水利水電建設(shè)工程施工技術(shù)研究

陶新年

（安徽水電岳西縣巖灣水電有限公司　安徽　岳西　246600）

水利水電建設(shè)工程施工技術(shù)研究

陶新年

（安徽水電岳西縣巖灣水電有限公司安徽岳西246600）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，水利水電建設(shè)工程施工技術(shù)也不斷進(jìn)步，其中不斷融入新的理念和科技元素，為建設(shè)質(zhì)量更好，功能更全面的水利水電工程提供了良好的技術(shù)支持。本文詳細(xì)介紹了壩體填筑技術(shù)、碾壓混凝土施工技術(shù)、預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)、施工導(dǎo)流技術(shù)與圍堰技術(shù)、GPS定位技術(shù)，這幾種技術(shù)是水利水電建設(shè)工程中常用的施工技術(shù)。

水利水電；建設(shè)工程；施工技術(shù)

前言

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)各類能源的需求量不斷增加，水利水電建設(shè)工程不斷增多。在一定時(shí)期內(nèi)，水利水電建設(shè)工程的規(guī)模還會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，如何保證工程質(zhì)量成為人們需要研究的重要課題。隨著科技的不斷發(fā)展，先進(jìn)的施工技術(shù)被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到水利水電建設(shè)工程中。一部分關(guān)鍵、核心的技術(shù)決定著工程質(zhì)量的好壞，甚至決定整個(gè)工程的成敗。

1　水利水電建設(shè)工程及其施工技術(shù)的發(fā)展

人類向自然無(wú)限的索取能源以及對(duì)環(huán)境無(wú)節(jié)制的破壞已經(jīng)超過(guò)了大自然的承受能力，在這種情況下，水利水電建設(shè)工程不斷發(fā)展，其內(nèi)容逐漸豐富。為貫徹國(guó)家的科學(xué)發(fā)展觀與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，水利水電建設(shè)工程將重點(diǎn)放在了水利發(fā)電、治理江河、防洪泄洪上。隨著能源危機(jī)的加重、生態(tài)環(huán)境的惡化，水利水電建設(shè)工程在民生發(fā)展中起到越來(lái)越重要的作用。水利水電施工技術(shù)也隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展融入了新的科技元素，有效加速了施工進(jìn)程、全面提高了工程質(zhì)量。

2　水利水電建設(shè)工程中的施工技術(shù)

2.1壩體填筑技術(shù)

壩體填筑是水利水電建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，壩體填筑質(zhì)量的好壞直接影響了整個(gè)工程質(zhì)量。壩體填筑過(guò)程中最關(guān)鍵的技術(shù)就是壩面流水作業(yè)技術(shù)。施工前首先要確定好作業(yè)方向，之后對(duì)施工段進(jìn)行具體劃分。由于各個(gè)流水作業(yè)面的長(zhǎng)度、寬度、面積不同，所以施工條件有所不同。大型碾壓機(jī)器要求流水作業(yè)面的寬度要超過(guò)機(jī)械壓實(shí)的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保證能夠滿足施工過(guò)程中的錯(cuò)車標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下寬度在10～20m之間。其長(zhǎng)度也要符合各種作業(yè)機(jī)械尤其是碾壓機(jī)械的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一般長(zhǎng)度范圍在40～ 100m之間。由于每個(gè)施工段的具體情況都不同，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)決定實(shí)施單向流水作業(yè)還是雙向流水作業(yè)。對(duì)于壩體填筑的具體工序和流程，也要根據(jù)實(shí)際的工作強(qiáng)度、周邊環(huán)境、施工氣候、輔料方式、具體面積等多種因素來(lái)決定。另外，盡量減少循環(huán)作業(yè)，提前對(duì)作業(yè)的時(shí)間進(jìn)行規(guī)劃，尤其是在冬天或者氣溫較低的時(shí)候進(jìn)行作業(yè)時(shí)，全力避免不必要的時(shí)間浪費(fèi)，減少施工過(guò)程中材料的熱量損失。流水作業(yè)完成后，再進(jìn)行卸料、平料，同時(shí)對(duì)流水作業(yè)的單位時(shí)間、具體工序的數(shù)目進(jìn)行整理，收入工程材料[1]。

