試論水利水電工程中基礎(chǔ)工程施工技術(shù)

崔松林

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 甘肅省蘭州市 730070）

試論水利水電工程中基礎(chǔ)工程施工技術(shù)

崔松林

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 甘肅省蘭州市 730070）

水利水電工程屬于國家的基礎(chǔ)設(shè)施工程之一，對于國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的作用。水利水電工程中基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)直接決定著整體工程的質(zhì)量，所以一定要不斷提升水利水電工程基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)。本文主要闡述了水利水電工程中基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，提出了提升施工技術(shù)的相關(guān)策略，希望能夠更好的為水利水電工程建設(shè)提供幫助。

水利水電工程；基礎(chǔ)工程；施工技術(shù)

引言

水利水電基礎(chǔ)工程不僅僅是獨(dú)立的工程，它是組成整個(gè)水利水電工程的重要部分。技術(shù)是保證水利水電基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，只有以技術(shù)作為保障才能夠在環(huán)境比較困難的施工條件中完成高質(zhì)量的水利水電基礎(chǔ)工程，從而確保水利水電整體工程的高質(zhì)量完成，進(jìn)而獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益以及影響力，所以充分掌握并且不斷創(chuàng)新水利水電基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)對于整體工程建設(shè)來說具有重要的意義。

1 水利水電基礎(chǔ)工程施工中的相關(guān)要求

（1）要具有完備的工程施工資料以及技術(shù)文件，主要包括地基以及基礎(chǔ)施工圖紙、相應(yīng)的地質(zhì)勘察報(bào)告等等，同時(shí)要充分了解施工所在地區(qū)的地質(zhì)情況；

（2）在正式進(jìn)行土方開挖之前，要按照施工方案的相關(guān)要求，將施工所在地范圍內(nèi)能夠妨礙到施工的建筑、植物、道路以及管線等等進(jìn)行妥善的處理；

（3）對于山地區(qū)域的工程施工來說，首先要充分了解施工所在地的地質(zhì)情況、水文氣象條件等等，若是由于土方施工有可能造成山體滑坡等，就要采取一定的措施進(jìn)行解決。若是在比較陡峻的山坡之下進(jìn)行施工，就要事前檢查山坡的坡面情況，確保不存在滑坡、危巖以及崩塌等現(xiàn)象；

（4）在施工機(jī)械正式進(jìn)入到施工現(xiàn)場之前，要將其所要經(jīng)過的橋梁、道路以及設(shè)備卸車的地點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的加寬、加固工作，保證施工機(jī)械的正常進(jìn)入；

（5）對于那些重要的基礎(chǔ)一定要進(jìn)行復(fù)核，包括水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)、測量放線的定位控制線以及基槽的灰線尺寸等等，確保其與設(shè)計(jì)要求相符合，并且要辦理相關(guān)的驗(yàn)收手續(xù)，同時(shí)要對其妥善保護(hù)并且定期進(jìn)行復(fù)測；

（6）要將場地清理干凈，要保證表面坡度滿足排水坡度以及臨時(shí)排水設(shè)施的相關(guān)要求。若是沒有制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，正常情況下要向著排水溝方向設(shè)置2°以上的坡度；

（7）在進(jìn)行地下水位以下基坑以及管溝開挖土方時(shí)，要按照地質(zhì)勘察的資料以及文件內(nèi)容采取一定的措施，使水位有所降低。正常情況下要降低到開挖底面的500mm，之后再進(jìn)行作業(yè)面施工。

2 水利水電基礎(chǔ)工程施工中的主要技術(shù)

2.1 堤壩施工技術(shù)

20世紀(jì)初開始用混凝土修建，到30年代美國修建時(shí)發(fā)展起來的混凝土壩施工方法，為各國廣泛采用，并經(jīng)逐步改進(jìn)，形成一套常規(guī)的施工方法。其主要內(nèi)容是：①采用柱狀澆筑法；②采用低熱水泥、降低水泥用量、預(yù)冷骨料、加冰拌和、通水冷卻、對混凝土表面進(jìn)行保護(hù)等一系列措施；③根據(jù)壩體各部位工作和受力特點(diǎn)，采用不同標(biāo)號的混凝土；④混凝土分層澆筑的施工縫需鑿毛沖洗處理，并鋪設(shè)一層水泥砂漿或細(xì)骨料混凝土；縱縫和橫縫設(shè)鍵槽，待壩體溫度降到穩(wěn)定溫度后進(jìn)行；⑤采用四級配或三級配骨料拌制混凝土，用平倉機(jī)平倉和強(qiáng)力振搗器或振搗器組振搗；⑥發(fā)展鋼懸臂模板和預(yù)制混凝土模板，70年代初又發(fā)展自升式模板。常規(guī)的施工方法由于受到分縫分塊、溫度控制措施和接縫灌漿等影響，在施工進(jìn)度和工程造價(jià)方面難以有突破性的進(jìn)展。雖然有的工程混凝土年澆筑強(qiáng)度達(dá)到200～300萬m的較高水平，但平均每月壩體升高速度一般僅4～5m，少數(shù)超過6m。60～70年代，各國陸續(xù)對常規(guī)方法進(jìn)行了一些改進(jìn)，如：取消縱縫、通倉澆筑、取消接縫灌漿、嚴(yán)格溫控措施、采用薄層澆筑以及采用高速纜機(jī)等高效大型施工機(jī)械設(shè)備等。

