水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)分析

張澤眾

摘要：筑壩工程施工對于我國水利水電工程事業(yè)來說，是關(guān)鍵一環(huán)和重中之重，其施工質(zhì)量也直接影響著水利水電工程的使用年限，直接威脅著工程下游人民的生命和財產(chǎn)安全，因此，及時發(fā)現(xiàn)筑壩工程施工作業(yè)中的問題和尋找解決方法，顯得尤為重要。下面本文就水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)進行簡要分析。

關(guān)鍵詞：水利水電施工;筑壩工程;關(guān)鍵技術(shù)

1 水利水電施工中土石壩技術(shù)優(yōu)勢

1.1 施工成本較低

此技術(shù)在筑壩工程應(yīng)用中，不僅原料易采集，同時能夠使建設(shè)成本有效降低。此技術(shù)應(yīng)用時主要采用土料、石料作為原材料，與其他原料相比價格更低、經(jīng)濟性更高。另外由于石料資源分布較廣，能夠使運輸費用大幅度節(jié)約，還能使施工工期得到有效保障。

1.2 施工周期縮短

在進行筑壩施工過程中，如施工質(zhì)量無法達到筑壩標(biāo)準和相關(guān)技術(shù)要求，一旦返工，會導(dǎo)致施工工期延長，并增加不必要的物力、人力和財力資源的消耗。此技術(shù)因其技術(shù)較為成熟、作業(yè)便捷等優(yōu)勢，在筑壩工程建設(shè)中加以應(yīng)用時，與其他筑壩技術(shù)相較而言技術(shù)性和效率更高，能夠使技術(shù)風(fēng)險、返工風(fēng)險等大幅度降低，從而使施工工期有效縮短。

1.3 施工效率提高

目前在水利水電施工中加強了先進技術(shù)手段的運用，在此技術(shù)中對 BIM 技術(shù)和信息技術(shù)加強引入，能夠在施工前對施工現(xiàn)場進行有效勘察，并對施工方案進行模擬，從而提前對施工中潛在的安全隱患進行預(yù)測和把控，并對有針對性的施工方案進行科學(xué)制定。通過此技術(shù)的有效運用，能夠使施工人員對施工情況有更為詳細的了解，提高把控力度，從而使施工建設(shè)質(zhì)量與水平有效提高。

2 筑壩混凝土工程裂縫問題分析

①在進行混凝土的澆筑作業(yè)時，出現(xiàn)水化反應(yīng)，尤其是大體積混凝土，發(fā)生水化時會出現(xiàn)大量的水化熱，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部和表面出現(xiàn)較大溫差，導(dǎo)致混凝土發(fā)生畸變而出現(xiàn)裂縫; ②混凝土澆筑后硬化過程會發(fā)生體積變化，體積收縮便導(dǎo)致組件變形而裂縫; ③混凝土遇水后，會進行一系列化學(xué)反應(yīng)，堿性物質(zhì)與氧化硅進行反應(yīng)，并吸收水分導(dǎo)致體積增大，從而導(dǎo)致裂縫; ④混凝土?xí)l(fā)生蒸發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部水熱化，使得混凝土塑性收縮而產(chǎn)生裂縫; ⑤混凝土大壩澆筑后，由于各個部位結(jié)構(gòu)不均勻而產(chǎn)生局部塌陷，導(dǎo)致拉扯裂縫; ⑥由于混凝土密實性欠佳，空氣中的氧氣會進入混凝土中與鋼筋發(fā)生反應(yīng)，鋼筋銹蝕而導(dǎo)致體積增大，對混凝土進行擠壓，從而出現(xiàn)裂縫。以上 6 點是混凝土施工質(zhì)量問題中發(fā)生裂縫的主要原因。同時，混凝土產(chǎn)生裂縫最主要的問題，其實還是水化熱問題。在澆筑水利水電大壩 混凝土?xí)r，水泥會進行水化反應(yīng)，從而出現(xiàn)水化熱，并隨溫度的持續(xù)下降，熱量從混凝土內(nèi)部持續(xù)向外散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外出現(xiàn)溫度懸殊過大，這種溫差又促使混凝土體積不斷增加，而混凝土本身并不是可以拉伸的材料，因此，這種體積變化就導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

