水利建筑工程施工技术与应用

□陈宁辉（江西省水利水电建设有限公司）

水利建筑工程施工技术与应用

□陈宁辉（江西省水利水电建设有限公司）

随着中国科学技术的不断发展，水利水电建筑工程施工技术得到质的飞跃，成为水利工程发展的核心。由于人们对水利水电建筑工程的建设要求越来越高，且水利水电建筑工程的施工情况不仅影响人们的正常生活，还关系到社会的经济发展，因此，加强水利水电建筑工程施工技术不容轻忽。笔者结合实例，针对水利水电建筑工程施工技术及相关应用展开论述。

水利水电建筑工程；施工技术；应用

0 引言

水利水电建筑工程的快速发展得益于经济社会的进步和对可再生能源需求的增加，尤其是众多巨型水电站水力发电系统的建设，这极大促使中国水利水电建筑工程获得突飞猛进的发展。如今，水利水电建筑工程施工技术已经形成自身特色，其在水能转变成电能的过程是各项工程设施生效的关键平台，能有效确保水利水电项目的平稳开展。

1 水利建筑工程施工技术的重要性

技术是各行各业的核心竞争力，技术进步是社会进步的根本体现，充分、高效利用水能，落实环保理念是水利建筑工程的主要目的，同时也体现出水利建筑工程施工技术的高水准。水利建筑工程是整个水利工程的核心组成部分，在开发利用具有清洁、无污染的水利水电资源时，唯有借助高效的施工技术，才能确保水利水电建设获得最大经济效益和社会效益。

2 水利建筑工程主要施工技术及应用

2.1 预应力锚固技术

预应力锚固技术是对混凝土预应力拉锚和预应力岩锚的统称，这种技术具有较强的科学性，是一种全新的锚固技术。在水利建筑工程中，预应力锚固技术占据重要地位，其运营效果直接影响到水利建筑工程的整体经济效益。在水利建筑工程施工过程中，预应力锚固技术通过预应力锚索和张拉设备的操作，使得高强度的钢筋和钢材能够长时间保持高应力受拉状态。与其他技术相比，预应力锚固技术能够根据水利建筑工程设计要求、锚固深度等进一步优化基岩受力条件，确保拉应力得到良好延伸，很好的加固水利建筑工程，确保建筑工程质量。例如，在三峡大坝建筑工程施工中就很好的运用了预应力锚固技术。

为了满足大型水利建筑工程的要求，中国的预应力锚固技术日益成熟，并取得良好成绩。例如，在加固某一级水电站左右岸坝肩1885 m高程以上高边坡工程中，使用了5000根预应力锚索，30万m的钻孔总进尺，其中有近一半的锚索穿越较为复杂的地层。目前预应力锚固技术主要被广泛运用在水利建筑工程中大型地下洞室或者大坝加固等方面，这不仅有效提高了工程的经济效益与社会效益，还加快了水利建筑工程的发展步伐。

2.2 施工导流技术

在水利建筑工程中，施工导流技术作用非常大。在干地上施工有助于水利建筑工程顺利完工，施工导流技术则以围堰为前提条件，将水流引向预先设定的泄水建筑物，保持施工场所处于干地上，确保工程顺利施工。由于施工导流技术需要与施工现场周围的环境、工程建设要求等相适应，因此施工导流方式较多，如明渠导流、隧洞导流、坝体导流、河床外导流及河床内导流等。施工导流主要有3类基本方法，即分段围堰法导流、全段围堰法导流和淹没基坑法导流。其中分段围堰法导流主要用于被束窄的河床、坝体底孔、缺口或者明槽等。全段围堰法导流用于河床外永久或者临时的明渠、隧洞等。淹没基坑法导流是在洪水来临时，围堰过水，基坑被淹没，河床有一部分出现停工现象。施工导流技术能良好控制河床，直接关系建筑工程的安全与施工进度，在水利建筑工程具体施工中，施工单位要综合考虑各种因素，协调配合各种工作，确保工程进度与质量。

万安水电站位于中国江西省万安县，是江西省目前最大的水利发电厂站，也是江西电力南北交换枢纽。水电站位于万安湖入口处，水电站大坝是千里赣江第一坝，大坝全长1104 m，坝高68 m，水库控制面积3.69万km2，总库容22.16亿m3，水电站闸门高140 m，宽14 m，被称为亚洲第一高闸。万安水电站主体建筑工程量巨大，采用明渠导流方式，分两期进行施工。溢流坝和厂房以及船闸为第一期基坑，二期上游围堰采用碾压混凝土过水围堰，下游则为钢筋网护面过水围堰。万安水电站底孔坝段长150 m，布置10个底孔，表孔坝段长164 m，布置9个表孔，电站为河床式厂房，单级船闸布置在右岸。万安水电站的土坝采用粘土心墙砂石坝，最大的坝高为37 m，工程基础部分采用混凝土防渗墙技术，防渗效果较佳。土坝右侧为右岸灌溉渠，坝下采用混凝土埋管技术，左岸灌溉渠则设置在左岸非溢流坝内，两侧灌溉渠可灌溉农田2万hm2。此外，万安水电站在总结国内已建水利工程资料基础上，进一步研究，优化设计的混凝土溢流坝和底孔坝体结构，采用弧形闸门支座结构设计，科学合理的布筋方式加强了水平箍筋作用（具体情况如图1）。

