試論水利工程施工技術

賀瑞娟

摘 要：我們國家對水利工程的建設格外重視，因為水利工程與下游地方群眾的生命財產安全具有密切關系。其中水利工程的質量以及其使用的性能，又和工程施工技術有密不可分的關聯，所以，為了確保水利工程的質量，不僅僅要使用符合國家標準的建筑材料，而且還必須根據不同施工環境的具體情況，制定合理的施工方案，實施合理應用施工技術。

關鍵詞：水利工程；工程施工；質量；合理應用；施工技術

在我國水利工程施工有著悠久深淵的歷史，遠在公元前256～前251年修建的都江堰，不僅體現了規劃設計方面的成就，在施工技術方面也有許多創造，如離堆的開鑿、魚嘴及飛沙堰的竹籠卵石砌護以及榪槎圍堰的應用等。其中有的施工方法如卵石砌護沿用至今。又如黃河大堤、 錢塘江海塘、靈渠及京杭運河等工程都顯示出古代水利工程施工技術的成就。特別在河工方面，中國有幾千年防御與治理洪水的歷史，在處理險工和堵口截流等施工技術方面積累了豐富的經驗。隨著現代科學技術的發展，新型建筑材料和大型專用施工機械的不斷出現與日益改進，水利工程已逐步由傳統的人力施工轉向機械化施工。工業發達國家于20世紀30年代，中國于50年代以來，在水利工程施工技術中逐步顯示出這種變化。

一、水利工程施工的內容及特點

在水利工程施工時需要按照設計所提出的工程結構、數量、質量、進度及造價等要求修建。其中包含施工準備、施工技術與施工管理等一系列內容。隨著科學技術的發展，水利工程施工已成為一門獨立的學科。水利工程施工是研究水利工程建設施工方法、管理方法的學科，是為水利工程類專業開設的一門主要專業課。水利工程施工和普通的土木工程的施工有許多相同之處，如鐵路、道路、房屋建筑、橋梁等。例如：在施工對象大部分為石方、土方、混凝土、金屬結構以及機電設備安裝等項目；有的施工方法相同；有的施工機械能夠通用；還有些施工中的管理工作也能夠相互借鑒。其中，水利工程施工也具有獨特的地方：一是水利工程承擔擋水、蓄水和泄水的任務，因而對水工建筑物的穩定、承壓、防滲、抗沖、耐磨、抗凍、抗裂等性能都有特殊要求，必須要依據水利工程的技術流程，采用專門的施工方法和措施，以此來確保工程的質量。二是地基是水利工程施工中極為重要的部分，工程卻常常處在地質條件惡劣又復雜的地方，所以若地基處理不好就會留下安全隱患，在事后補救中較為困難，所以必須采取專業的地基處方法。三是在湖泊、河道等地域施工時，必須要考慮到其水流因素，按照工程建設的要求來進行施工導流、 截流以及水下作業。四是在枯水期施工是對水利工程俱佳的時間，可以減少施工強難度，因為有的工程會受到氣候影響，還需控制溫度等措施，來確保工程質量。

二、水利工程常見的施工技術

1.導流。施工導流是指，在修筑水利水電工程時。為了使水工建筑物能保持在干地上施工，用圍堰來維護基坑，并將水流引向預定的泄水建筑物泄向下游，稱為施工導流。施工導流方法分為全段圍堰法和分段圍堰法。在寬河床上建壩，多采用分期導流；在狹谷河床建壩，多采用一次圍堰斷流，并以隧洞導流或明渠導流。施工導流的圍堰形式中，用得最普遍的是土石圍堰。此外，還有混凝土圍堰、過水土石圍堰等。

2.截流。現代截流工程多使用大塊石和混凝土異形體等材料，利用大型自卸汽車及推土機施工。河道截流方法有平堵、立堵及平立堵。平堵有用船舶、浮橋、纜機施工等方式；立堵有單戧、雙戧或多戧等形式；平立堵有先立堵后棧橋平堵的方式。所用材料除土石外，多用混凝土多面體、異形體及混凝土構架等。

