福建省水利工程施工學(xué)科研究報(bào)告

福建省水利學(xué)會施工專業(yè)委員會

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福建省水利工程施工學(xué)科研究報(bào)告

福建省水利學(xué)會施工專業(yè)委員會*

該文簡要介紹了我國水利工程施工學(xué)科發(fā)展的現(xiàn)狀與發(fā)展目標(biāo)，總結(jié)了福建省水利工程施工學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀與主要成就，提出了福建省水利工程施工學(xué)科發(fā)展的目標(biāo)與方向，分析存在的問題并提出具體的建議。

水利水電 工程 施工 技術(shù)

1 前言

建國以來，福建省進(jìn)行了大規(guī)模的水利水電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。截止2007年末，福建省已建成的以防洪、灌溉為主的水庫2948座，水閘3724座，有效灌溉面積952.91千公頃，機(jī)電排灌面積153.21千公頃，水利工程供水總量157.56億m3，農(nóng)村小水電總裝機(jī)632.4萬千瓦，修建圍墾灘涂造地128.58萬畝，江海堤防5825.68km[1]；截止2008年8月，全省水電總裝機(jī)達(dá)1025萬千瓦[2]，占全省電源總裝機(jī)2502萬千瓦的40.7%。

建國以后頭30年，即上世紀(jì)50年代初到70年代末，福建大興水利基本建設(shè)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，同時(shí)大辦小水電，這個(gè)階段的生產(chǎn)力水平較低，施工設(shè)備簡陋，主要靠人海戰(zhàn)術(shù)，水利工程施工技術(shù)落后。改革開放以后，特別是“七五”到“九五”期間，福建省迎來水利水電建設(shè)的高峰，全省集中力量構(gòu)建防災(zāi)減災(zāi)五大防御體系，完成了千公里海堤、千公里江堤、千座險(xiǎn)庫除險(xiǎn)加固，建成了大批水利水電工程。近30年來，福建廣泛推廣和應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備，所以水利工程施工技術(shù)得到長足的發(fā)展，已逐步形成比較完整的技術(shù)體系，在筑壩技術(shù)、堤防與圍墾工程施工技術(shù)、深軟基礎(chǔ)處理技術(shù)、地下工程施工技術(shù)、土工合成材料的應(yīng)用技術(shù)、水利工程除險(xiǎn)加固、機(jī)電與金屬結(jié)構(gòu)制造安裝技術(shù)、工程施工組織與管理等均提高到一個(gè)新的水平，砌石壩、碾壓混凝土壩等施工技術(shù)均在國內(nèi)處較高水平，貧膠凝粗粒料筑壩新技術(shù)在施工圍堰中的應(yīng)用為國內(nèi)首創(chuàng)[3]。

2 我國水利工程施工學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀與目標(biāo)

2.1 我國水利工程施工學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀

2.1.1導(dǎo)截流工程。我國導(dǎo)流工程在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、科研、施工方面已處于國際先進(jìn)水平。三峽工程三期碾壓混凝土圍堰最高124m，總方量168萬m3，月澆筑強(qiáng)度達(dá)47.6萬m3，建成后蓄水總庫容達(dá)147億m3，堪稱世界之最[4]。

2.1.2地下工程。隨著我國一大批大型水電站、長距離跨流域調(diào)水工程的建設(shè)，我國地下工程的開挖技術(shù)、長隧洞掘進(jìn)機(jī)開挖技術(shù)和極軟巖中的長隧洞施工技術(shù)在理論和實(shí)踐方面均有很大發(fā)展與突破，其施工技術(shù)水平和科技成果均進(jìn)入世界先進(jìn)水平，某些領(lǐng)域已處世界領(lǐng)先地位。溪洛渡水電站地下廠房斷面尺寸為444.0m×31.8m×76.0m(長×寬×高)，總開挖量為500萬m3，是當(dāng)今世界上最大的地下洞庫之一。

2.1.3土石方（壩）工程。自20世紀(jì)90年代，我國土石壩工程建設(shè)就呈現(xiàn)出很快的發(fā)展態(tài)勢，進(jìn)入21世紀(jì)后建設(shè)步伐明顯加快。在建的清江水布埡混凝土面板堆石壩壩高233.0m，是世界上最高的混凝土面板堆石壩，擬建世紀(jì)第二高的礫石土心墻壩，在科研、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測等方面均積累了許多成熟的經(jīng)驗(yàn)。

2.1.4混凝土工程。通過三峽、小浪底、二灘和萬家寨等工程實(shí)踐，在混凝土骨料、外加劑、補(bǔ)償收縮混凝土、抗沖磨蝕混凝土、塔帶機(jī)混凝土筑壩等方面，技術(shù)上取得創(chuàng)新性的突破，形成了較系統(tǒng)的理論、技術(shù)專著和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過近20年的研究和實(shí)踐，我國碾壓混凝土筑壩技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平，在某些領(lǐng)域已處國際領(lǐng)先地位。

