水利工程施工技術存在的問題與解決方案

宋先眾

摘要：水利工程的施工質量與施工技術直接相關。當前水利工程施工技術在實施過程中，如混凝土施工、土方開挖施工等均存在一定的問題。本文從水利工程施工技術存在的問題出發，探討問題發生的根源，并提出了相應的解決方案。

關鍵詞：水利工程；施工技術；解決方案

前言

現代水利工程已經不是單一的水工建筑，其往往兼具水域防洪、灌溉、發電、通航、河道治理等多重功能。其多功能性也為水利工程施工帶來了巨大的挑戰。與一般工程相比，水利工程的耗時長、人員復雜施工條件也存在更多的動態變化性，在混凝土樁基施工、土方開挖方面存在一定的問題。

一、水利工程施工技術存在的問題

水利工程中，混凝土施工是重要的組成部分，以水電站的建設為例，樁基礎、廠房建設等均涉及到混凝土施工。最常見的質量問題包括表面空洞、出現蜂窩、大面積裂縫的情況，除了影響整體美觀性外，若不及時修復處置[1]，空洞和蜂窩會繼續擴散進而影響工程的整體質量。這就使得混凝土整體的荷載能力下降，強度和抗滲性不達標。這主要是由于混凝土在拌制時，原材料或水膠投入的比例失調或拌制時間不足或超時，不能夠結合室外溫度情況進行合理調整造成的。另外水利工程的施工周期長，經常需要跨季節施工。因而混凝土的外部施工環境變化巨大。尤其是夏季高溫多雨季節或者冬季嚴寒季節在施工時，若不采取恰當的處置手段和正確的處理工序，很容易造成混凝土的非正常收縮，出現質量問題。

在進行水利工程樁基礎施工的過程中經常出現由于鉆具力度過大，造成的孔壁塌陷現象。這多是由于前期的勘探準備不充分所造成的，且在進行樁位測量和放線后，不能夠按照施工標準進行嚴格的審查和對比，從而造成樁基礎不穩定。快速提起或用力鉆孔就會造成孔壁塌陷，并進一步形成孔壁接觸著力變形等問題。同時在施工過程中還會發生鉆頭脫落、磨損的現象。鉆頭是水利工程施工中長期處于工作狀態的工具，鋼絲繩磨損嚴重的情況常常出現，當鋼絲繩松動和抽脫的情況出現時，就會造成鉆頭脫落甚至埋鉆、坍塌的事故。

除此之外，水利工程土方開挖也是關鍵的施工的內容。由于排水措施不完善，路面積水、地下水直流不排等問題，常常影響正常的土方開挖作業。同時在圍護體未達到設計強度時，強行開挖，造成的基坑變形、立柱樁傾斜的問題也比較常見。

二、水利工程施工技術的問題原因

造成水利工程施工技術存在問題的主要原因有幾點：一是前期的勘察設計存在缺陷。水利工程的施工周期長，牽涉比較復雜。需要經過嚴格的前期踏查，包括施工地點的水文、地質、氣候等條件，才能夠進行合理的施工組織和安排，選擇恰當的施工技術。許多施工企業在進行水利工程的施工組織設計時，常常憑經驗進行處置，會造成設計與實際施工情況不符，影響施工技術的實施；二是水利工程的施工人員的水平不足。在施工時，工作人員不能夠嚴格按照施工的規范和準則進行施工。同時施工經驗的不足，導致其無法準確判斷施工工藝與環境的適應性，并進行優化和調整，導致存在質量存現。三是施工現場的管理存在缺陷。在進行施工時，缺乏專業的技術人員進行施工技術指導和監管。且目前的水利工程施工監管多是基于人工的，未能建立現代化的管理手段，對整個工程進行合理的分析，從而提升施工質量。

