水利水電基礎(chǔ)工程施工工藝及技術(shù)分析

劉啟鏡

水利水電基礎(chǔ)工程施工工藝及技術(shù)分析

劉啟鏡

( 廣東水電二局股份有限公司，廣東 廣州 511340)

筆者結(jié)合廣東省水利水電項(xiàng)目情況，分析了水利水電基礎(chǔ)工程施工工藝及技術(shù)方案等問題，旨在創(chuàng)建高質(zhì)量的能源設(shè)施改造方案。

水利水電；基礎(chǔ)工程；工藝；技術(shù)方案

1 基礎(chǔ)工程施工工藝

隨著現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，水利水電工程建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，基礎(chǔ)工程施工改造顯得十分重要。基礎(chǔ)工程是相對(duì)于地面工程而言的，其所處的水平位置相對(duì)較低且存在于地表面的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，包括樁基礎(chǔ)、沉井及地下連續(xù)墻、基坑圍護(hù)、地基處理、特殊土地基、抗震地基基礎(chǔ)的處理。結(jié)合現(xiàn)有的施工條件，基礎(chǔ)工程施工工藝流程是定位放線→ 復(fù)核（包括軸線，方向）→ 樁機(jī)就位→ 打樁→ 測樁→ 基槽開挖→ 鋸樁→ 澆筑混凝土墊層→ 軸線引設(shè)→ 承臺(tái)模板及梁底板安裝→ 鋼筋制安→承臺(tái)模板及基礎(chǔ)梁側(cè)板安裝→ 基礎(chǔ)模板、鋼筋驗(yàn)收→ 澆筑基礎(chǔ)混凝土→ 養(yǎng)護(hù)→ 基礎(chǔ)磚砌筑→回填土[1]。

2 水利基礎(chǔ)工程施工存在的問題

廣東省是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重點(diǎn)地區(qū)，對(duì)廣東境內(nèi)水利水電設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化改造，不僅能滿足區(qū)域水電資源調(diào)度的使用要求，而且能最大限度地帶動(dòng)珠江三角洲經(jīng)濟(jì)圈的形成。國家及地方政府深刻意識(shí)到廣東產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要性，針對(duì)水利水電工程要求擬定了切實(shí)可行的建造方案。但就基礎(chǔ)工程而言，其現(xiàn)場施工依舊面臨著諸多的難題。

（1）準(zhǔn)備問題。組合工程需要做好前期準(zhǔn)備工程，現(xiàn)場準(zhǔn)備不足是水利基礎(chǔ)項(xiàng)目施工存在的主要問題之一。集中表現(xiàn)于：物資材料運(yùn)輸不及時(shí)，混凝土、鋼筋等基本材料備量不充分；人員調(diào)配失控，各崗位人員安排體制不合理，各道工序操作無法保持預(yù)期的連貫性，制約了整體施工進(jìn)度的快速執(zhí)行；機(jī)械設(shè)備調(diào)配混亂，打樁機(jī)設(shè)備、鉆孔設(shè)備等安全系數(shù)低，存在盲目操作控制等問題。缺乏全面的現(xiàn)場準(zhǔn)備體制，導(dǎo)致施工人員、設(shè)備、資金等失去控制。

（2）方案問題。興建水利水電是為了科學(xué)利用水資源生產(chǎn)電能，再用電能輔助發(fā)電設(shè)備的生產(chǎn)作業(yè)，兩種工程相互組合起來便建成了水利水電一體化系統(tǒng)。基礎(chǔ)工程施工方案編制不合理誤導(dǎo)了現(xiàn)場操作的正確性，給施工單位造成了諸多的困難。基礎(chǔ)工程施工不達(dá)標(biāo)損壞了項(xiàng)目投資的收益，例如，軟土地基處理方案中，沒有考慮地下水運(yùn)動(dòng)的流通性，僅暫時(shí)采取地基加固處理方式，新地基很容易被后續(xù)地下水沖蝕，破壞了水利水電設(shè)施基礎(chǔ)構(gòu)造的完整性。

（3）工藝問題。目前，我國主張將水利水電兩類工程組合建設(shè)，無論從物資消耗或現(xiàn)場管理等角度，組合式工程均具備了良好的綜合價(jià)值。工藝問題也是限制水利水電基礎(chǔ)工程性能發(fā)揮的關(guān)鍵因素，主要是項(xiàng)目施工在時(shí)間、空間等方面的差異，產(chǎn)生了不同的基礎(chǔ)構(gòu)造結(jié)構(gòu)。以基坑圍護(hù)為例，施工人員在尚未掌握地基構(gòu)造的前提下，盲目地?cái)U(kuò)建水工建筑物地基層面，破壞了地基空間構(gòu)造的有效組合，使地基出現(xiàn)沉降、裂縫等嚴(yán)重性病害。

3 水利水電基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)

