浅谈水利水电基础工程施工技术

谢长斌

【摘 要】 随着社会发展，科技的进步，水利水电工程也得到大力发展，促使水利水电工程建设进程不断加快。水利水电基础工程施工技术在整个水利水电工程建设中都具有至关重要的作用，其质量的优劣不仅关系着整个水利水电工程建设质量，更影响着水利企业的发展目标及人民的生命财产安全。基于此，本文以《浅谈水利水电基础工程施工技术》为题，分别从水利水电基础工程软基处理技术，CFG桩应用，预应力管桩应用三个方面对水利水电基础工程施工技术进行了分析探讨；最后对全文进行了总结。旨在与同行进行业务交流，提高水利水利工程质量。

【关键词】水利水电 基础工程 施工技术

水利水电工程是一项复杂、庞大、涉及领域广泛的系统工程，这就给水利水电基础工程施工技术提出了更高的要求。因此，作为新时期背景下的水利水电企业必须加强提高自身的施工技术水平与素养，并严格按照相关规范标准进行施工，从而确保地基与基础的基本承载力，提高水利水电工程质量，进而为水利水电事业的发展做出贡献。基于此，笔者结合工作实践就水利水电基础工程施工技术进行了以下几方面的分析探讨。

1 水利水电基础工程软基处理技术

水利水电基础工程软基处理技术多种多样有挖除置换技术、排水固结技术、振动水冲技术、混凝土灌注桩、重锤夯实技术、旋喷技术、砂井技术、真空预压技术等等，其中较为常用的有挖除置换技术、排水固结技术、振动水冲技术、重锤夯实技术等。这些技术的应用，能有效的处理软基带来的问题，从而提高水利水电基础工程质量[1]。

1.1 挖除置换技术

在水利水电工程施工过程中，若遇上薄弱的软土层，就应将软土层进行挖除，而后采用粗砂、石屑、水泥及沙土等无侵蚀性材料进行对软土层换填，从而使地基层能很好满足工程施工标准，这样不仅对工程质量提供了保障，还能有助于水利水电工程防渗工作的顺利开展。

1.2 排水固结技术

水利水电工程施工中出现软基问题，会导致地基产生不均匀沉降和失衡等情况。此时应采取排水固结技术对这种情况进行科学有效的控制。排水固结技术即是采取人为施工，使地基内部形成垂直排水通道，在外荷载作用下通过排水和加压两个重要部分而形成的一种处理技术；这能有效提高软基强度。

1.3 振动水冲技术

振动水冲技术就是采用振动机械在土层中进行振冲造孔，而后采用碎石放入振冲造孔中，从而达到加固地基的目的。使用振动水冲技术通常是采用孔隙有上、下喷水两种，同混凝土的振捣器具类似振冲机械。且在采用振动水冲技术进行地基加固时，必须保证初始抗剪强度符合标准。

1.4 重锤夯实技术

重锤夯实技术一般多用于黄土或砂土土质中，其就是采用带有自动脱钩装置的履带式起重机，并将重锤提高提高6-30米之间，而后脱钩让锤自由下落，通过锤自身的重量和下落的冲击力将土质进行夯实[2]。

2 水利水电基础工程CFG桩应用

CFG桩就是指由水、水泥、砂、粉煤灰和碎石共同拌和而产生的高粘结强度桩；而CFG复合地基是由CFG桩、桩间土及褥垫层共同构成，且CFG桩复合地基能广泛适用于淤泥质土、粘土、砂土、粉土及人工填土等土层的处理。CFG樁体、桩周土和褥垫层还会共同承担CFG桩复合地基上部结构传来的荷载；同时由于桩的挤密作用及桩附近土体侧应力的增加，这不仅提高了桩的承载力，还一定程度改善了桩的受力性能。以下就对CFG桩体、桩周土和褥垫层的重要作用进行分析探讨。

2.1 挤密作用

CFG桩对地基土具有一定的挤密作用，由于CFG桩的振动和侧向挤压作用能减小桩间土孔隙比，降低含水量，增加土的干密度和内摩擦，进而改善土的物理力学性，致使桩间土承载力得到提高。

2.2 桩体排水作用

在CFG桩成桩初期，应在桩孔内部和周围填充滤透性强的粗颗粒填料，这样能在地基中形成渗透性能好的人工竖向排水、减压通道，有效排出孔隙水，还能有效降低振冲出现的超孔隙水压力，使水利工程地基排水速度加快。桩体排水作用还能加强土体天然承载力。

