关于对水利工程施工技术的研究

首先水利工程主要的作用就是挡水、蓄水和泄水，所以对于工程基础建筑物的稳定、抗冲、防渗、抗裂等性能有着特殊的要求，要严格的按照水利工程的施工技术规范进行施工操作，并且采用专门的施工方法和措施，保证工程的施工质量。其次水利工程对其地基的要求也比较高，但是往往工程所处的环境又极其复杂，一旦地基处理不好，就会给工程留下严重的安全隐患。最后就是水利工程的施工要在枯水期进行，受季节以及自然环境的影响非常大，所以必须事先对工程做好详细的施工计划，才能够保证工程的顺利进行，同时确保工程的施工质量。

二、水利工程的主要施工方法

1土方工程

土方工程是水利工程的基础部分，根据施工方法的不同大致可分为干填碾压式、定向爆破式、水力冲填式和水中填土式。就目前的实际情况来看，干填碾压式堤坝是目前国内水利工程中应用最为广泛的一种施工方式。

一般来说，对于土方工程的质量要求是具有足够的密实度、强度，要符合国家相关标准和规范的要求，并且堤坝的沉降量要小、稳定性和防渗性要好。除了要选好所使用的材料外，土方工程的工序大致为铺土、平整、洒水、压实、细节处理、检验。由于堤坝施工所使用的机械设备多、工序复杂、工种多、作业面狭窄，因此为了确保工程质量，加强对各道工序的控制，大多会采用“按需申报、定点卸料、随卸随用、责任到人、插杆检查”的质量保障方式。

2水坠坝工程

水坠坝是一种通过水力冲刷的方式修筑的土坝，相比于采用碾压方式修筑的土坝，水坠坝的施工更加省时省力，并且造价较低，适用于水土流失较为严重地区，是综合治理措施的重要形式之一。由于水坠坝是依靠水力冲刷修筑的，因此工程准备阶段的主要内容就是确保冲刷所使用水的充足。一般来说，水坠坝坝体充填的总土方量大致与所需水量相等，而为工程所储备的土料则应为坝体土方量的1~1.5倍。坝体的冲填方式主要包括畦冲填、多畦间歇冲填、一岸冲填、两岸交替冲填四种方式，但无论采用哪一种方式都要注意坚持早、稠、坚、排、匀的冲填要点。在冲填结束后，就要开始进行排水。对于水坠坝的排水措施主要分为表层排水和深层排水两类，其中，表层排水主要包括水泵排水、虹吸排水、埋管自流排水三种形式，而深层排水则包括和砂井砂沟、排水褥垫和排水棱体三种形式。

3混凝土坝工程

混凝土坝，顾名思义就是用混凝土浇筑、碾压或用预制混凝土构件装配而成的堤坝，主要适用于那些库容量大的水利工程。工程主要包括地基开挖处理和混凝土大坝修筑两个部分工程所采用的工序大多为工程准备、控制水流、挖掘与处理地基、修筑混凝土大坝、安装配套的金属结构。其中，混凝土大坝的修筑可以细分为砂石料的生产、混凝土的搅拌、混凝土的运输和混凝土的浇筑四个部分。

需要注意的是，在混凝土大坝修筑结束后，坝体和基础部分往往会出现一些裂缝，出现这种现象的主要原因有基础部分施工质量低下而引发的不均匀沉降、坝体结构设计不合理、分块和分缝不合理、混凝土拌合不均匀、周围环境温度和湿度的剧烈变化等。但究其根本原因，还是由于混凝土的变形和对这种变形的过多约束造成的。

根据产生部位和深度的不同，混凝土大坝的裂缝主要分为表面裂缝、贯穿裂缝和深层内部裂缝三种类型，其产生机理分别是混凝土干缩过快、混凝土塑性、水泥水化热。为了避免裂缝的产生，可以通过在浇筑前加速混凝土散热、降低混凝土的存储温度、降低水化热温度升高等方式，以便改善和调整混凝土大坝的温度压力，避免裂缝的扩大化。

4灌浆工程

在进行钻孔灌浆时，应遵循先固结、后帷幕的次序，同时坚持分序加密的原则，以便提高灌浆结实的密实度。灌浆的方法主要有纯压式和循环式，其中，纯压式灌浆适用于那些施工现场周围的地质情况以岩石为主且岩石间隙较小的水利工程，其方法是通过施工机械将浆液一次性压入钻孔，再通过持续增压促使浆液扩散到岩石的缝隙中。

循环式灌浆主要适用于那些施工现场周围的地质情况以岩石为主且岩石间隙较大的水利工程，其方法是在将浆液压入钻孔中之后，依靠其自身的重力作用渗入到岩石的缝隙当中，没有渗入的浆液会通过回浆管被抽回拌浆筒中以便用于下一次的压浆。需要注意的是，在对浆体的稠度进行控制时，应坚持先稀后稠，逐渐变换的原则。

5软土地基处理

在施工中经常碰到局部地段地质情况和原来设计不同，出现局部地基承载力达不到设计要求，或者由于局部地段含水量过大(原有排水系统不畅，原有地基土质渗水性不好)造成地基软弹(翻浆，弹簧土地段)。在以往的项目实施过程中常用的方法主要有：复合地基法、排水固结法、强夯法、无排水砂垫层真空预压等传统预压处理地基方法，着往往需要相当长的时间才能使软土固结完全，而在实际工程中有很多因为工期紧，二经常采用其它一些处理方法，这样成本就会提高很多。为缩短预压时间，提高经济性，保证工程实施后效果明显，马牛静提出一种双重处理方法，即先对软土进行余压处理，然后再其上在加填压实土垫层。