2.1.5地基與基礎(chǔ)工程。我國水利水電建設(shè)地基與基礎(chǔ)工程技術(shù)水平總體上已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平，但在一些重要方面與發(fā)達(dá)國家甚至國內(nèi)其他行業(yè)相比還有差距，這是我們今后努力的方向。主要包括：各種地基的基礎(chǔ)處理的基礎(chǔ)工程工法都要向“更高、更難、更好、更快”的方向發(fā)展；應(yīng)加強(qiáng)理論研究，爭取在地基與基礎(chǔ)工程理論上取得突破性成果；大力研制開發(fā)先進(jìn)的地基處理和基礎(chǔ)工程機(jī)械，提高施工的機(jī)械化和自動化水平；努力開發(fā)新的工藝方法，降低物耗，提高生產(chǎn)效率；注重施工環(huán)保問題等。

2.1.6 施工組織設(shè)計(jì)。大規(guī)模的水利建設(shè)實(shí)踐，極大地提升我國的施工組織設(shè)計(jì)水平，現(xiàn)在的施工組織設(shè)計(jì)正朝著數(shù)字化、可視化、仿真化方向發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計(jì)和可視化施工管理也將廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場施工。

2.1.7施工管理。目前我國已全面實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目法人責(zé)任制、招標(biāo)投標(biāo)制、建設(shè)監(jiān)理制和合同管理制；水利水電工程質(zhì)量逐步提高，質(zhì)量管理系統(tǒng)有一定的發(fā)展；水利水電工程的安全管理實(shí)現(xiàn)企業(yè)負(fù)責(zé)、行業(yè)管理、國家和群眾監(jiān)督的施工安全管理體系。但與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國工程施工管理水平還有一定的差距。

2.2 我國水利工程施工學(xué)科發(fā)展目標(biāo)

我國水利工程施工學(xué)科的發(fā)展目標(biāo)是：提高我國整體施工技術(shù)和管理水平，開展和倡導(dǎo)水利工程施工技術(shù)、工藝、處理措施以及施工設(shè)備的研究，促進(jìn)水利工程施工新技術(shù)、新工藝和新材料在本行業(yè)的推廣和應(yīng)用，加強(qiáng)施工管理體制方面的研究，依靠科技進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)和管理體制的創(chuàng)新，促進(jìn)我國水利工程施工技術(shù)的發(fā)展。

3 福建水利工程施工學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀與主要成就

3.1 導(dǎo)截流工程

3.1.1圍堰工程。上世紀(jì)70年代以前，古田溪梯級、安砂等工程的施工圍堰采用填石木籠圍堰，上部采用漿砌石或混凝土混合結(jié)構(gòu)允許汛期過水。上世紀(jì)80年代，水東水電站采用低流態(tài)高摻粉煤灰的混凝土拱圍堰；水口二期圍堰采用心墻式土石圍堰，堰體防滲采用塑性混凝土防滲墻和土工膜，水口三期圍堰采用碾壓混凝土新技術(shù)。進(jìn)入新世紀(jì)以來，圍堰防滲技術(shù)又有新發(fā)展，金雞攔河閘重建工程采用沖灌袋護(hù)坡的吹砂圍堰，堰體采用高壓擺噴防滲技術(shù)；尤溪街面下游量水堰（堰高13.54m，總方量0.42萬m3），以及寧德洪口大壩的上游圍堰（堰高35.5m，總方量3.2萬m3）采用貧膠凝粗粒料筑壩新技術(shù)填筑施工圍堰，成功建成中國第一座高35.5m的貧膠凝粗粒料主圍堰，圍堰建成后經(jīng)受50年一遇超標(biāo)洪水考驗(yàn)（Q=5400m3/s，水位超壩頂8m），圍堰運(yùn)行正常,安全可靠[5]。貧膠粗粒料筑壩新技術(shù)的研究，獲2005年度福建省水利科學(xué)技術(shù)一等獎。

3.1.2大江截流工程。早在上世紀(jì)70年代，施工能力低，處于半機(jī)械化狀態(tài)下，我省在九龍江北溪引水橋閘施工中截流設(shè)計(jì)流量為1660 m3／s，采用民船拋投條石及填筑砂堤圍堰閉氣的方法截流，截流堵口時(shí)，流量1200 m3／s、龍口水位差1.33 m、流速4.88 m3/ s，斷流一舉成功，在當(dāng)時(shí)是一大壯舉。進(jìn)入80年代，隨著機(jī)械化水平的不斷提高，我省的截流施工技術(shù)也隨之提高。1989年9月，水口水電站二期圍堰截流，設(shè)計(jì)截流量為1620 m3/ s，采用單戧堤雙向進(jìn)占立堵法，最高拋投強(qiáng)度為3158 m3/h，順利實(shí)現(xiàn)閩江干流大江截流[6]。