水利水電工程中最主要的工程之一就是堤壩施工，尤其是關(guān)于土質(zhì)心墻堆石壩在水利工程中最為常見。關(guān)于堤壩施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容為：

（1）對于材料的選擇：要采用具有防滲性能的土料，心墻要采用碎石。

（2）基礎(chǔ)的防滲工作：若采用的是比較深厚的砂礫石層進(jìn)行筑壩，就要加強(qiáng)相應(yīng)的防滲工作，要建造對應(yīng)的防滲墻。從現(xiàn)階段來看，最主要采用的就是沖擊和反循環(huán)鉆機(jī)鉆主孔的造墻技術(shù)，同時(shí)采用液壓拔管機(jī)進(jìn)行接頭套管的起拔，并且采用孔內(nèi)聚能爆破大孤石鉆進(jìn)等等，這些施工方式可以保證墻的施工質(zhì)量。

（3）混凝土壩的施工：水利水電工程中最為常見的就是混凝土壩的施工。混凝土壩施工過程中要進(jìn)行大量的混凝土澆筑工作，這需要在混凝土的攪拌、運(yùn)輸以及作業(yè)過程中進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。隨著水利水電工程不斷發(fā)展，混凝土的相關(guān)操作都采用了大型的專業(yè)機(jī)械設(shè)備，這就很好的保證了混凝土筑壩中的強(qiáng)度要求。在進(jìn)行體積較大的混凝土澆筑過程中，混凝土表面溫度會(huì)非常快速的降低，但是混凝土內(nèi)部正在進(jìn)行著較激烈的水化作用，會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，這些熱能不能快速向外散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部具有非常高的溫度。內(nèi)外混凝土存在的溫度差會(huì)很容易造成混凝土的開裂，所以一定要嚴(yán)格控制混凝土的施工溫度。

2.2 混凝土工程的施工技術(shù)

（1）混凝土和鋼筋混凝土灌樁施工。所謂的混凝土灌注樁主要就是直接在樁位上鉆孔，之后采用混凝土或者砂石等材料進(jìn)行灌注。相比于預(yù)制樁來說，灌注樁最主要的優(yōu)點(diǎn)就是施工較為便捷，并且能夠節(jié)省材料，成本較低。但是此種灌樁方式對于實(shí)際操作要求比較高，一旦操作失誤就會(huì)造成縮頸以及斷樁的情況，并且技術(shù)相隔的時(shí)間比較長，不能快速的承載載荷。

隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，灌注樁的成樁技術(shù)得到了較大的發(fā)展，現(xiàn)階段成樁的施工方法主要包括：

①鉆孔灌注樁：此種方法主要是首先在樁位上采用鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔，之后進(jìn)行混凝土的灌注。

②振動(dòng)灌筑法：此種方法主要是將鋼管上部和振動(dòng)沉樁機(jī)進(jìn)行剛性連接，在鋼管的下部裝有活瓣的樁尖，同時(shí)在鋼管的上部位置設(shè)置加料口，通過振動(dòng)所產(chǎn)生的力將鋼管沉入到土內(nèi)。若是達(dá)到沉度標(biāo)準(zhǔn)后就可以停止振動(dòng)，通過上料斗將混凝土灌入到鋼管之內(nèi)，之后通過沉樁機(jī)以及卷揚(yáng)機(jī)將鋼管拔出，一邊振動(dòng)一邊拔出，這樣可以保證樁混凝土振實(shí)度。

③打拔管灌注樁：此種方法主要采用的是和樁尺寸相近的鋼管，在鋼管的端部位置套上預(yù)制樁后打入到土中，之后將鋼筋骨架放入到鋼管內(nèi)部，完成后進(jìn)行混凝土澆筑，一邊灌一邊將鋼管拔出來，通過拔管過程中所產(chǎn)生的振動(dòng)將混凝土振實(shí)。