水利水電工程是服務(wù)于能源物資調(diào)配的重點(diǎn)項(xiàng)目，搞好水利水電施工對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極大的推動(dòng)作用。基于可持續(xù)發(fā)展觀指導(dǎo)下，廣東省開始增加水利項(xiàng)目的總投資額度，為施工單位現(xiàn)場作業(yè)提供可靠的資金保障。鑒于基礎(chǔ)工程施工存在的相關(guān)問題，廣東省政府采取宏觀調(diào)控管理對(duì)策，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施施工工藝及技術(shù)方案進(jìn)行管理，保證了項(xiàng)目建造活動(dòng)的持續(xù)開展。

（1）樁基礎(chǔ)。由基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成，如圖1，施工人員要控制樁結(jié)構(gòu)的組合方法，確保樁基構(gòu)造處于穩(wěn)定狀態(tài)。若樁身全部埋于土中，承臺(tái)底面與土體接觸，則稱為低承臺(tái)樁基；若樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上，則稱為高承臺(tái)樁基。例如，水電站打樁時(shí)要保證樁身與地面保持垂直角度，下樁過程中要控制進(jìn)給量、進(jìn)給速度，樁身牢固后才能執(zhí)行下一步工序。

圖1 樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖示

（2）沉井基礎(chǔ)。是以沉井法施工的地下結(jié)構(gòu)物和深基礎(chǔ)的一種型式，適用于大型水電站設(shè)施的改造建設(shè)，能起到很好的加固處理效果。作業(yè)人員要控制沉井基礎(chǔ)的操作工藝，對(duì)各道工序嚴(yán)格把關(guān)以強(qiáng)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)[2]。先在地表制作成一個(gè)井筒狀的結(jié)構(gòu)物（沉井），然后在井壁的圍護(hù)下通過從井內(nèi)不斷挖土，使沉井在自重作用下逐漸下沉，達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再進(jìn)行封底，構(gòu)筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

（3）地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于民用建筑、工業(yè)廠房和市政工程，包括建筑物的地下室、地下變電站、地下鐵道車站、盾構(gòu)工作井、頂管工作井、引水或排水隧道防滲墻、地下停車場、地下商場、地下水庫、大型污水泵站等。連續(xù)墻支護(hù)施工的關(guān)鍵在于墻體鋼筋籠的控制，如圖2，施工人員要布置好水工建筑物基層的混凝土結(jié)構(gòu)，維持混凝土凝聚力以抵抗外在病害的發(fā)生。

圖2地下連續(xù)墻鋼筋籠

（4）基坑圍護(hù)。軟土地基是水利水電基礎(chǔ)工程最為常見的問題，其不僅與工程所處地質(zhì)環(huán)境相關(guān)，也與基礎(chǔ)工程支護(hù)施工存在著密切聯(lián)系。為了避免基坑病害的發(fā)生，應(yīng)擬定基坑圍護(hù)工藝作為支撐結(jié)構(gòu)[3]。具體操作：在軟粘土地基中開挖深度為5～7m左右的基坑，應(yīng)用深層攪拌法形成的水泥土樁擋墻，可以較充分利用水泥土的強(qiáng)度，并可利用水泥土防滲性能，同時(shí)作為防滲帷幕。

（5）地基處理。正常地基條件下，水利水電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有一定的承載介質(zhì)，遇到大荷載地基會(huì)引起明顯的病害問題。水利水電地基處理廠采用灌漿法，對(duì)現(xiàn)場地基進(jìn)一步加固支護(hù)[4]。借助于壓力，通過鉆孔或其他設(shè)施將漿液壓送到地基孔隙或縫隙中，改善地基強(qiáng)度或防滲性能的工程措施。例如，固結(jié)灌漿是通過面狀布孔灌漿，以改善基巖的力學(xué)性能，減少基礎(chǔ)的變形和不均勻沉降。

4 結(jié) 論

水利水電項(xiàng)目是現(xiàn)代化建設(shè)的基本內(nèi)容，也是國家積極投資建設(shè)和改造項(xiàng)目之一。而基礎(chǔ)工程是水利水電項(xiàng)目的核心部分，施工單位在現(xiàn)場作業(yè)期間要強(qiáng)化基礎(chǔ)工程管理，通過施工工藝改造及優(yōu)化等方式，著重解決現(xiàn)場施工遇到的問題。

[1] 盧正紅.廣東省水利水電工程建設(shè)現(xiàn)狀的調(diào)查分析[J].廣東2010,40(16):21-23.

[2] 邵杰.水利工程基礎(chǔ)設(shè)施改造施工工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].上海地質(zhì),2011,30(21):40-42.

[3] 伍宇娟.水利水電基礎(chǔ)工程常用技術(shù)及其對(duì)策研究[J].中華建設(shè)科技,2010,15(2):76-77.

[4] 周慧.當(dāng)前水利項(xiàng)目施工存在的問題與技術(shù)方案改編對(duì)策[J].武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào),2011,33(15):59-61.

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.04.012

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1008-1305（2014）04-0035-02

劉啟鏡（1960年-），男，工程師。