3.1.3圍墾工程堵口截流。長樂外文武圍墾工程堵口段處于開敞式海域，風(fēng)浪大、水流急、潮差大，為解決粉細(xì)沙地基、大水位差、大庫容量、高速急流、深水條件下的堵口閉氣難題，改變過去貫用的山土閉氣方法，采用充灌袋吹填沙技術(shù)應(yīng)用于堵口截流閉氣，同時(shí)比傳統(tǒng)的堵口閉氣方案縮短了施工工期45天。充灌袋吹填砂堵口截流閉氣新技術(shù)應(yīng)用，獲2003年度福建省水利科學(xué)技術(shù)三等獎。

3.2 地下工程

3.2.1地下廠房。21世紀(jì)以來，福建先后建成了棉花灘、周寧、街面等大型水電站的地下廠房。采用了巖壁吊車梁、系統(tǒng)噴錨支護(hù)等新技術(shù)。棉花灘水電站地下廠房主要洞室尺寸為：主廠房129.5m×21.9m×52.08m(長×寬×高) ，主變室137m×16m×20.1m，尾水調(diào)壓室87.3m×12.0m×50m，采用預(yù)裂爆破技術(shù)進(jìn)行開挖，施工質(zhì)量好、速度快(主廠房開挖只用16.5個(gè)月時(shí)間，創(chuàng)當(dāng)時(shí)同類規(guī)模主廠房開挖的國內(nèi)記錄)。

3.2.2水工隧洞、豎井。福州市第二水源供水工程跨流域引水隧洞控制段，單頭掘進(jìn)長度達(dá)3.7km，是國內(nèi)罕見的小洞徑超長隧洞，工期緊、強(qiáng)度高、難度大。因有效解決了供氣、光面爆破、通風(fēng)排煙、排水、洞內(nèi)高壓送電、循環(huán)進(jìn)尺等一系列技術(shù)難題，如采用水幕降塵和多級串接的混合式長柔性管通風(fēng)技術(shù)，成功解決了超長單頭掘進(jìn)隧洞的通風(fēng)排煙技術(shù)難題，在單頭掘進(jìn)長度3.5km時(shí)，月進(jìn)尺仍達(dá)到150m，創(chuàng)造了國內(nèi)同規(guī)模工程的施工記錄，超長隧洞高強(qiáng)度施工技術(shù)研究獲2004年度福建省科學(xué)技術(shù)三等獎。穆陽溪梯級周寧水電站，是一個(gè)高水頭（最大水頭437.2m）、高豎井（高453.25m）、長隧洞（長12.352km）、深埋式地下廠房洞室群，地下工程施工難度大，其中豎井總高453.25m，為國內(nèi)已建同類工程之最[7]，豎井開挖采用LM-200型反井鉆機(jī)進(jìn)行反導(dǎo)井施工技術(shù)，簡化了施工工藝，掘進(jìn)快、施工安全、開挖質(zhì)量好。

3.3 土石方（壩）工程

3.3.1吹砂筑堤。福建省在千公里海堤、千公里江堤及圍墾工程的建設(shè)中，在天然砂豐富的個(gè)別地段，采用吹砂筑堤技術(shù)，就地取材，成本低、速度快，又起到疏浚河道的效果。如桔園洲防洪堤、龍洲防洪堤等工程均采用吹砂筑堤技術(shù)。

3.2.2土石壩施工。上世紀(jì)50年代到80年代，福建省修建的各類大壩中，碾壓式土石壩的數(shù)量最多，以灌溉為主的土石壩數(shù)量超過1900座，主要有均質(zhì)土壩、土石混合壩。土石混合壩的代表作為1973年建成的山美水庫，壩高76.5m，庫容6.56億m3，大壩填筑量為160萬m3，因機(jī)械化水平低，主要靠人海戰(zhàn)術(shù)，施工高峰期總?cè)藬?shù)達(dá)2萬多人，經(jīng)歷3年9個(gè)月建成。

3.3.3混凝土面板堆石壩施工?；炷撩姘宥咽瘔危–FRD）是當(dāng)今世界上壩工發(fā)展的主流之一?！鞍宋濉币詠恚＝ㄊ∫呀ê驮诮ǖ拿姘宥咽瘔喂灿?座，壩高超過100m的有3座，其中街面大壩的堆石體330萬m3，最大壩高126m，大壩填筑工期僅用16個(gè)月[8]，最高月填筑量達(dá)42萬m3?；炷撩姘宸懒鸭夹g(shù)是混凝土面板堆石壩的關(guān)鍵技術(shù)， 1995年萬安溪的混凝土面板防裂技術(shù)獲水利部科技進(jìn)步二等獎，經(jīng)專家鑒定處當(dāng)時(shí)國內(nèi)的最高水平。結(jié)合芹山水電站混凝土面板堆石壩建設(shè)，福建省成功研究應(yīng)用了新型復(fù)合GB銅止水結(jié)構(gòu)，取得了良好的效果，總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，獲得2001年度福建省科技進(jìn)步二等獎。

