水利水電工程基礎處理施工技術

中圖分類號：TV551.4文獻標識碼：A

文章編號：2096-6903(2025)06-0102-03

1水利水電工程建設的基礎施工特點

基礎施工為水利水電項目的重難點，其施工作業具有以下特點：第一，環境復雜性。與普通項目不同，水利水電工程面臨水環境施工條件，需要在設計之前完成大量的實地調研，獲取水文、地質等信息。一些水利水電工程所在地的部分區域植被覆蓋率較高，施工時需遷離植被，當施工任務完成后再回栽。無論是施工前、施工中還是施工后都面臨一系列難題，需要專業人員逐一解決。

第二，對施工要求高。水利水電工程與居民生命財產安全、周邊生態環境等有關，在施工建設的各個環節都有嚴格的技術標準。施工時各崗位人員需加強合作，嚴格執行施工標準，保障基礎質量。

第三，施工范圍大。許多水利水電工程的項目規模龐大，基礎占地面積廣，施工作業的影響較大。

2水利水電的基礎處理技術類型及要點

2.1鉆孔灌注樁施工

針對基礎處理作業，鉆孔灌注樁為較為常見且有效的方式。施工時應通過機械鉆孔在現場設置若干樁孔，成孔后于孔內放置鋼筋籠，灌注混凝土，構造高承載力、強防滲性的樁基。如水利水電工程中采用鉆孔灌注樁施工技術，施工便捷、高效，樁基承載力高，可達到基礎施工標準。

鉆孔灌注樁施工時，鉆孔為關鍵步驟。為提高成孔質量，鉆孔之前應做好一系列準備工作。如正式施鉆前，應安排專人進入現場展開一系列調研，依據水文地質調查報告等確定鉆孔位置、深度等參數，并同步配備特定型號的鉆桿、鉆頭，由于專人清理孔口與附近地面。鉆孔施工期間應注意以下方面：第一，科學控制鉆桿的進出速度，使鉆孔方向正確，鉆孔直徑、深度等達到既定標準。第二，參考鉆孔深度規定，分析現場的地質地形條件，對比幾種可用的鉆孔方式，如干法鉆孔、濕法鉆孔等，依據施工安全性、便捷性、經濟性等擇優選擇[1]。第三，動態監測孔深、孔徑，若存在偏差或者變形等異常情況，及時與技術人員溝通處理。第四，鉆孔結束后，施工人員需按照要求完成清理工作，清除孔壁雜物、修整孔口，記錄關鍵的施工參數。

灌漿作業前，有關人員需綜合各方面因素選擇合適的灌漿材料，并按照要求開展嚴格的質量檢測與驗收。考慮到灌漿作業的施工規定，還需準備灌漿設備、工具，如灌漿泵、灌漿槍、攪拌器等，檢查設備、工具是否齊全，質量是否達標。灌漿作業期間有關人員需參考鉆孔深度、孔徑尺寸，優選灌漿方式，配備高性能灌漿設備。現場配備的灌漿料配合比應達到相關要求，漿液的各方面性能均需與設計要求相一致。對于較深或者較長的鉆孔，適宜采用分段灌漿工藝。當灌漿作業完成后，有關人員應立即檢查灌漿孔口和周圍地面的潔凈度，防止灌漿材料外溢。

2.2預應力管樁施工

預應力管樁技術對改善基礎受力、提高基礎穩定性具有重要作用。部分水利水電的基礎施工時，可選擇預應力管樁技術，其可細分為先張法和后張法兩種。結合大量的施工情況，先張法與后張法各有特點及適用條件，施工期間應做好對比及評估。以先張法為例，就是在樁身施工時施加一定的預應力，在該作用力下使預應力管樁與土體構成整體結構，保障樁身承載力、抗震性能[2]。若水利水電基礎施工時面臨軟土地基，或者對基礎的抗震性有嚴格規定，先張法的應用優勢明顯。在先張法下預應力設備不可或缺，通過規范使用此設備，張拉樁身，保障樁身與地基之間的連接效果，增強整體結構的承載力。后張法是在樁身施工結束后張拉鋼筋或者鋼纜的施工方式，相當于對樁身進行預應力張拉。利用后張法施工后，樁身強度、穩定性更好。相對而言，后張法可被應用在各種類型的地質中，如弱土層、膨縮土等地質條件，均可采用后張法。基礎施工中利用預應力管樁技術時，有關人員需準確區分先張法、后張法的應用條件，加強對比，制定詳細的施工計劃。

