水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)分析

張澤眾

摘要：筑壩工程施工對(duì)于我國(guó)水利水電工程事業(yè)來(lái)說(shuō)，是關(guān)鍵一環(huán)和重中之重，其施工質(zhì)量也直接影響著水利水電工程的使用年限，直接威脅著工程下游人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)筑壩工程施工作業(yè)中的問(wèn)題和尋找解決方法，顯得尤為重要。下面本文就水利水電施工中筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：水利水電施工;筑壩工程;關(guān)鍵技術(shù)

1 水利水電施工中土石壩技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.1 施工成本較低

此技術(shù)在筑壩工程應(yīng)用中，不僅原料易采集，同時(shí)能夠使建設(shè)成本有效降低。此技術(shù)應(yīng)用時(shí)主要采用土料、石料作為原材料，與其他原料相比價(jià)格更低、經(jīng)濟(jì)性更高。另外由于石料資源分布較廣，能夠使運(yùn)輸費(fèi)用大幅度節(jié)約，還能使施工工期得到有效保障。

1.2 施工周期縮短

在進(jìn)行筑壩施工過(guò)程中，如施工質(zhì)量無(wú)法達(dá)到筑壩標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)要求，一旦返工，會(huì)導(dǎo)致施工工期延長(zhǎng)，并增加不必要的物力、人力和財(cái)力資源的消耗。此技術(shù)因其技術(shù)較為成熟、作業(yè)便捷等優(yōu)勢(shì)，在筑壩工程建設(shè)中加以應(yīng)用時(shí)，與其他筑壩技術(shù)相較而言技術(shù)性和效率更高，能夠使技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、返工風(fēng)險(xiǎn)等大幅度降低，從而使施工工期有效縮短。

1.3 施工效率提高

目前在水利水電施工中加強(qiáng)了先進(jìn)技術(shù)手段的運(yùn)用，在此技術(shù)中對(duì) BIM 技術(shù)和信息技術(shù)加強(qiáng)引入，能夠在施工前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有效勘察，并對(duì)施工方案進(jìn)行模擬，從而提前對(duì)施工中潛在的安全隱患進(jìn)行預(yù)測(cè)和把控，并對(duì)有針對(duì)性的施工方案進(jìn)行科學(xué)制定。通過(guò)此技術(shù)的有效運(yùn)用，能夠使施工人員對(duì)施工情況有更為詳細(xì)的了解，提高把控力度，從而使施工建設(shè)質(zhì)量與水平有效提高。

2 筑壩混凝土工程裂縫問(wèn)題分析

①在進(jìn)行混凝土的澆筑作業(yè)時(shí)，出現(xiàn)水化反應(yīng)，尤其是大體積混凝土，發(fā)生水化時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量的水化熱，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部和表面出現(xiàn)較大溫差，導(dǎo)致混凝土發(fā)生畸變而出現(xiàn)裂縫; ②混凝土澆筑后硬化過(guò)程會(huì)發(fā)生體積變化，體積收縮便導(dǎo)致組件變形而裂縫; ③混凝土遇水后，會(huì)進(jìn)行一系列化學(xué)反應(yīng)，堿性物質(zhì)與氧化硅進(jìn)行反應(yīng)，并吸收水分導(dǎo)致體積增大，從而導(dǎo)致裂縫; ④混凝土?xí)l(fā)生蒸發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部水熱化，使得混凝土塑性收縮而產(chǎn)生裂縫; ⑤混凝土大壩澆筑后，由于各個(gè)部位結(jié)構(gòu)不均勻而產(chǎn)生局部塌陷，導(dǎo)致拉扯裂縫; ⑥由于混凝土密實(shí)性欠佳，空氣中的氧氣會(huì)進(jìn)入混凝土中與鋼筋發(fā)生反應(yīng)，鋼筋銹蝕而導(dǎo)致體積增大，對(duì)混凝土進(jìn)行擠壓，從而出現(xiàn)裂縫。以上 6 點(diǎn)是混凝土施工質(zhì)量問(wèn)題中發(fā)生裂縫的主要原因。同時(shí)，混凝土產(chǎn)生裂縫最主要的問(wèn)題，其實(shí)還是水化熱問(wèn)題。在澆筑水利水電大壩 混凝土?xí)r，水泥會(huì)進(jìn)行水化反應(yīng)，從而出現(xiàn)水化熱，并隨溫度的持續(xù)下降，熱量從混凝土內(nèi)部持續(xù)向外散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外出現(xiàn)溫度懸殊過(guò)大，這種溫差又促使混凝土體積不斷增加，而混凝土本身并不是可以拉伸的材料，因此，這種體積變化就導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