3.地基處理。在日常中比較徹底而能保證工程質量的措施是把覆蓋層和風化破碎的巖石挖去。但是如果風化層較厚者覆蓋層很深或時，要是挖去則很困難。而且影響工期，造成不必要的開支，這是就要采取其他的措施。例如：灌漿、采用混凝土防滲墻、軟弱地基加固等。

4.土石壩。土石壩利用土、砂、石等材料來填筑堤壩，施工經驗也豐富，歷史也很悠久。土石壩的施工方法多種多樣，其中分層壓實法是最最廣泛的運用的，后來又陸續出現水力沖填法筑壩、定向爆破筑壩。因為巖土力學的發展以及新技術、新設備的運用，土使石壩的施工技術在不斷完善。其主要表現在：一是施工中的機械運用的改變，如今在工程從料場開采、運輸、上壩到鋪散、壓實都實現了機械操作，使工程效率大大的提高，而且工程質量也較為優秀。二是填筑堤壩的材料使用范圍擴大，重型壓實機也能得到合理的利用。三是需充分利用開挖出來的土石料來修筑堤壩，盡可能做到挖填收支平衡，以此來降低工程造價。四是高土石壩所占的比重在逐漸上升。

中國水利資源大部分集中在西部，大多處于交通不便，地質條件復雜的地區，開發水電的自然條件和施工條件越來越差。土石壩較易適應復雜的地質條件，能就地取材，節約水泥，且減少場外運輸，降低工程造價。需要解決的技術問題是：①深覆蓋層的處理；②施工導流及渡汛措施；③大流量、高流速的泄洪設施；④在缺乏粘土或多雨地區，采用混凝土面板或瀝青混凝土等防滲措施。

5.混凝土壩。混凝土壩施工方法在各國現是廣泛采用，主要方法為：一采用的是柱狀澆筑法。二采用的是對混凝土溫度控制措施，如：低熱水泥、 降低水泥用量等。三采用的是不同標號的混凝土是根據壩體各部位工作和受力特點來定的。四是采用四級配或三級配骨料拌制混凝土。五是展鋼懸臂模板以及預制混凝土模板。

在中國絕大部分混凝土壩的施工方法基本上沿襲30年代的柱狀澆筑法，只是在個別技術上有所改進，例如如：一是在混凝土的內部摻入粉煤灰以及外加劑來降低水泥用量和減少水化熱。二是采用組合式鋼模板以此來減少木材的用量和安裝時間，提高效率。三是采用人工生產砂石以此來提高混凝土級配置。四是引進專門的設備。對有些水利工程的堤壩采用碾壓混凝土的施工方法。水利工程施工的施工管理是對各項工作流程進行組織、檢查、協調與控制的工作。主要目的是為了減少人力、物力、資金等，并按照設計要求，保證工程質量和安全，使工程如期投入生產，使其發揮作用。水利工程的施工管理包括施工的準備、施工過程和完工后投入生產建設等各個階段。

三、水利工程施工的現狀以及發展趨勢

自第二次世界大戰，水利工程便在不斷發展，其工程規模日益增大，現在在一些條件優越的地方已經著手建造，但還有許多地質條件復雜和交通不便人煙稀少的高山峽谷地區還需要水利工程的建造，所以還將有許多施工技術問題需要解決。為了保證工程的施工質量，縮短建設周期，降低工程造價，我們更需要有一系列應對的措施并準確把握其發展趨勢，在現今水利工程施工技術的發展趨勢是：一是要采用大容量、高效率的施工機械，以此來提高工作效率。二是要不斷創新，適當采用新技術。三是要理論和實踐相結合進行水利工程施工的科學管理，即準確的運用電子計算機技術和系統工程的理論。

四、結語

水利工程的施工在我們國家有著悠久而深遠的歷史，在水利工程施工中，我們需要的是創新和嘗試，大膽實踐，推廣新技術，因地制宜。雖然我國在水利工程施工技術上已經取得了不錯的前景，而且其中一些項目已經到達國際一流水平，但是我們還需要總結經驗，積極推進新技術的發展，不斷進取，才能使我國的水利工程施工技術能更加穩定的發展下去。

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