山東某水利工程施工技術(shù)流程探討

王林

摘 要：該文以水利工程施工技術(shù)為研究對象，以山東某5級水電站為工程背景，探討了水利工程施工中的一些關(guān)鍵要點，包括土方工程和基坑排水施工、灌漿鉆孔施工及混凝土配比分析等幾個方面，從工程中總結(jié)了一系列的相關(guān)經(jīng)驗，相信對從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。

關(guān)鍵詞：水利工程 施工 鉆孔 混凝土

中圖分類號：TV54 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（b）-0079-02

我國社會經(jīng)濟的發(fā)展帶動了各地區(qū)各行業(yè)的持續(xù)化發(fā)展，在經(jīng)濟繁榮的社會背景下，建設(shè)業(yè)的發(fā)展也逐漸成為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱之一。雖然我國的科學技術(shù)在很大程度上得到了提高，但是在水利工程施工過程中往往存在諸多問題，這樣長期下去就會影響到水利工程建筑業(yè)的發(fā)展，嚴重的情況下會造成巨大的經(jīng)濟損失，或是事故的發(fā)生給人們的生命安全埋下了隱患。因此，關(guān)于水利工程施工技術(shù)的改進很重要，相關(guān)單位應該提高水利工程施工技術(shù)，為水利工程持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件。

1 施工導流與截流技術(shù)分析

長期以來關(guān)于水利工程施工技術(shù)有很多的探討和分析，根據(jù)水利工程實際的施工情況，在水利工程施工過程中的導流部分大多采用分期導流，而截流技術(shù)則多采用圍堰斷流的方式，土石圍堰在圍堰斷流方法在水利工程施工過程中的使用比較廣泛，一般比較常見的是圍堰方式還有混凝土圍堰等。在水利工程施工過程中比較重要的一部分內(nèi)容也就是一個施工環(huán)節(jié)便是截流技術(shù)的應用，截流是水利工程能夠持續(xù)順利進行施工的前提條件和基本基礎(chǔ)，因此在水利工程施工過程中要提高截流技術(shù)，使之能夠順利的完成，這樣才能夠保證水利工程施工過程中其他施工環(huán)節(jié)的順利進行。但是如果在施工過程中截流技術(shù)應用失敗，就會造成工程延遲完工，更為嚴重的是可能給下游地區(qū)帶來災害。所以，在水利工程建設(shè)過程中要將節(jié)流工作放在第一位，由于截流工作難度較大，需要大量的人力、物力進行施工，這就使得截流工作的技術(shù)要求比較高，且需要做好施工組織工作，只有這樣才能夠保證截流工作順利完成。立堵法和平堵法是河道截流工程中常見的兩種施工方法，其中平堵法就是通過在河道之中設(shè)立浮橋，利用船舶等對河道進行截流，立堵分單戧、雙戧或多戧等幾種形式。不同的截流方法都具有各自的特點，適應不同的情況，因此在進行截流施工的時候要充分從施工現(xiàn)場的實際情況出發(fā)，選擇最為合適的截流方法，從而保證最佳的施工效果。

以山東某第5級電站為例，該工程截流流量為 2 481 m3/s，導流洞分流量為815 m3/s，龍口初始寬度為66.5 m，水面寬度50 m，上游水位608 m，戧堤落差2.2 m。戧堤合攏歷時27 h，消耗截流材料6.98萬m3。

該工程主要水工建筑物為一級建筑物，起初設(shè)計采用單戧堤立堵雙向進占截流的方法，但在實際截流之前，根據(jù)截流驗收專家組的意見以及截流時段的水情預報發(fā)現(xiàn)，預報的來流量比設(shè)計的來流量要大，而且導流洞的進口巖坎存在拆除不完全的現(xiàn)象，最終經(jīng)過截流專家組的一致建議，對截流的方案進行優(yōu)化。因為計算的截流龍口力學參數(shù)比較高，施工的難度非常大，特別指定了龍口水力學參數(shù)觀察方案，在龍口附近分別架設(shè)全站儀一臺，用計算機進行編程計算出戧堤上游和下游水位以及落差，為截流的順利完成提供了技術(shù)保障。其中，龍口測點布置如圖1所示。

2 土方工程和基坑排水施工技術(shù)

在水利工程施工過程中土方工程是水利工程施工的基礎(chǔ)部分，在進行土方工程施工的過程中，如果按照技術(shù)可以劃分為四種類型的施工技術(shù)。根據(jù)目前我國水利工程施工技術(shù)的提高和發(fā)展，以及水利工程的建設(shè)，其中干填碾壓式的土方工程施工技術(shù)比較適用，而且也隨著科學技術(shù)的發(fā)展被廣泛應用。在土方工程施工過程中質(zhì)量要嚴格把握，在強度和密實度方面要嚴格按照國家的相關(guān)標準進行施工。在水利工程施工過程中堤壩的穩(wěn)定性很重要，穩(wěn)定性一定要高是保證堤壩安全的首要條件。同時還應該保持一定的沉降量，確保土方工程施工方面能夠保證一定的防滲性等的優(yōu)勢。水利工程建設(shè)比較復雜，涉及工種和機械都比較多，因此在土方工程施工完成之后要進行全面的檢驗，確保工程施工的安全性和可靠性。

