水利水電基礎工程施工工藝及技術分析

劉啟鏡

水利水電基礎工程施工工藝及技術分析

劉啟鏡

( 廣東水電二局股份有限公司，廣東 廣州 511340)

筆者結合廣東省水利水電項目情況，分析了水利水電基礎工程施工工藝及技術方案等問題，旨在創建高質量的能源設施改造方案。

水利水電；基礎工程；工藝；技術方案

1 基礎工程施工工藝

隨著現代化建設進程的加快，水利水電工程建設規模逐漸擴大，基礎工程施工改造顯得十分重要?；A工程是相對于地面工程而言的，其所處的水平位置相對較低且存在于地表面的基礎結構中，包括樁基礎、沉井及地下連續墻、基坑圍護、地基處理、特殊土地基、抗震地基基礎的處理。結合現有的施工條件，基礎工程施工工藝流程是定位放線→ 復核（包括軸線，方向）→ 樁機就位→ 打樁→ 測樁→ 基槽開挖→ 鋸樁→ 澆筑混凝土墊層→ 軸線引設→ 承臺模板及梁底板安裝→ 鋼筋制安→承臺模板及基礎梁側板安裝→ 基礎模板、鋼筋驗收→ 澆筑基礎混凝土→ 養護→ 基礎磚砌筑→回填土[1]。

2 水利基礎工程施工存在的問題

廣東省是我國經濟建設的重點地區，對廣東境內水利水電設施進行優化改造，不僅能滿足區域水電資源調度的使用要求，而且能最大限度地帶動珠江三角洲經濟圈的形成。國家及地方政府深刻意識到廣東產業經濟的重要性，針對水利水電工程要求擬定了切實可行的建造方案。但就基礎工程而言，其現場施工依舊面臨著諸多的難題。

（1）準備問題。組合工程需要做好前期準備工程，現場準備不足是水利基礎項目施工存在的主要問題之一。集中表現于：物資材料運輸不及時，混凝土、鋼筋等基本材料備量不充分；人員調配失控，各崗位人員安排體制不合理，各道工序操作無法保持預期的連貫性，制約了整體施工進度的快速執行；機械設備調配混亂，打樁機設備、鉆孔設備等安全系數低，存在盲目操作控制等問題。缺乏全面的現場準備體制，導致施工人員、設備、資金等失去控制。

（2）方案問題。興建水利水電是為了科學利用水資源生產電能，再用電能輔助發電設備的生產作業，兩種工程相互組合起來便建成了水利水電一體化系統。基礎工程施工方案編制不合理誤導了現場操作的正確性，給施工單位造成了諸多的困難?；A工程施工不達標損壞了項目投資的收益，例如，軟土地基處理方案中，沒有考慮地下水運動的流通性，僅暫時采取地基加固處理方式，新地基很容易被后續地下水沖蝕，破壞了水利水電設施基礎構造的完整性。

（3）工藝問題。目前，我國主張將水利水電兩類工程組合建設，無論從物資消耗或現場管理等角度，組合式工程均具備了良好的綜合價值。工藝問題也是限制水利水電基礎工程性能發揮的關鍵因素，主要是項目施工在時間、空間等方面的差異，產生了不同的基礎構造結構。以基坑圍護為例，施工人員在尚未掌握地基構造的前提下，盲目地擴建水工建筑物地基層面，破壞了地基空間構造的有效組合，使地基出現沉降、裂縫等嚴重性病害。

3 水利水電基礎工程的施工技術

水利水電工程是服務于能源物資調配的重點項目，搞好水利水電施工對區域經濟發展有著極大的推動作用。基于可持續發展觀指導下，廣東省開始增加水利項目的總投資額度，為施工單位現場作業提供可靠的資金保障。鑒于基礎工程施工存在的相關問題，廣東省政府采取宏觀調控管理對策，對基礎設施施工工藝及技術方案進行管理，保證了項目建造活動的持續開展。

（1）樁基礎。由基樁和連接于樁頂的承臺共同組成，如圖1，施工人員要控制樁結構的組合方法，確保樁基構造處于穩定狀態。若樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸，則稱為低承臺樁基；若樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上，則稱為高承臺樁基。例如，水電站打樁時要保證樁身與地面保持垂直角度，下樁過程中要控制進給量、進給速度，樁身牢固后才能執行下一步工序。

圖1 樁基礎結構圖示

（2）沉井基礎。是以沉井法施工的地下結構物和深基礎的一種型式，適用于大型水電站設施的改造建設，能起到很好的加固處理效果。作業人員要控制沉井基礎的操作工藝，對各道工序嚴格把關以強化基礎結構[2]。先在地表制作成一個井筒狀的結構物（沉井），然后在井壁的圍護下通過從井內不斷挖土，使沉井在自重作用下逐漸下沉，達到預定設計標高后，再進行封底，構筑內部結構。

（3）地下連續墻。地下連續墻支護技術，已廣泛應用于民用建筑、工業廠房和市政工程，包括建筑物的地下室、地下變電站、地下鐵道車站、盾構工作井、頂管工作井、引水或排水隧道防滲墻、地下停車場、地下商場、地下水庫、大型污水泵站等。連續墻支護施工的關鍵在于墻體鋼筋籠的控制，如圖2，施工人員要布置好水工建筑物基層的混凝土結構，維持混凝土凝聚力以抵抗外在病害的發生。

圖2地下連續墻鋼筋籠

（4）基坑圍護。軟土地基是水利水電基礎工程最為常見的問題，其不僅與工程所處地質環境相關，也與基礎工程支護施工存在著密切聯系。為了避免基坑病害的發生，應擬定基坑圍護工藝作為支撐結構[3]。具體操作：在軟粘土地基中開挖深度為5～7m左右的基坑，應用深層攪拌法形成的水泥土樁擋墻，可以較充分利用水泥土的強度，并可利用水泥土防滲性能，同時作為防滲帷幕。

（5）地基處理。正常地基條件下，水利水電基礎結構有一定的承載介質，遇到大荷載地基會引起明顯的病害問題。水利水電地基處理廠采用灌漿法，對現場地基進一步加固支護[4]。借助于壓力，通過鉆孔或其他設施將漿液壓送到地基孔隙或縫隙中，改善地基強度或防滲性能的工程措施。例如，固結灌漿是通過面狀布孔灌漿，以改善基巖的力學性能，減少基礎的變形和不均勻沉降。

4 結 論

水利水電項目是現代化建設的基本內容，也是國家積極投資建設和改造項目之一。而基礎工程是水利水電項目的核心部分，施工單位在現場作業期間要強化基礎工程管理，通過施工工藝改造及優化等方式，著重解決現場施工遇到的問題。

[1] 盧正紅.廣東省水利水電工程建設現狀的調查分析[J].廣東2010,40(16):21-23.

[2] 邵杰.水利工程基礎設施改造施工工藝的優化設計[J].上海地質,2011,30(21):40-42.

[3] 伍宇娟.水利水電基礎工程常用技術及其對策研究[J].中華建設科技,2010,15(2):76-77.

[4] 周慧.當前水利項目施工存在的問題與技術方案改編對策[J].武漢科技大學學報,2011,33(15):59-61.

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.04.012

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1008-1305（2014）04-0035-02

劉啟鏡（1960年-），男，工程師。