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技术创新破解施工难题,咬定目标吹响决战号角

讯息来源:   编辑:   点击数:3800  更新时间:2014-03-01
 

                                              ——记淅川六标技术创新办理纪实

“晴天一把刀,雨天一团糟”。这就是当地农谚对膨胀土的描述。膨胀土是一种具有特殊性质的土,它遇水膨胀、强度骤减,失水干缩、坚硬而又常有收缩裂隙的高塑性粘土。在膨胀土基础上修筑工程常常遭受毁灭性破坏。因此,膨胀土施工是世界公认的工程技术难题,更有甚者将它称为“工程中的癌症”。

南水北调中线总干渠穿越膨胀土渠段累计近400公里,约占总干渠长度的27%,其中沙河以南至陶岔渠段,膨胀土渠段占该段渠道长度的75%。因此,膨胀土渠段施工是南水北调中线工程关键技术问题之一,膨胀土渠段的施工质量也直接关系着工程建造的成败。

工期紧迫,施工又遇两大“拦路虎”

淅川六标项目部位于南阳市邓州境内,标段全场7.381公里,土方开挖640万立方米,土方回填431万立方米,改性土填筑近133万立方米。项目20113月正式开工,是南水北调中线工程开工最晚的一批。原本就紧张的施工任务,又由于设计变更要增加水泥改性土填筑施工和坡面梁施工,使项目部遭遇了更大的施工技术难题,成为了项目部施工进程中的两只“拦路虎”。

水泥改性土换填是南水北调工程为解决膨胀土滑坡问题而应用的一项新技术,该技术也是世界上首次在大规模膨胀土输水渠道中应用。由于改性土施工技术难度大,施工工艺较复杂,国内施工团体缺少现场改性施工的实践经验,也没有与之相配套的施工生产设备,这对施工单位是个严峻的考验。因此,该技术在实际施工中存在很大的困难和问题。

坡面梁施工是在已填筑碾压后的改性土渠坡上开挖浇筑钢筋混凝土结构箱梁的施工方法,它是为进一步增强渠道抗滑能力而增加的一项施工工序,它与抗滑桩结合共同组成南水北调膨胀土渠道施工所特有的抗滑体系。而坡面梁施工的关键工序就是刻制梁槽,经碾压后的改性土硬度大,开挖难度极大,与水泥改性土施工一样,目前国内尚无成熟的施工经验和与之配套的施工设备,只能靠施工单位在施工过程中自我摸索不断总结或者大胆进行技术创新霸占难题。

这两项施工工序不仅是没有成熟施工经验和专业施工设备的生产工序,还是制约整个淅川六标,乃至全线工程主体施工进度的关键性工序,能否霸占这两项施工难题成是能否保障按期完成生产目标的关键所在。

直面困难,主动出招应对

诸多困难问题摆在项目面前,是压力,也是动力,正是有了这种动力,激发了淅川六标项目团队勇于技术创新的能力。

为了更好地控制水泥改性土的施工质量,南阳直管段建管局要求淅川段均采用“厂拌法”施工,当今市场上没有专门针对南水北调膨胀土施工而设计的破碎机和拌和系统,现有的破碎机破碎后的颗粒粒径不均匀,达不到设计要求,且容易封堵出土口,使机械无法正常运转。另外,在与水泥的拌和过程中存在拌和不充分,难以有效控制含水率等问题,且由于土质料源差,机器故障率高,难以实现稳定生产,效果并不抱负。