2.2碾壓混凝土施工技術(shù)

近幾年來(lái)，碾壓混凝土筑壩技術(shù)不斷發(fā)展。碾壓混凝土的主要材料有水泥、凝膠、石粉、粉煤灰，各個(gè)材料的配比根據(jù)具體的筑壩情況會(huì)有所不同。其中，粉煤灰占較大比重、水泥占較小比重，石粉特別是微粒石粉的使用對(duì)改善碾壓混凝土性能具有重要作用。這種混凝土有常規(guī)混凝土不具有的許多優(yōu)點(diǎn)：抗低溫能力強(qiáng)、抗?jié)B能力強(qiáng)、絕熱溫度低等。碾壓混凝土的具體施工工藝流程如圖1所示。首先就是要對(duì)碾壓混凝土進(jìn)行攪拌、生產(chǎn)。生產(chǎn)后要用自卸卡車對(duì)其進(jìn)行運(yùn)輸，到達(dá)指定地點(diǎn)后進(jìn)行卸料，之后進(jìn)行平倉(cāng)、振動(dòng)切縫。振動(dòng)切縫后進(jìn)行振動(dòng)碾壓，振動(dòng)碾壓的過(guò)程中一定要注意碾壓要均勻，之后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。由于振動(dòng)碾壓后混凝土較干，因此灑水養(yǎng)護(hù)是是碾壓混凝土施工技術(shù)中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。灑水養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行刷毛或者沖毛，保證混凝土路面的完整，之后進(jìn)行倉(cāng)面清理，去掉倉(cāng)面上多余的物質(zhì)，最后攤鋪水泥砂漿。整個(gè)程序完成后，再開(kāi)始另一層混凝土澆筑。近幾年來(lái)，碾壓混凝土施工技術(shù)在水利水電建設(shè)工程中應(yīng)用的越來(lái)越多，技術(shù)不斷成熟完善，重力壩逐漸向拱壩方向發(fā)展，低壩逐漸向高壩方向發(fā)展，很多關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)在世界上處于領(lǐng)先水平。隨著水利水電產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，碾壓混凝土施工技術(shù)也將融入更多的科技元素，為更多大規(guī)模的工程做貢獻(xiàn)[2]。

圖1　碾壓混凝土施工工藝流程圖

2.3預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)

預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)近幾年來(lái)快速發(fā)展，被各個(gè)建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，尤其受到水利水電工程的青睞。這種技術(shù)是對(duì)錨桿或者高強(qiáng)鋼絲施加一定的預(yù)應(yīng)力，使其強(qiáng)化對(duì)建筑物或者基巖的固定。這種方式能夠按照設(shè)計(jì)要求，提前對(duì)基巖施加一定的預(yù)應(yīng)力，達(dá)到要求深度的固定。水利水電工程建設(shè)的施工部位由于集中了大部分施工材料、施工機(jī)械以及施工人員，使該部位所承受的載荷非常大，容易出現(xiàn)因?yàn)槌d荷而產(chǎn)生施工部位損壞的情況，而預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的應(yīng)用則大大降低了這種風(fēng)險(xiǎn)。這種技術(shù)不僅在新建的水利水電工程中廣泛應(yīng)用，同時(shí)在對(duì)原有工程進(jìn)行翻修、加固時(shí)也起到很好的作用。另外，每個(gè)水利水電建設(shè)工程都有獨(dú)特的壩形，每個(gè)工程的施工條件、環(huán)境以及要達(dá)到的目的也有所差異，這些因素對(duì)預(yù)應(yīng)力錨固會(huì)產(chǎn)生或多或少的影響，所以，要結(jié)合實(shí)際情況，合理應(yīng)用這種技術(shù)[3]。