3.4 混凝土工程

3.4.1砂石料生產(chǎn)

（1）天然砂石料生產(chǎn)。我省大中型水電站多數(shù)使用天然砂石料，經(jīng)篩分加工成級配料，如水口、洪口、沙溪口、水東、高砂等。毛料開采采用大斗容挖掘機(jī)，配大噸位自卸車運(yùn)輸，或采用具有較高生產(chǎn)能力的采砂船配自航式駁船運(yùn)輸。如沙溪口水電站所需砂石料采用全盤機(jī)械化，設(shè)計(jì)砂石料系統(tǒng)生產(chǎn)能力為360 t／h，可滿足混凝土月澆筑量5.5萬m3,的要求。水口水電站砂石系統(tǒng)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為750 t／h，可滿足高峰期月澆筑混凝土12.4萬m3的需要。

（2）人工砂石料生產(chǎn)。我省人工砂普遍采用干制法生產(chǎn)，大型工程（如棉花灘）采用巴馬克破碎機(jī)(B-9000) 制砂，如坑口、涌溪三級電站也采用干制法生產(chǎn)人工砂。人工碎石生產(chǎn)系統(tǒng)普遍采用PEF600×900顎式破碎機(jī)初碎、PEF400×600顎式破碎機(jī)中碎，然后用篩分機(jī)篩分成不同粒徑的骨科，生產(chǎn)能力根據(jù)工程需要進(jìn)行配置。如棉花灘水電站大壩混凝土工程量為611550 m3，根據(jù)混凝土月高峰澆筑強(qiáng)度為6.0萬m3的需要,選擇生產(chǎn)能力為500 t／h的破碎篩分系統(tǒng)。

3.4.2模板工程

我省混凝土壩施工的模板技術(shù)，在近20年有較快的發(fā)展，鋼模板、竹木膠合板已大量取代木模板，模板的型式也大量采用大型組合模板、滑升模板、翻升模板、懸臂模板及預(yù)制混凝土模板等。如水口水電站大規(guī)模采用輕型組合鋼模板，鋼模板立模率達(dá)95%以上，廣泛采用2.3m×3.0 m的懸臂模板,這種模板使用次數(shù)可達(dá)50次以上，每塊模板吊裝只配4～5人，僅10 min可完成拆裝工序，施工工效高，經(jīng)濟(jì)效益顯著，而且混凝土表面整齊美觀。棉花灘碾壓混凝土壩施工中，采用斜面可調(diào)式翻升鋼模板，不但解決連續(xù)澆筑、快速上升的問題，還具有懸臂、可微調(diào)傾角、翻升、裝飾等功能，取得較好的效果。

3.4.3混凝土澆筑

（1）混凝土施工機(jī)械化水平。近十幾年來，我省大中型水電工程普遍采用先進(jìn)的混凝土拌和設(shè)備和與之相配套的混凝土運(yùn)輸、澆筑設(shè)備、使混凝土施工達(dá)到較高的機(jī)械化水平。如水口水電站采用3座自動化混凝土拌和樓（其生產(chǎn)能力分別為150 m3／h、300 m3／h、112.5 m3／h）, 混凝土運(yùn)輸采用2臺起重量為30T平移式纜機(jī)配9m3蓄能式混凝土罐(主要用于大壩)及一臺起重量20T平移式纜機(jī)配6m3蓄能式混凝土罐(主要用于廠房子)，采用CAT38LCP65HP和D31P63平倉機(jī)，五棒高頻振搗機(jī)等配套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了綜合配套機(jī)械化作業(yè)，創(chuàng)造月澆筑混凝土量12.4萬m3、年澆筑混凝土量118萬m3的較好水平, 工程質(zhì)量達(dá)我國上世紀(jì)90年代建設(shè)的5個(gè)百萬千瓦級大型水電站的最好水平。

（2） “雙摻”技術(shù)。

① 混凝土的摻合料。壩體混凝土摻粉煤灰，可大量節(jié)約水泥，改善混凝土和易性，增強(qiáng)混凝土密實(shí)性，降低混凝土絕熱溫升，提高抗裂性能等。自1978年以來，我省在大中型水電站施工中大力推廣摻粉煤灰，在常態(tài)混凝土中的摻灰率一般為20%～30%，個(gè)別工程如南一水庫大壩常規(guī)混凝土中摻灰率達(dá)30%～40%；在碾壓混凝土中摻灰率達(dá)50%～70%，其中：坑口大壩R90100碾壓混凝土的摻灰率達(dá)57.1%，棉花灘大壩R180100碾壓混凝土的摻灰率達(dá)64.7%。

