試論水利水電工程中基礎(chǔ)工程施工技術(shù)

崔松林

（甘肅農(nóng)業(yè)大學工學院 甘肅省蘭州市 730070）

試論水利水電工程中基礎(chǔ)工程施工技術(shù)

崔松林

（甘肅農(nóng)業(yè)大學工學院 甘肅省蘭州市 730070）

水利水電工程屬于國家的基礎(chǔ)設(shè)施工程之一，對于國家經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的作用。水利水電工程中基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)直接決定著整體工程的質(zhì)量，所以一定要不斷提升水利水電工程基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)。本文主要闡述了水利水電工程中基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，提出了提升施工技術(shù)的相關(guān)策略，希望能夠更好的為水利水電工程建設(shè)提供幫助。

水利水電工程；基礎(chǔ)工程；施工技術(shù)

引言

水利水電基礎(chǔ)工程不僅僅是獨立的工程，它是組成整個水利水電工程的重要部分。技術(shù)是保證水利水電基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，只有以技術(shù)作為保障才能夠在環(huán)境比較困難的施工條件中完成高質(zhì)量的水利水電基礎(chǔ)工程，從而確保水利水電整體工程的高質(zhì)量完成，進而獲得相應的經(jīng)濟效益以及影響力，所以充分掌握并且不斷創(chuàng)新水利水電基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)對于整體工程建設(shè)來說具有重要的意義。

1 水利水電基礎(chǔ)工程施工中的相關(guān)要求

（1）要具有完備的工程施工資料以及技術(shù)文件，主要包括地基以及基礎(chǔ)施工圖紙、相應的地質(zhì)勘察報告等等，同時要充分了解施工所在地區(qū)的地質(zhì)情況；

（2）在正式進行土方開挖之前，要按照施工方案的相關(guān)要求，將施工所在地范圍內(nèi)能夠妨礙到施工的建筑、植物、道路以及管線等等進行妥善的處理；

（3）對于山地區(qū)域的工程施工來說，首先要充分了解施工所在地的地質(zhì)情況、水文氣象條件等等，若是由于土方施工有可能造成山體滑坡等，就要采取一定的措施進行解決。若是在比較陡峻的山坡之下進行施工，就要事前檢查山坡的坡面情況，確保不存在滑坡、危巖以及崩塌等現(xiàn)象；

（4）在施工機械正式進入到施工現(xiàn)場之前，要將其所要經(jīng)過的橋梁、道路以及設(shè)備卸車的地點進行相應的加寬、加固工作，保證施工機械的正常進入；

（5）對于那些重要的基礎(chǔ)一定要進行復核，包括水準基準點、測量放線的定位控制線以及基槽的灰線尺寸等等，確保其與設(shè)計要求相符合，并且要辦理相關(guān)的驗收手續(xù)，同時要對其妥善保護并且定期進行復測；

（6）要將場地清理干凈，要保證表面坡度滿足排水坡度以及臨時排水設(shè)施的相關(guān)要求。若是沒有制定相應的設(shè)計要求，正常情況下要向著排水溝方向設(shè)置2°以上的坡度；

（7）在進行地下水位以下基坑以及管溝開挖土方時，要按照地質(zhì)勘察的資料以及文件內(nèi)容采取一定的措施，使水位有所降低。正常情況下要降低到開挖底面的500mm，之后再進行作業(yè)面施工。

2 水利水電基礎(chǔ)工程施工中的主要技術(shù)

2.1 堤壩施工技術(shù)

20世紀初開始用混凝土修建，到30年代美國修建時發(fā)展起來的混凝土壩施工方法，為各國廣泛采用，并經(jīng)逐步改進，形成一套常規(guī)的施工方法。其主要內(nèi)容是：①采用柱狀澆筑法；②采用低熱水泥、降低水泥用量、預冷骨料、加冰拌和、通水冷卻、對混凝土表面進行保護等一系列措施；③根據(jù)壩體各部位工作和受力特點，采用不同標號的混凝土；④混凝土分層澆筑的施工縫需鑿毛沖洗處理，并鋪設(shè)一層水泥砂漿或細骨料混凝土；縱縫和橫縫設(shè)鍵槽，待壩體溫度降到穩(wěn)定溫度后進行；⑤采用四級配或三級配骨料拌制混凝土，用平倉機平倉和強力振搗器或振搗器組振搗；⑥發(fā)展鋼懸臂模板和預制混凝土模板，70年代初又發(fā)展自升式模板。常規(guī)的施工方法由于受到分縫分塊、溫度控制措施和接縫灌漿等影響，在施工進度和工程造價方面難以有突破性的進展。雖然有的工程混凝土年澆筑強度達到200～300萬m的較高水平，但平均每月壩體升高速度一般僅4～5m，少數(shù)超過6m。60～70年代，各國陸續(xù)對常規(guī)方法進行了一些改進，如：取消縱縫、通倉澆筑、取消接縫灌漿、嚴格溫控措施、采用薄層澆筑以及采用高速纜機等高效大型施工機械設(shè)備等。