在實際水利工程施工過程中，一般工程的建設(shè)位于地下水或是外水位的地方。針對這種情形，水利工程項目在建設(shè)過程中往往會受到雨水和地下水等方面因素的影響，因此建立相應的排水措施很重要，直接關(guān)系到工程建設(shè)的施工進度和工程質(zhì)量的保證。要想給水利工程創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，在實際施工過程中對基坑水的排放很關(guān)鍵。所以要加強土基的承載力，防止地基受到水的沖力而遭受到嚴重的破壞。在基坑內(nèi)排水處理上一定要選擇合適的方式，要降低施工的難度，提高工程建設(shè)的質(zhì)量。

3 水利工程灌漿鉆孔施工技術(shù)

3.1 鉆孔

確定好灌漿孔以后，采用鉆機進行鉆孔，鉆機鉆頭選擇直徑為91 mm硬質(zhì)合金鉆頭或金剛石鉆頭，孔深控制在61～77 m，單排布孔，鉆孔時按照以下要求進行。首先，準確定位鉆機，立軸要垂直?？孜黄瓶刂圃?0 m以內(nèi)，鉆進過程中，每進5 m測量傾斜率一次，如果孔斜超過允許的最大值，需要重新掃孔糾偏。其次，取芯鉆孔按照設(shè)計要求進行，繪制鉆孔柱狀圖，并掃描巖芯。

3.2 沖洗

鉆孔完成以后，將孔內(nèi)的巖粉沖洗出孔外，直至回水變清，將孔中及巖層裂隙中的雜物沖洗干凈，可以采用高壓脈沖沖洗、揚水沖洗或高壓水沖洗。

3.3 壓水

在施工中，根據(jù)自上而下分段進行壓水試驗。需要注意的是，壓水試驗要保證在一定的壓力下進行，通過鉆孔，將水壓入孔內(nèi)及裂縫中，根據(jù)壓水的時間及壓水量，對巖層的滲透特性等參數(shù)計算出來。首先，巖層滲透特性的參數(shù)是單位吸水量，用ω來表示，即在單位時間內(nèi)，單位長度試驗孔段，所壓入的水量，可根據(jù)公式（1）來計算：

ω=Q/LH （1）

式中，Q為單位時間內(nèi)的注水總量，L/min；H為壓水試驗的計算水頭，m；L為壓水試驗的孔段長度，m；ω為單位吸水量，L/（min·m·m）。進行壓水試驗，主要目的是為了確定巖層的滲透率，一般用透水率q來表示，單位為Lu。

3.4 灌漿

首先，不管是帷幕灌漿還是固結(jié)灌漿，都遵循由稀而密、分序布孔的原則。如果采用固結(jié)灌漿法，通常至少要設(shè)置2個孔序。其次，灌漿方法。如果是地基灌漿，采用先固結(jié)后帷幕的方法，按照灌漿漿液流動特性，自上而下分段卡塞，采用較高的壓力，以此來獲取好的灌漿質(zhì)量。一般開始鉆孔5 m深的時候，然后進行沖洗和壓水試驗，然后進行灌漿，完成以后，進行下一段工作，如此循環(huán)，直至到達設(shè)計的深度。再次，灌漿壓力。在壓力選擇上盡量選擇最大壓力值，壓力越大，能夠最大限度地將漿液壓入裂縫中，提高灌漿的質(zhì)量。

4 水利工程施工混凝土配比分析

以某河伏防洪閘工程為例，防洪閘工程的具體位置在兩條河的交界入口處，河伏防洪閘的建設(shè)是為了處理河水的出路問題。因此在新的工程建設(shè)過程中起底板為 40 cm×40 cm，鋼筋混凝土的底板厚為1.7 m，加強帶使用的是防滲等級為P8的補償收縮混凝土，寬為3 m。在工程施工過程中混凝土的澆筑量比較大，在短時間內(nèi)要完成施工，在施工期間材料的消耗比較大，其中使用的混凝土底板為320 t鋼筋，混凝土為1 740 m3。

因此為了降低施工過程中材料的消耗，在實際施工過程中混凝土材料要以商品為主，其配合比如表1所示。在此次水利工程施工過程中，其中混凝土坍落度在130～150 mm，泵送混凝土水灰比需控制在0.3～0.5，砂率最好控制在35%～40%，最小水泥用量在≥300 kg/m，滿足了這些條件的需要才能保證施工質(zhì)量效果。粗骨料要選擇碎卵石，最大的粒徑要控制在24 mm，含泥量在1%以下，密度要大于2.55 t/m3。在細骨料的選擇上要以河砂為主，其沙的粒徑在選擇上可以通過0.303 mm的篩孔，含泥量要低于3%，密度要大于2.50 t/m3。其中膨脹劑的摻入量是水泥用量的3.5%，在實驗研究的過程中這樣的混凝土配比量大大提高了其性能。在實際施工過程中還應該提高混凝土的澆筑、振搗以及混凝土的養(yǎng)護等相關(guān)施工技術(shù)。

5 結(jié)語

水利工程建設(shè)是我國國民經(jīng)濟支柱之一，水利工程施工技術(shù)是水利工程的重要內(nèi)容。水利工程的建設(shè)對促進我國健康持續(xù)化發(fā)展具有很重要的意義，但是在實際工程施工過程中人們就會減少施工工序，在施工技術(shù)方面沒有嚴格按照標準的施工方式進行，給整個工程建設(shè)的質(zhì)量造成嚴重的影響，施工還會發(fā)生危險性事故，造成大量的人員傷亡和經(jīng)濟損失。因此在水利工程施工中要不斷提高施工技術(shù)的應用，為促進我國水利工程的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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