② 混凝土的外加劑。壩體混凝土摻不同類型的外加劑是改善混凝土質(zhì)量和性能、節(jié)約水泥用量和降低成本的有效措施，我省不論是常規(guī)混凝土壩還是碾壓混凝土壩都根據(jù)不同工程項(xiàng)目的不同要求，普遍采用合適的外加劑，如減水劑、緩凝劑、防裂膨脹劑、脫模劑、泵送劑等。

3.4.4碾壓混凝土筑壩

福建的碾壓混凝土筑壩技術(shù)行動早、推廣快、技術(shù)領(lǐng)先，經(jīng)過20多年大膽的研究和實(shí)踐，福建碾壓混凝土壩的施工，已形成了較成熟的技術(shù)體系，從砂石料生產(chǎn)到碾壓混凝土配料、拌和、入倉方式、碾壓、倉面養(yǎng)護(hù)，已形成配套技術(shù)，在國內(nèi)知名度較高。1986年，福建省建成全國第一座碾壓混凝土壩——大田坑口，采用高摻粉煤灰，全斷面輾壓，連續(xù)澆筑等工藝，從混凝土開盤算起只花6個(gè)月時(shí)間，建成一座高56.8m的大壩，在當(dāng)時(shí)達(dá)國際先進(jìn)水平, 1988年“福建坑口碾壓混凝土筑壩技術(shù)”榮獲“國家科技進(jìn)步一等獎”，1990年“福建坑口碾壓混凝土壩施工工藝”榮獲“全國施工新技術(shù)優(yōu)秀項(xiàng)目”。2000年建成的永定棉花灘2003年榮獲“魯班獎”。

3.5 砌石壩工程

砌石壩，是采用膠結(jié)材料（主要指砂漿或混凝土），把單個(gè)的石塊砌筑聯(lián)結(jié)在一起而成的一種擋水建筑物。過去，砌石壩的膠結(jié)材料是水泥砂漿，采用人工插搗砌筑；20世紀(jì)60、70年代，在閩、浙兩省砌石壩率先采用一級配混凝土作為膠結(jié)材料，80年代推廣到二級配混凝土，并采用機(jī)械振搗。目前，福建省已建的壩高15m以上的各類砌石壩總數(shù)約600座，數(shù)量居全國之首[9]，其中砌石拱壩的數(shù)量最多，占砌石壩總數(shù)的70%以上，經(jīng)過幾十年的不斷探索與創(chuàng)新，福建省砌石壩設(shè)計(jì)與施工技術(shù)（特別是砌石拱壩）逐漸形成自己的特色，施工技術(shù)在國內(nèi)處領(lǐng)先地位。自1972年首次采用壩體自身防滲技術(shù)，成功建成仙游東溪砌石雙曲拱壩（壩高57m）以來，福建砌石拱壩的防滲方面一律不設(shè)混凝土防滲面板或心墻，只靠迎水面的深勾縫及砌石體自身防滲[10]。目前，福建已建成并投入使用的壩高大于80m的砌石拱壩有9座（其中黛溪最高，為96.3m），全部采用自身防滲技術(shù)，全部運(yùn)行良好、不滲不漏。

3.6 地基與基礎(chǔ)

3.6.1基礎(chǔ)灌漿。目前，我省已建壩高超百米大壩有7座，在各種復(fù)雜地基處理過程中，我省的基礎(chǔ)灌漿技術(shù)也得到快速的提高。我省鉆孔設(shè)備從70年代以后使用液壓式回轉(zhuǎn)鉆機(jī)到80年代小口徑鉆機(jī)，鉆具方面以合金及金剛石鉆頭取代鋼砂鉆頭，機(jī)械的自動化程度、工作效率和鉆孔質(zhì)量大為提高。灌漿機(jī)也不斷更新?lián)Q代，已能滿足高、中、低壓力的灌漿要求。灌材料主要有水泥、粘土及各種化學(xué)材料（如丙凝、聚脂、水玻璃等）。近十幾年來，灌漿方法主要采用小口徑鉆孔、自上而下分段灌漿法或孔口封閉法；高壓灌漿法；以及GIN灌漿法新技術(shù)；大工程已使用自動記錄儀，實(shí)現(xiàn)灌漿施工機(jī)械化、自動化。如水口水電站基礎(chǔ)灌漿采用小口徑鉆進(jìn)，孔內(nèi)循環(huán)灌漿技術(shù)；雷公口（壩高86.3m）砌石拱壩巖基復(fù)雜，采用高壓帷幕與固結(jié)灌漿技術(shù)；街面面板壩址基采用GIN灌漿法[11]，解決址基斷層、裂隙發(fā)育，以及存在軟弱夾層的特殊地質(zhì)的防滲問題。

