淺談堤壩工程施工技術(shù)

【摘 要】隨著經(jīng)濟和科學(xué)的發(fā)展，水利工程建設(shè)得到大力改善，在建設(shè)過程中的好壞問題關(guān)系到一個城市的發(fā)展與人民財產(chǎn)安全。本文介紹土石壩、混凝土壩、混凝土面板堆石壩、碾壓混凝土壩、堤防工程的防滲處理施工技術(shù)措施及土工合成材料的應(yīng)用等，在水利工程施工中得到廣泛應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】堤防工程；施工技術(shù)；探討

1 壩體填筑的施工技術(shù)

在壩體填筑的施工技術(shù)中，壩面流水作業(yè)較為關(guān)鍵，流水作用主要包括以下四個方面：

①對壩面流水作業(yè)的方向和工作段大小進行劃分時，必須與壩面面積相符，同時，也要與施工機械的正常作業(yè)要求相符。其寬度要大于碾壓機械能錯車與壓實的最小寬度，通常情況下，寬度為10m-20m；長度應(yīng)該與碾壓機械的作業(yè)要求相符合，通常情況下，長度為40m-100m。

②對壩體填筑工序的劃分要根據(jù)主要的作業(yè)內(nèi)容來進行，具體的填筑面積、施工強度、鋪料方式和季節(jié)等因素決定壩體填筑工序的主要步驟。

③應(yīng)該把填筑土料的作業(yè)時間控制好，最大限度的減少作業(yè)循環(huán)時間，從而能夠使冬季夏季施工過程中的熱量的流失得以避免。

④在流水作業(yè)之后，必須制定出流失作業(yè)程序的工序數(shù)目和流水作業(yè)的單位時間。卸料和平料等到流水作業(yè)完成后可進行。

2 預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)

在水利工程中，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)是一項重要的工程措施，它是預(yù)應(yīng)力巖錨與混凝土預(yù)應(yīng)力拉錨的總稱，它為水利工程帶來了很大的經(jīng)濟效益，適應(yīng)面較廣，既可以加固、補強原有的建筑物，而且還能夠在新建工程中顯示獨特的功能。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)有一個獨有的優(yōu)點——傳遞拉應(yīng)力，這項優(yōu)勢已經(jīng)收到國內(nèi)外業(yè)界各部門的重視。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)是在預(yù)應(yīng)力混凝土基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。這項技術(shù)與GSP相結(jié)合更加有效的按照設(shè)計要求的方向、大小及錨固深度，對基巖或建筑物預(yù)先施加主動的預(yù)壓應(yīng)力，從而使得加固或改善其受力條件的目的能夠?qū)崿F(xiàn)。預(yù)應(yīng)力錨固設(shè)計原則：

①由于壩型不同，對穩(wěn)定性的要求也就不同，那么穩(wěn)定性分析的方法與穩(wěn)定標準也有區(qū)別。采用與上部結(jié)構(gòu)類型相適應(yīng)的標準和規(guī)定，從而保證基礎(chǔ)穩(wěn)定與相應(yīng)上部結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。

②壩基或壩體的正應(yīng)力由于對壩基施加錨固荷載而增大。校核由錨固荷載引起的正應(yīng)力增加幅度，從而使由于壩基或壩體正應(yīng)力的增加引起的破壞得到防止。

③為了減少預(yù)應(yīng)力錨桿的數(shù)量和錨固荷載，根據(jù)現(xiàn)場施工條件選擇最優(yōu)的錨固角度。

3 混凝土壩施工

3.1 混凝土筑壩技術(shù)，經(jīng)過工程實踐，在混凝土骨料、外加劑、施工機械配套設(shè)備等方面都有許多創(chuàng)新和發(fā)展。尤其是高拱壩，在壩體、壩肩、壩基的穩(wěn)定溫度應(yīng)力，以及拱壩抗震安全及泄洪消能等方面，都取得了突破性進展。我國混凝土壩技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。

3.2 為滿足大壩高強度澆筑混凝土的需要，在拌和、運輸和倉面作業(yè)等方面，系統(tǒng)配置了大容量、高效率的機械裝備。拌和系統(tǒng)，使用了大型塔機、纜式起重機、胎帶機和塔帶機，代表了我國混凝土制作已步入世界先進水平。采用的MD2200T30塔機，工作幅度80m，提升高度86m。提升速度80m/ min，起重量20t。實現(xiàn)了混凝土澆筑的高度機械化，保證了混凝土澆筑的質(zhì)量。

4 碾壓混凝土壩施工

4.1 目前建設(shè)的碾壓混凝土壩，采用高摻粉煤灰（60%-65%）和低水泥用量（50%-60kg/m ³ ）的做法。由于水泥用量少，水化熱溫升減少，最大溫升12～160c。某工程采用水泥用量40kg/m ³ ，粉煤灰49kg/m3。混凝土強度完全滿足設(shè)計R90l00的要求。

4.2 采用低于5sVc值混凝土。這有利于改善層面結(jié)合質(zhì)量且不影響混凝土強度，使碾壓混凝土的性能得到更好的發(fā)揮。

4.3 變態(tài)混凝土為我國所獨創(chuàng)，其性態(tài)由硬性混凝土變成低坍落度（1～2cm）常態(tài)混凝土。通過摻入適量的水泥膠漿，經(jīng)強力插入式振搗器振搗密實而形成。其層面的結(jié)合質(zhì)量和常態(tài)混凝土沒有區(qū)別，所以在壩的上游面、孔洞結(jié)構(gòu)周邊、巖石邊坡接合等部位可以采用同一種混凝土。這就使施工作業(yè)十分方便，消除了兩種混凝土結(jié)合不好的現(xiàn)象。

