水利工程施工技术的应用与管理

张 冲 孙晓东

（青州市水利建筑总公司，山东 青州 262500）

0 引言

在现代社会下，水利工程对提升人民生活水平，促进社会经济健康发展起到重要作用。基于此，我国投入精力开展水利工程建设工作。为提升水利工程建设水平，施工单位需要引进先进的水利工程施工技术，清楚水利工程施工技术所适用的施工建设类型，构建科学的水利工程施工技术应用方案。对于水利工程施工技术管理人员而言，其需要积极地践行管理工作，协调各项技术应用活动，最大限度地发挥水利工程施工技术的建设价值。

1 工程概况

该工程处于南方，工程的作用是灌溉与防洪。工程主要由3 个部分组成：1 个主坝和2 个副坝，其中主坝为0+000.00～0+390 坝段，副坝为0+000.00～0+204.66 坝段和N坝0+000.00—0+266.8 坝段，坝体和坝基都使用塑性混凝土防渗墙型式，长度达到了600 m，按照深入残积土或是砂岩的深度为1 m 以上，防渗墙最大的开槽深度是24.26 m，防渗墙最大的浇筑深度达到了22.5 m。同时在该工程大坝填筑施工时应用土方填筑碾压施工技术，在地下施工时应用到了灌浆孔钻孔技术，并应用河道堤防技进行术除险加固，此外还应用了钢筋混凝土施工技术开展施工活动。

水利工程施工时间长，在施工的过程中还会受到各种因素的干扰，例如人为、气候、地质等，会影响技术管理工作的顺利进行。由于人为、气候、地质等问题具有隐蔽性的特征，技术管理人员更是难以推进管理工作。技术管理人员需要增强管理的敏度，及时发现施工问题，进而采取合理的措施，解决施工问题，以此提升施工质量与保障人员安全。另外，水利工程施工技术类型多样、技术应用注意事项多，为此水利工程施工技术管理人员需要做好技术、设备、材料、工艺及能源等方面的管理、控制等工作，保证各阶段、各环节的施工活动有效进行。总而言之，在水利工程施工技术管理人员的科学管理下，不仅可以排除不良施工干扰因素，提高施工质量，而且可以增强施工材料利用率，降低施工成本。为此，要做好水利工程施工技术管理工作，保证水利管理水平。

该文对这5 种技术以及技术管理工作进行了介绍与分析，详细如下。

2 工程技术应用以及管理分析

2.1 塑性混凝土防渗墙施工技术应用与管理

塑性混凝土防渗墙施工技术施工流程如下：1）定位放线、制作导墙。为把握塑性混凝土防渗墙施工技术应用方向，就需要提前了解图纸，根据图纸进行定位放线。其中，要根据渗墙的起点和终点来确定防渗墙的轴线。制作导墙是一项重要的工作，其工作事项包括先构造堤顶，再加固堤孔，以保证导墙的稳定性。2）泥浆的管理。如果不能够做好泥浆管理工作，就容易出现坍塌问题，这不仅影响水利工程质量，而且影响施工人员人身安全，为此要科学地管理泥浆。通常情况之下，应在堤外设置能够承载122m3以上的水泥浆液池4 个，进而科学地制作、管理泥浆。其中，可以根据泥浆性能标准，进行管理工作（见表1）。3）成槽工艺。首先，在导墙上标记混凝土的供应力和成槽的效果；其次，遵循奇偶顺序进行施工，其中先对奇数单元槽进行施工，再对偶数单元槽进行施工。同时要遵守先两边后中间的成槽施工原则。为提升成槽施工水平，一定要根据施工图纸以及设计要求，控制槽的深度，并控制单元槽之间的偏差，即将偏差控制在2 m 内。4）水下混凝土的浇筑。一方面，要做好混凝土原材料的选取，配比试验等工作，避免使用不符合工程质量标准的混凝土。另一方面，要做好混凝土的输送工作，保证水下混凝土的浇筑质量。

