水利建筑工程施工技術(shù)與應(yīng)用

□陳寧輝（江西省水利水電建設(shè)有限公司）

水利建筑工程施工技術(shù)與應(yīng)用

□陳寧輝（江西省水利水電建設(shè)有限公司）

隨著中國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，水利水電建筑工程施工技術(shù)得到質(zhì)的飛躍，成為水利工程發(fā)展的核心。由于人們對水利水電建筑工程的建設(shè)要求越來越高，且水利水電建筑工程的施工情況不僅影響人們的正常生活，還關(guān)系到社會的經(jīng)濟發(fā)展，因此，加強水利水電建筑工程施工技術(shù)不容輕忽。筆者結(jié)合實例，針對水利水電建筑工程施工技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用展開論述。

水利水電建筑工程；施工技術(shù)；應(yīng)用

0 引言

水利水電建筑工程的快速發(fā)展得益于經(jīng)濟社會的進步和對可再生能源需求的增加，尤其是眾多巨型水電站水力發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)，這極大促使中國水利水電建筑工程獲得突飛猛進的發(fā)展。如今，水利水電建筑工程施工技術(shù)已經(jīng)形成自身特色，其在水能轉(zhuǎn)變成電能的過程是各項工程設(shè)施生效的關(guān)鍵平臺，能有效確保水利水電項目的平穩(wěn)開展。

1 水利建筑工程施工技術(shù)的重要性

技術(shù)是各行各業(yè)的核心競爭力，技術(shù)進步是社會進步的根本體現(xiàn)，充分、高效利用水能，落實環(huán)保理念是水利建筑工程的主要目的，同時也體現(xiàn)出水利建筑工程施工技術(shù)的高水準。水利建筑工程是整個水利工程的核心組成部分，在開發(fā)利用具有清潔、無污染的水利水電資源時，唯有借助高效的施工技術(shù)，才能確保水利水電建設(shè)獲得最大經(jīng)濟效益和社會效益。

2 水利建筑工程主要施工技術(shù)及應(yīng)用

2.1 預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)

預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)是對混凝土預(yù)應(yīng)力拉錨和預(yù)應(yīng)力巖錨的統(tǒng)稱，這種技術(shù)具有較強的科學性，是一種全新的錨固技術(shù)。在水利建筑工程中，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)占據(jù)重要地位，其運營效果直接影響到水利建筑工程的整體經(jīng)濟效益。在水利建筑工程施工過程中，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)通過預(yù)應(yīng)力錨索和張拉設(shè)備的操作，使得高強度的鋼筋和鋼材能夠長時間保持高應(yīng)力受拉狀態(tài)。與其他技術(shù)相比，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)能夠根據(jù)水利建筑工程設(shè)計要求、錨固深度等進一步優(yōu)化基巖受力條件，確保拉應(yīng)力得到良好延伸，很好的加固水利建筑工程，確保建筑工程質(zhì)量。例如，在三峽大壩建筑工程施工中就很好的運用了預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)。

為了滿足大型水利建筑工程的要求，中國的預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)日益成熟，并取得良好成績。例如，在加固某一級水電站左右岸壩肩1885 m高程以上高邊坡工程中，使用了5000根預(yù)應(yīng)力錨索，30萬m的鉆孔總進尺，其中有近一半的錨索穿越較為復(fù)雜的地層。目前預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)主要被廣泛運用在水利建筑工程中大型地下洞室或者大壩加固等方面，這不僅有效提高了工程的經(jīng)濟效益與社會效益，還加快了水利建筑工程的發(fā)展步伐。

2.2 施工導流技術(shù)