图1 万安水电站图

2.3 土坝防渗加固技术

水库土坝在长时间使用下，会发生跌窝、潮湿或者渗水等现象，继而导致土坝发生渗漏、变形结果，严重威胁水库安全。土坝防渗加固技术能够有效处理土坝的变形、渗透问题。该项技术利用坝体劈裂灌浆方式，在坝体内形成稳固的防渗体，从而达到稳固坝体的目的。在土坝坝体内安置灌浆时，需要考虑主排孔和副排孔位置。沿坝的轴线安置主排孔，同时在坝轴线上方1.50 m处安置副排孔，灌浆孔要抵达坝基，为坚固与稳定坝体提供可靠的一道防渗体。如江西地区某水库建成之后进行了数次加固，但是由于加固方法不妥当，导致水库大坝一直存有安全隐忧。为避免发生重大安全问题，该地水利勘测队在对现场进行反复勘测之后决定采用土坝防渗加固技术，并将其作为该水利工程加固的重点环节来抓。首先，采用灌注泥浆的方法对渗透较轻的水库堤身进行加固，而针对渗透严重的堤身则采取进行全部加厚土坝的处理方法。其次，采用了建截渗墙的方式解决水库渗漏问题。这两种方法有效地缓解了坝身所承受的压力，对预防水库再次渗漏起到了积极预防作用。

2.4 坝体填筑技术

坝体填筑是整个水利建筑工程施工的核心。施工人员在开始坝体填筑前，要综合分析整个坝体情况，实施分阶段填筑措施，确保坝体填筑工作具有较强的针对性和有效性。具体施工为：首先彻底清理施工场地，回填场地内留下的坑、沟、槽等；其次为进一步确保坝体根基的稳固性，可以用重型碾压机来回碾压；最后则根据预先设计的分段，从低地势开始，逐步向高地势进行填筑。在填筑材料选择上，不仅要考虑填筑材料的顺序，还需要考虑不同的填筑阶段，主堆石、次堆石、下游堆石是常见的坝体填筑材料顺序。此外在压路机碾压后，还需要人工对铺面找平，必要时可以对路面添加适量水，不仅能有效避免机械化操作的局限性，还能增强填筑材料的密实度，加固坝体铺面。如某水库最大坝高为31 m，坝顶长宽分别为186 m、5 m,大坝采用干砌块石进行护坡。对该水库大坝坝体填筑时采用先进行上游段后进行下游段填筑的方法，填筑高程为60.50 m,工程分2期完成，为保证连续施工，采用不停顿施工的办法，分单元进行填筑。在施工前先进行找平基准面的工作，然后对填石料进行洒水处理，运输上坝料，进行平料施工并进行分块、分条带的填筑，继而采用水平碾压的方式对坝体根基进行处理。之后按照先上游后下游的填料顺序进行填筑。最后进行坝体质量检验，确保坝体施工质量。

2.5 软土地基处理技术

2.5.1 换土法

水利建筑工程施工对淤土层厚度有较高要求，若淤土层厚度较薄时，便不能满足工程设计要求，此时可以采用换土法处理地基，即在淤土层换填灰土、沙壤土、水泥土或者粗砂等，然后采用沉井基础，便可达到理想的地基处理效果。

2.5.2 强夯法

强夯法主要适用于地基层为河流冲击层、滨海沉积层或者是由泥炭、杂填土、粉土、黄土等构成的地基。具体操作为：将重达80 kN的夯锤起吊到距离地面30 m左右的高空，让其自由下落，重复操作，直至将地基夯实。

2.5.3 振动水冲法

振动水冲法类似于混凝土振捣，振动器是主要的操作机具，该机具有上下各一个喷水口，地基在振动器作用下分层形成孔，可以将碎石或者砂等填入孔内，再进行振动和夯实，用以加固地基。

2.5.4 灌浆法

灌浆法主要运用气压、液压和电化学原理等，在一定外界条件下，利用浆液的固化特性，将水泥浆、黏土水泥浆、水泥砂浆等液化，并将其灌入水利建筑物和地基的缝隙部位，达到加固地基的良好效果。

2.5.5 旋喷法

旋喷法主要用在地基防渗工作中，目的是提高地基的防渗性能。旋喷法工作原理为：具有特殊喷嘴的注浆管在旋喷机的作用下被放置于土层预定深度，然后注浆管逐步提升高度，同时喷嘴在外力作用下做旋转运动，产生高压，水泥固化浆液和土体则在高压的挤破下混合，进一步硬化成桩子。

2.5.6 加筋法

为了减少地基整体变形，增强水利建筑工程整体的稳定性，施工单位可采用有效的加筋法。对于土工合成材料来说，其抗拉能力较强，在土层中，拉筋和土颗粒之间会产生一定的摩擦力，这样加筋材料与土层便形成一个稳固的整体，有助于提高地基的稳固性。

3 结语

水利建筑工程施工技术及其运用不仅能确保水利水电工程项目的正常开展，还能促使水利水电工程企业获得良好经济效益和社会效益，促使企业形成良好的发展态势。因此，在水利建筑工程施工时要结合实际情况选择最佳施工技术，降低工程成本，节约资源，真正打造利国利民的良心工程。

（责任编辑：韦诗佳）

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