表1 泥浆性能标准

2.2 水利工程中的土方填筑碾压施工技术应用与管理

2.2.1 土方填筑碾压技术

土方填筑碾压技术施工流程如图1 所示。1）前期筹备。勘察施工地点，了解施工地点地质情况，设计合理的土方填筑碾压施工方案，其中要规定材料碾压速度、厚度、重复碾压的遍数等；准备土方填筑材料、土方填筑碾压设备等。2）测量放线。测量地理位置以及相对位置、距离等，确保后续工作顺利进行。同时以施工坐标控制点为基准，设置导线、中线、复测水准点，用白线标出中线、边线及水准控制点，以间隔30 cm 打边桩为标准，根据实际的状况，可以进行适度加密，施工断面要用白灰撒出填方边界。3）土料摊铺。分别进行堤防、堤基回填工作，值得注意的是，要控制土料摊铺的厚度，一般摊铺厚度应控制在30 cm 左右[3]。4）土方碾压处理。按照先两边碾压后中间碾压的方式开展碾压施工，强化碾压施工质量。5）结合面的处理。结合面处理过程中坡面坡度控制在合理的范围内，加强对相邻施工段高差的实时处理。在错缝铺土碾压的过程中，其宽度应保持在3 m 以内。6）质量监控。检测人员需要做好施工质量监控工作，比如检测使用区域的含水量、施工操作流程等，以便提升施工水平。

图1 土方填筑碾压技术施工流程

2.2.2 土方施工技术注意事项

土方施工技术注意事项：1）非必要、非紧急的情况下不可在冬天开展土方施工活动。如果必须要在冬天开展该项工作，就需要制定周密的施工方案，合理安排施工任务，在保证土方施工质量的同时加快施工速度。2）做好土方施工路线规划工作，提高运输效率；做好交通路线与实力工程的防滑工作，为顺利开展土方施工奠定基础。3）在与工程相邻的建筑物侧面位置开挖土方时，要做好地基的保温处理工作。同时要以最快的速度做好开挖以及回填工作，以此保护周围建筑物。4）为避免基坑积水，就需要设置排水系统，顺利地排除基坑内积水，防止影响地基稳定性。5）如果不对基坑底部进行保暖处理，就容易影响地基建设质量。因此，就需要及时对其进行保暖处理。比如，可以通过在基坑铺设草包的方式，进行保暖处理。6）在回填前，要做好坑底的积雪、水等处理工作，并做好坑底的清理工作。7）注意冻块的总体积不超过所填土方总体积的15%，以免影响工程建设质量。8）做好回填土层铺设厚度、夯实厚度的处理工作，前者的厚度应处于20 cm 以下，后者的厚度应处于10cm～15cm[4]。无论是施工人员还是施工管理人员，都需要遵守这些土方施工技术应用规范，把控技术应用要点。

2.3 水利工程中灌浆孔钻孔技术应用与管理

灌浆孔钻孔技术施工流程如下：1）钻孔。选取91 mm规格的金刚石钻头在灌浆孔位置进行单排钻孔并确保所钻孔深62 ≤h≤76[1]。为提升钻孔施工水平，要参考钻进过程中各孔深允许的最大偏差值开展工作（见表2）。如果超过了各孔深允许的最大偏差值，则需要及时采取补救措施，调整施工。与此同时，要将钻头与孔位的偏离值控制在10m以内，从而保证钻孔施工的有效性。2）冲洗和压水。在钻孔施工结束后，就需要进行冲洗工作，即通过冲洗的方式把钻孔产生的岩石碎成粉末，为后续工作开展奠定基础。为强化冲洗效果，还需要进行二次冲洗工作。在压水时，要根据具体的压水量和冲洗时间，对岩层渗透特性参数予以计算，相应的计算公式为N=P/HM，其中，N表示岩石渗透性参数，即岩体单位时间与长度的吸水量，P表示试验孔段单位注水量，H和M分别表示水头长度和孔段长度[2]。在这种情况之下，就可以清楚孔段的渗水量和岩层裂缝发育情况。3）灌浆。为保证地基处理水平，就需要进行灌浆作业，稳固地基。相关人员就需要依据孔段的渗水量和岩层裂缝发育情况，构建合理的灌浆方案，以便为灌浆工作提供支持。在灌浆实际施工时，可以应用自上而下分段卡塞的方式，进行灌浆工作。值得注意的是，在钻至孔深为5 m 时，需要进行冲洗和压水试验，然后继续进行灌浆，直到完成整个灌浆作业深度任务为止。为提高灌浆工作效率，就需要控制灌浆的压力。不过，要避免灌浆压力过大破坏地面。在灌浆作业完成后，则需要使用压力灌浆封孔法进行封口处理。

