水利水電工程施工技術(shù)分析

周冠卿

（中國水利水電第十一工程局有限公司河南鄭州　450000）

水利水電工程施工技術(shù)分析

周冠卿

（中國水利水電第十一工程局有限公司河南鄭州450000）

改革開放以來，我國水利水電工程建設(shè)快速發(fā)展。水利水電工程建設(shè)是一個(gè)國家開展水電生產(chǎn)與資源開發(fā)的非常重要的項(xiàng)目，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有非常重大的作用。發(fā)展水利水電項(xiàng)目，不僅可以解決地區(qū)性的缺水問題，也可以產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但我們要注意到，如今社會(huì)發(fā)展步伐加快，傳統(tǒng)的水利水電工程建設(shè)管理已經(jīng)不適合在現(xiàn)階段推廣。因此，如何解決在傳統(tǒng)建設(shè)里留下的問題，避免重蹈覆轍，就必須加強(qiáng)技術(shù)和管理質(zhì)量等方面的問題，將工程效益最大化。所以，要促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、滿足當(dāng)前國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)條件下發(fā)展的客觀要求，必須大力發(fā)展水利水電工程，加強(qiáng)水利水電施工技術(shù)和建筑質(zhì)量等，以保證國家在后期發(fā)展中取得客觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

水利水電工程；施工技術(shù)；問題分析

1　預(yù)應(yīng)力錨固的施工技術(shù)

通過比較特殊的方法把鋼絲，高強(qiáng)鋼材，鋼絞線等變成能長時(shí)間處在高應(yīng)力的狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，這樣能增強(qiáng)被加固的巖體強(qiáng)度，提高巖體穩(wěn)定性，改善巖體應(yīng)力的狀態(tài)。因?yàn)檫@種技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)性，先進(jìn)性，可靠性等許多優(yōu)點(diǎn)，所以在水利水電工程的施工建設(shè)當(dāng)中應(yīng)用的時(shí)分廣泛。通過研究錨索受力的過程，指導(dǎo)錨索合理化的施工，對(duì)提高在巖土工程當(dāng)中的預(yù)應(yīng)力錨固的理論以及實(shí)際運(yùn)用的技術(shù)有非常重要意義。根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)結(jié)論，對(duì)巖質(zhì)的邊坡的預(yù)應(yīng)力錨固的問題分析，以利于巖質(zhì)的高邊坡當(dāng)中錨固優(yōu)化與提高錨固的效果。

預(yù)應(yīng)力錨索是由外錨頭，內(nèi)錨頭與錨索體幾部分組成的，內(nèi)錨頭又被稱作為內(nèi)錨的固段，置在穩(wěn)定的巖體中，通過用水泥砂漿和巖體的連接來提供錨固力。錨索體在一般情況下是由鋼絞線組成的，而外錨頭，主要是由夾具和錨具組成的，通過外錨頭能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)巖體進(jìn)行施加預(yù)應(yīng)力。

1.1內(nèi)錨固段

目前，在我國范圍內(nèi)，通用的內(nèi)錨頭有膠結(jié)式和機(jī)械式兩種基本的形式。膠結(jié)材料常常采用樹脂材料和純水泥漿，水泥膠結(jié)的材料性質(zhì)直接關(guān)系到整個(gè)內(nèi)錨固段強(qiáng)度。為了提高早期的漿材強(qiáng)度，也可以摻入適量外加劑，如高效的減水劑與膨脹劑。

1.2外錨頭

外錨頭的主要作用是把預(yù)應(yīng)力傳到被加固的巖體上地永久性的錨固裝置，根據(jù)形式一般可以分為夾片式，螺桿式，鐓頭式和錐錨式四種。當(dāng)前，在水利工程的預(yù)應(yīng)力錨固當(dāng)中常常采用夾片式和墩頭式，比如黃河小浪底的進(jìn)出口邊坡的錨索加固，長江三峽的船閘高邊坡的錨索加固，都采用了鐓頭式的外錨頭。