預應力管樁施工時，應注意以下方面：第一，鉆孔。此施工作業應由專人來負責，這些人員需熟悉鉆孔規范，可在施工期間科學操作設備，控制鉆孔垂直度、位置偏差。如施工期間面臨樁長較長或者施工環境復雜的情形，還需安排專人負責施工監控，通過全過程、細節化監督，及時發現問題并采取有效的控制措施。鉆孔深度應與設計標準相一致，預留足夠的預應力鋼筋張拉長度，控制定向鉆孔。

第二，科學布設預應力鋼筋。施工期間，有關人員需注意預應力鋼筋應沿著預應力管樁軸線來設置，與管體的角度控制在 。施工時也需控制預應力鋼筋的間距、張拉力等關鍵參數。開始張拉后，施工人員應依據設計方案中對張拉力大小的規定來選定操作方式，避免張拉力度過大或者過小。

第三，預應力管樁靜載荷沉降法。就是在管樁頂部施加一定的靜態荷載，經專人測定沉降值、應變量，計算土體壓縮系數、管樁剛度等參數。此項工作中有關人員需嚴格執行操作標準，記錄關鍵數值，為后續施工作業提供參考。

第四，灌注混凝土。灌注作業開始前，有關人員需檢查混凝土的配合比是否達標，若配合比不符合要求，應立即調整，重新配制混凝土，確保其強度、坍落度等性能。灌注作業應堅持分層性原則，嚴格控制各層的澆筑厚度，以完整填充預應力管樁的鋼筋空間，應對孔洞等質量缺陷。當然，灌注混凝土時也需要嚴格控制混凝土的流動性、黏度，保障混凝土成型效果。當灌注作業結束后，還需要注重養護工作，以通過早期養護來提高混凝土的強度與耐久性。初期養護時，應保持混凝土表面的濕潤性，避免過于干燥導致局部裂縫。

3案例分析

3.1工程概況

為滿足當地的發電與灌溉需求，某水利水電工程前期規劃確定的總裝機容量為150MW，年發電量為6.5億 kW?h 由于該水利水電工程所處的現場環境，施工期間可利用河流的自然落差，建成高 48.5m 、長120.5m 的混凝土重力壩，并建設一座總庫容為3.75億 m³ 的水庫。經前期調研，本項目的施工環境復雜多變，地質結構主要為基巖和河流沉積物。項目所在地的河流年平均流量為 320m³/s 綜合本項目的施工要求，基礎處理的難度高、技術復雜。

3.2基礎施工技術

3.2.1 基坑支護與水處理

基于前期的地質調研與施工論證，為提高基坑支護結構的合理性，本項目選擇鋼板樁圍護結構。為達到預期的支護目標，施工時應選擇高強、高防水性能的鋼板樁。鋼板樁長度、厚度分別為 12m 、 12mm ，以確保其在結構體系中起到抗彎作用，應對地下水壓力、土壤側壓力導致的局部彎曲與變形。鋼板樁圍護體系中，每間隔 3m 需設置一根長 12m 的H型鋼撐桿支撐。

考慮到現場的水文條件，需設置井點降水系統來完成降水。具體來說，施工現場應布設深 15m 的多級抽水井，井點之間相距 5m ，利用這些井點將水位控制在正常標準，為基礎施工創造安全條件[4]。現場需配備降水泵，通過此設備的持續運行來控制基坑水位。對于施工現場的水處理設施，則需要設置沉淀池、過濾系統，使抽出的水體可經這些設施來凈化，避免肆意抽排引起環境污染，提高水資源利用率。

3.2.2 樁基施工

本水利水電工程的基礎施工中，樁基施工尤為關鍵。經過經濟性、技術性等分析及論證，最終決定采用預應力混凝土樁。考慮到基礎施工時對承載力、抗震性等的規定，設置有關參數如下：樁徑 0.8m ，樁長 30m 設計承載力 600kN ，樁間距 3.5m 預應力混凝土樁施工時，為達到基礎處理的預期目標，應以高強混凝王（C60）和預應力鋼筋（直徑 15mm 、抗拉強度超1860MPa ）作為主材料。

