試論水利工程施工技術(shù)

賀瑞娟

摘 要：我們國(guó)家對(duì)水利工程的建設(shè)格外重視，因?yàn)樗こ膛c下游地方群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全具有密切關(guān)系。其中水利工程的質(zhì)量以及其使用的性能，又和工程施工技術(shù)有密不可分的關(guān)聯(lián)，所以，為了確保水利工程的質(zhì)量，不僅僅要使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料，而且還必須根據(jù)不同施工環(huán)境的具體情況，制定合理的施工方案，實(shí)施合理應(yīng)用施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：水利工程；工程施工；質(zhì)量；合理應(yīng)用；施工技術(shù)

在我國(guó)水利工程施工有著悠久深淵的歷史，遠(yuǎn)在公元前256～前251年修建的都江堰，不僅體現(xiàn)了規(guī)劃設(shè)計(jì)方面的成就，在施工技術(shù)方面也有許多創(chuàng)造，如離堆的開(kāi)鑿、魚(yú)嘴及飛沙堰的竹籠卵石砌護(hù)以及榪槎圍堰的應(yīng)用等。其中有的施工方法如卵石砌護(hù)沿用至今。又如黃河大堤、 錢塘江海塘、靈渠及京杭運(yùn)河等工程都顯示出古代水利工程施工技術(shù)的成就。特別在河工方面，中國(guó)有幾千年防御與治理洪水的歷史，在處理險(xiǎn)工和堵口截流等施工技術(shù)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型建筑材料和大型專用施工機(jī)械的不斷出現(xiàn)與日益改進(jìn)，水利工程已逐步由傳統(tǒng)的人力施工轉(zhuǎn)向機(jī)械化施工。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家于20世紀(jì)30年代，中國(guó)于50年代以來(lái)，在水利工程施工技術(shù)中逐步顯示出這種變化。

一、水利工程施工的內(nèi)容及特點(diǎn)

在水利工程施工時(shí)需要按照設(shè)計(jì)所提出的工程結(jié)構(gòu)、數(shù)量、質(zhì)量、進(jìn)度及造價(jià)等要求修建。其中包含施工準(zhǔn)備、施工技術(shù)與施工管理等一系列內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水利工程施工已成為一門獨(dú)立的學(xué)科。水利工程施工是研究水利工程建設(shè)施工方法、管理方法的學(xué)科，是為水利工程類專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門主要專業(yè)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(duì)象大部分為石方、土方、混凝土、金屬結(jié)構(gòu)以及機(jī)電設(shè)備安裝等項(xiàng)目；有的施工方法相同；有的施工機(jī)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(dú)特的地方：一是水利工程承擔(dān)擋水、蓄水和泄水的任務(wù)，因而對(duì)水工建筑物的穩(wěn)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(jù)水利工程的技術(shù)流程，采用專門的施工方法和措施，以此來(lái)確保工程的質(zhì)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(zhì)條件惡劣又復(fù)雜的地方，所以若地基處理不好就會(huì)留下安全隱患，在事后補(bǔ)救中較為困難，所以必須采取專業(yè)的地基處方法。三是在湖泊、河道等地域施工時(shí)，必須要考慮到其水流因素，按照工程建設(shè)的要求來(lái)進(jìn)行施工導(dǎo)流、 截流以及水下作業(yè)。四是在枯水期施工是對(duì)水利工程俱佳的時(shí)間，可以減少施工強(qiáng)難度，因?yàn)橛械墓こ虝?huì)受到氣候影響，還需控制溫度等措施，來(lái)確保工程質(zhì)量。

二、水利工程常見(jiàn)的施工技術(shù)

1.導(dǎo)流。施工導(dǎo)流是指，在修筑水利水電工程時(shí)。為了使水工建筑物能保持在干地上施工，用圍堰來(lái)維護(hù)基坑，并將水流引向預(yù)定的泄水建筑物泄向下游，稱為施工導(dǎo)流。施工導(dǎo)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(dǎo)流；在狹谷河床建壩，多采用一次圍堰斷流，并以隧洞導(dǎo)流或明渠導(dǎo)流。施工導(dǎo)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(guò)水土石圍堰等。

2.截流。現(xiàn)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(jī)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(jī)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(gòu)架等。

