水利水电工程施工技术探讨-水利论文发表

水利水电工程施工技术探讨
许运凤
摘要：在水利水电工程中，技术是整个工程的根本，是保证整个工程能够按时按质完成的一项重要依据。水利水电工程施工技术与水利水电的经济效益有着密切联系，在这里，它已经不是简单的技术而已，它是整个水利水电工程的一个重要因素。只有不断完善水利水电工程施工技术，才能使水利水电工程发挥其真正的作用。本文在我国水利水电工程的特点的基础上，提出了水利水电工程施工技术，并对其进行了探讨。
关键词：水利水电；施工；技术
一、我国水利水电工程的特点
新中国成立以来,国家进行了大规模的水利水电工程建设,己修建了约 8.6 万多座水库,4500 多座水电站,产生的水库移民达 2500 多万人。
（1）长江、黄河、珠江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等大江大河。青藏和云贵高原为我国大江大河的发源地，它们流域面积大、源远流长、水系集中、集雨面积大、河床坡陡和水资源和水能资源丰富，是十分有利的。
（2）淮河、海滦河。分别位于黄河南北，它们的流域面积均接近 32 万 kW，它们水系分散，坝址以上源近流短、集雨面积小，河床坡缓，水资源和水能资源极为贫乏，实际可供开发容量更低，来水量丰枯悬殊，校核洪峰极高，导致工程泄洪规模增大，投资较高。
（3）西北黄河支流和内陆河流域。前者一地处北方，年降水 464 mm，因干旱等原因，径流深仅 88mm，支流径、洛、渭、大通河等源近流短，水资源和水能资源较少。新疆、甘肃、青海等内陆河流域总的流域面很大，但因气候干燥，蒸发量大，河川径流很小，这个区域水资源开发条件最差。
（4）其余东北、东南沿海、西南国际河流等。北松花江、辽河等年水资源总量约 1,900 亿 m3，径流深约 130mm，其水资源条件优于淮河、海河流域。东南沿海及西南国际河流年降雨量较多，径流深较大。水利水电工程防洪供水发电等效益主要取决于该工程年径流量、水库库容和水能储量。我国已建堤坝约 8.3 万多座，坝高 15ｍ以上的约 1.86 万座；堤防长约 25 万多ｋｍ，其中大江大河上的重要堤防 6.57 万ｋｍ。这些水利水电工程在防洪、发电、灌溉、供水和航运等方面，发挥了巨大的社会效益和经济效益，是我国国民经济的重要基础设施。
二、我国现代水利工程施工技术
1．坝体填筑的施工技术
在坝体填筑的施工技术中，坝面流水作业较为关键，流水作用主要包括以下四个方面：
① 对坝面流水作业的方向和工作段大小进行划分时，必须与坝面面积相符，同时，也要与施工机械的正常作业要求相符。其宽度要大于碾压机械能错车与压实的最小宽度，通常情况下，宽度为 10m~20m；长度应该与碾压机械的作业要求相符合，通常情况下，长度为 40m~100m。
② 对坝体填筑工序的划分要根据主要的作业内容来进行，具体的填筑面积、施工强度、铺料方式和季节等因素决定坝体填筑工序的主要步骤。
③ 应该把填筑土了的作业时间控制好，最大限度的减少作业循环时间，从而能够使冬季夏季施工过程中的热量的流失得以避免。
④ 在流水作业之后，必须制定出流失作业程序的工序数目和流水作业的单位时间。卸料和平料等到流水作业完成后可进行。我国三峡大坝见证着中国的筑坝科技已成为国际水平的最新一轮代表。人们使用混凝土浇筑大坝已经有 200 多年的历史了。三峡大坝是世界上第一个没有出现裂缝的大坝。
大坝裂缝的类型有：
① 贯穿性的裂缝。这种裂缝使得大坝结构的整体性受到破坏，具有非常大的危害，甚至对大坝安全形成了威胁。
② 在大坝表面发生，很细很浅，产生这种表面裂缝的原因有很多，其中温度裂缝是最常见的。冬季，坝体内温度较高，而坝体外面的温度比较低，产生内外温差，从而混凝土发生了温度裂缝。世界性的难题就在于在坝体触水前，怎么才能不产生温度裂缝。
2．预应力锚固技术
在水利工程中，预应力锚固技术是一项重要的工程措施，它是预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的总称，它为水利工程带来了很大的经济效益，适应面较广，既可以加固、补强原有的建筑物，而且还能够在新建工程中显示独特的功能。预应力锚固技术有一个独有的优点---传递拉应力，这项优势已经收到国内外业界各部门的重视。预应力锚固技术是在预应力混凝土基础上发展起来的。这项技术与 GSP 相结合更加有效的按照设计要求的方向、大小及锚固深度，对基岩或建筑物预先施加主动的预压应力，从而使得加固或改善其受力条件的目的能够实现。预应力锚固设计原则：
