便會產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應力）。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫?？v橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。

2.5化學反應引起的裂縫及預防

堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。

3.裂縫處理方法的技術(shù)經(jīng)濟分析混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法：表面修補法，灌漿、嵌逢封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學防護法以及仿生自愈合法。其中化學灌漿處理能極大的提高裂縫砼的整體性能指標而被設(shè)計廣泛采用。

3.1灌漿法的工藝

灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。

通常的灌漿施工工藝流程如下：表面處理裂表面處理裂縫描述沖洗沖洗、埋嘴剔槽壓風檢查注漿嘴清除化學灌漿灌漿質(zhì)量檢查嵌縫縫表面處理貼嘴或打孔埋嘴封縫3.1灌漿法的工藝技術(shù)和經(jīng)濟分析化學灌漿處理從某種程度上面來講，是比較徹底的處理了裂縫的給砼結(jié)構(gòu)帶來的危害和威脅，但是，我們要從技術(shù)上注意以下幾個方面的問題：1）砼的裂縫處理前一定要弄清裂縫的性狀，對于活動裂縫不建議灌漿，對于0.1mm或0.2mm以下的裂縫也不需灌漿，確定要進行灌漿處理后，也要針對不同的性狀裂縫選用不同性能的漿材，在做全面的裂縫化學灌漿施工前最好做灌漿比對試驗，通過比對試驗來確定最好的施工工藝、漿材及施工隊伍。選用成熟的材料和熟練專業(yè)的施工隊伍進行施工能夠確保施工的工程質(zhì)量和耐久性能。2）化學灌漿的漿和材料具有一定的毒性，施工對人員和環(huán)境有一定的危險，要確保專業(yè)的施工隊伍進行施工，在施工前上報詳細的安全文明施工的措施方案。針對特別的施工環(huán)境做好各種預案。3）各種施工方法和工藝有其針對性，不能所有的部位和裂縫都采用一樣的施工機具和工藝。一定要按照裂縫的部位和環(huán)境和結(jié)構(gòu)重要性采用不同的工藝和機具甚至材料。市場上的化學灌漿的價格高低不一，施工質(zhì)量千差萬別。我們要選擇合適的施工隊伍比價格更重要，因為，施工質(zhì)量不好的化學灌漿不但不能達到裂縫修補補強的效果，反而對結(jié)構(gòu)有損害，比如不合適的灌漿壓力會損害砼結(jié)構(gòu)，不合適的漿材不能達到設(shè)計的補強和限制裂縫發(fā)展的目的，使結(jié)構(gòu)的裂縫繼續(xù)擴大，內(nèi)部鋼筋損害或結(jié)構(gòu)缺陷失去良好的補救機會而危害結(jié)構(gòu)的安全。我們研究三峽市場的化學灌漿，近年來市場上環(huán)氧系列的漿材綜合報價每公斤都在50元以上，水性聚氨脂系列漿液材料綜合報價每公斤都在40元以上，油性聚氨脂系列漿液材料綜合報價每公斤都在60元以上.1438環(huán)氧膠泥材料綜合報價每公斤都在70元以上，報價太低的材料在各項技術(shù)指標上或使用效果上肯定會有貓膩。在三峽的化學灌漿施工中我們相關(guān)的重點我們通過灌漿試驗確定合適的材料和隊伍，使昂貴的化學灌漿的漿材發(fā)揮最大的作用和應有的作用才是我們最大的節(jié)約。也是最經(jīng)濟的施工管理思路。今年三峽開發(fā)總公司對我公司的化學灌漿的審批結(jié)算單價都在1000元每延米以上，就充分說明化學灌漿重質(zhì)不重價的思路。靜態(tài)爆破拆除無損切割拆除劈裂機拆除施工的技術(shù)和經(jīng)濟分析在三峽后期工程的施工過程中（如在船閘升船機的施工過程中），三峽開發(fā)總公司我們的文明施工要求特別高，部分部位石方開挖不允許放炮，我們較大規(guī)模的引進了靜態(tài)爆破拆除無損切割拆除劈裂機拆除等特種施工技術(shù)，圓滿完成了施工任務。在施工過程中總結(jié)了一些特種工程施工的技術(shù)要點和經(jīng)濟參數(shù)。靜態(tài)爆破拆除這種施工技術(shù)已經(jīng)在全國廣泛應用，他是應用靜態(tài)爆破劑進行石方開挖和砼結(jié)構(gòu)拆除的一種施工工藝，他在有凌空面的臨近部位鉆孔，在空內(nèi)灌入靜態(tài)爆破劑，利用爆破劑的膨脹力將結(jié)構(gòu)破壞的一種工法。她的工藝成熟，操作相對安全，成本相對較低（施工綜合價在400元每方左右）。但是他要求鉆較多較密集的膨脹孔，她要求有臨空面，最好有兩個以上的臨空面。劈裂機拆除這是近年來才應用的施工方法，他是采用較為先進的劈裂機進行石方開挖和砼結(jié)構(gòu)拆除的一種施工工藝，劈裂機采用液壓裝置，劈裂頭插入事先鉆好的劈裂孔內(nèi)，開動機器后劈裂頭張開，將石頭劈開再用其他方法將石方挖除即可完成拆除。這種施工方法與靜態(tài)爆破相比最大的好處就是施工速度快，減少了鉆孔的數(shù)量，除電費外不需要其他特別的消耗，成本相對較低。她致命的缺點是設(shè)備價格高且比較嬌貴，容易損壞。而且施工中需要鉆孔也需要兩個以上的凌空面。液壓破碎錘拆除就是市場上普遍使用的“啄木鳥”，破碎錘完全沒有以上的缺點，但是她對完整的石頭和有鋼筋的砼的破碎速度明顯下降，由于破碎錘的驅(qū)動一般是反鏟，消耗大量的柴油，施工成本高。無損切割拆除近年來，我們引進了金剛石無損切割技術(shù)，她是利用金剛石盤踞或鏈鋸對待拆除的石頭或砼結(jié)構(gòu)物進行手術(shù)刀方式的切割拆除。他與前幾種施工方法比明顯的好處是噪音低，污染少，施工方便精確，惟一金剛石盤踞或鏈鋸耗材的成本比較高，按照切割面計算的每平米的市場報價高達1000元以上，我們在施工中采用該技術(shù)進行凌空面的切割，為靜態(tài)爆破劑和劈裂機提供臨