水利水電施工筑壩工程工藝研究

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摘要：水利水電工程是進行水資源治理、維護居民生命財產安全的基礎性工程。作為水利水電工程的結構主體，筑壩施工質量至關重要。文章研究水利水電施工中筑壩工程的關鍵工藝，明確影響筑壩施工質量的主要因素，總結其關鍵工藝實踐經(jīng)驗，旨在構建科學、完善的筑壩工程施工方案，促進水利水電工程整體建設質量的提升。

關鍵詞：水利水電工程；筑壩工程；混凝土碾壓技術

目前，國家大力發(fā)展水利水電工程，以實現(xiàn)水電資源的高效利用，控制我國能源緊缺發(fā)展形勢，并給當?shù)鼐用竦纳顜砀ｌ?。不過，筑壩工程體量大、要求高，其施工過程容易遭受外部環(huán)境的干擾而引發(fā)質量安全問題，因此需要靈活運用多種施工工藝，并重視新工藝技術的研發(fā)和融入，提高筑壩工程施工能力，保證大壩建筑達到水利水電工程質量要求。

1水利水電施工中筑壩工程影響因素

高質量的筑壩工程施工有利于工期及成本的控制，能夠提高水利水電工程施工的整體效率。工程質量的提高必須有關鍵工藝技術及相應管理手段的配合才能實現(xiàn)。

1.1管理因素

施工管理是確保水利水電施工中筑壩工程建設質量的關鍵手段，若施工監(jiān)管、約束、風險控制的效果發(fā)揮不足，勢必會影響筑壩工程質量。例如，現(xiàn)場人員調配混亂，導致部分作業(yè)人員不足而進展緩慢，而人員分配過多的工種因協(xié)調配合失誤影響正常的施工進度；再如，壩體局部建設完畢后，因管理不到位未對其進行維護，導致在自然晾干的過程中遭到破壞。

1.2環(huán)境因素

水利水電工程大多在偏遠地區(qū)的自然環(huán)境中進行，筑壩工程施工需要應對復雜、惡劣的自然條件。例如，在夏季高溫天氣，壩體表面的最高溫度可達到50℃以上，帶來更高的混凝土養(yǎng)護工作壓力；而各類機械設備長期在高溫環(huán)境下運行，發(fā)生零件磨損、燒灼等風險的概率明顯增加，設備無法正常運行給筑壩施工帶來不利影響；惡劣的環(huán)境條件還會影響施工人員的工作狀態(tài)，人員不穩(wěn)定性增加。

1.3安全因素

筑壩工程施工中的安全風險主要來自人員的違規(guī)及失誤操作、設備運行風險、特殊天氣的影響等。例如，在高空作業(yè)位置，未設置警示標志或安全防護裝置，導致人員意外跌落；因施工方法、工藝選取不當，導致壩體坍塌。此外，暴雨、大風等特殊天氣情況也會給筑壩施工帶來一定的安全及質量隱患。

2水利水電施工中筑壩工程關鍵工藝

2.1土方開挖填筑工藝

（1）土方開挖。首先，在開挖前做好施工規(guī)劃，確定開挖流程、開挖方法、技術標準，結合工程施工當?shù)刈匀粭l件，制定風險防范及應急方案，預防土方開挖質量及安全事故。其次，開挖過程中嚴格控制作業(yè)范圍，避免出現(xiàn)開挖過度后填補的問題。清理施工現(xiàn)場，做好排水溝渠的設置。最后，在寒冷季節(jié)施工時，優(yōu)先選用立面開挖工藝，以保證大壩的穩(wěn)定性，提高土方開挖施工質量。（2）土方填筑。優(yōu)選平起填筑工藝，有效控制施工縫數(shù)量。土方填筑質量容易受到施工設備、施工技術的影響，要求在方案制定階段予以充分考慮，并采取相應的措施進行預防。

2.2混凝土碾壓工藝

混凝土碾壓工藝在近年來興建的筑壩工程中被頻繁選用，其操作流程簡潔、成本需求較低，且能帶來優(yōu)良的施工效益?；炷聊雺汗に囍傅氖墙柚鷻C械手段，以澆筑的方式進行混凝土填筑和碾壓，進而提高筑壩強度。其工藝操作流程圖如圖1所示?；炷聊雺汗に囉衅湎鄳氖褂脳l件，例如，其要求在碾壓前將混凝土內部攪拌均勻，達到5xVc，施工過程中應確保混凝土表面平整、堅固。相較于傳統(tǒng)施工工藝，混凝土碾壓看似未改變混凝土的主體結構，但實則通過碾壓處理，降低混凝土配置原料中水泥的占比，使混凝土內部氣泡更充分的排出，減少內部孔隙，是對混凝土材料性能的優(yōu)化，達到更加穩(wěn)固的效果。使用混凝土碾壓工藝時應保證混凝土材料運輸?shù)募皶r性，以免在碾壓過程中發(fā)生材料性能下降，影響碾壓施工質量。