3.6.2混凝土防滲墻。為解決堤壩基礎(chǔ)的防滲問題，近年來，福建采用了形式多樣的造墻的技術(shù)，如采用沖擊及反循環(huán)鉆機(jī)配合抓斗造墻，射水法造墻，高噴（旋噴、定噴、擺噴）造墻，深層攪拌樁造墻等施工技術(shù)，采用剛?cè)嵝韵嘟Y(jié)合的新型防滲技術(shù)（即采用單管高壓旋噴防滲墻或射水法防滲墻和鋪土工膜防滲相結(jié)合的新型防滲技術(shù)）。其中最具福建特色的混凝土地下防滲墻施工技術(shù)是射水法造墻技術(shù)，該技術(shù)是福建水利水電科研院自行研制的，目前投入使用的為射水法“三代機(jī)”，可適用于純土質(zhì)、砂質(zhì)、砂土質(zhì)以及粒徑小于100mm的砂卵石地層，最大墻深可達(dá)30m。

3.6.3深軟地基處理。福建省地處東南沿海地區(qū)，城市防洪工程及圍墾工程大都建在砂基及軟弱基礎(chǔ)上，隨著技術(shù)的發(fā)展，福建江海堤防的基礎(chǔ)處理，廣泛采用深攪法、爆破擠淤置換法、擠壓法、高噴法等方法；圍墾工程的深軟基礎(chǔ)處理，廣泛采用打設(shè)塑料排水板等土工合成材料應(yīng)用的新技術(shù)。如泉州晉江下游岸線整治的堤防工程建設(shè)過程中，根據(jù)不同地段的地質(zhì)條件，分別采用高壓旋噴樁、振沖碎石樁、沉管灌注樁、錨桿靜壓樁（大淮水閘軟基）對基礎(chǔ)進(jìn)行處理。如過橋山和白水等大中型圍墾工程軟基處理中采用多項(xiàng)新技術(shù)，即海堤基礎(chǔ)水下插設(shè)塑料排水板；海堤基礎(chǔ)水下鋪設(shè)土工織物和加筋軟體排；實(shí)施海堤施工過程加荷監(jiān)測和控制，較好地解決了圍墾工程深軟基礎(chǔ)處理的技術(shù)難題，取得良好的效果，其中過橋山圍墾工程已被編錄“中國圍海工程”工程實(shí)例。圍墾工程深軟基礎(chǔ)處理應(yīng)用研究，獲2003年度福建省科學(xué)技術(shù)獎三等獎。

3.7 施工組織設(shè)計(jì)

福建省自1988年在水口工程引進(jìn)項(xiàng)目管理軟件P3以來，在一些大中型水利水電工程項(xiàng)目中，逐步推廣應(yīng)用項(xiàng)目管理軟件，以優(yōu)化施工方案，提高了施工組織設(shè)計(jì)水平。目前福建省水利施工中應(yīng)用較多的還有夢龍項(xiàng)目管理系統(tǒng)、微軟的project等。網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了進(jìn)度計(jì)劃、資源平衡、網(wǎng)絡(luò)繪圖、成本分析、項(xiàng)目跟蹤等全方位動態(tài)管理，能方便地進(jìn)行工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的修改、調(diào)整和工程成本的控制、管理，大大提高大中型工程施工組織與施工管理水平。

3.8 施工管理

福建省水利工程施工質(zhì)量管理水平總體較高，上世紀(jì)70年代的華安水電站、80年代的池潭水電站、90年代的桑園水庫均獲水利部優(yōu)質(zhì)工程獎，萬安溪混凝土面板堆石壩及水口水電站工程的施工質(zhì)量均處國內(nèi)最好水平，2000年建成的永定棉花灘榮獲“魯班獎”。隨著中國加入WTO，福建省各水利施工單位陸續(xù)進(jìn)行了ISO9001質(zhì)量管理體系的認(rèn)證；進(jìn)入新世紀(jì)，福建省水利水電工程局有限公司、中國水利水電第十六工程局有限公司等施工一級總承包單位，還進(jìn)行職業(yè)健康安全管理體系、環(huán)境管理體系的認(rèn)證，不斷提高工程施工質(zhì)量、安全、環(huán)境管理的總體水平。

4 學(xué)科發(fā)展的目標(biāo)與方向

4.1 學(xué)科發(fā)展的目標(biāo)