眼看中线工程完工的倒计时一天一天的过去,多耽误一天就会影响到整体施工进度。怎么办?前所未有的压力考验着整个淅川六标项目部全体人员。时间不等人,必须尽快拿出解决方案。为此项目部多次举行研讨会商讨研究解决方案,最后项目经理申振龙说:“既然没有专门的破碎设备那么大家就自行研制加工适合大家施工的机械设备”。于是项目部派出技术人员多方打探技术讯息,经多方打探和磋商之后,项目部最终与三门峡一家设备生产厂确定协作意向,共同组建成立专业技术攻关小组,企业及项目部技术人员骨干都参与其中。攻关小组在对现场情况进行多次调查分析后,采取多种工艺、多种设备进行破碎试验,按照试验情况,攻关小组重点对破碎装置和拌和系统等核心部位进行改进。经多次反复试验最终将锤式破碎装置改制成璇刀式破,并按照技术规范对膨胀土颗粒大小的要求,进一步改进璇刀的长度和间距等细节问题,从而生产了适合膨胀土破碎的璇刀式破碎装置。在改性土拌和方面,攻关小组借鉴混凝土拌和系统原理,并按照改性土拌和实际进行改进,组建成立电脑计量固定式改性土拌和站,其计量装置采用电脑皮带秤控制,电脑开机后自动进入控制程序,各种物料比例可以按照规范要求任意调整,以适应各种不同的物料配比。控制程序运行时各计量秤参数的设定值和实际值都在电脑中显示,当缺料时还能发出报警信号,便于及时处理应急情况的发生。此外,攻关小组还对膨胀土筛孔网规格大小、拌和系统超负荷运转元件易发热烧毁、出土口易被封堵等细节性问题进行改装改进,用于降低机械故障率。在此期间,攻关小组历时3个多月,经过数百次反复试验和改进,最终形成了集破碎、传输、拌和于一体的改性土生产设备,并迅速积累了一套成熟操控经验,大大提高了生产效率,改进后的改性土生产设备高峰期每套日生产量可达2500立方米,满足了施工进度和质量要求。

建管局领导现场观摩该生产设备的运行情况后,对企业在南水北调工程建造中率先运用新设备、新技术、新工艺解决工程建造中遇到的实际问题给予了高度评价和充分肯定,并对全线进行大力推广使用,其他标段也纷纷到场参观学习,最终全线改性土生产均采用该设备生产工艺,为推动全线施工进度起到了关键作用。

由于坡面梁施工首先需要在已填筑的改性土上面刻制梁槽,所以梁槽施工是制约坡面梁整体施工进度和质量的关键工序。经碾压后的改性土质地硬朗,开挖十分困难,如用挖掘机直接开挖会对原有界面造成破坏,施工质量不易控制。由于没有针对改性土的专业刻槽机,有些标段就直接进行人工开挖,工人们用洋镐、电铲,一镐一铲的开挖,二三百个工人每天也只能开挖十几根槽,而该标段有1500多根坡面梁,如采用人工开挖,劳动效率远远不能满足施工需要,而且增大了施工成本。

因此项目部与企业结合,按照刻槽施工特点,借鉴削坡机劳动原理,共同研发了一套一次成型的大型渠坡刻槽机,经反复改进试验经该设备刻制的梁槽不但符合规范要求,而且外观干净整洁,经使用运行该设备每台每台可刻槽7个左右,较大程度上提高了生产效率,降低的人工成本,目前该项技术运用已经成功申报专利。随着施工的深入和劳动人员的不断探索,随后企业又与漯河临颍一家机械生产厂联合研发了改性土锯缝机,该设备采用大功率农用机携带圆盘式锯缝设备,对改性土渠坡面进行切缝处理,既按照设计规范要求在槽梁四周边缘锯割一个宽10公分、深50公分的缝隙,然后再用挖掘机对槽内的土料进行开挖清理,该设备轻便灵活,劳动效率高,每台每天可完成近20个的刻槽施工任务,劳动效率再次提高。这项施工技术同样得到建管单位领导的认可,并在有坡面梁施工的项目中全面推广使用,为加快坡面梁施工进度和提高施工质量起到关键作用。

技术创新,带来更多效益

南水北调工程是一个新设备、新技术、新工艺运用较多的伟大工程。新技术的创新和运用对施工企业来说不仅是一个考验,还是一个提高自身技术能力的机会,更是保障工程质量、提高劳动效率的重要手段。

淅川六标改性土生产设备和坡面梁刻槽施工技术创新的运用,不仅大大提高了自身的生产效率,还带动其他标段地促进了整个工程的施工进度,同时还进一步提高了施工质量,为后续的工程施工争取了宝贵时间。

目前,该标段正凭借技术创新创造的优势,锁定最终目标,向工程决战发起最后的猛攻。

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