寒區水利水電工程設計與施工技術

張廣柏　樊喜歡

摘要：近年來，隨著我國經濟的發展，寒冷地區筑壩技術也在不斷進步。為了更好地完善寒區的水利水電工程建設，本文針對寒區石壩的設計與施工以及混凝土的低溫施工技術等進行研究分析。

關鍵詞：寒區；水利水電；施工技術

中圖分類號： TV93 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2015.03.028

我國有一半以上的地方都位于高海拔地區，寒冷地區環境條件對寒區的水利水電工程建設造成很大影響。因此，本文在寒冷地區的水利水電工程建設的基礎上，針對寒區的融層、堤防及筑壩等技術進行重點研究與分析。

1寒區的堆石壩技術分析

混凝土面板堆石壩是由振動碾與裝運工具結合發展的產物，它最早出現在上世紀60年代，不僅技術較為成熟，還具有良好的經濟性，因此，在我國的水利水電建設中應用較為廣泛。為了使寒冷地區的水利水電工程建設更為成熟，經過長時間的應用實踐研究，推出了一種新型的寒冷地區的面板堆石壩技術，包括防凍止水技術、防裂混凝土技術及壩坡墊層施工技術等，這些技術的應用不僅具有良好的經濟效益，還對寒冷地區的水利水電工程起著巨大的推動作用。

1.1面板抗凍配套施工技術

由于受冬季氣候條件的影響，寒冷地區的面板壩在施工過程中會出現橡膠板與混凝土不能緊密結合的現象，使止水結構不能發揮其作用，其主要表現為兩個方面。一是當角鋼與橡膠板、橡膠板與混凝土的結合處遇到水后，會產生冷凍膨脹，增大拉拔力，對止水結構發揮作用產生很大的干擾；二是角鋼與橡膠板止水蓋受冰面沉降的影響，使止水結構的凍部在拉力及剪力的影響下對自身產生破壞。要對止水結構的材料及止水結構進行優選與優化，還要注意對橡膠蓋板端頭進行處理，同時還要拓展橡膠板的功能使用范圍。這些技術的優化，不僅降低了來自寒區冰面的膨脹力與拉拔力，提升止水結構的抗滲性及防凍能力，還能延長止水結構的使用期限，對寒區壩體的長久運行提供了重要保障。

1.2混凝土面板石壩固坡技術

在傳統的墊層料坡的施工過程中，通常用超填、削坡及碾壓等方式完成對料坡的處理。具體操作為在墊層料坡超出設計線30厘米的時候進行碾壓處理。在墊層料坡填土15米左右時進行削坡與碾壓處理。但由于采用這樣的方式不僅施工工期較長，操作工序繁瑣，而且對料坡的坡面也無防護設施處理，在受到雨水沖擊的情況下，容易對料坡的墊層密度造成影響，從而不能保證寒區面板的穩定性。因此，為了更好地解決這一問題，可將固坡砂漿與墊層料施工緊密結合，使面板形成一個均勻穩定且高強度的工作面，這種工作基面的形成不僅能緩解汛期壓力，發揮擋水的性能，還能提高寒區面板混凝提的抗裂、抗滲性能，增強設備的實用性。通過這項技術的實施，不僅能縮減施工工期、簡化施工工序，還能降低施工成本，提高施工過程的靈活性。

1.3可控補償防裂技術

由于混凝土堆石壩技術不僅具有取材簡易、操作方便等特點，還能簡化工期，降低施工成本，對寒區面板的穩定性有著重要的保障，因此，在國內外應用較為廣泛。但在實際施工過程中，仍存在一些因素對寒區面板的防裂、防滲性能造成影響，這主要是由于堆石壩的面板是一種通過混凝土澆筑形成的薄板，由于在施工期間內受環境的溫度、濕度及自身密度不均勻的影響，會使面板的混凝土產生干縮變形，對面板密度較小的部位產生較大的拉力應變，從而導致裂縫的產生，對面板的防滲效果造成嚴重的影響。通過采用膨脹劑及減縮劑的制配，實現對混凝土收縮的補償，從而提升混凝土石壩的抗滲與抗裂心性能。

2寒區土石壩防滲心墻施工技術

2.1冬季低溫施工技術

新型的冬季低溫施工技術主要是指通過對鋪布碾壓及對金屬罩的覆蓋利用等措施，實現對冬季施工的保溫。碾壓式瀝青混凝土技術打破了施工規范對環境溫度的要求，使其最低施工溫度達到-17℃。而瀝青混凝土防滲心墻的碾壓施工能使芯樣的孔隙率小于3%，且滿足抗滲試驗無滲漏的要求。該項技術通過提模施工工藝的使用，采用土工無紡布對混凝土砌塊副墻的代替，不僅能解決寒區冬季低溫施工造成的困難，降低施工成本，還對提高防滲心墻整體的防滲性及變形穩定性有很大的幫助作用。

2.2振搗式防滲心墻的施工技術

振搗式防滲心墻技術最早應用在尼爾基水利樞紐工程中。由于傳統的防滲心墻技術主要采用瀝青混凝土碾壓式及澆筑式，雖然具有一定的施工效果，但操作工序較為復雜，且施工成本較高，因此應用并不廣泛。但振搗式防滲心墻的出現不僅填補了國內外防滲心墻技術的空白，還具有很好的施工效果。它與其他產品不同，不受瀝青材料產品的制約，且具有設備簡便，造價低廉的特點，在國內外防滲心墻技術施工中得到了廣泛的應用。

3結語

近年來，隨著我國經濟的發展與科學技術的快速提升，我國的寒區水利水電工程建設也在不斷地完善與發展。本文經過對寒區堆石壩技術及土石壩防滲心墻技術的研究與分析，提出了一些優化方案，經過實踐，這些技術的應用不僅操作簡便、施工工期短，還能有效縮減施工工序，節省經濟成本，為堆石壩與土石壩施工的穩定性提供保障，對我國寒區的水利水電工程建設起著巨大的推動作用。

參考文獻

[1]鄭茂盛.寒區水利水電工程設計與施工技術[J].中國水利，2010，20（11）：72-74.

[2]王建華.芻議水利水電工程施工技術[J].黑龍江水利科技，2012，11（02）：242-243.

作者簡介：張廣柏，本科學歷，松遼水利水電開發有限責任公司，工程師，研究方向：勘察設計；樊喜歡，本科學歷，松遼水利水電開發有限責任公司，助理工程師，研究方向：工程施工管理。