淺談水利施工技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀

郭 宏

(中牟縣引黃灌區(qū)管理中心，河南 鄭州 451450)

隨著改革開(kāi)放的不斷深入，我國(guó)水利工程建設(shè)取得了很大的成就，在長(zhǎng)期的水利工程施工過(guò)程當(dāng)中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，極大的促進(jìn)了我國(guó)水利工程施工技術(shù)的發(fā)展，而這些水利工程施工技術(shù)又在很大程度上指導(dǎo)了水利工程施工的順利開(kāi)展，促進(jìn)了我國(guó)的水利工程建設(shè)事業(yè)。

1 水利工程施工的特點(diǎn)

1.1 需對(duì)水流實(shí)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(dān)擋水、蓄水和泄水等任務(wù)，因而對(duì)水工建筑物的穩(wěn)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(shù)規(guī)范，需采取專門(mén)的施工方法和措施，確保工程質(zhì)量。

1.2 針對(duì)氣象變化應(yīng)采取措施

水利工程施工大多在露天進(jìn)行，春夏秋冬、降雨降雪、為避免氣候干擾影響施工進(jìn)度和質(zhì)量，應(yīng)采取相應(yīng)保證措施。

1.3 百年大計(jì)質(zhì)量第一

水利工程建設(shè)，一次性投資高，要求使用壽命時(shí)間長(zhǎng)，關(guān)系擋水建筑物下游千百萬(wàn)人蓄財(cái)產(chǎn)的安全，劣質(zhì)工程會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)不可彌補(bǔ)的損失，因此“百年大計(jì)質(zhì)量第一”絕不是一句口號(hào)。

1.4 涉及部門(mén)多要統(tǒng)籌兼顧全面規(guī)劃

如防洪、發(fā)電、航運(yùn)、灌溉，工業(yè)與城市用水等，要統(tǒng)一考慮，妥善安排，這就增加了施工的復(fù)雜性。

1.5 施工前的準(zhǔn)備工作量大重要性強(qiáng)

水利工程往往建在山谷地區(qū)，交通不便，施工前常需要建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)外的交通道路、為施工服務(wù)的輔助企業(yè)施工過(guò)程使用的辦公和生活用房。這些工程以外的設(shè)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(duì)地基的要求比較嚴(yán)格，工程又常處于地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)和部位，處理不當(dāng)留下隱患，難于補(bǔ)救，需采取專門(mén)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(jù)水流的自然條件及工程建設(shè)的要求進(jìn)行施工導(dǎo)流、截流或水下作業(yè)。

1.6 樞紐工程單項(xiàng)建筑物多，易發(fā)生施工干擾

樞紐中單項(xiàng)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(fā)生干擾。因此現(xiàn)場(chǎng)施工的組織管理十分重要。要求施工中要運(yùn)用系統(tǒng)工程學(xué)的原理因時(shí)因地選擇最優(yōu)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(yè)，地下作業(yè)，水上水下作業(yè)，高空作業(yè)，此類施工常常要平行或交叉進(jìn)行，會(huì)對(duì)施工安全帶來(lái)一定威脅，必須采取可靠的防范措施。

2 水利施工技術(shù)的主要內(nèi)容

施工準(zhǔn)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(fēng)及施工臨時(shí)設(shè)施等。

施工導(dǎo)流工程：包括導(dǎo)流、截流、圍堰及度汛、臨時(shí)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(kāi)挖、土石方運(yùn)輸、土石方填筑等。

混凝土施工：包括混凝土原材料制備、儲(chǔ)存，混凝土制備、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)，模板制作、安裝，鋼筋加工、安裝，埋設(shè)件加工、安裝等。

金屬結(jié)構(gòu)安裝：包括閘門(mén)安裝、起閉機(jī)安裝、鋼管安裝等。

水電站機(jī)電設(shè)備安裝：包括水輪機(jī)安裝、水輪發(fā)電機(jī)安裝、變壓器安裝、斷路器安裝以及水電站輔助設(shè)備安裝等。

施工機(jī)械：包括挖掘機(jī)械、鏟土運(yùn)輸機(jī)械、鑿巖機(jī)械、土石方壓實(shí)機(jī)械、混凝土施工機(jī)械、起重輸運(yùn)系統(tǒng)等。

施工組織與管理：包括施工組織、監(jiān)督、協(xié)調(diào)、指揮和控制。

全面實(shí)施項(xiàng)目法人制、招標(biāo)承包制、建設(shè)監(jiān)理制。

3 水利工程施工組織與管理的基本原則

3.1 統(tǒng)籌兼顧的施工原則

根據(jù)工程建設(shè)的需要和可能，施工中要力求優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的施工原則，任何片面強(qiáng)調(diào)某個(gè)方面而忽視其他方面的做法都是錯(cuò)的。

3.2 按基本建設(shè)程序辦事的原則

施工必須是在做好勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)等前期工作，按照已批準(zhǔn)的施工組織設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)圖紙，在做好施工準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行。堅(jiān)決反對(duì)邊勘測(cè)邊設(shè)計(jì)邊施工的三邊做法。