3 水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 壩基與岸坡處理

進行壩基和岸坡清理時，可采用人工方式，對構(gòu)（筑） 物上的草皮、樹木、亂石等雜物進行清理; 采用機械與人工相結(jié)合的方式，對水井、泉眼、洞穴或地道等位置進行處理。在完成清理后，需要采用分層回填及壓實作業(yè)，通過對壩基展開碾壓和填筑施工，使壩基夯實效果及施工質(zhì)量有效提高。

3.2 石料場合理規(guī)劃布置

如在冬季進行施工，應(yīng)采用立面開挖技術(shù); 如土料天然含水量與施工規(guī)劃下限相接近，應(yīng)采取全面開挖技術(shù)。另外需要對石料場從整體層面出發(fā)進行合理規(guī)劃布置，從而為筑壩施工的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)，為石料施工提供有力的后勤支撐。土石壩建設(shè)過程中因所采用的石料體積通常較大，極容易引發(fā)安全事故，因此，在土石壩施工前對石料場進行規(guī)劃布置至關(guān)重要[2]。首先，施工人員需要對現(xiàn)場進行勘察，根據(jù)相關(guān)設(shè)計要求對石料布置和使用進行合理規(guī)劃，使土石壩的建設(shè)滿足要求。施工人員還應(yīng)對料場的空間、時間等方面加強規(guī)劃，使料場能夠更符合實際填筑要求，在筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)運用中，使石料運輸路程最大程度減少，運輸機械功率消耗降低，從而使安全隱患有效減少。應(yīng)遵循高料高用、低料低用的原則進行用料，并對建筑物與機械設(shè)備之間的距離加強把控，從而使筑壩工程順利開展得以有效保障。

3.3 土石料加工與壓實

在筑壩施工中，由于黏土具有親水性強、顆粒小、表面積大等特點，因此，施工工程性能和質(zhì)量極容易受到黏土含水量的影響，因此，在施工前，需要檢測土石料的含水量，一旦發(fā)現(xiàn)其含水量較高，可采用翻曬、蒸發(fā)等方法進行處理，對土石料中的含水量進行合理控制。另外工程施工質(zhì)量受到土石料壓實情況的直接影響，而對土石料壓實度造成影響的因素不僅包括了土石料本身的性質(zhì)，而且包括其含水量和組成成分等，通常土石料分為非黏性土和黏性土兩種，前者粘結(jié)力小、摩擦力大、壓縮性中、滲透性強等，所以容易進行壓實; 后者性能與前者剛好相反，排水難度大，較難壓實。

3.4 填筑施工

在進行壩面施工過程中，其中包括了灑水、攤鋪、壓實等各個施工環(huán)節(jié)。通常土石壩壩面施工環(huán)境較為狹窄，施工環(huán)節(jié)及施工流程較多，所需要采用大量的機械設(shè)備，所以需要在施工前對壩面施工加強組織和管理。首先需要根據(jù)壩面作業(yè)基本要求，對其有效劃分，確保每個工作段、工作面尺寸的合理性，能夠有效滿足壓實機械施工作業(yè)。另外在壩面施工過程中，需要嚴格按照相關(guān)的施工順序開展作業(yè)，避免過壓、漏壓等現(xiàn)象出現(xiàn)，完成壓實作業(yè)后再進行新料填筑。

3.5 原材料配比確定

在筑壩工程中，混凝土作為主要施工材料，其材料質(zhì)量直接影響著整個工程的施工質(zhì)量。所以在進行筑壩工程施工時，需要對混凝土原材料配比加強重視，確保筑壩工程能夠順利開展和實施[3]。一旦原材料配比不合理，無法達到施工標(biāo)準和要求，則會影響混凝土質(zhì)量，進而使碾壓質(zhì)量下降。原材料配比之間的差異性主要通過混凝土含砂量、混凝土碾壓稠度范圍、水泥灰漿量、骨料最大粒徑等予以體現(xiàn)。碾壓質(zhì)量也受到原材料的含水量的影響，其中土石料的表面積大小，含水量、黏土顆粒大小以及親水性能等都會對土石壩工程施工中的土石料性能造成較大影響。所以在進行土石料加工時，需要嚴格按照相關(guān)施工操作規(guī)范，對混合料含水率加強控制，同時根據(jù)施工實際情況，對原材料配比進行科學(xué)確定，并合理利用配比技術(shù)，使筑壩工程整體質(zhì)量得到有效提升。

