浅谈水利水电工程施工难点及施工技术
摘要
关键词
水利水电工程;施工难点;施工技术
正文
引言
水利水电工程在我国基础设施建设中占据着重要地位,对于社会经济发展以及民生保障都具有重大意义,既可以实现水资源合理配置和使用,又可以提供电力能源。但是水利水电工程施工中经常会遇到很多挑战,自然条件复杂,工程规模大,质量要求严,这些均为施工造成相当大的困难。对施工难点以及相应的施工技术进行深入的研究对保证工程质量,控制工程进度以及保证工程安全具有非常重要的意义,能够有效地促进水利水电行业稳步发展。
一、水利水电工程施工难点
水利水电工程在建设过程中遇到了很多的困难,对工程建设提出了严峻的挑战,复杂的地质条件较为突出,项目往往建在山区、河流这样的特殊地带,基础可能会出现断层、破碎带、岩溶等恶劣的地质状况[1]。这些状况不仅加大了地基处理的难度,而且如果处理不当还会对工程的稳定性产生严重的影响,造成建筑物的下沉、倾斜乃至倒塌,为后续的建设及运营埋下了隐患。
施工环境差,同样是个大问题,水利水电工程与水的关系十分密切,建设地区往往会受到高水头压力和水流冲刷等因素的作用,汛期也会遇到季节性洪水的威胁,加大了建设的安全风险。并且,很多项目都位于偏远地区且交通不便利,施工物资运输费用较高,效率低下,施工人员在生活保障方面面临着很多困难,这进一步增加了施工的难度。
二、水利水电工程施工技术
(一)地基处理技术
水利水电工程中的地基就好比是建筑的基础,稳固性好坏直接影响着整个项目的安全性和稳定性,由于水利水电工程大多修建在地质条件比较复杂的地区,因此地基处理技术就变得格外关键。当面临不同地质状况的时候,就必须采取多样化的地基处理技术,对软土地基常用排水固结的方法,这一技术方法是通过在地基中加入如砂井、塑料排水板这样的竖向排水体和砂垫层这样的水平排水体,从而加快地基土的排水固结过程,进而增强地基的强度和稳定性。以某沿海地区水利枢纽工程为例,该工程地基是深厚软黏土,通过塑料排水板和堆载预压相结合的方法对其进行处理,首先在软土层中打入塑料排水板,再在基础表面铺一层砂垫层堆载土料和其他重物,使得软土中的水从排水板处流出,加快土体固结速度,从而有效地提高基础承载能力。
对有断层和破碎带的不良地质地基一般采用灌浆技术,帷幕灌浆可使地基形成连续防渗帷幕,以防止地下水渗漏。以大型水电站为例,坝基岩溶裂隙发育,为了防止坝基渗漏,采用水泥帷幕灌浆技术。用钻孔向岩溶裂隙灌注水泥浆,构成牢固的防渗屏障,保证大坝安全运行。
强夯法还是一种行之有效的地基处理技术之一,适用于碎石土、砂土、低饱和度粉土和黏性土以及其它类型地基的处理。其原理是重锤自高空自由下落所形成的巨大冲击力将地基土瞬间压得致密。另外,振冲法是利用振冲器强力振动及高压水冲,对地基土颗粒进行重新排列组合,实现地基加固,在实际工程需要结合具体地质条件、工程要求和施工环境,全面选用适宜的地基处理技术来保证水利水电工程地基牢固。
(二)混凝土施工技术
混凝土作为水利水电工程使用最普遍的建筑材料,施工技术对工程质量与耐久性有直接的影响。在混凝土施工中,配合比设计至关重要,需根据项目特点、所处的环境及设计要求准确地选择水泥、骨料、外加剂及水等配比。以大体积混凝土为例,为减少混凝土水化热、预防温度裂缝出现,将选择低热水泥、合理调节骨料级配、加入适量缓凝剂、减水剂等。某大水坝工程坝体混凝土尺寸较大,采用优化配合比、采用低热水泥、提高粗骨料掺量、降低水泥掺量、同时掺加缓凝剂等措施来延长混凝土凝结时间,有效地控制混凝土内部温度和避免裂缝产生。
混凝土浇筑施工同样非常关键,浇筑时,应严格控制浇筑的顺序与速度,保证混凝土的匀速上升,避免冷缝的产生,对大体积混凝土常用分层浇筑,有全面分层、分段分层及斜面分层等。在某水电站的厂房混凝土浇筑过程中,可以选择斜面分层技术,从一端开始逐步向另一端推进,确保每一层的厚度都在30-50厘米之间,从而确保了混凝土浇筑的高质量。
(三)施工导流及截流技术
在水利水电工程施工过程中,施工导流及截流技术作为关键一环,对工程施工进度及安全有着直接的影响。
施工导流指水利水电工程施工时,为了给干地建设创造条件,使原有河道水流向预定泄水通道方向流动。明渠导流是较为常见的一种方式,是在河岸或滩地上开挖明渠,在基坑上下游修筑围堰,使水流经明渠下泄。如一座中型水电站的施工,因地形条件合适而采用明渠导流方式。两岸侧挖一梯形明渠并采用混凝土衬砌以保证导流畅通,基坑上、下游则筑土石围堰以保证干地情况下主体工程的顺利进行。
截流就是切断原河道水流,并引导水流向导流建筑物方向流动,立堵法截流常被采用,即截流材料由龙口的一端抛到另一端或者由两端抛到中间,逐步束窄龙口直至完全截流。某大型水利枢纽工程截流时,利用立堵法将大块石、混凝土四面体及其他截流材料由河道两侧同时抛投至中部,顺利实现河道截流。
平堵法是一种沿着龙口宽度进行全线抛投的方法,抛投出一定的厚度后,继续向前推进,直到切断河床。在选择和应用不同的施工导流与截流技术时,必须考虑到工程的实际状况,例如地形、地质、水文状况和施工进度等因素,以确保水利和水电工程施工能够顺利进行。
三、结束语
水利水电工程中存在着很多施工难点,合理运用施工技术非常关键。通过对施工难点进行深入剖析,有针对性地采用施工技术及应对策略可以有效地克服困难,确保工程质量、安全及进度。在今后水利水电工程建设中要不断重视技术的发展,对施工技术进行不断地创新与完善,促进行业施工水平的全面提升,从而为水利水电事业繁荣发展提供扎实的保障。
参考文献:
[1]朱倩琳.水利水电施工技术和灌浆施工的应用研究[J].居舍,2021(12)
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