表2 钻进过程中各孔深允许的最大偏差

由于水利工程的灌浆孔钻孔施工不仅关系着工程质量，而且影响着下游人民群众的生命与财产安全，施工单位势必要认真地践行该项工作。一方面，要构建合理的灌浆孔钻孔施工方案，购买符合施工标准的材料，明确施工责任；另一方面，要科学地践行工作，监督、指导灌浆孔钻孔施工活动，保证灌浆孔钻孔施工效果。

2.4 水利工程中河道堤防技术除险加固的技术应用与管理

材料选择和填筑堤身是河道堤防技术重要组成部分，该文从这2 个方面介绍了河道堤防技术，具体如下：1）材料选择。即选择防渗性好的土料，提升工程的防渗性。2）填筑堤身。先进行堤身的清理工作，为后续工作的顺利进行奠定基础，其中就需要清理基面、铺盖、堤身以及周围的杂物等；再开展填筑施工活动，值得注意的是，工作人员应该按照低到高处的施工原则，推进分层填筑施工工作；最后做好压实工作，即应用机械设备压实填筑的材料。为强化压实效果，保证工程的稳定性，则需要做好压实参数的控制工作，其中可以根据土料性质以及填筑情况，确定压实参数。一般而言，要将土料含水量控制在1%～3%。在压实的过程中，可以通过洒20%～40%的水，避免出现漏压问题。泼洒适量的水可以避免出现过度压实土料的问题。3）堤坝混凝土施工工艺。为保证堤坝防护效果，要将堤坝混凝土施工工艺科学地贯穿在施工活动中。在堤坝混凝土施工工艺应用中，一方面要做好混凝土施工材料的控制工作，另一方面要增强混凝土结构的抗冻性。从做好混凝土施工材料控制工作的角度分析，要提前考察工程施工地点，清楚施工要求，选择合适的混凝土施工材料。在该工程中会用到水泥、砂、石子、水和外加剂等材料，所以采购人员就需要到市场上采购这些材料。在采购材料后，要再次检验材料，确保材料符合施工要求。从增强高混凝土结构抗冻性的角度分析，河道堤防施工周期长，在施工时会遇到低温天气。若是施工人员不注重增强混凝土结构的抗冻性，就会影响堤坝建设水平。该文主要从以下方面研究了混凝土结构抗冻性涉及的方法。一是将水泥储藏在温度高于5℃以上的暖棚中；二是在储藏砂石的堆场需要设置坡度，便于排水，防止降水影响材料性能；三是在砂石堆的表面覆盖帆布，以起到保温作用，避免影响施工效率与质量。在施工前，要清理材料上的冰雪，以免影响施工速度。其中，可以通过应用蒸汽的方式融化材料上的冰雪。在这种情况之下，不仅可以保证施工效率，而且可以防止融化后冰雪在模板底部结冰。总之，施工单位与施工人员需要做好堤坝混凝土施工工艺把控工作。

