淺談水利施工技術的發展及現狀

郭 宏

(中牟縣引黃灌區管理中心，河南 鄭州 451450)

隨著改革開放的不斷深入，我國水利工程建設取得了很大的成就，在長期的水利工程施工過程當中積累了豐富的經驗，極大的促進了我國水利工程施工技術的發展，而這些水利工程施工技術又在很大程度上指導了水利工程施工的順利開展，促進了我國的水利工程建設事業。

1 水利工程施工的特點

1.1 需對水流實施控制

在河流上施工，為了順利，必須控制水流。水利工程承擔擋水、蓄水和泄水等任務，因而對水工建筑物的穩定、承壓、防滲、抗沖、耐磨、抗腐蝕等性能都有特殊要求，需按照水利施工的技術規范，需采取專門的施工方法和措施，確保工程質量。

1.2 針對氣象變化應采取措施

水利工程施工大多在露天進行，春夏秋冬、降雨降雪、為避免氣候干擾影響施工進度和質量，應采取相應保證措施。

1.3 百年大計質量第一

水利工程建設，一次性投資高，要求使用壽命時間長，關系擋水建筑物下游千百萬人蓄財產的安全，劣質工程會對國民經濟帶來不可彌補的損失，因此“百年大計質量第一”絕不是一句口號。

1.4 涉及部門多要統籌兼顧全面規劃

如防洪、發電、航運、灌溉，工業與城市用水等，要統一考慮，妥善安排，這就增加了施工的復雜性。

1.5 施工前的準備工作量大重要性強

水利工程往往建在山谷地區，交通不便，施工前常需要建設施工現場內外的交通道路、為施工服務的輔助企業施工過程使用的辦公和生活用房。這些工程以外的設施工作量往往較大，必須充分重視，使之既滿足施工要求，又要努力減少工程投資。水利工程對地基的要求比較嚴格，工程又常處于地質條件比較復雜的地區和部位，處理不當留下隱患，難于補救，需采取專門的地基處理措施。水利工程多在河道、湖泊及其他水域施工，需根據水流的自然條件及工程建設的要求進行施工導流、截流或水下作業。

1.6 樞紐工程單項建筑物多，易發生施工干擾

樞紐中單項建筑物多，布置較集中，工程量大，工種多，施工常受地形條件限制，易發生干擾。因此現場施工的組織管理十分重要。要求施工中要運用系統工程學的原理因時因地選擇最優的施工方案。

