三峽工程中幾種常見特種工程施工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

三峽工程中幾種常見特種工程施工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)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(huì)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(yán)重者將會(huì)威脅到人們的生命和財(cái)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(huì)對(duì)危害結(jié)構(gòu)的裂縫進(jìn)行處理，裂縫處理的措施有表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌逢封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。這些施工方法中我們?cè)谌龒{很多重要部位的裂縫處理中都會(huì)應(yīng)用到化學(xué)灌漿的修補(bǔ)方法，我們研究這些裂縫處理的施工技術(shù)和經(jīng)濟(jì)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(wù)，后期的地下電站和升船機(jī)改造項(xiàng)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(jìn)行的施工任務(wù)不能再用常規(guī)的施工方法進(jìn)行。我們?cè)谧蟀兜纳瑱C(jī)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(jī)，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(jì)參數(shù)，對(duì)我們廣大水電站的同類工程項(xiàng)目的施工提供參考。裂縫化學(xué)灌漿處理的施工技術(shù)和經(jīng)濟(jì)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(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。在實(shí)際工程中要區(qū)別對(duì)待，根據(jù)實(shí)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(yù)防干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)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(dǎo)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(xì)裂縫，寬度多在0.05~0.2mm之間。干縮裂縫通常會(huì)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(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等?；炷粮煽s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(yù)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(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長(zhǎng)20~30cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2~3ｍ，寬1~5mm。

2.3.沉陷裂縫及預(yù)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(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔悖０逯伍g距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致。此類裂縫多為深進(jìn)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(yù)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(dǎo)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(yīng)力（實(shí)踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到25℃~26℃時(shí)，混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力）。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)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(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)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(yīng)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(cuò)；梁板類長(zhǎng)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(zhǎng)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(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。

2.5化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防

堿骨料反應(yīng)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(xué)反應(yīng)而引起的裂縫。

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

3.1灌漿法的工藝

灌漿法主要適用于對(duì)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(bǔ)，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(gè)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(xué)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(fēng)檢查注漿嘴清除化學(xué)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(jì)分析化學(xué)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(gè)方面的問題：1）砼的裂縫處理前一定要弄清裂縫的性狀，對(duì)于活動(dòng)裂縫不建議灌漿，對(duì)于0.1mm或0.2mm以下的裂縫也不需灌漿，確定要進(jìn)行灌漿處理后，也要針對(duì)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(xué)灌漿施工前最好做灌漿比對(duì)試驗(yàn)，通過比對(duì)試驗(yàn)來確定最好的施工工藝、漿材及施工隊(duì)伍。選用成熟的材料和熟練專業(yè)的施工隊(duì)伍進(jìn)行施工能夠確保施工的工程質(zhì)量和耐久性能。2）化學(xué)灌漿的漿和材料具有一定的毒性，施工對(duì)人員和環(huán)境有一定的危險(xiǎn)，要確保專業(yè)的施工隊(duì)伍進(jìn)行施工，在施工前上報(bào)詳細(xì)的安全文明施工的措施方案。針對(duì)特別的施工環(huán)境做好各種預(yù)案。3）各種施工方法和工藝有其針對(duì)性，不能所有的部位和裂縫都采用一樣的施工機(jī)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(jī)具甚至材料。市場(chǎng)上的化學(xué)灌漿的價(jià)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(duì)伍比價(jià)格更重要，因?yàn)?，施工質(zhì)量不好的化學(xué)灌漿不但不能達(dá)到裂縫修補(bǔ)補(bǔ)強(qiáng)的效果，反而對(duì)結(jié)構(gòu)有損害，比如不合適的灌漿壓力會(huì)損害砼結(jié)構(gòu)，不合適的漿材不能達(dá)到設(shè)計(jì)的補(bǔ)強(qiáng)和限制裂縫發(fā)展的目的，使結(jié)構(gòu)的裂縫繼續(xù)擴(kuò)大，內(nèi)部鋼筋損害或結(jié)構(gòu)缺陷失去良好的補(bǔ)救機(jī)會(huì)而危害結(jié)構(gòu)的安全。我們研究三峽市場(chǎng)的化學(xué)灌漿，近年來市場(chǎng)上環(huán)氧系列的漿材綜合報(bào)價(jià)每公斤都在50元以上，水性聚氨脂系列漿液材料綜合報(bào)價(jià)每公斤都在40元以上，油性聚氨脂系列漿液材料綜合報(bào)價(jià)每公斤都在60元以上.1438環(huán)氧膠泥材料綜合報(bào)價(jià)每公斤都在70元以上，報(bào)價(jià)太低的材料在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)上或使用效果上肯定會(huì)有貓膩。在三峽的化學(xué)灌漿施工中我們相關(guān)的重點(diǎn)我們通過灌漿試驗(yàn)確定合適的材料和隊(duì)伍，使昂貴的化學(xué)灌漿的漿材發(fā)揮最大的作用和應(yīng)有的作用才是我們最大的節(jié)約。也是最經(jīng)濟(jì)的施工管理思路。今年三峽開發(fā)總公司對(duì)我公司的化學(xué)灌漿的審批結(jié)算單價(jià)都在1000元每延米以上，就充分說明化學(xué)灌漿重質(zhì)不重價(jià)的思路。靜態(tài)爆破拆除無損切割拆除劈裂機(jī)拆除施工的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析在三峽后期工程的施工過程中（如在船閘升船機(jī)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(jìn)了靜態(tài)爆破拆除無損切割拆除劈裂機(jī)拆除等特種施工技術(shù)，圓滿完成了施工任務(wù)。在施工過程中總結(jié)了一些特種工程施工的技術(shù)要點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)參數(shù)。靜態(tài)爆破拆除這種施工技術(shù)已經(jīng)在全國(guó)廣泛應(yīng)用，他是應(yīng)用靜態(tài)爆破劑進(jìn)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(duì)安全，成本相對(duì)較低（施工綜合價(jià)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(gè)以上的臨空面。劈裂機(jī)拆除這是近年來才應(yīng)用的施工方法，他是采用較為先進(jìn)的劈裂機(jī)進(jìn)行石方開挖和砼結(jié)構(gòu)拆除的一種施工工藝，劈裂機(jī)采用液壓裝置，劈裂頭插入事先鉆好的劈裂孔內(nèi)，開動(dòng)機(jī)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(fèi)外不需要其他特別的消耗，成本相對(duì)較低。她致命的缺點(diǎn)是設(shè)備價(jià)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(gè)以上的凌空面。液壓破碎錘拆除就是市場(chǎng)上普遍使用的“啄木鳥”，破碎錘完全沒有以上的缺點(diǎn)，但是她對(duì)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(dòng)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(jìn)了金剛石無損切割技術(shù)，她是利用金剛石盤踞或鏈鋸對(duì)待拆除的石頭或砼結(jié)構(gòu)物進(jìn)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(jì)算的每平米的市場(chǎng)報(bào)價(jià)高達(dá)1000元以上，我們?cè)谑┕ぶ胁捎迷摷夹g(shù)進(jìn)行凌空面的切割，為靜態(tài)爆破劑和劈裂機(jī)提供臨