基于水工建筑施工技術(shù)的探究

王平

廣東省化州市水電建筑安裝工程公司 525100

摘要：水工建筑是水利工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量關(guān)系到水利工程功能的發(fā)揮和下游地區(qū)的安全。因水工建筑施工和運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，對(duì)施工技術(shù)提出了特殊要求，因此本文就相關(guān)議題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：水工建筑；施工技術(shù)

水工建筑是水利工程中用來(lái)調(diào)控水資源的建筑物，主要類型有擋水建筑物、泄水建筑物、輸水建筑物、取水建筑物和專門性的建筑物。擋水建筑物是閘、壩、堤防等建筑物，泄水建筑物有溢洪道、泄水隧洞等，輸水建筑物包括引水的隧洞、渠道、涵管和渡槽等，專門性的水工建筑物如丁壩、順壩、船閘、水電站廠房、專用于灌溉的建筑物以及臨時(shí)建筑圍堰等。水利工程一般具有建設(shè)規(guī)模大、施工條件復(fù)雜、涉及專業(yè)多、對(duì)安全要求高、對(duì)環(huán)境影響大等特點(diǎn)，因而水工建筑的施工技術(shù)有特殊的要求。因此，本文對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行了分析。

1 水工建筑的主要施工技術(shù)

1.1 圍堰施工技術(shù)

水工建筑大部分是在水中施工，例如修建水閘、大壩時(shí)常需攔截上游來(lái)水，如果沒(méi)有圍堰就無(wú)法施工下去。圍堰通常是用當(dāng)?shù)刎S富的材料填筑而成，就地取材方便施工，還要容易拆除。建造圍堰最重要的是考慮導(dǎo)流問(wèn)題，妥善處理水流的攔截和疏導(dǎo)，所以施工前要對(duì)場(chǎng)地、影響導(dǎo)流的因素進(jìn)行全面分析[1]。修建圍堰的材料有土石、混凝土、草土、木籠、鋼板樁等。以鋼板樁格形圍堰為例，它是由一系列彼此相連的格體組成的重力式擋水建筑物，格體由土和鋼板樁組合成圓形格形、鼓型格形、花瓣形格形等多種形式，施工可機(jī)械化，所以效率較高。格體施工一般分為裝置樣架、拼裝板樁、打樁、格體回填幾個(gè)步驟。樣架是與格體平面形狀一致的框架結(jié)構(gòu)，用于臨時(shí)支承板樁并作為施工平臺(tái)，通常由4～8根錨柱作為支承，并有2個(gè)以上的水平導(dǎo)環(huán)。拼裝板樁時(shí)先在樣架上用點(diǎn)焊或拉索固定連接樁，然后在連接樁之間拼裝板樁。當(dāng)同一格體的板樁全部安裝完畢，就可以分階段插打板樁，每次打下0.6～1.5m，直至樁頂高程符合要求。插打一般采用蒸汽錘，非黏性土可采用振動(dòng)錘。插打完應(yīng)立即回填，回填高度達(dá)到2/3時(shí)拆除樣架。一般采用水力沖填或皮帶輸送機(jī)、索鏟、自卸汽車進(jìn)行回填，為防止格體變形，倉(cāng)面回填要平整、均勻。

1.2土石方工程施工技術(shù)

土石方工程是水工建筑施工的先導(dǎo)，一般分為土方開(kāi)挖、填筑和基礎(chǔ)處理三大類。土方開(kāi)挖包括露天開(kāi)挖、地下建筑物開(kāi)挖和水下開(kāi)挖三小類。露天開(kāi)挖是閘、壩、廠房、渠道等基礎(chǔ)開(kāi)挖的主要形式，包括土、石料的開(kāi)采及圍堰拆除等形式。地下建筑物包括地下廠房、隧洞、井、洞室等，其開(kāi)挖是在地面以下進(jìn)行。水面以下開(kāi)挖稱為水下開(kāi)挖，如圍堰水下部分拆除、河道疏浚及一些水工建筑進(jìn)出口的堰外部分施工等。填筑是土石建筑、基礎(chǔ)施工的形式，如土石壩、土堤、路基、圍堰、施工基地的填筑。為了讓地基滿足水工建筑結(jié)構(gòu)要求，就需要進(jìn)行基礎(chǔ)處理?；A(chǔ)處理的主要做法包括開(kāi)挖、回填、灌漿、強(qiáng)夯、預(yù)壓及做防滲墻、樁基、水泥攪拌樁帷幕等形式。

1.3 混凝土施工技術(shù)

水工建筑混凝土的技術(shù)要求與一般工民建是不同的，除強(qiáng)度要求以外還要滿足抗裂、抗?jié)B、抗蝕、抗沖、抗風(fēng)化等要求，而且水工混凝土施工條件往往比較復(fù)雜，如工程量大、施工周期長(zhǎng)、工序多以及預(yù)埋件、孔洞較多，對(duì)施工提出了較高的要求。水工混凝土類型包括常態(tài)混凝土、碾壓混凝土和特種混凝土。常態(tài)混凝土即一般具有流塑性的混凝土。碾壓混凝土是干硬性混凝土，采用類似土石壩的鋪筑、碾壓方式，施工效率比常態(tài)混凝土大為提高。特種混凝土是與常規(guī)混凝土在性能、材料組分、施工工藝等方面明顯有差別的混凝土，如抗沖蝕混凝土、纖維混凝土、噴射混凝土、真空混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、水下混凝土等。由于混凝土壩尺寸很大，所以施工時(shí)采取分縫分塊澆筑，在結(jié)構(gòu)縫或施工縫內(nèi)部灌漿通常也歸為混凝土工程。常規(guī)混凝土的施工分為原材料制備、混凝土拌和、模板鋼筋安裝、混凝土澆筑、溫度控制及養(yǎng)護(hù)等內(nèi)容。