（2）鋼筋混凝土預(yù)制樁施工。鋼筋混凝土預(yù)制樁主要包括空心樁以及實(shí)心樁兩種方式。對于空心樁來說大多為管樁，主要是預(yù)制廠通過離心法進(jìn)行生產(chǎn)的，此種樁的樁體強(qiáng)度比較高，可以達(dá)到C40級，直徑大多在400～500mm左右；對于實(shí)心樁來說主要是在現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)制的，出于制造方便的考慮，實(shí)心樁大多制成截面為200mm×200mm～500mm×500mm的正方形。同時(shí)要保證樁的長度在樁外徑或者樁斷面邊長的50倍之內(nèi)。為了方便進(jìn)行運(yùn)輸以及施工，一般情況下單根樁的長度在30m以內(nèi)。

2.3 高邊坡加固技術(shù)

2.3.1 混凝土抗滑結(jié)構(gòu)

（1）抗滑樁：對于治理滑坡來說抗滑樁是最為經(jīng)濟(jì)有效的方式，特別是對于滑動(dòng)面傾角比較緩的情況來說具有更好的效果。

（2）沉井：在滑坡工程中沉井除了可以起到抗滑樁的作用之外，還具有擋土墻的作用。

（3）擋墻：混凝土擋墻可以很好的從局部位置來平衡滑坡體，從而在一定程度上阻止滑坡體變形的延展。

2.3.2 錨固技術(shù)

由于具有施工靈活、保護(hù)巖體結(jié)構(gòu)、干擾程度較小、具有可靠的受力以及主動(dòng)承載等相關(guān)優(yōu)點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力錨索在邊坡治理中得到了較大量的應(yīng)用。較大噸位的巖體預(yù)應(yīng)力錨固噸位可以達(dá)到6000kN以上，張拉設(shè)備的出力可以達(dá)到6000kN，錨索長度可以達(dá)到61.6m。通過此種技術(shù)可以對壩體、壩基、地下洞室圍巖以及巖體邊坡進(jìn)行相應(yīng)的加固。

2.4 截滲處理技術(shù)

由于受到地下水位以及河道水流的影響，河堤大壩的地基會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)重的滲透變形，直接影響到建筑物的安全性，可以采用如下方式進(jìn)行處理：

2.4.1 防滲墻

所謂的防滲墻就是指在透水地基中建立起地下連續(xù)墻，此墻可以用在河堤大壩的防滲加固。按照此墻建筑所用材料以及施工工藝的不同，可以將防滲墻分成水泥土防滲墻以及有塑性混凝土防滲墻。

2.4.2 高壓噴射注漿

所謂的高壓噴射注漿就是指通過鉆機(jī)將具有特殊噴嘴的注漿管鉆進(jìn)土層的預(yù)定位置，之后采用高壓泵將事先攪拌好的水泥漿液高速噴射出去（主要通過鉆桿下部的噴射裝置進(jìn)行），通過高速?zèng)_擊土層使得噴射范圍內(nèi)的土體遭到破壞。與此同時(shí)，鉆桿要以相應(yīng)的速度（大約在20cm/min）進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并以相應(yīng)的速度（15～30cm/min）進(jìn)行提升，保證水泥漿和土體得到充分的拌合，在膠結(jié)硬化之后就可以在地基上形成一定強(qiáng)度的固結(jié)體，這樣就會(huì)很好的加強(qiáng)地基強(qiáng)度。

2.5 不良地基處理技術(shù)

2.5.1 可液化土層的處理技術(shù)

在靜力以及相關(guān)振動(dòng)力的作用之下，有些粘性較差的土層水壓不斷上升，從而抗剪強(qiáng)度大大降低，這就會(huì)造成地基下沉凹陷、滑動(dòng)，從而失去相應(yīng)的穩(wěn)定性，對于建筑物造成嚴(yán)重的傷害。

對于此種問題的處理方式為：①將可能液化的土層清除掉，并且采用具有良好防滲性能以及具有較高強(qiáng)度的材料置入其中，之后通過分層振動(dòng)的方式將其夯實(shí)；②采用混凝土將周邊的圍墻進(jìn)行封閉，避免向周邊流動(dòng)；③穿過可液化土層設(shè)置砂井以及砂樁等。

2.5.2 軟土地基的處理

（1）換土法。若是淤土層地基厚度不符合建筑設(shè)計(jì)要求，就可以通過更換砂土、灰土、水泥土或者采用沉井基礎(chǔ)等方式來鞏固地基；

（2）灌漿法。主要是利用建筑材料混合漿液的固化特點(diǎn)，將混合漿液灌入到建筑物的地基介質(zhì)中，這樣就對地基進(jìn)行了加固。

3 結(jié)束語

基礎(chǔ)屬于水利水電工程中最主要的位置，直接影響著水利水電工程的整體質(zhì)量。所以一定要重視水利水電基礎(chǔ)工程建設(shè)，不斷提升工程施工技術(shù)，從而建設(shè)出高質(zhì)量的水利水電工程。

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2016-7-1