2.4施工導(dǎo)流技術(shù)與圍堰技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用

水利水電建設(shè)工程施工時(shí)，首先要將施工場(chǎng)地用合適的材料圍堰，使江水或河水能夠按照人們預(yù)定的軌道流到下游，創(chuàng)造施工條件，這個(gè)過(guò)程中就涉及了導(dǎo)流技術(shù)和圍堰技術(shù)。這兩種技術(shù)是水利水電建設(shè)工程中獨(dú)有的技術(shù)，尤其是在修建閘壩工程時(shí)，這兩種技術(shù)更是經(jīng)常被聯(lián)合使用，所以也將其成為圍堰導(dǎo)流法。圍堰導(dǎo)流法有兩種應(yīng)用方式，分別是分段圍堰導(dǎo)流法和全段圍堰導(dǎo)流法，其基本過(guò)程和原理如圖2所示。分段圍堰導(dǎo)流法（圖2，左）適用于工期比較長(zhǎng)、河水的水流量比較大、河床相對(duì)較寬的工程中。應(yīng)用這種方法時(shí)，首先要將河床圍成方便施工的若干個(gè)干地施工基坑，一邊導(dǎo)流一邊施工，分段進(jìn)行。全段圍堰導(dǎo)流法（圖2，右）適用于工期較短、河水的水流量不大、河床相對(duì)較窄的工程中。在施工進(jìn)行前，將河床全部圍堰，一次性截?cái)嗪拥?，使水流向著預(yù)定軌道流向下游。在水利水電建施工過(guò)程中使用導(dǎo)流技術(shù)和圍堰技術(shù)，能夠有效防止河水阻斷施工和工程建成后排水困難的問(wèn)題[4]。

圖2　

2.5現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在水利水電建設(shè)工程中的應(yīng)用

GPS定位技術(shù)是近幾年新興的一種高科技，被廣泛應(yīng)用于交通、農(nóng)業(yè)、軍事、等各大領(lǐng)域，具有操作簡(jiǎn)單、體積小、測(cè)量精確等許多優(yōu)點(diǎn)。近幾年來(lái)，GPS定位技術(shù)也逐漸被應(yīng)用到水利水電建設(shè)工程中，并產(chǎn)生了意想不到的效果。GPS定位技術(shù)徹底改變了傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，在使用的過(guò)程中測(cè)量的兩點(diǎn)之間無(wú)需通視，可以全天候測(cè)量，而且測(cè)量精度非常高，幾十千米的測(cè)量距離誤差不會(huì)超過(guò)2cm，任何傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)都達(dá)不到這一標(biāo)準(zhǔn)。在水利水電建設(shè)工程中，將GPS定位技術(shù)與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相結(jié)合，能夠加快施工進(jìn)程，并且提高整個(gè)工程的質(zhì)量。例如，將GPS定位技術(shù)與預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)相結(jié)合，能夠使錨桿或高強(qiáng)鋼絲按照設(shè)計(jì)的方向進(jìn)行錨固，加固受力條件，使預(yù)應(yīng)力錨固達(dá)到更好的效果。

3　總結(jié)

水利水電建設(shè)工程涉及到水利發(fā)電、防洪泄洪、治理江河等幾方面，對(duì)于全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、走可持續(xù)發(fā)展道路具有重要意義。水利水電建設(shè)工程施工技術(shù)近幾年來(lái)快速發(fā)展，不斷將現(xiàn)代科技融入到施工技術(shù)中，大大加快了施工進(jìn)程，提高了工程質(zhì)量。在未來(lái)的發(fā)展中，將會(huì)有更多、更大的水利水電工程需要建設(shè)，這就需要我們對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行更深入的研究，結(jié)合更先進(jìn)的科技，為這些工程提供更技術(shù)化的支持。

[1]吳斌平.水利水電工程施工控制學(xué)[D].天津大學(xué)，2013.

[2]張文祥.水利水電建筑工程施工技術(shù)應(yīng)用[J].低碳世界，2014，19：121～ 122.

[3]和執(zhí)武.分析水利水電工程施工技術(shù)[J].科技致富向?qū)В?013，06：287+ 266.

[4]周劍橋.圍堰基礎(chǔ)防滲項(xiàng)目的方案選擇與質(zhì)量管理研究[D].國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2008.

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2015-7-4