在水利建筑工程中，施工導流技術(shù)作用非常大。在干地上施工有助于水利建筑工程順利完工，施工導流技術(shù)則以圍堰為前提條件，將水流引向預(yù)先設(shè)定的泄水建筑物，保持施工場所處于干地上，確保工程順利施工。由于施工導流技術(shù)需要與施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境、工程建設(shè)要求等相適應(yīng)，因此施工導流方式較多，如明渠導流、隧洞導流、壩體導流、河床外導流及河床內(nèi)導流等。施工導流主要有3類基本方法，即分段圍堰法導流、全段圍堰法導流和淹沒基坑法導流。其中分段圍堰法導流主要用于被束窄的河床、壩體底孔、缺口或者明槽等。全段圍堰法導流用于河床外永久或者臨時的明渠、隧洞等。淹沒基坑法導流是在洪水來臨時，圍堰過水，基坑被淹沒，河床有一部分出現(xiàn)停工現(xiàn)象。施工導流技術(shù)能良好控制河床，直接關(guān)系建筑工程的安全與施工進度，在水利建筑工程具體施工中，施工單位要綜合考慮各種因素，協(xié)調(diào)配合各種工作，確保工程進度與質(zhì)量。

萬安水電站位于中國江西省萬安縣，是江西省目前最大的水利發(fā)電廠站，也是江西電力南北交換樞紐。水電站位于萬安湖入口處，水電站大壩是千里贛江第一壩，大壩全長1104 m，壩高68 m，水庫控制面積3.69萬km2，總庫容22.16億m3，水電站閘門高140 m，寬14 m，被稱為亞洲第一高閘。萬安水電站主體建筑工程量巨大，采用明渠導流方式，分兩期進行施工。溢流壩和廠房以及船閘為第一期基坑，二期上游圍堰采用碾壓混凝土過水圍堰，下游則為鋼筋網(wǎng)護面過水圍堰。萬安水電站底孔壩段長150 m，布置10個底孔，表孔壩段長164 m，布置9個表孔，電站為河床式廠房，單級船閘布置在右岸。萬安水電站的土壩采用粘土心墻砂石壩，最大的壩高為37 m，工程基礎(chǔ)部分采用混凝土防滲墻技術(shù)，防滲效果較佳。土壩右側(cè)為右岸灌溉渠，壩下采用混凝土埋管技術(shù)，左岸灌溉渠則設(shè)置在左岸非溢流壩內(nèi)，兩側(cè)灌溉渠可灌溉農(nóng)田2萬hm2。此外，萬安水電站在總結(jié)國內(nèi)已建水利工程資料基礎(chǔ)上，進一步研究，優(yōu)化設(shè)計的混凝土溢流壩和底孔壩體結(jié)構(gòu)，采用弧形閘門支座結(jié)構(gòu)設(shè)計，科學合理的布筋方式加強了水平箍筋作用（具體情況如圖1）。

圖1 萬安水電站圖

2.3 土壩防滲加固技術(shù)

水庫土壩在長時間使用下，會發(fā)生跌窩、潮濕或者滲水等現(xiàn)象，繼而導致土壩發(fā)生滲漏、變形結(jié)果，嚴重威脅水庫安全。土壩防滲加固技術(shù)能夠有效處理土壩的變形、滲透問題。該項技術(shù)利用壩體劈裂灌漿方式，在壩體內(nèi)形成穩(wěn)固的防滲體，從而達到穩(wěn)固壩體的目的。在土壩壩體內(nèi)安置灌漿時，需要考慮主排孔和副排孔位置。沿壩的軸線安置主排孔，同時在壩軸線上方1.50 m處安置副排孔，灌漿孔要抵達壩基，為堅固與穩(wěn)定壩體提供可靠的一道防滲體。如江西地區(qū)某水庫建成之后進行了數(shù)次加固，但是由于加固方法不妥當，導致水庫大壩一直存有安全隱憂。為避免發(fā)生重大安全問題，該地水利勘測隊在對現(xiàn)場進行反復(fù)勘測之后決定采用土壩防滲加固技術(shù)，并將其作為該水利工程加固的重點環(huán)節(jié)來抓。首先，采用灌注泥漿的方法對滲透較輕的水庫堤身進行加固，而針對滲透嚴重的堤身則采取進行全部加厚土壩的處理方法。其次，采用了建截滲墻的方式解決水庫滲漏問題。這兩種方法有效地緩解了壩身所承受的壓力，對預(yù)防水庫再次滲漏起到了積極預(yù)防作用。

2.4 壩體填筑技術(shù)