① 由于坝型不同，对稳定性的要求也就不同，那么稳定性分析的方法与稳定标准也有区别。采用与上部结构类型相适应的标准和规定，从而保证基础稳定与相应上部结构相适应。
② 坝基或坝体的正应力由于对坝基施加锚固荷载而增大。校核由锚固荷载引起的正应力增加幅度，从而使由于坝基或坝体正应力的增加引起的破坏得到防止。
③ 为了减少预应力锚杆的数量和锚固荷载，根据现场施工条件选择最优的锚固角度。
3．大体积碾压混凝土的技术
碾压混凝土是近些年发展起来的，它是一项筑坝新技术，它受到了全世界的亲睐。碾压混凝土是一种干硬性贫水泥的混凝土，使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的干硬性混凝土，采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备，用振动碾分层压实。碾压混凝土坝既具有混凝土体积小、强度高、防渗性能好、坝身可溢流等特点，又具有土石坝施工程序简单、快速、经济、可使用大型通用机械的优点。这种施工方法具有以下优点：施工速度快、具有较高的经济效益、投资省。其比较适合用于大体积和大面积的混凝土施工。世界上开始使用碾压混凝土是在 1975 年，而我国在 1978 年开始碾压混凝土的试验工作。碾压混凝土与其他混凝土不同的主要特点在于：拌合物干硬，塌落度为零。碾压混凝土的施工方法与石坝的填筑方法比较接近，采用通仓薄层铺料。
4．施工导流及围堰技术
施工导流是水利水电工程施工中的一种重要问题。导流方案要事先做出周密的设计，其与整个工程的工期、质量、造价和安全度汛有着密切联系。在水利水电工程中，一般都是通过修筑围堰来解决施工导流问题。在河流上修建水利水电工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰围护基坑，并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄，这就是施工导流。在水利枢纽工程建设过程中，施工导流工程对河床水流进行控制的全面部署。大型水利枢纽工程建设过程中，发电、防洪、航运、灌溉等其他国民经济部门的利益与导流工程的好坏有着密切联系。施工导流工程决定着枢纽建筑物施工条件，而其他国民经济部门的利益必然受到工程建设进度快慢的影响。因此，在水利枢纽工程建设中必须把导流工程做好。当地地形、洪水、气温、地质等自然条件直接影响着水利枢纽建筑物的施工。
另外，各工程还具有明显的不可重复性。一般情况下，利用枯水季节进行大施工能够简化临时性的导流工程，从而能够使造价降低以及施工进度加快。大量的土石方和混凝土工程量必须要此期间完成。河流有一年一度洪枯季节的周期性，因此，决定了水利枢纽工程施工具有很强的季节性，从而施工具有不均衡性，此时就需要合理安排施工，综合平衡人力、物力、财力。导流时段的划分、导流方案及措施的拟定、导流流量的选择都是按照国家建设计划所规定的要求为主要依据。坝与导流工程在洪水赛跑中所必须达到的时间指标其实就是控制性施工总进度，对于施工总进度的要求，导流工程必须最大限度地对其进行满足。在地形和自然条件允许的条件下，最为经济合理的方案就是采用分期围堰导流。
围堰就是修建临时性挡水结构物，其主要目的就是为了使水利枢纽建筑物能在干地上进行施工和检修。围堰的工作条件具有一定的特殊性，它是一种临时性坝工。一般情况下，修筑围堰是每个水利枢纽工程施工的必须进行的一个程序，有时河床只有一部分被围堰占据，有时围堰也拦断整个河床。围堰的平面布置在大型水利枢纽的设计和建设中通常是要通过水利模型试验进行验证的。围堰平面布置选择的正确与否，与河道冲刷以及航运和排水有着密切关系，即选择正确，河道冲刷能够减少、航运和排水方面的困难能够减轻。由于修建围堰使原河道的过水断面缩小，流速加大，水流对围堰堰体将产生很大的冲击，致使围堰结构复杂。
三、结语
近年来，我国水利水电工程已经跟上了现代化的步伐，并取得了很好的成绩。水利水电工程施工技术有很多，本文只对“坝体填筑的施工技术”、“预应力锚固技术”、“大体积碾压混凝土的技术”、“施工导流及围堰技术”这四种技术进行分析，施工技术不在多，而是在质上，无论是应用哪种技术，都必须成熟灵活的运用使得水利水电工程更加安全、稳定。因此，对水利水电工程施工技术的研究不应只满足现状，而应该根据实际的具体需求不断地进行研究。
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