2.3重復灌漿工藝

重復灌漿工藝的目標也在于提高混凝土本身的性能，以免筑壩工程防滲防漏及穩(wěn)固性不佳，給水利水電工程的日常運行帶來安全風險。重復灌漿工藝選擇在混凝土中添加適量的水泥灰漿并攪拌、振搗均勻，促進混凝土內部密實程度的提高。常用的重復灌漿工具包括重復灌漿管、全懸臂鋼模板等，可輔助灌漿速率的提升，提高筑壩工程建設經(jīng)濟性。

2.4防滲防漏工藝

除重復灌漿工藝外，筑壩工程還可通過構建防滲墻的方式進行防滲防漏處理。防滲墻為大壩提供二次保護屏障，有效提高工程的防滲防漏能力。防滲墻的構建主要使用置換、高噴、擠壓等方式進行，不同方法需要的設備、工藝流程、施工難度也不相同，需要結合水利水電施工筑壩工程資源配置情況進行選擇。以高噴法和擠壓法為例，在此對比展示兩種方法的施工流程、施工要點和建造尺寸要求，供實際施工活動參考借鑒，如表1所示。

2.5預應力錨固工藝

預應力錨固工藝用于強化筑壩與其他水利水電工程建筑之間的聯(lián)系，保證各個建筑構造之間連接穩(wěn)固，改善整個水利水電工程的受力情況，增加工程可靠性。施工前，對預應力錨固的方向、深度等做詳細的計算，并在作業(yè)過程中嚴格執(zhí)行施工方案的要求，保證預應力錨固發(fā)揮出最佳的固定效果。筑壩經(jīng)預應力錨固處理后，可實現(xiàn)拉應力的傳遞和分配，以免大壩結構中局部應力過高，導致壩體出現(xiàn)開裂、破損問題。預應力錨固施工涵蓋打孔、放束、張拉、防護等流程，要求詳細記錄每一作業(yè)過程的實施細節(jié)，控制工藝實施質量。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題或漏洞，可根據(jù)施工記錄快速定位到失誤點。

2.6軟土地基處理工藝

軟土地基是水利水電施工筑壩工程常遇地質條件，一般需要對原土方進行強化處理，以達到相應的荷載能力。軟土地基處理工藝主要有二：一是土方換填。軟土地基含水量大、土質松軟，可選用強度更高的沙土、碎石、水泥等材料，進行土方置換，以達到提高地基荷載能力、對抗受力沉降變形的目的。中層土的置換是土方換填的重點，但該方法施工量較大、成本較高，在實踐時存在一定限制。二是排水固結法。排水固結法通過設置排水渠，配合物理加壓，將土壤中多余的水分排出，提高地基本身的強度。在土壤結構內設置縱向排水管道，采用真空預壓、降水預壓等技術手段，促進土壤排水固化。在應用軟土地基處理工藝之前，需對土壤條件做全方位的監(jiān)測，了解土壤含水量高低、巖層分布情況、石料自身屬性等。根據(jù)采集到的信息調整處理方案，以免土壤本身性質影響工藝效果的發(fā)揮。

2.7混凝土養(yǎng)護工藝

混凝土養(yǎng)護是水利水電施工筑壩工程建設的收尾性工作，采取適當?shù)酿B(yǎng)護方法，確保養(yǎng)護效果能夠進一步提高筑壩的強度和穩(wěn)定性，防止壩體混凝土內部出現(xiàn)裂縫，留下安全隱患。混凝土強度主要受溫度、濕度等條件的影響，在制定養(yǎng)護方案時需要結合施工當?shù)氐臍夂蛱攸c。例如，完成混凝土表面找平作業(yè)后，立即使用保溫薄膜進行覆蓋，尤其對于混凝土結構邊、角等位置，其保溫層的厚度應為一般表面的3倍左右。當室外溫度低于5℃后，應停止灑水養(yǎng)護，在混凝土表面覆蓋苫布、草席進行保溫，用于控制內外溫差。結合混凝土工程實況，完成初期養(yǎng)護7d后，可進入自然養(yǎng)護階段。隨著大中型水利水電項目的增加，混凝土壩體養(yǎng)護面臨更高的工作壓力。為此，相關單位需做好養(yǎng)護規(guī)劃工作，如選擇分塊養(yǎng)護的方式，將整個養(yǎng)護工作分配給不同的責任人，確?；炷琉B(yǎng)護全面、持續(xù)。

3結束語

文章對水利水電施工中筑壩工程關鍵工藝的特點、操作流程、技術標準等進行總結，包括土方開挖填筑、混凝土碾壓、重復灌漿、防滲防漏、預應力錨固、軟土地基處理和混凝土養(yǎng)護工藝。筑壩工程施工周期長、工序復雜，相關單位應全面分析筑壩工程施工環(huán)境特點及質量要求，將筑壩施工先進工藝融入作業(yè)過程當中，確保壩體建設質量，使水利水電工程創(chuàng)造出更高的綜合效益。

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作者：趙安安 單位：中鐵二十局集團市政工程有限公司