3 水利水電施工中筑壩工程的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 壩基與岸坡處理

進(jìn)行壩基和岸坡清理時(shí)，可采用人工方式，對(duì)構(gòu)（筑） 物上的草皮、樹(shù)木、亂石等雜物進(jìn)行清理; 采用機(jī)械與人工相結(jié)合的方式，對(duì)水井、泉眼、洞穴或地道等位置進(jìn)行處理。在完成清理后，需要采用分層回填及壓實(shí)作業(yè)，通過(guò)對(duì)壩基展開(kāi)碾壓和填筑施工，使壩基夯實(shí)效果及施工質(zhì)量有效提高。

3.2 石料場(chǎng)合理規(guī)劃布置

如在冬季進(jìn)行施工，應(yīng)采用立面開(kāi)挖技術(shù); 如土料天然含水量與施工規(guī)劃下限相接近，應(yīng)采取全面開(kāi)挖技術(shù)。另外需要對(duì)石料場(chǎng)從整體層面出發(fā)進(jìn)行合理規(guī)劃布置，從而為筑壩施工的順利開(kāi)展奠定良好的基礎(chǔ)，為石料施工提供有力的后勤支撐。土石壩建設(shè)過(guò)程中因所采用的石料體積通常較大，極容易引發(fā)安全事故，因此，在土石壩施工前對(duì)石料場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃布置至關(guān)重要[2]。首先，施工人員需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求對(duì)石料布置和使用進(jìn)行合理規(guī)劃，使土石壩的建設(shè)滿(mǎn)足要求。施工人員還應(yīng)對(duì)料場(chǎng)的空間、時(shí)間等方面加強(qiáng)規(guī)劃，使料場(chǎng)能夠更符合實(shí)際填筑要求，在筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)用中，使石料運(yùn)輸路程最大程度減少，運(yùn)輸機(jī)械功率消耗降低，從而使安全隱患有效減少。應(yīng)遵循高料高用、低料低用的原則進(jìn)行用料，并對(duì)建筑物與機(jī)械設(shè)備之間的距離加強(qiáng)把控，從而使筑壩工程順利開(kāi)展得以有效保障。

3.3 土石料加工與壓實(shí)

在筑壩施工中，由于黏土具有親水性強(qiáng)、顆粒小、表面積大等特點(diǎn)，因此，施工工程性能和質(zhì)量極容易受到黏土含水量的影響，因此，在施工前，需要檢測(cè)土石料的含水量，一旦發(fā)現(xiàn)其含水量較高，可采用翻曬、蒸發(fā)等方法進(jìn)行處理，對(duì)土石料中的含水量進(jìn)行合理控制。另外工程施工質(zhì)量受到土石料壓實(shí)情況的直接影響，而對(duì)土石料壓實(shí)度造成影響的因素不僅包括了土石料本身的性質(zhì)，而且包括其含水量和組成成分等，通常土石料分為非黏性土和黏性土兩種，前者粘結(jié)力小、摩擦力大、壓縮性中、滲透性強(qiáng)等，所以容易進(jìn)行壓實(shí); 后者性能與前者剛好相反，排水難度大，較難壓實(shí)。

3.4 填筑施工

在進(jìn)行壩面施工過(guò)程中，其中包括了灑水、攤鋪、壓實(shí)等各個(gè)施工環(huán)節(jié)。通常土石壩壩面施工環(huán)境較為狹窄，施工環(huán)節(jié)及施工流程較多，所需要采用大量的機(jī)械設(shè)備，所以需要在施工前對(duì)壩面施工加強(qiáng)組織和管理。首先需要根據(jù)壩面作業(yè)基本要求，對(duì)其有效劃分，確保每個(gè)工作段、工作面尺寸的合理性，能夠有效滿(mǎn)足壓實(shí)機(jī)械施工作業(yè)。另外在壩面施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照相關(guān)的施工順序開(kāi)展作業(yè)，避免過(guò)壓、漏壓等現(xiàn)象出現(xiàn)，完成壓實(shí)作業(yè)后再進(jìn)行新料填筑。

3.5 原材料配比確定

在筑壩工程中，混凝土作為主要施工材料，其材料質(zhì)量直接影響著整個(gè)工程的施工質(zhì)量。所以在進(jìn)行筑壩工程施工時(shí)，需要對(duì)混凝土原材料配比加強(qiáng)重視，確保筑壩工程能夠順利開(kāi)展和實(shí)施[3]。一旦原材料配比不合理，無(wú)法達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，則會(huì)影響混凝土質(zhì)量，進(jìn)而使碾壓質(zhì)量下降。原材料配比之間的差異性主要通過(guò)混凝土含砂量、混凝土碾壓稠度范圍、水泥灰漿量、骨料最大粒徑等予以體現(xiàn)。碾壓質(zhì)量也受到原材料的含水量的影響，其中土石料的表面積大小，含水量、黏土顆粒大小以及親水性能等都會(huì)對(duì)土石壩工程施工中的土石料性能造成較大影響。所以在進(jìn)行土石料加工時(shí)，需要嚴(yán)格按照相關(guān)施工操作規(guī)范，對(duì)混合料含水率加強(qiáng)控制，同時(shí)根據(jù)施工實(shí)際情況，對(duì)原材料配比進(jìn)行科學(xué)確定，并合理利用配比技術(shù)，使筑壩工程整體質(zhì)量得到有效提升。