壩體填筑是整個水利建筑工程施工的核心。施工人員在開始壩體填筑前，要綜合分析整個壩體情況，實施分階段填筑措施，確保壩體填筑工作具有較強的針對性和有效性。具體施工為：首先徹底清理施工場地，回填場地內(nèi)留下的坑、溝、槽等；其次為進一步確保壩體根基的穩(wěn)固性，可以用重型碾壓機來回碾壓；最后則根據(jù)預(yù)先設(shè)計的分段，從低地勢開始，逐步向高地勢進行填筑。在填筑材料選擇上，不僅要考慮填筑材料的順序，還需要考慮不同的填筑階段，主堆石、次堆石、下游堆石是常見的壩體填筑材料順序。此外在壓路機碾壓后，還需要人工對鋪面找平，必要時可以對路面添加適量水，不僅能有效避免機械化操作的局限性，還能增強填筑材料的密實度，加固壩體鋪面。如某水庫最大壩高為31 m，壩頂長寬分別為186 m、5 m,大壩采用干砌塊石進行護坡。對該水庫大壩壩體填筑時采用先進行上游段后進行下游段填筑的方法，填筑高程為60.50 m,工程分2期完成，為保證連續(xù)施工，采用不停頓施工的辦法，分單元進行填筑。在施工前先進行找平基準面的工作，然后對填石料進行灑水處理，運輸上壩料，進行平料施工并進行分塊、分條帶的填筑，繼而采用水平碾壓的方式對壩體根基進行處理。之后按照先上游后下游的填料順序進行填筑。最后進行壩體質(zhì)量檢驗，確保壩體施工質(zhì)量。

2.5 軟土地基處理技術(shù)

2.5.1 換土法

水利建筑工程施工對淤土層厚度有較高要求，若淤土層厚度較薄時，便不能滿足工程設(shè)計要求，此時可以采用換土法處理地基，即在淤土層換填灰土、沙壤土、水泥土或者粗砂等，然后采用沉井基礎(chǔ)，便可達到理想的地基處理效果。

2.5.2 強夯法

強夯法主要適用于地基層為河流沖擊層、濱海沉積層或者是由泥炭、雜填土、粉土、黃土等構(gòu)成的地基。具體操作為：將重達80 kN的夯錘起吊到距離地面30 m左右的高空，讓其自由下落，重復(fù)操作，直至將地基夯實。

2.5.3 振動水沖法

振動水沖法類似于混凝土振搗，振動器是主要的操作機具，該機具有上下各一個噴水口，地基在振動器作用下分層形成孔，可以將碎石或者砂等填入孔內(nèi)，再進行振動和夯實，用以加固地基。

2.5.4 灌漿法

灌漿法主要運用氣壓、液壓和電化學原理等，在一定外界條件下，利用漿液的固化特性，將水泥漿、黏土水泥漿、水泥砂漿等液化，并將其灌入水利建筑物和地基的縫隙部位，達到加固地基的良好效果。

2.5.5 旋噴法

旋噴法主要用在地基防滲工作中，目的是提高地基的防滲性能。旋噴法工作原理為：具有特殊噴嘴的注漿管在旋噴機的作用下被放置于土層預(yù)定深度，然后注漿管逐步提升高度，同時噴嘴在外力作用下做旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生高壓，水泥固化漿液和土體則在高壓的擠破下混合，進一步硬化成樁子。

2.5.6 加筋法

為了減少地基整體變形，增強水利建筑工程整體的穩(wěn)定性，施工單位可采用有效的加筋法。對于土工合成材料來說，其抗拉能力較強，在土層中，拉筋和土顆粒之間會產(chǎn)生一定的摩擦力，這樣加筋材料與土層便形成一個穩(wěn)固的整體，有助于提高地基的穩(wěn)固性。

3 結(jié)語

水利建筑工程施工技術(shù)及其運用不僅能確保水利水電工程項目的正常開展，還能促使水利水電工程企業(yè)獲得良好經(jīng)濟效益和社會效益，促使企業(yè)形成良好的發(fā)展態(tài)勢。因此，在水利建筑工程施工時要結(jié)合實際情況選擇最佳施工技術(shù)，降低工程成本，節(jié)約資源，真正打造利國利民的良心工程。

（責任編輯：韋詩佳）

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2016-10-11