水利水電工程中最主要的工程之一就是堤壩施工，尤其是關(guān)于土質(zhì)心墻堆石壩在水利工程中最為常見。關(guān)于堤壩施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容為：

（1）對于材料的選擇：要采用具有防滲性能的土料，心墻要采用碎石。

（2）基礎(chǔ)的防滲工作：若采用的是比較深厚的砂礫石層進行筑壩，就要加強相應的防滲工作，要建造對應的防滲墻。從現(xiàn)階段來看，最主要采用的就是沖擊和反循環(huán)鉆機鉆主孔的造墻技術(shù)，同時采用液壓拔管機進行接頭套管的起拔，并且采用孔內(nèi)聚能爆破大孤石鉆進等等，這些施工方式可以保證墻的施工質(zhì)量。

（3）混凝土壩的施工：水利水電工程中最為常見的就是混凝土壩的施工。混凝土壩施工過程中要進行大量的混凝土澆筑工作，這需要在混凝土的攪拌、運輸以及作業(yè)過程中進行嚴格的質(zhì)量控制。隨著水利水電工程不斷發(fā)展，混凝土的相關(guān)操作都采用了大型的專業(yè)機械設(shè)備，這就很好的保證了混凝土筑壩中的強度要求。在進行體積較大的混凝土澆筑過程中，混凝土表面溫度會非常快速的降低，但是混凝土內(nèi)部正在進行著較激烈的水化作用，會產(chǎn)生大量的熱能，這些熱能不能快速向外散發(fā)，導致混凝土內(nèi)部具有非常高的溫度。內(nèi)外混凝土存在的溫度差會很容易造成混凝土的開裂，所以一定要嚴格控制混凝土的施工溫度。

2.2 混凝土工程的施工技術(shù)

（1）混凝土和鋼筋混凝土灌樁施工。所謂的混凝土灌注樁主要就是直接在樁位上鉆孔，之后采用混凝土或者砂石等材料進行灌注。相比于預制樁來說，灌注樁最主要的優(yōu)點就是施工較為便捷，并且能夠節(jié)省材料，成本較低。但是此種灌樁方式對于實際操作要求比較高，一旦操作失誤就會造成縮頸以及斷樁的情況，并且技術(shù)相隔的時間比較長，不能快速的承載載荷。

隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，灌注樁的成樁技術(shù)得到了較大的發(fā)展，現(xiàn)階段成樁的施工方法主要包括：

①鉆孔灌注樁：此種方法主要是首先在樁位上采用鉆孔設(shè)備進行鉆孔，之后進行混凝土的灌注。

②振動灌筑法：此種方法主要是將鋼管上部和振動沉樁機進行剛性連接，在鋼管的下部裝有活瓣的樁尖，同時在鋼管的上部位置設(shè)置加料口，通過振動所產(chǎn)生的力將鋼管沉入到土內(nèi)。若是達到沉度標準后就可以停止振動，通過上料斗將混凝土灌入到鋼管之內(nèi)，之后通過沉樁機以及卷揚機將鋼管拔出，一邊振動一邊拔出，這樣可以保證樁混凝土振實度。

③打拔管灌注樁：此種方法主要采用的是和樁尺寸相近的鋼管，在鋼管的端部位置套上預制樁后打入到土中，之后將鋼筋骨架放入到鋼管內(nèi)部，完成后進行混凝土澆筑，一邊灌一邊將鋼管拔出來，通過拔管過程中所產(chǎn)生的振動將混凝土振實。