3.6 攤鋪碾壓技術(shù)

此技術(shù)運用是在筑壩工程施工中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，能夠有效保障壩體的穩(wěn)定性和安全性。在實際施工過程中，施工人員利用平倉機或推土機進行混凝土攤鋪作業(yè)，并采用串聯(lián)攤鋪的方式進行卸料作業(yè)，有效避免攤鋪過程中骨料分離現(xiàn)象的產(chǎn)生。一旦在此技術(shù)運用過程中出現(xiàn)骨料分離狀況，施工人員應(yīng)立即采取相應(yīng)措施進行及時處理，確保施工質(zhì)量達到相關(guān)要求。另外在攤鋪碾壓過程中，還需要根據(jù)實際施工情況，對施工技術(shù)進行合理運用，在工程施工質(zhì)量有效保障的情況下，可使建筑層實際高度適當(dāng)增加，使壩體穩(wěn)定性得以保障的同時，進一步使筑壩工程施工質(zhì)量有效提升。

3.7 重復(fù)灌漿施工

在混凝土碾壓施工過程中，此施工技術(shù)也是施工質(zhì)量有效保障的關(guān)鍵性技術(shù)之一。通常采用的單回路灌漿模式，具有成本低、工藝操作性強、施工方法簡便等優(yōu)點，在水利水電施工中筑壩工程中得到廣泛應(yīng)用。通過此施工技術(shù)的運用，能夠使壩體的整體穩(wěn)定性和堅固程度有效提高，壩體整體強度增強，能夠有效防止壩體出現(xiàn)裂紋等問題產(chǎn)生。

3.8 仿真技術(shù)

仿真技術(shù)是筑壩工程施工過程中重要核心技術(shù)之一。在筑壩工程中通過此技術(shù)的運用，能夠使筑壩工程施工整體效率有效提高。此技術(shù)在筑壩工程應(yīng)用時，能夠?qū)φ鎸嵀h(huán)境進行模擬，相關(guān)技術(shù)人員可借助接近真實環(huán)境的模型對更有效的筑壩工程施工技術(shù)進行摸索，并為其他關(guān)鍵性技術(shù)的合理應(yīng)用提供有力支持。相關(guān)施工人員通過此技術(shù)的運用，還可以對施工過程中的其他施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)及關(guān)鍵技術(shù)加強了解，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的質(zhì)量安全問題，并對有效解決對策進行科學(xué)制定，從而起到有效預(yù)防的作用，使風(fēng)險得以有效規(guī)避，從而進一步提高工程施工質(zhì)量的同時，使施工效率及整體施工水平得以有效保障。

3.9 養(yǎng)護技術(shù)

養(yǎng)護技術(shù)也是筑壩工程中至關(guān)重要的技術(shù)之一。在筑壩施工中相關(guān)人員需要對壩體養(yǎng)護工作加強重視，使壩體使用穩(wěn)固性和安全性得以保障，并使壩體使用壽命有效延長。另外由于施工過程中壩體會受到諸多因素的影響，如壩體平整度、天氣條件、坡度等，容易導(dǎo)致壩體層間的接觸面較為脆弱，對壩體質(zhì)量造成影響，因此，在施工過程中需要對壩體加強養(yǎng)護，使壩體工程的合理性和可靠性提高。

結(jié)束語

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，近年來我國水利水電工程建設(shè)水平也在不斷提高，作為工程建設(shè)的關(guān)鍵部分，筑壩工程的關(guān)鍵技術(shù)運用受到廣泛關(guān)注和重視，在具體施工過程中，需要對筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)加強研究，并在具體施工中加以運用，通過不斷的實踐和深入研究，不斷提高筑壩工程技術(shù)水平，使我國水利水電工程總體質(zhì)量發(fā)展得到有效推進，有效保障經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

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[2] 姚寶永，田政.豐滿水電站重建工程壩基開挖爆破振動控制技術(shù)[J]水利水電技術(shù)，2020（02）：155-156.

[3] 賴建文，羅安.豐滿水電站重建工程大壩碾壓混凝土施工倉面質(zhì)量管理[J].低碳世界，2019（05）：199-200.