3.6 攤鋪碾壓技術(shù)

此技術(shù)運(yùn)用是在筑壩工程施工中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，能夠有效保障壩體的穩(wěn)定性和安全性。在實(shí)際施工過(guò)程中，施工人員利用平倉(cāng)機(jī)或推土機(jī)進(jìn)行混凝土攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，并采用串聯(lián)攤鋪的方式進(jìn)行卸料作業(yè)，有效避免攤鋪過(guò)程中骨料分離現(xiàn)象的產(chǎn)生。一旦在此技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中出現(xiàn)骨料分離狀況，施工人員應(yīng)立即采取相應(yīng)措施進(jìn)行及時(shí)處理，確保施工質(zhì)量達(dá)到相關(guān)要求。另外在攤鋪碾壓過(guò)程中，還需要根據(jù)實(shí)際施工情況，對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用，在工程施工質(zhì)量有效保障的情況下，可使建筑層實(shí)際高度適當(dāng)增加，使壩體穩(wěn)定性得以保障的同時(shí)，進(jìn)一步使筑壩工程施工質(zhì)量有效提升。

3.7 重復(fù)灌漿施工

在混凝土碾壓施工過(guò)程中，此施工技術(shù)也是施工質(zhì)量有效保障的關(guān)鍵性技術(shù)之一。通常采用的單回路灌漿模式，具有成本低、工藝操作性強(qiáng)、施工方法簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在水利水電施工中筑壩工程中得到廣泛應(yīng)用。通過(guò)此施工技術(shù)的運(yùn)用，能夠使壩體的整體穩(wěn)定性和堅(jiān)固程度有效提高，壩體整體強(qiáng)度增強(qiáng)，能夠有效防止壩體出現(xiàn)裂紋等問(wèn)題產(chǎn)生。

3.8 仿真技術(shù)

仿真技術(shù)是筑壩工程施工過(guò)程中重要核心技術(shù)之一。在筑壩工程中通過(guò)此技術(shù)的運(yùn)用，能夠使筑壩工程施工整體效率有效提高。此技術(shù)在筑壩工程應(yīng)用時(shí)，能夠?qū)φ鎸?shí)環(huán)境進(jìn)行模擬，相關(guān)技術(shù)人員可借助接近真實(shí)環(huán)境的模型對(duì)更有效的筑壩工程施工技術(shù)進(jìn)行摸索，并為其他關(guān)鍵性技術(shù)的合理應(yīng)用提供有力支持。相關(guān)施工人員通過(guò)此技術(shù)的運(yùn)用，還可以對(duì)施工過(guò)程中的其他施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)及關(guān)鍵技術(shù)加強(qiáng)了解，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的質(zhì)量安全問(wèn)題，并對(duì)有效解決對(duì)策進(jìn)行科學(xué)制定，從而起到有效預(yù)防的作用，使風(fēng)險(xiǎn)得以有效規(guī)避，從而進(jìn)一步提高工程施工質(zhì)量的同時(shí)，使施工效率及整體施工水平得以有效保障。

3.9 養(yǎng)護(hù)技術(shù)

養(yǎng)護(hù)技術(shù)也是筑壩工程中至關(guān)重要的技術(shù)之一。在筑壩施工中相關(guān)人員需要對(duì)壩體養(yǎng)護(hù)工作加強(qiáng)重視，使壩體使用穩(wěn)固性和安全性得以保障，并使壩體使用壽命有效延長(zhǎng)。另外由于施工過(guò)程中壩體會(huì)受到諸多因素的影響，如壩體平整度、天氣條件、坡度等，容易導(dǎo)致壩體層間的接觸面較為脆弱，對(duì)壩體質(zhì)量造成影響，因此，在施工過(guò)程中需要對(duì)壩體加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，使壩體工程的合理性和可靠性提高。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)水利水電工程建設(shè)水平也在不斷提高，作為工程建設(shè)的關(guān)鍵部分，筑壩工程的關(guān)鍵技術(shù)運(yùn)用受到廣泛關(guān)注和重視，在具體施工過(guò)程中，需要對(duì)筑壩工程關(guān)鍵技術(shù)加強(qiáng)研究，并在具體施工中加以運(yùn)用，通過(guò)不斷的實(shí)踐和深入研究，不斷提高筑壩工程技術(shù)水平，使我國(guó)水利水電工程總體質(zhì)量發(fā)展得到有效推進(jìn)，有效保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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