（2）鋼筋混凝土預制樁施工。鋼筋混凝土預制樁主要包括空心樁以及實心樁兩種方式。對于空心樁來說大多為管樁，主要是預制廠通過離心法進行生產(chǎn)的，此種樁的樁體強度比較高，可以達到C40級，直徑大多在400～500mm左右；對于實心樁來說主要是在現(xiàn)場進行預制的，出于制造方便的考慮，實心樁大多制成截面為200mm×200mm～500mm×500mm的正方形。同時要保證樁的長度在樁外徑或者樁斷面邊長的50倍之內(nèi)。為了方便進行運輸以及施工，一般情況下單根樁的長度在30m以內(nèi)。

2.3 高邊坡加固技術(shù)

2.3.1 混凝土抗滑結(jié)構(gòu)

（1）抗滑樁：對于治理滑坡來說抗滑樁是最為經(jīng)濟有效的方式，特別是對于滑動面傾角比較緩的情況來說具有更好的效果。

（2）沉井：在滑坡工程中沉井除了可以起到抗滑樁的作用之外，還具有擋土墻的作用。

（3）擋墻：混凝土擋墻可以很好的從局部位置來平衡滑坡體，從而在一定程度上阻止滑坡體變形的延展。

2.3.2 錨固技術(shù)

由于具有施工靈活、保護巖體結(jié)構(gòu)、干擾程度較小、具有可靠的受力以及主動承載等相關(guān)優(yōu)點，預應力錨索在邊坡治理中得到了較大量的應用。較大噸位的巖體預應力錨固噸位可以達到6000kN以上，張拉設(shè)備的出力可以達到6000kN，錨索長度可以達到61.6m。通過此種技術(shù)可以對壩體、壩基、地下洞室圍巖以及巖體邊坡進行相應的加固。

2.4 截滲處理技術(shù)

由于受到地下水位以及河道水流的影響，河堤大壩的地基會發(fā)生較為嚴重的滲透變形，直接影響到建筑物的安全性，可以采用如下方式進行處理：

2.4.1 防滲墻

所謂的防滲墻就是指在透水地基中建立起地下連續(xù)墻，此墻可以用在河堤大壩的防滲加固。按照此墻建筑所用材料以及施工工藝的不同，可以將防滲墻分成水泥土防滲墻以及有塑性混凝土防滲墻。

2.4.2 高壓噴射注漿

所謂的高壓噴射注漿就是指通過鉆機將具有特殊噴嘴的注漿管鉆進土層的預定位置，之后采用高壓泵將事先攪拌好的水泥漿液高速噴射出去（主要通過鉆桿下部的噴射裝置進行），通過高速沖擊土層使得噴射范圍內(nèi)的土體遭到破壞。與此同時，鉆桿要以相應的速度（大約在20cm/min）進行旋轉(zhuǎn)，并以相應的速度（15～30cm/min）進行提升，保證水泥漿和土體得到充分的拌合，在膠結(jié)硬化之后就可以在地基上形成一定強度的固結(jié)體，這樣就會很好的加強地基強度。

2.5 不良地基處理技術(shù)

2.5.1 可液化土層的處理技術(shù)

在靜力以及相關(guān)振動力的作用之下，有些粘性較差的土層水壓不斷上升，從而抗剪強度大大降低，這就會造成地基下沉凹陷、滑動，從而失去相應的穩(wěn)定性，對于建筑物造成嚴重的傷害。

對于此種問題的處理方式為：①將可能液化的土層清除掉，并且采用具有良好防滲性能以及具有較高強度的材料置入其中，之后通過分層振動的方式將其夯實；②采用混凝土將周邊的圍墻進行封閉，避免向周邊流動；③穿過可液化土層設(shè)置砂井以及砂樁等。

2.5.2 軟土地基的處理

（1）換土法。若是淤土層地基厚度不符合建筑設(shè)計要求，就可以通過更換砂土、灰土、水泥土或者采用沉井基礎(chǔ)等方式來鞏固地基；

（2）灌漿法。主要是利用建筑材料混合漿液的固化特點，將混合漿液灌入到建筑物的地基介質(zhì)中，這樣就對地基進行了加固。

3 結(jié)束語

基礎(chǔ)屬于水利水電工程中最主要的位置，直接影響著水利水電工程的整體質(zhì)量。所以一定要重視水利水電基礎(chǔ)工程建設(shè)，不斷提升工程施工技術(shù)，從而建設(shè)出高質(zhì)量的水利水電工程。

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2016-7-1