3.地基處理。在日常中比較徹底而能保證工程質(zhì)量的措施是把覆蓋層和風(fēng)化破碎的巖石挖去。但是如果風(fēng)化層較厚者覆蓋層很深或時(shí)，要是挖去則很困難。而且影響工期，造成不必要的開(kāi)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(lái)填筑堤壩，施工經(jīng)驗(yàn)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(shí)法是最最廣泛的運(yùn)用的，后來(lái)又陸續(xù)出現(xiàn)水力沖填法筑壩、定向爆破筑壩。因?yàn)閹r土力學(xué)的發(fā)展以及新技術(shù)、新設(shè)備的運(yùn)用，土使石壩的施工技術(shù)在不斷完善。其主要表現(xiàn)在：一是施工中的機(jī)械運(yùn)用的改變，如今在工程從料場(chǎng)開(kāi)采、運(yùn)輸、上壩到鋪散、壓實(shí)都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械操作，使工程效率大大的提高，而且工程質(zhì)量也較為優(yōu)秀。二是填筑堤壩的材料使用范圍擴(kuò)大，重型壓實(shí)機(jī)也能得到合理的利用。三是需充分利用開(kāi)挖出來(lái)的土石料來(lái)修筑堤壩，盡可能做到挖填收支平衡，以此來(lái)降低工程造價(jià)。四是高土石壩所占的比重在逐漸上升。

中國(guó)水利資源大部分集中在西部，大多處于交通不便，地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，開(kāi)發(fā)水電的自然條件和施工條件越來(lái)越差。土石壩較易適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件，能就地取材，節(jié)約水泥，且減少場(chǎng)外運(yùn)輸，降低工程造價(jià)。需要解決的技術(shù)問(wèn)題是：①深覆蓋層的處理；②施工導(dǎo)流及渡汛措施；③大流量、高流速的泄洪設(shè)施；④在缺乏粘土或多雨地區(qū)，采用混凝土面板或?yàn)r青混凝土等防滲措施。

5.混凝土壩?；炷翂问┕し椒ㄔ诟鲊?guó)現(xiàn)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(duì)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(biāo)號(hào)的混凝土是根據(jù)壩體各部位工作和受力特點(diǎn)來(lái)定的。四是采用四級(jí)配或三級(jí)配骨料拌制混凝土。五是展鋼懸臂模板以及預(yù)制混凝土模板。

在中國(guó)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(gè)別技術(shù)上有所改進(jìn)，例如如：一是在混凝土的內(nèi)部摻入粉煤灰以及外加劑來(lái)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(lái)減少木材的用量和安裝時(shí)間，提高效率。三是采用人工生產(chǎn)砂石以此來(lái)提高混凝土級(jí)配置。四是引進(jìn)專門的設(shè)備。對(duì)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(duì)各項(xiàng)工作流程進(jìn)行組織、檢查、協(xié)調(diào)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(shè)計(jì)要求，保證工程質(zhì)量和安全，使工程如期投入生產(chǎn)，使其發(fā)揮作用。水利工程的施工管理包括施工的準(zhǔn)備、施工過(guò)程和完工后投入生產(chǎn)建設(shè)等各個(gè)階段。

三、水利工程施工的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)

自第二次世界大戰(zhàn)，水利工程便在不斷發(fā)展，其工程規(guī)模日益增大，現(xiàn)在在一些條件優(yōu)越的地方已經(jīng)著手建造，但還有許多地質(zhì)條件復(fù)雜和交通不便人煙稀少的高山峽谷地區(qū)還需要水利工程的建造，所以還將有許多施工技術(shù)問(wèn)題需要解決。為了保證工程的施工質(zhì)量，縮短建設(shè)周期，降低工程造價(jià)，我們更需要有一系列應(yīng)對(duì)的措施并準(zhǔn)確把握其發(fā)展趨勢(shì)，在現(xiàn)今水利工程施工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：一是要采用大容量、高效率的施工機(jī)械，以此來(lái)提高工作效率。二是要不斷創(chuàng)新，適當(dāng)采用新技術(shù)。三是要理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行水利工程施工的科學(xué)管理，即準(zhǔn)確的運(yùn)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)工程的理論。

四、結(jié)語(yǔ)

水利工程的施工在我們國(guó)家有著悠久而深遠(yuǎn)的歷史，在水利工程施工中，我們需要的是創(chuàng)新和嘗試，大膽實(shí)踐，推廣新技術(shù)，因地制宜。雖然我國(guó)在水利工程施工技術(shù)上已經(jīng)取得了不錯(cuò)的前景，而且其中一些項(xiàng)目已經(jīng)到達(dá)國(guó)際一流水平，但是我們還需要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積極推進(jìn)新技術(shù)的發(fā)展，不斷進(jìn)取，才能使我國(guó)的水利工程施工技術(shù)能更加穩(wěn)定的發(fā)展下去。

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