樁基施工時采用靜壓工藝，也就是利用液壓系統來緩慢將樁體壓入地基。與打擊法相對比，靜壓法的噪聲和振動都相對較小，能最大程度上降低樁基施工對周邊環境的干擾。利用靜壓機輔助施工時，該設備的最大壓力為 1200kN ，該壓力能保障樁體成功穿透土層到達指定位置。為確保樁基垂直度、位置精度，施工期間應設計導向系統和監控系統，通過這些系統的高度配合來實現定向及施工監督[5。對于每個樁體的就位精度、深度和垂直度，則需要由專人利用全站儀、傾斜儀來進行測量，將誤差控制在允許范圍內。

在施加預應力時，有關人員需操作張拉設備對鋼筋進行預張拉，張拉力達到 180kN ，預先施加壓力給混凝土樁，增大樁體在土體內的摩擦力，使樁體具有較高的承載力。張拉施工結束后，應立即用高強灌漿材料對樁頂進行封閉，保障預應力鋼筋與混凝土的黏結度，使樁體能在水利水電工程的基礎部分起到支承作用。

表1混凝土配比情況

3.2.3土方開挖與回填

本項目的基礎施工中，土方開挖與回填尤為關鍵。通過規范開挖土方并進行回填，可為基礎施工、支護體系建設創造良好條件。針對土方開挖環節，應重點關注開挖深度、尺寸、深度等方面，由專業人員率先分析現場的土質特征，選擇最佳的開挖工藝及設備。土方開挖深度為 6.5m ，總開挖體積為 12 000m³ 。前期調查中發現，開挖施工區域主要為黏土、細砂，層厚 4m 。為提高開挖效率，保障開挖安全性，應利用液壓挖掘機來進行開挖，堅持分層、逐步開挖原則，嚴格將每層的開挖深度控制在 1.2m 以內，以免超挖導致坑壁失穩。

開挖時產生的土方量龐大。為避免這些土方隨意堆放或者浪費，施工人員需分類管理土方。對于土質良好的土方，可將其作為回填材料，堆放于指定區域并臨時覆蓋。其他土方則需要運出施工現場。回填作業應分層進行，分層回填與壓實，各層的壓實厚度均為 0.3m ，借助振動式壓路機來進行壓實，使回填層平整、穩定。壓實工作是否達標，主要需關注回填層的密實度，當密實度達到設計密實度的 95% 以上時可進入后續環節。

3.2.4混凝土澆筑

基礎施工時混凝土澆筑為重要流程，不僅需關注澆筑環節，還需考慮配比設計、運輸、振搗與養護等。由于本項目基礎施工的嚴格規定，應采用C30混凝土。前期配制混凝土時，保障水灰比為0.5，利用標號42.5普通硅酸鹽水泥。為提高混凝土性能，水泥、細骨料、粗骨料用量分別設為 350kg/m². ， 680kg/m². ， 1100kg/m² 。并在混凝土中也加入少量的高效減水劑。混凝土配比情況如表1所示。

當在專門的攪拌廠內配制好混凝土后，為將混凝土順利運往施工現場，應配備專門的攪拌運輸車。利用攪拌運輸車運送混凝土時，需做好防護工作，確保混凝土在運送期間無離析現象。在混凝土順利抵達施工現場后，有關人員需立即測定混凝土的性能，評估混凝土的各項參數是否能達到施工標準。若混凝土性能不合理，則需重新配制。對于通過驗收的混凝土，則需要通過泵送來進行澆筑，泵送高度為不超 1.5m ，保障混凝土能快速、均勻地進入模板，促進混凝土成型。

澆筑期間除了需選擇恰當的澆筑工藝，還需由專人利用插入式振搗器來進行振搗。但為凸顯振搗的作用，有關人員需根據結構特點，科學設置振搗點，注意每一振搗點的位置、作業面上振搗點的數量，以實現均勻、充分振搗。有關人員也需依據混凝土的流動性來控制振搗時間，避免振搗時間過長。

當按照要求完成澆筑作業后，需立即進入養護階段，以通過一段時間的養護來提高混凝土的成型效果。考慮到混凝土的成型過程，養護階段需做好保濕工作，在混凝土表面適量灑水，保持濕潤度，維持至少7d的養護作業，提高混凝土的抗壓強度。

4結束語

基礎處理為水利水電工程的關鍵環節。各水利水電工程相關人員需將基礎處理放在關鍵，做好前期調研、技術比選、施工管控，增強基礎的穩定性。水利水電工程中，相關人員需繼續關注基礎處理，優化施工技術，構建完善的技術體系、管理機制。

參考文獻

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