福建水利工程施工學(xué)科的發(fā)展目標(biāo)，應(yīng)以我國水利工程施工學(xué)科的發(fā)展目標(biāo)為中心，根據(jù)福建省的具體情況，努力在“四新技術(shù)”的研究、推廣、應(yīng)用方面有新突破，提高我省水利工程施工技術(shù)和管理的整體水平。

4.2 學(xué)科發(fā)展的方向

根據(jù)福建水利工程施工學(xué)科發(fā)展在國內(nèi)所處的水平，結(jié)合福建省水利“十一五”科技專項(xiàng)規(guī)劃[12]，學(xué)科發(fā)展的方向是：

4.2.1研究貧膠凝粗粒料筑壩新技術(shù)與新工藝。貧膠凝粗粒料壩是介于混凝土面板堆石壩(CFRD)和碾壓混凝土重力壩(RCC)之間的一種新壩型，具有廣闊的應(yīng)用前景。其顯著的特點(diǎn)是：膠凝材料用量少，對筑壩材料要求低，壩體和地基受力條件好，是一種環(huán)保性能、力學(xué)和大壩安全性能都很有競爭力的新筑壩技術(shù)。近年來，福建省分別在龍巖白沙大壩、寧德洪口大壩及尤溪街面大壩3個(gè)工程的圍堰施工中進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，已取得初步的技術(shù)成果，但該技術(shù)在大壩主體工程的應(yīng)用有待進(jìn)一步研究。

4.2.2研究長距跨流域調(diào)水工程關(guān)鍵技術(shù)。閩江“北水南調(diào)”工程長距離輸水、輸水防滲等方面關(guān)鍵施工技術(shù)問題的研究。

4.2.3研究海堤堤身、堤基滲漏除險(xiǎn)技術(shù)。根據(jù)福建省千公里海堤不同的地質(zhì)條件及堤身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析堤身滲漏病險(xiǎn)原因，在總結(jié)海堤除險(xiǎn)加固經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究提出適用我省不同類型海堤的可靠、實(shí)用的滲漏除險(xiǎn)技術(shù)，建立我省海堤滲漏除險(xiǎn)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化系列模式。

4.2.4研究深軟淤泥海堤新堤型關(guān)鍵技術(shù)。針對深軟淤泥常規(guī)方法筑堤工期長、投資大、堤身變位大、抗風(fēng)浪能力低等問題，研究一種全新的堤型，即施打兩道預(yù)制混凝土連續(xù)墻，墻頂設(shè)拉結(jié)梁，中央填充土料，形成抗風(fēng)浪強(qiáng)、可快速施工的直立式墻中填土新堤型。重點(diǎn)研究新堤型受力機(jī)理、預(yù)制混凝土墻體結(jié)構(gòu)和施工方法等。

4.2.5研究爆炸擠淤軟基處理技術(shù)應(yīng)用。爆炸法處理水下軟基技術(shù)在我省海堤、防波堤、護(hù)岸等水利工程中已陸續(xù)采用，研究爆炸擠淤法在圍墾工程軟基處理中的應(yīng)用，重點(diǎn)分析研究其適用條件、施工工藝、質(zhì)量檢測措施、工程造價(jià)等，以確保工程設(shè)計(jì)、施工順利進(jìn)展。

4.2.6研究砌石拱壩裂縫成因分析及處理技術(shù)。福建省石料豐富，砌石拱壩一直是我省經(jīng)濟(jì)實(shí)用的主流壩型，建設(shè)的數(shù)量多，壩高也不斷向百米級突破，但不少砌石拱壩出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，研究砌石拱壩裂縫成因、分布規(guī)律、對大壩安全運(yùn)行的影響以及裂縫處理技術(shù)措施。

4.2.7加強(qiáng)工法的開發(fā)創(chuàng)新。工法是以工程為對象，運(yùn)用系統(tǒng)工程的原理，把先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理結(jié)合起來，經(jīng)過工程實(shí)踐形成的綜合配套的先進(jìn)施工方法，服務(wù)對象是工程，核心是工藝，具有系統(tǒng)性、科學(xué)性、實(shí)用性，它不單純是施工技術(shù)，是企業(yè)管理與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分。加強(qiáng)工法的開發(fā)創(chuàng)新，圍繞工程項(xiàng)目的核心工藝，針對關(guān)鍵技術(shù)，不斷革新施工方法，并搞好先進(jìn)工法的推廣和應(yīng)用，以提高施工企業(yè)整體技術(shù)和管理水平。

5 存在問題與建議

5.1 存在問題

自建國以來，福建省在水利工程施工學(xué)科盡管取得了長足的發(fā)展，一些施工技術(shù)達(dá)到國內(nèi)較好水平，但與國內(nèi)其他的水利大省、建筑大省相比仍有較大的差距。具體表現(xiàn)在：