2 水工建筑施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 基礎(chǔ)灌漿技術(shù)

灌漿是基礎(chǔ)處理中應(yīng)用非常廣泛的技術(shù)，通過(guò)灌漿處理可以提高地基的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和抗?jié)B性能，因其屬于隱蔽工程，所以對(duì)施工的規(guī)范性提出較高要求[2]。灌漿分為固結(jié)灌漿、帷幕灌漿、回填灌漿和接觸灌漿等，現(xiàn)以水庫(kù)壩基帷幕灌漿為例說(shuō)明。施工程序?yàn)椋簼仓炷辽w板→鉆孔→孔沖洗→壓水試驗(yàn)→灌漿→終灌→封孔。灌漿施工采用分序逐漸加密的原則，一般采用兩序或三序，施工參數(shù)包括鉆孔排數(shù)、排距、孔距、孔深、孔徑等。鉆孔精度控制主要是孔的位置偏差、孔斜偏差和孔深，位置偏差一般限制在10cm以內(nèi)，孔斜偏差不超過(guò)孔深的3%，孔深必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。鉆孔至設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行檢查和清孔，清孔采用脈動(dòng)壓力水清洗至回水清澈。壓水試驗(yàn)有2個(gè)主要目的，一是通過(guò)檢查巖石條件來(lái)確定灌漿參數(shù)，二是對(duì)灌漿效果進(jìn)行預(yù)判。通常，灌漿孔分段做30min簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為0.3MPa或1MPa，這取決于灌漿壓力。灌漿一般采用水泥漿或水泥黏土漿，并根據(jù)施工進(jìn)展調(diào)整水灰比，通常的做法是稀漿開(kāi)灌，逐級(jí)變濃直至終灌。灌漿多采用分段灌漿法，并根據(jù)巖層情況采用自上而下分段法、自下而上分段法、綜合分段法，如自下而上分段灌注是從上至下逐段鉆進(jìn)，再逐段設(shè)置灌漿塞和進(jìn)行灌漿。達(dá)到終灌標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行封孔作業(yè)。

2.2 大體積碾壓混凝土技術(shù)

由于碾壓混凝土具有的優(yōu)越性，已有越來(lái)越多的混凝土壩、圍堰、土石壩護(hù)坡、道路工程等采用這種技術(shù)。碾壓混凝土摻用了較多數(shù)量粉煤灰、高爐礦渣等摻合料，還要使用外加劑，如在高溫天氣下施工就需要使用緩凝減水劑。骨料最好使用連續(xù)級(jí)配，有利于提高密實(shí)度。在澆筑前要進(jìn)行倉(cāng)面設(shè)計(jì)，并制作澆筑要領(lǐng)圖。高溫天氣下混凝土拌和要采取溫度控制措施，如風(fēng)冷、水冷、加冰等措施[3]。碾壓混凝土大都采用大倉(cāng)面薄層連續(xù)澆筑方式，每一層的碾壓厚度多為30cm。入倉(cāng)方式常采用皮帶輸送機(jī)送料，自卸汽車轉(zhuǎn)場(chǎng)。平倉(cāng)機(jī)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，高溫天氣下采用斜層平推法，可改善施工期間的溫控質(zhì)量。碾壓參數(shù)要通過(guò)試驗(yàn)確定，一般無(wú)振碾壓與有振碾壓結(jié)合起來(lái)，接頭部位搭接寬度不小于20cm。碾壓后表面應(yīng)充分泛漿。碾壓質(zhì)量控制主要是檢測(cè)壓實(shí)度，若低于設(shè)計(jì)要求必須進(jìn)行補(bǔ)碾，而補(bǔ)碾后不符合要求只能挖掉重鋪?；炷两K凝后即應(yīng)灑水養(yǎng)護(hù)。采用斜層平推法常不設(shè)置冷卻水管，但必要時(shí)可通過(guò)設(shè)置冷卻水管來(lái)減小溫度不均勻性和開(kāi)裂現(xiàn)象。

2.3 水工建筑物修補(bǔ)技術(shù)

由于水工建筑物運(yùn)行環(huán)境與施工方面的問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生各種缺陷，所以要進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)成功與否主要取決于材料和施工工藝。按缺陷類型分為裂縫、滲漏、磨損空蝕、凍融剝蝕等，對(duì)各種缺陷應(yīng)采用適用的材料。以混凝土滲漏為例，其修補(bǔ)原則是“上截下排，以截為主”，主要做法有表面粘帖高分子卷材及柔性止水材料、灌漿處理、防滲面板、導(dǎo)管堵漏、涂抹法等。

3 結(jié)語(yǔ)

水工建筑種類多，功能、材料和施工工藝各不相同，而且即使同一類型的水工建筑，由于地質(zhì)和施工條件不一樣，所采取的施工技術(shù)也會(huì)有較大差別，所以應(yīng)對(duì)各種施工技術(shù)都有所了解，以便選擇最適宜的技術(shù)。本文所討論的內(nèi)容均為常規(guī)技術(shù)，希望通過(guò)交流相互借鑒，共同提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林方. 淺析多種新技術(shù)在水利工程施工中的實(shí)踐應(yīng)用[J]. 治淮，2015（8）：40.

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[3] 趙盛忠. 高溫地區(qū)碾壓混凝土壩溫度控制施工技術(shù)研究[J]. 中國(guó)水能及電氣化，2015（5）：9-12.