三、水利工程施工技術問題的解決方案

1、優化施工設計，做好施工準備

前期勘察是施工設計的基礎，因此在進行施工前，必須進行充分的施工場地的考察工作。對施工現場的地質、水文、氣候條件進行完整、準確的分析，并結合以往的施工案例，設計施工圖紙，組織安排施工進度。并做好各種突發情況的施工預案。在圖紙會審完畢后，到施工前的15天內要完成技術交底，并組織技術人員對施工人員進行技術培訓，并安排專人負責技術交底的跟蹤和監督，以為工程施工做好準備。除此之外，施工單位要落實后安全質量責任制，深入“安全施工、質量第一”的施工原則的，明確施工過程的責任主體，建立起相應的管理流程和管理辦法。根據質量控制需求，組織建立了施工質量控制小組，并安排負責人作為項目施工現場管理者參與到整個流程中。在小組中，針對施工材料的準備做出了細致規定。采取貨比三家，且以貨源就近為原則進行取料。減少材料長途運輸的成本增加及環境影響。從而提升水利工程施工的施工效率和效果。

2、按照施工技術標準，因情制宜的開展施工

施工技術標準的落實程度影響水利工程的施工質量。根據水利工程施工中常見的質量、技術問題，筆者認為應按照以下方法進行施工。

首先是混凝土工程的施工問題：水利工程常存在跨季節施工的問題，根據地理條件的不同，會遭遇高溫、嚴寒等不同的環境條件。以高溫多雨季節的混凝土的施工來講[2]。某水站站為了滿足防汛的要求，需要在夏季高溫多雨季節進行連續施工，平均氣溫可達32℃，最高可至40℃。那么此時必須要調整混凝土的配比，采用高溫型高效緩凝減水劑來延長碾壓混凝土的初凝時間，并控制在8～12小時之間，從而抑制水泥水化速度，促進碾壓混凝土層面結合。同時采用中低熱的水泥，并摻入比例更高的粉煤灰，來降低水泥產生的水化熱，提升混凝土的凝聚能力，防止開裂。并對拌和用水必須采取遮陽措施，防止水文過高，影響拌和效果。并隨時對混凝土構件進行養護，永久的混凝土的構件養護時間不應低于28天。相反的在低溫狀態下，就需要在混凝土拌制時加入引氣劑，并配合符合減水劑或者引氣減水劑來提升混凝土的耐久性和抗凍性。

其次是樁基礎施工中的孔壁塌陷和鉆頭脫落的問題處置。除了要進行合理的勘察和放線、標高等準備工作設計合理的鉆頭進入速度外，在施工過程中，要注意調整注漿泥漿的性能，并準備好足夠的備用泥漿。減少因為供給不足而造成的強度下降的問題。并在停工期間，保持孔內泥漿的交通，防止泥漿發生滲漏。對于鉆頭的運動狀態要進行合理的控制，在放入的過程中要注意垂直度且緩慢下放，避免接觸著力變形的問題發生。在施工過程中，要注意檢查鋼絲繩的狀態，及時更換磨損的鋼絲繩，將抬動鋼絲繩卡子加固，并且把保護繩加在鉆頭上，注意對鉆孔的清理工作，減少殘渣對鉆頭的磨損。

第三是土方開挖的問題。在進行土方開挖時，有幾個關鍵的技術要點。首先是要對水利工程的開挖規劃區域進行及時的清理，對雜草、枯萎枝葉廢棄物車頂清除，并對表土進行清挖，按照綠色環保施工的標準進行堆放和處置。其次是設置必要的排水設施，在地面開挖橫斷面和坡度合適的地段設置排水溝渠和抽水泵，保證土方開挖的干燥環境。第三是在施工前做好挖斷面尺寸校量，設置邊坡和基坑的合理標高，并根據情況進行及時的修正和調整。

3、強化科學管理手段在水利工程施工技術管理中的應用

運用基于BIM技術的4D可視化管理系統來增強水利工程施工時的科學化管理和控制[3]。充分掌握人員調配、施工材料質量及工程施工進度等多個數據，統一分析和管理。例如當前主、副廠房建設中水泥、砂土的具體用量，墻體檢測是否合格，施工工序是否存在誤差，當前工程量是否完成等。

結束語

水利工程是關系到民生發展的重要工程，發現其施工技術中存在的問題，并分析原因，能夠尋找有針對性的處理措施，提升水利工程的施工質量，提升其社會、經濟效益。根據水利工程施工技術當前存在的問題，可以從優化勘察設計、嚴格施工標準及強化科學化的管理手段方面進行優化和提升。

參考文獻：

[1]朱彬，田惠祥，崔凱歌.淺析水利工程施工技術中可能產生的問題及解決辦法[J].自然科學：文摘版，2016（4）：00097-00097.endprint