6排水技术

在水利工程的施工中，水利工程建筑物的地基处理和基础施工多处于底面或外水位和地下水位，因此经常受围堰渗水、基坑范围内的降雨和地下水的影响。为了给施工创造一个良好的条件，基坑排水成为水利施工中的重要元素，无论何种地基，都必须妥善解决基坑内的排水问题，良好的施工排水，将有利于提高图集的承载能力，保护地基不受破坏，还可以减少开挖工程量，提高地基和建筑物基础的结合强度，处理不当不仅增加施工困难也降低施工质量，还会给工程的管理运行造成隐患，施工排水和地基开挖、开挖程序、开挖深度、地下水和外水位高度，以及施工季节等有密切关系。

三.水利工程冬季施工的相关技术

由于在很多时候水利工程的施工要在冬季进行，所以在这一时段的施工就必须考虑低温所带来的影响，并采取适当措施进行防范，从而确保工程质量。

1桩基工程

(1)在进行桩基工程的施工前，要编制出相应的施工技术方案并选择适合冬季施工的技术措施。

(2)为了避免在打桩时受到冻土硬壳层的影响，在进行冬季施工时要适当增加桩基础轴线弓I出的距离，并保证水准点的数量要多于两个。

(3)只有当预制桩混凝土的强度达到国家有关标准70%的时候方可进行起吊，当强度100%符合标准的时候方可进行运输和打桩，以免预制桩出现裂缝或发生断裂。

(4)在对预制桩进行堆放时要充分考虑到打桩顺序和搬运路线的影响，并且要保证堆放层数小于4层。

2混凝土工程

冬季对混凝土工程所产生的最大影响恐怕就是混凝土温度的降低和水分的凝结了，如果不能采取有效措施进行应对，就会影响混凝土的浇筑质量，进而危及到工程整体的安全性和稳定性。

(1)混凝土的搅拌

在冬季施工时，选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。冬季施工中多选用早强硅酸盐水泥，这种水泥水化热较大，早期强度提高快，一般三天抗压强度大约相当于普通硅酸盐水泥七天的强度，效果较明显。拌制混凝土优先采用加热水的方法，当加热水不能满足要求时，再对骨料进行加热。骨科选择要求颗粒硬度高且缝隙少，骨科应尽可能干燥，使用前宜运入暖棚内存放，不得混有冰雪、冻块及易被冻裂的矿物质。在进行搅拌时，要注意用于拌制混凝土的骨料一定要保持清洁。既不能含有冰块和雪团。也不能包含容易发生冻裂的物质。如果气候条件允许，应在零度以上进行砂石的筛洗。需要注意的是。当混凝土中需要掺入含有钾、钠离子的外加剂时，要避免使用活性骨料。当需要在混凝土中掺入外加剂时，如果为粉式，可以根据相关的比例要求直接与水泥混合;如果为液体式，则应根据相关的比例要求配置成溶液使用。待使用的外加剂要置于有明显标记的容器中由专人保竹并保证施工溶液一次配成。切忌不可在高铝水泥中添加任何种类的防冻剂。当环境温度在 0℃左右时，可以在混凝土中加入符合相关标准要求的早强剂，注意做好使用前的模拟实验，以便对其性能进行检测。对于那些对拆模期有明确要求的混凝土，还要注意提高其设计等级。要对混凝土的水灰比进行严格的控制，由外加剂和骨料带入混凝土中的水分可以从拌合用水中扣除。同时，要对混凝土的出机和入模温度进行严格控制，其中出机温度不应低于10度，入模温度不得低于5度。

(2)混凝土的运输

冬季水利工程混凝土的运输主要应注意两方面内容：①要选择最佳的搅拌机设置位置和混凝土运送路线，通过缩短运输距离的方式来缩短运输时间。②要合理选择运输容器的大小、形式和所使用的保温材料，以便确保装运混凝土容器的保温性。

(3)混凝土的浇筑与养护方法

混凝土浇筑时要保证混凝土的均匀性和密实性、结构的整体性、尺寸的准确、钢筋、预埋件的位置正确。在浇筑前应清除模板和钢筋，凿除新旧混凝土施工缝处水泥砂浆、松动石子、松软混凝土用水冲洗干净后，清除积水。冬季浇筑的混凝土，由正温转入负温养护前，混凝土的抗压强度不应低于设计强度的百分之四十。正确的养护可以避免混凝土产生温度收缩裂缝和受冻。冬季混凝土施工优先采用暖棚蓄热法养护，采用蒸汽管道取暖加热，暖棚内底部温度不低于5℃。保温材料不宜直接覆盖在刚浇筑完毕的混凝土层上，可先覆盖塑料薄膜，上部再覆盖保温材料。采用的保温材料应保持干燥，可采用一布一膜，或两层塑膜夹一层毡布、草帘、麻袋等。混凝土对边、棱角部位的保温厚度，必须增大到面部的二至三倍。在负温情况下不能浇水养护。混凝土养护初期的温度，不低于防冻剂规定的温度。

四、结束语

由于水利工程所具备的特殊性质，在施工过程中，对相关技术以及管理等的需求很高，因此，在每一项水利水电工程的施工项目中，都需要依靠科学的技术规程作为工程顺利实施的依据。