（1）水利工程施工自動化、信息化、智能化的水平較低；

（2）新型材料研究少，新型材料推廣與應(yīng)用技術(shù)落后；

（3）原創(chuàng)性新工藝的研究較少；

（4）水利工程施工質(zhì)量、安全、環(huán)境管理的總體水平不高；

（5）水利工程施工隊(duì)伍綜合素質(zhì)不高，專業(yè)化、機(jī)械化水平低，施工技術(shù)積累少，施工工法的開發(fā)創(chuàng)新落后于福建省的其他行業(yè)。

5.2 建議

當(dāng)前，我國已進(jìn)入全面建設(shè)小康社會新的歷史時(shí)期，確保福建省的防洪安全、供水安全、糧食安全、生態(tài)安全，著力改善民生，促進(jìn)海西經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展，已經(jīng)對福建水利建設(shè)提出新的要求。為促進(jìn)福建省水利工程施工學(xué)科的發(fā)展，提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）加強(qiáng)水利工程施工自動化、信息化、智能化管理的軟硬件建設(shè)。如水利施工企業(yè)必須建立信息管理平臺，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部辦公、信息發(fā)布、數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)化，大力推廣應(yīng)用項(xiàng)目管理軟件等。

（2）加大科技投入，結(jié)合項(xiàng)目帶動，促進(jìn)新型材料研究與施工的應(yīng)用。

（3）結(jié)合福建省情，重點(diǎn)推進(jìn)貧膠凝粗粒料筑壩新技術(shù)與新工藝的研究，以及深軟淤泥海堤新堤型關(guān)鍵施工技術(shù)的研究。

（4）借鑒其他行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，鼓勵施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，鼓勵施工企業(yè)進(jìn)行質(zhì)量管理體系、職業(yè)健康安全管理體系、環(huán)境管理體系的認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，提高水利工程施工質(zhì)量、安全、環(huán)境管理水平。

（5）加強(qiáng)水利施工隊(duì)伍建設(shè)和人才培養(yǎng)工作，引導(dǎo)現(xiàn)有二、三級水利水電施工隊(duì)伍向?qū)I(yè)化隊(duì)伍方向發(fā)展，加強(qiáng)水利工程施工工法的開發(fā)力度，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新及技術(shù)積累。

[1] 福建省水利廳.2007年福建水利統(tǒng)計(jì)公報(bào).2008.

[2] 鄭家松.福建電網(wǎng)科學(xué)發(fā)展報(bào)告——堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀 走節(jié)約型發(fā)展電網(wǎng)之路[J]. 海峽科學(xué), 2009,(1): 55-62.

[3] 何光同. 貧膠凝粗粒料新壩型在街面量水堰中的研究與應(yīng)用[C].中國碾壓混凝土壩20年——從坑口到龍灘的跨越[A]. 北京.中國水利水電出版社, 2006.

[4] 中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會. 2007～2008水利學(xué)科發(fā)展報(bào)告. 2008.

[5] 賴福梁, 林琳.貧膠凝粗粒料筑壩新技術(shù)在洪口水電站的設(shè)計(jì)與實(shí)施[J]. 中國水利, 2007, (21): 50-52.

[6] 施工專業(yè)委員會.水利水電施工技術(shù)綜述[J].水利科技，2001, (B08): 7-11.

[7] 謝德瑞.反井鉆機(jī)在周寧水電站高豎井開挖中的應(yīng)用[J]. 水利科技，2006, (1): 31-32.

[8] 徐在民. 福建在建的四座超百米高壩[J]. 水利科技, 2005, (4): 16-17.

[9] 全國水利水電施工技術(shù)信息網(wǎng)組.水利水電工程施工手冊[M].北京:中國電力出版社, 2002.

[10] 曾金水.福建省砌石拱壩自身防滲技術(shù)[C].中國水利學(xué)會首屆青年科技論壇[A]. 北京: 中國水利水電出版社, 2004.

[11] 李祖發(fā).GIN灌漿法在街面水電站面板壩趾基灌漿中的應(yīng)用[J]. 水利科技，2006, (4): 21-22, 43.

[12] 福建省水利廳.福建省水利“十一五”科技專項(xiàng)規(guī)劃, 2006.

課題組成員：

1、曾金水，福建省水利學(xué)會施工專委會副主任，福建省水利水電工程局有限公司副總經(jīng)理兼總工程師，教授級高工。

2、涂啟龍，福建省水利水電工程局有限公司副總工程師，高工。

3、謝文金，福建省水利水電工程局有限公司部門副經(jīng)理，高工。

4、林章銀，福建省水利水電工程局有限公司主任工程師，高工。

* 第一執(zhí)筆人：曾金水，福建省水利學(xué)會施工專委會副主任，福建省水利水電工程局有限公司副總經(jīng)理兼總工程師，教授級高工。