2.5 水利工程中钢筋混凝土施工技术应用与管理

钢筋混凝土施工技术施工流程如下：1）模板安装。在钢筋混凝土施工过程中，首先要做好模板的安装工作，为钢筋混凝土施工打下坚实的基础。其中，应采用无轨滑模的方式，推进安装工作。安装人员需要注重做好方向、倾斜角以及滑模宽度的控制工作[5]。同时在滑模上部铺设混凝土、安放振捣平台、设置修护平台等，并固定滑膜侧，以提高施工水平。2）钢筋安装。钢筋安装工作步骤包括以下内容。将钢筋运输到施工现场，做好工程建设准备；应用移动机械设备，在坡面上放置好立筋架；完成布线施工任务；把螺纹钢筋打入地下垫层，其中要选择合适直径的螺纹钢筋，一般而言螺纹钢筋的直径应为25 mm；应用钢筋开展横向的钢筋绑扎工作，用于绑扎钢筋的直径应为20 mm，通过开展钢筋绑扎工作，就可以避免钢筋发生晃动，降低安全问题发生概率；推进施工现场的清理工作，防止施工碎物、施工残渣等影响工程效率，保证人员安全；在施工现场设立警示牌，以警示施工人员或者其他人员禁止靠近施工场地。3）混凝土浇筑。施工人员需要进行混凝土浇筑工作，混凝土的浇筑工作包括选择与工程建设要求相符的施工材料，进行混凝土配置实验，了解混凝土性能，确定合理的混凝土配比方案；推进混凝土浇筑工作，注重温度控制工作，保证浇筑效果；控制混凝土浇筑的厚度，提升浇筑水平。其中，每层混凝土厚度应不超过振动棒的1.25 倍。4）混凝土振捣。施工人员需要推进混凝土振捣浇筑工作，其中要控制混凝土振捣时间，即“每次振捣20s～30s”[6]。5）钢筋混凝土养护。为强化钢筋混凝土施工技术应用效果，就需要进行钢筋混凝土养护工作。一方面，选择合适的方式，开展钢筋混凝土养护工作。其中，可以根据工程建设需求，选择包裹塑膜、喷涂薄膜等养护方式。另一方面，控制好钢筋混凝土养护时间，即在养护时间到达30d 左右[7]。

3 加强水利工程施工技术管理要点探究

3.1 构建科学的施工技术管理制度

水利工程施工技术管理制度对施工人员的施工行为具有约束作用，可保证水利工程施工的顺利进行。为此，要高度地重视水利工程施工技术管理制度，构建完善的水利工程施工技术管理制度。管理制度事项包括施工前管理制度→施工中管理制度→施工后管理制度。1）施工前。了解施工图纸，进行施工图纸技术交底工作。2）施工中。检查利工程施工技术工序是否规范化进行，严格记录施工工作，审查工序控制情况，及时指导施工活动。3）施工后。验收工程，在工程符合质量标准后，即签发《工程竣工报验单》[8]。

时代在发展，社会在变化，保证施工技术管理制度的适用性，还需要更新、完善制度内容。

3.2 做好施工流程的监督与管控

由于施工流程的监督与管控在很大程度上影响着工程建设水平，施工单位需要积极地做好这些工作。1）制定监督与管控工作计划，明确监督与管控工作要点。2）建立施工流程的监督与管控工作标准，以便相关人员科学、合理地推进监督与管控工作。3）明确施工流程的监督与管控责任人，督促人员开展这些工作。4）发现质量问题，积极改正问题。其中，要做好设备的监控工作，及时维修设备，同时要定期维护设备，延长设备使用寿命。比如，监控振动碾、震动夯、平仓机、缆式起重机等设备。

4 结语

综上所述，水利工程是一项系统、复杂的工程，水利工程施工对施工技术以及技术管理的要求都比较高。施工人员需要根据水利工程建设标准、实地情况等，选择有效的水利工程施工技术开展工作。除此之外，水利工程施工技术管理人员需要清楚技术应用方法、应用注意事项等，进而开展管理工作。为强化水利工程施工技术管理效果，要总结水利工程施工技术管理经验，构建完善的水利工程施工技术管理体系。同时水利工程施工技术管理人员需要树立大结局意识，全面地组织、协调施工工作，保证施工进度与质量，以便克服各项施工问题。