1.3錨索體

錨索體在一般情況下，都是采用低松弛，耐腐蝕高強(qiáng)度的鋼絲而形成的鋼線。在巖土的工程邊坡的加固當(dāng)中經(jīng)常采用75的鋼絞線，根據(jù)錨固力大小，經(jīng)常采用用1000kN和2000kN以及3000kN級(jí)的預(yù)應(yīng)力的加固工程。預(yù)應(yīng)力鋼絲的性能，是影響預(yù)應(yīng)力的損失的一個(gè)重要因素。

2　施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù)

施工導(dǎo)流是指，在修筑水利水電工程時(shí)。為了使水工建筑物能保持在干地上施工，用圍堰來維護(hù)基坑，并將水流引向預(yù)定的泄水建筑物泄向下游，稱為施工導(dǎo)流。施工導(dǎo)流方法分為全段圍堰法和分段圍堰法。

在水域（大多數(shù)指活水河道）內(nèi)修建水利工程的過程中，為創(chuàng)造干地施工條件，前期使用圍堰的圍護(hù)基坑，將河道的水流通過預(yù)定的方式繞過施工場(chǎng)地，向下游導(dǎo)向的工程措施。施工導(dǎo)流技術(shù)是水利水電工程施工中，特別是在修建閘壩的工程中，所特有的，一種非常重要的施工措施。導(dǎo)流的方案選定，關(guān)系到工程質(zhì)量，工期，安全渡汛和造價(jià)，施公前要進(jìn)行周密設(shè)計(jì)。

在施工導(dǎo)流的設(shè)計(jì)當(dāng)中，要選定進(jìn)行導(dǎo)流的時(shí)段，即在進(jìn)行擋水圍堰的工作時(shí)間內(nèi)，是全年擋水還是枯水期擋水。應(yīng)當(dāng)依據(jù)河流的水文特征，主體的工程施工進(jìn)度以及特點(diǎn)，合理的選擇與劃分導(dǎo)流的時(shí)段。導(dǎo)流的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)采用在導(dǎo)流的時(shí)段內(nèi)，設(shè)計(jì)頻率中的最大洪量和流量。小型的水利工程應(yīng)當(dāng)盡量在一個(gè)枯水期內(nèi)建設(shè)完成，從而簡化導(dǎo)流的設(shè)施；大中型的水利水電工程一般情況下很難在一個(gè)枯水期內(nèi)建設(shè)完成?？梢赃M(jìn)行全年的導(dǎo)流，導(dǎo)流的設(shè)計(jì)流量應(yīng)當(dāng)以全年的一定頻率洪水的流量作為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)氐牟牧蠅蔚膲误w，在一般的情況下不能過水，當(dāng)壩體的施工，難以在汛期達(dá)到攔洪的高程時(shí)候，要按照全年的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)圍堰的高程與導(dǎo)流建筑物的規(guī)模?；炷翂我话阍试S過水，可以按照全年的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考慮，也可以按照枯水期的導(dǎo)流進(jìn)行考慮。

導(dǎo)流的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，即是在對(duì)導(dǎo)流的設(shè)計(jì)當(dāng)中采用的流量的頻率規(guī)定。對(duì)于不同建筑物和不同導(dǎo)流階段，頻率也不一樣。在要工程提前進(jìn)行發(fā)揮作用的時(shí)候，相應(yīng)導(dǎo)流階段防洪的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)高一些。對(duì)于漿砌石，混凝土建筑，洪水的標(biāo)準(zhǔn)可以低一些，對(duì)于土石壩，則洪水的標(biāo)準(zhǔn)比較高。另外，導(dǎo)流設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)隨著永久的建筑物級(jí)別的不同而不同。

3　碾壓混凝土的技術(shù)

在水利水電工程建設(shè)的筑壩技術(shù)當(dāng)中，碾壓混凝土的技術(shù)是一項(xiàng)比較新的施工的技術(shù)。近年以來，在世界范圍內(nèi)的水利水電工程施工當(dāng)中運(yùn)用的非常多。這種技術(shù)的使用方法就是用填筑土石壩的碾壓機(jī)械，一般會(huì)利用壓的很干很硬的混凝土，再用薄層碾壓使之上升的建造方法。同時(shí)，碾壓混凝土的技術(shù)有著投資小，經(jīng)濟(jì)效益好，速度快的有點(diǎn)。在我國的水利水電工程項(xiàng)目當(dāng)中，碾壓混凝土的技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，也有很高的實(shí)用價(jià)值，它不僅可以為水利水電工程節(jié)約大量開支，而且還可以縮短工期，大幅度的提高經(jīng)濟(jì)效益。