1.7 必須重視施工的安全性

水利工程施工往往需要爆破作業，地下作業，水上水下作業，高空作業，此類施工常常要平行或交叉進行，會對施工安全帶來一定威脅，必須采取可靠的防范措施。

2 水利施工技術的主要內容

施工準備工程：包括施工交通、水工供水、施工供電、施工通信、施工供風及施工臨時設施等。

施工導流工程：包括導流、截流、圍堰及度汛、臨時孔洞封堵與初期蓄水等。

地基處理：包括樁工、防滲墻、灌漿、沉井、沉箱以及噴錨等。

土石方施工：包括土石方開挖、土石方運輸、土石方填筑等。

混凝土施工：包括混凝土原材料制備、儲存，混凝土制備、運輸、澆筑、養護，模板制作、安裝，鋼筋加工、安裝，埋設件加工、安裝等。

金屬結構安裝：包括閘門安裝、起閉機安裝、鋼管安裝等。

水電站機電設備安裝：包括水輪機安裝、水輪發電機安裝、變壓器安裝、斷路器安裝以及水電站輔助設備安裝等。

施工機械：包括挖掘機械、鏟土運輸機械、鑿巖機械、土石方壓實機械、混凝土施工機械、起重輸運系統等。

施工組織與管理：包括施工組織、監督、協調、指揮和控制。

全面實施項目法人制、招標承包制、建設監理制。

3 水利工程施工組織與管理的基本原則

3.1 統籌兼顧的施工原則

根據工程建設的需要和可能，施工中要力求優質、高產、低消耗的施工原則，任何片面強調某個方面而忽視其他方面的做法都是錯的。

3.2 按基本建設程序辦事的原則

施工必須是在做好勘測、規劃、設計等前期工作，按照已批準的施工組織設計與設計圖紙，在做好施工準備的基礎上進行。堅決反對邊勘測邊設計邊施工的三邊做法。

3.3 按系統工程原理組織施工的原則

一項水利工程施工就是一個系統，在這個系統中，有主體過程施工和附屬、配套工程施工;有建筑工程和安裝工程施工;有前方現場施工和后方輔助生產及后勤供應;有勘測設計科學研究和施工的配合;有各個工種之間的協調工作等。所有這些問題構成了一個有機的整體，圍繞一個共同的目標進行活動，要是這些活動在時間上相互協調，在空間上互不干擾，密切配合，就應按系統工程原理組織過程施工，使各項活動總體上達到最佳化。

3.4 實行科學管理的原則

應按經濟規律辦事，建立健全各種管理制度，明確崗位責任，實行獎罰分明，以充分調動各方面的積極因素。如做好人力物力的綜合平衡，實現均衡、連續、有節奏地施工。

3.5 一切從實際出發的原則

施工中的各項活動必須根據當時當地的實際情況制定具體措施，任何脫離具體條件的做法，都是違反施工的科學規律的，都可能導致工程失敗，甚至會引起嚴重后果。

4 水利工程施工技術的發展和展望

水利工程施工具有悠久的歷史和成就。公元前250多年修建的都江堰，不僅在規劃設計取得成就，在施工技術方面也有創造，如魚嘴與飛沙堰的卵石砌護，該施工方法沿用至今，還有黃河大堤、錢塘江海塘等。這些水利工程都是通過人力施工的。

由于科學技術的發展，新型建筑材料的出現，大型專用施工機械的研制與改進水利工程到現代成果累累。現代的水利施工由傳統的人力施工轉向機械化施工。工業發達的國家是從20世紀30年代，而我國從50年代。

4.1 施工導流工程

各種大流量條件下導流建筑物(圍堰、明渠、導流洞、底孔等)的修建、拆除與封堵。當今世界上最大規模的中國三峽水利樞紐導流明渠(長3410m，寬350m)導流設計流量83700m3/s，二灘水電站最大過流段面17.5m×23m的導流洞。

4.2 土石方工程

開挖強度大幅提高，各種復雜的、高陡邊坡治理問題。復雜地質條件下的大型地下廠房開挖與襯砌支護。這些問題的解決，除高施工機械化程度和水平外，還采用了許多新技術：如在爆破方面，經常采用預裂爆破，光面爆破等;在巖石支護方面，廣泛采用錨洞、錨桿、錨樁、預應力錨固等。

4.3 地基處理工程

中國高壓水泥灌漿技術的成功運用，為高壩水庫防滲、高壓輸水道圍巖的結構穩定和滲流穩定提供了保證各類防滲墻技術發展也很快。世界上最深的防滲墻已達131m。小浪底施工中的混凝土防滲墻深度達82m。另外沉井、抗滑樁和振沖加固技術的運用也用于一些特殊要求的地基處理。人工砂石料系統逐步取代天然砂石料系統，并不斷發展。規模最大人工砂石料系統混凝土綜合機械化施工水平不斷提高。混凝土碾壓筑壩技術不斷發展，80年代開始，大渡河上的銅街子用在圍堰上;86年坑口大壩運用取得成功，逐步得以運用。至2001年我國開工的龍灘碾壓混凝土壩初期達192m高，后期建成壩高已達216.5m。

4.4 快速施工與質量控制

施工工期縮短，質量逐步提高，二灘水電站(拱壩高240m，大型地下廠房裝機3300MW，地形險峻，地質復雜，施工難度大)：1991年11月主體工程開工，1998年8月～11月第一批2臺機組相繼并網發電，工程質量優良。

5 結語

水電是我國的優勢資源，提高水利水電施工技術發展是能源產業發展與結構調整的要求，是國土資源利用與區域經濟振興的要求，是國家環境保護與可持續發展的要求。隨著科學技術的發展，水利工程建設中的新設備、新的施工方法、新工藝、新材料等不斷出現和更新，施工經驗的日益積累，施工管理體制的進一步改革，為水利工程施工展示了廣闊的前景。