4.4 造縫技術(shù)。在某工程采用振動式夯改裝手提式振動刀板，將PVC編織布條帶壓到碾壓混凝土內(nèi)。在拱壩的誘導(dǎo)縫需進行灌漿，某工程研制出一套可進行重復(fù)灌漿的預(yù)制混凝土組合塊誘導(dǎo)縫造縫技，并在拱壩中推廣使用。

4.5 連續(xù)上升澆筑混凝土碾壓混凝土壩是施工的關(guān)鍵技術(shù)。普定工程中采用了翻轉(zhuǎn)模板，實行升程連續(xù)澆筑的方法，創(chuàng)造出連續(xù)40多天不間歇施工，一次上升15m的快速施工記錄。

5 堤防工程

5.1 垂直防滲墻是防滲處理最有效的措施。為了適應(yīng)堤防建設(shè)的需要。各種薄防滲墻（小于30cm）造墻設(shè)備引進或研制了出來，加快了施工進度，提高了工程質(zhì)量。施工方法大體可分為深攪法、置換法、擠壓法和高噴法。深攪法應(yīng)用最為廣泛。使用攪拌機將土層與水泥漿一起攪拌，固結(jié)成水泥土柱。凝固后抗壓強度為0.5～1.0MPa（砂性土為1.0～3.0MPa），滲透系數(shù)為n×l0 ^-6 cm/ s。攪拌機已發(fā)展為三頭、五頭、六頭多頭機具，工效高，可保證墻體的完整性：置換法是利用機械開槽。填充防滲材料而形成防滲墻。開糟方法有液壓抓斗（厚度29cm，墻深 40m）開槽，以及射水法（厚度20～30cm，深度30m）、鋸槽法（厚度，20～40cm，深度一般在20m以內(nèi)）等。氣舉反循環(huán)法是近年來開發(fā)的一項新技術(shù)，成墻深度達37m，性能良好，工效高，有推廣價值；擠壓法是將刀具或模具振動擠壓到土體中。當起拔刀具或模具而形成空間的同時。注入漿液建造成墻。墻體厚度7.5～15cm，深度在18m以內(nèi)；高噴法是利用能量高度集中的射流沖切摻攪地層，使?jié){液與土層混合凝結(jié)。高噴法的雙管和三管適用于防滲工程（定噴、擺噴厚度10～30cm，深度25～30m：旋噴直徑70～150cm，深20～25m）。

5.2 護岸工程廣泛應(yīng)用了新技術(shù)，主要有鉸鏈式混凝土沉排護岸、模袋混凝土及合金綱絲籠塊石。鉸鏈混凝土沉排工藝：采用鋼制扣件將預(yù)制混凝土塊連接成排。其特點是集柔性與整體性于一體，能較好地適應(yīng)河床變化，確保坡腳穩(wěn)定，基本上不需維修。模袋凝土（砂）護岸是用高強度錦綸絲袋均勻貼在坡面上，用泵充灌流動混凝土或砂的一種新技術(shù)。它具有施工速度快、可在水下施工、整體性能好、抗風(fēng)浪沖擊能力強、適應(yīng)復(fù)雜地形的優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)具有良好的柔性和透水性；合金鋼絲籠是用合金鋼絲制成的網(wǎng)兜，內(nèi)裝塊石沉放于河底。網(wǎng)兜大小由實施地段的水流條件和河床變形情況決定。它具有強度高、柔性好、耐腐蝕、整體性能好、抗沖能力強、適應(yīng)河床變形等優(yōu)點。

6 土工合成材料

土工合成材料具有反濾、排水、隔離、防、護、加筋等多種功能。它具有重量輕、施工簡易、運輸方便、價格低廉、料源豐富等優(yōu)點。在大洪水防洪搶險中發(fā)揮了重要作用。在實施過程中取得了以下主要成果。

6.1 垂直鋪膜。采用垂直鋪膜防滲的工程有10余項。用于堤防、大壩及透水地基。據(jù)觀側(cè)結(jié)果：可削減水頭60%～90%。目前的最大鋪膜深度達19m。

6.2 冰上沉排。利用冬季冰封的季節(jié)，鋪設(shè)石籠，下鋪設(shè)無紡?fù)凉た椢铩Ｔ诖禾焯鞖廪D(zhuǎn)暖時，冰面開凍。石籠下沉到設(shè)計位置。該技術(shù)在東北寒冷地區(qū)應(yīng)用十分成功。它省去了許多機械設(shè)備，避免了水下施工，保證了工程質(zhì)量。

6.3 模袋混凝土。用于江河湖海堤岸防護，以代替砌石護坡。它的特點是：整體性好、適應(yīng)性強、便于水下施工、不做圍堰、施工機械化、速度快。

6.4 三維植草土工網(wǎng)。它不僅可保護邊坡（主要是背水坡）免遭雨水沖刷，且能美化環(huán)境，具有良好的社會和環(huán)保效益。

7 結(jié)束語

隨著我國大規(guī)模的水利工程建設(shè)。水利工程施工的新技術(shù)、新工藝、新裝備廣泛應(yīng)用，取得了長足發(fā)展，堤防工程防滲技術(shù)、土合成材料在水利工程中的推廣應(yīng)用也提高到了一個新的水平。