2.3 桩预震效应

CFG桩还具有一定的预震效应，这是由于CFG桩成桩过程中振冲器加速了土体振动频率，这样不仅让地基土和填料相对的密实度得到了提高，同时也获得强烈的预震，从而使砂土抗液化能力也得到提高。

2.4 桩置换作用

在荷载作用下，桩间土的压缩性明显大于CFG 桩的压缩性，这是由于CFG桩中的水泥通过水化与水解反应及粉煤灰凝硬反应，从而能形成一种稳定结晶化合物，且其难以与水相溶，这种结晶化合物能极大增加桩体的抗剪强度和变形模量。所以随着地层的不断变形，由基础传给复合地基的附加应力会逐渐聚集在桩体上，从而发生应力集中现象，而其桩周和桩端将承受大量的荷载，使得桩间土应力减小，以至于复合地基的承载力得到提高

2.5 约束作用

CFG桩还对桩附近土质具有一定约束作用。有侧向约束的土体没有受荷载，而无侧向约束土体受荷后其侧向变形就会比有侧向约束的大，进而造成垂直应力聚集。由于CFG桩附近土体的侧向变形受桩制约，这就减小了侧向变形，同时也减小了垂直变形[3]。

3 水利水电基础工程施工中预应力管桩的应用

预应力砼管桩能分为两种，分别是先张法预应力管桩与后张法预应力管桩。先张法预应力管桩就是采用先张法预应力工艺和和离心成型的方法制定而成的，其是一种空心筒体细长砼构件，主要是由圆筒形桩身、钢套箍、端头板等组成。

预应力管桩沉桩方法多种多样：沉桩方法、震动法、射水法、锤击法、中掘法及静压法等，其中应用最为广泛的是静压法。采用静压法能有效降低压桩时的震动与噪音，静压法的主要是依靠静力压桩机进行实施。而静力压桩机又能分为抱压式与顶压式两种，抱压式的工作原理是桩机的桩身与夹板紧夹在一起，从而致使磨擦力超过入土阻力，且静力压桩机能很好的符合各预应力管桩持力层的设计要求，这就极大的促进了预应力管桩的应用与发展。

随着预应力砼管桩的广泛应用，国家也制定了相应的明确规定，下面就对高强度预应力砼管桩的优点进行进行概述：单管桩承载力高，造价低；地质适应性强；管桩长度受机械设备限制小；桩身强度高且管桩穿透能力极强。预应力砼管桩能分为两种施工方法，分别是锤击法与静压法，锤击法沉桩具有工程质量好、施工效率高等优点，而静压管桩施工法主要是利用压桩机的自重与配重重量，经合理的压梁，让管桩本身被侧面夹子夹紧，从而向管桩自身施加重压，进而把管桩压入土层内。

预应力管桩施工结束后，必须立即对管桩实施检测，通常普遍采用的是桩基高应变法与低应变法，进行对单桩强度和桩身完整性的检测，且预应力管桩的单桩强度由桩端最大阻力和最大侧摩擦力所组成。在水利水电工程建设中预应力管桩是一种基础处理方法，其正在被普遍接受和应用。预应力管桩的应用不仅能对水利水电工程管桩基础处理的质量奠定坚实的基础，还能对水利水电工程建设安全提供保障[4]。

4 结语

综上所述，本文从水利水电基础工程软基处理技术，CFG桩应用，预应力管桩应用三个方面进行了分析探讨，这对水利水电基础工程施工技术具有十分重要的意义。水利水电工程是一项利国利民的工程项目，其基础工程施工技术的高低不仅关乎着整个水利水电工程的建筑质量，更与社会和民生紧密相关，因此，水利水电企业必须重视和加强提高基础工程施工技术，这样不仅能保证水利水电工程质量，还有助于促进我国水利水电事业的可持续法。

参考文献

[1] 郭斌，孙自豪.浅谈水利水电基础工程施工技术[J].华章，2012，（22）：270

[2] 李海波.试论水利水电基础工程施工技术探讨[J].科技创新与应用，2013，（04）：164

[3] 张宪礼.浅谈水利水电基础工程施工技术[J].科技创新与应用，2012，（31）：183

[4] 路浩勇.浅谈水利水电工程施工技术及管理策略[J].中国水运（下半月），2012，（02）：122-123