3.3 按系統(tǒng)工程原理組織施工的原則

一項(xiàng)水利工程施工就是一個(gè)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，有主體過(guò)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(xiàn)場(chǎng)施工和后方輔助生產(chǎn)及后勤供應(yīng);有勘測(cè)設(shè)計(jì)科學(xué)研究和施工的配合;有各個(gè)工種之間的協(xié)調(diào)工作等。所有這些問(wèn)題構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的整體，圍繞一個(gè)共同的目標(biāo)進(jìn)行活動(dòng)，要是這些活動(dòng)在時(shí)間上相互協(xié)調(diào)，在空間上互不干擾，密切配合，就應(yīng)按系統(tǒng)工程原理組織過(guò)程施工，使各項(xiàng)活動(dòng)總體上達(dá)到最佳化。

3.4 實(shí)行科學(xué)管理的原則

應(yīng)按經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事，建立健全各種管理制度，明確崗位責(zé)任，實(shí)行獎(jiǎng)罰分明，以充分調(diào)動(dòng)各方面的積極因素。如做好人力物力的綜合平衡，實(shí)現(xiàn)均衡、連續(xù)、有節(jié)奏地施工。

3.5 一切從實(shí)際出發(fā)的原則

施工中的各項(xiàng)活動(dòng)必須根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐膶?shí)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(xué)規(guī)律的，都可能導(dǎo)致工程失敗，甚至?xí)饑?yán)重后果。

4 水利工程施工技術(shù)的發(fā)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(guī)劃設(shè)計(jì)取得成就，在施工技術(shù)方面也有創(chuàng)造，如魚(yú)嘴與飛沙堰的卵石砌護(hù)，該施工方法沿用至今，還有黃河大堤、錢(qián)塘江海塘等。這些水利工程都是通過(guò)人力施工的。

由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型建筑材料的出現(xiàn)，大型專用施工機(jī)械的研制與改進(jìn)水利工程到現(xiàn)代成果累累?，F(xiàn)代的水利施工由傳統(tǒng)的人力施工轉(zhuǎn)向機(jī)械化施工。工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家是從20世紀(jì)30年代，而我國(guó)從50年代。

4.1 施工導(dǎo)流工程

各種大流量條件下導(dǎo)流建筑物(圍堰、明渠、導(dǎo)流洞、底孔等)的修建、拆除與封堵。當(dāng)今世界上最大規(guī)模的中國(guó)三峽水利樞紐導(dǎo)流明渠(長(zhǎng)3410m，寬350m)導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量83700m3/s，二灘水電站最大過(guò)流段面17.5m×23m的導(dǎo)流洞。

4.2 土石方工程

開(kāi)挖強(qiáng)度大幅提高，各種復(fù)雜的、高陡邊坡治理問(wèn)題。復(fù)雜地質(zhì)條件下的大型地下廠房開(kāi)挖與襯砌支護(hù)。這些問(wèn)題的解決，除高施工機(jī)械化程度和水平外，還采用了許多新技術(shù)：如在爆破方面，經(jīng)常采用預(yù)裂爆破，光面爆破等;在巖石支護(hù)方面，廣泛采用錨洞、錨桿、錨樁、預(yù)應(yīng)力錨固等。

4.3 地基處理工程

中國(guó)高壓水泥灌漿技術(shù)的成功運(yùn)用，為高壩水庫(kù)防滲、高壓輸水道圍巖的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和滲流穩(wěn)定提供了保證各類防滲墻技術(shù)發(fā)展也很快。世界上最深的防滲墻已達(dá)131m。小浪底施工中的混凝土防滲墻深度達(dá)82m。另外沉井、抗滑樁和振沖加固技術(shù)的運(yùn)用也用于一些特殊要求的地基處理。人工砂石料系統(tǒng)逐步取代天然砂石料系統(tǒng)，并不斷發(fā)展。規(guī)模最大人工砂石料系統(tǒng)混凝土綜合機(jī)械化施工水平不斷提高?；炷聊雺褐渭夹g(shù)不斷發(fā)展，80年代開(kāi)始，大渡河上的銅街子用在圍堰上;86年坑口大壩運(yùn)用取得成功，逐步得以運(yùn)用。至2001年我國(guó)開(kāi)工的龍灘碾壓混凝土壩初期達(dá)192m高，后期建成壩高已達(dá)216.5m。

4.4 快速施工與質(zhì)量控制

施工工期縮短，質(zhì)量逐步提高，二灘水電站(拱壩高240m，大型地下廠房裝機(jī)3300MW，地形險(xiǎn)峻，地質(zhì)復(fù)雜，施工難度大)：1991年11月主體工程開(kāi)工，1998年8月～11月第一批2臺(tái)機(jī)組相繼并網(wǎng)發(fā)電，工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。

5 結(jié)語(yǔ)

水電是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)資源，提高水利水電施工技術(shù)發(fā)展是能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求，是國(guó)土資源利用與區(qū)域經(jīng)濟(jì)振興的要求，是國(guó)家環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水利工程建設(shè)中的新設(shè)備、新的施工方法、新工藝、新材料等不斷出現(xiàn)和更新，施工經(jīng)驗(yàn)的日益積累，施工管理體制的進(jìn)一步改革，為水利工程施工展示了廣闊的前景。