4　GIS三維動(dòng)態(tài)的仿真技術(shù)

水利水電工程的施工，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性的工程，GIS技術(shù)可為水利水電工程的技術(shù)人員和決策者，提供一個(gè)合理的科學(xué)的分析方法，運(yùn)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，可以大幅度的提高比較大型的水利水電工程的施工管理水平和施工進(jìn)度。這項(xiàng)技術(shù)具體實(shí)現(xiàn)的途徑是，第一通過仿真模塊，可以得到每個(gè)施工系統(tǒng)中的有效的信息，這其中就包括主體的形體的面貌以及屬性，每個(gè)施工項(xiàng)目開始的時(shí)間持續(xù)的時(shí)間，水流的屬性以及幾何形狀。在得到每個(gè)施工地點(diǎn)的任意時(shí)間情況之后，再進(jìn)行組合一起，最終得到整個(gè)水利水電工程的施工導(dǎo)流系統(tǒng)在任意時(shí)間的面貌，把它存儲(chǔ)在水利水電工程施工的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，并和其它相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。在用戶輸入查詢時(shí)間的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的查找在施工的圖形庫中相對(duì)應(yīng)的記錄，激活圖形元素。利用GIS的圖形顯示機(jī)制和條件查詢功能，最終為用戶顯現(xiàn)出查詢時(shí)刻施工的導(dǎo)流場(chǎng)景與導(dǎo)流信息。

5　GPS監(jiān)控技術(shù)

在近幾年中，GPS在各地的水利水電工程的施工中，應(yīng)用十分的廣泛，這主要是因?yàn)镚PS系統(tǒng)可以向全世界的任何用戶，提供即時(shí)的高精度的三維坐標(biāo)。在施工過程當(dāng)中，我們可以運(yùn)用大型的數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)攝像的技術(shù)等一系列的高科技的技術(shù)，這樣便形成了一個(gè)工程施工的GPS的監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)地點(diǎn)施工碾壓的過程進(jìn)行監(jiān)控和控制，這就起到了提高堆石壩的施工質(zhì)量的作用。這套監(jiān)控系統(tǒng)核心，就是運(yùn)用在現(xiàn)在，已經(jīng)十分成熟完善的GPS技術(shù)，實(shí)時(shí)的測(cè)量目標(biāo)地理位置的三維坐標(biāo)，以幫助我們快速準(zhǔn)確的判斷出工程施工的情況，保證人員的安全和工程的質(zhì)量，目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在了大壩施工質(zhì)量的控制當(dāng)中。

6　結(jié)束語

修建水利水電工程的最終目的就是解決人類生活當(dāng)中，水和電的問題，在水利水電工程施工技術(shù)的研究過程中，不能只看水電項(xiàng)目自身的利益，而應(yīng)該具有長遠(yuǎn)的眼光，兼顧環(huán)境效益和社會(huì)效益。要符合水電工程建設(shè)的相關(guān)規(guī)律，再根據(jù)施工特點(diǎn)的地形土壤等具體情況，把傳統(tǒng)的技術(shù)和新技術(shù)科學(xué)合理的結(jié)合到一起，廣泛高效的加以運(yùn)用，從而保證水電工程施工的安全，建造高質(zhì)量的水利水電工程。同時(shí)，我們應(yīng)該盡最大的努力將工程的負(fù)面效應(yīng)降到最低，避免那些不必要的破壞環(huán)境的行為發(fā)生。要體現(xiàn)出建造水利水電工程的初衷，最大程度地發(fā)揮其作用，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)境效益和社會(huì)效益的最大化，實(shí)現(xiàn)科學(xué)可持續(xù)發(fā)展。

[1]和執(zhí)武.分析水利水電工程施工技術(shù)[J].科技致富向?qū)В?013（06）.

[2]苑征.水利水電工程混凝土施工技術(shù)管理[J].吉林農(nóng)業(yè)，2015（11）.

[3]胡紅燕.水利水電工程施工技術(shù)探討[J].中國水運(yùn)（下半月），2011（05）.

TV52

A

1673-0038（2015）50-0270-02

2015-11-30