摘要：建设水利项目是发展水电的基础，水电建筑能起到预防水灾害、改变河道水流走向、调控水资源等作用，还能有效保护及容纳水利工程的配套实施、发电设备，是水利施工项目中不可缺少的构成部分。建筑工程的施工技术、施工工艺可影响到整个水利工程的建设质量、耐久年限、使用性能及视觉效果，应根据地形气候、地质水文、工程投资等因素选择施工技术。本文研究了水电建筑工程的主要施工技术，包括地基、防渗墙及填筑技术。
关键词：水电；水利；建筑；技术
1 地基施工技术
建设水电建筑时通常需要处理不良地基，常用的地基施工技术包括粉喷桩工艺、灌浆工艺等。在应用粉喷桩技术处理地基时，应严格控制桩位偏差、桩底高程、桩顶高程及桩身的垂直度，控制桩位偏差的方法为施工前设置桩位标，施工后及时复原桩位标，以顺利开展验收工作，控制桩底高程及桩顶高程时需要严格按照设计规范，桩顶高程一般为地表下0.5m左右。桩身的倾斜误差应≤1.5%，施工时应利用水准尺检查导向架、搅拌轴的垂直度，进而有效控制桩身的垂直度。桩身的水泥掺量应控制在70kg/m3左右，首次掺入的水泥应为10kg/m3~50kg/m3，桩身的外加剂宜选择石膏粉，用量以水泥掺量的10%为准。搅拌头的提升速度应＜0.5m/min，提升至设计标高后可缓慢搅拌1min~2min。灌浆工艺指的是将液化的硅酸盐浆材、聚氨酯浆材、木质素浆材、水泥浆、粘土浆及水泥砂浆等灌入地基，以加固地层及防渗堵漏。在施工中应保证灌浆孔的实际深度＞60m，并严格控制孔距、孔底偏差及孔斜度，封闭灌浆时可按照从上到下的顺序，灌浆后可继续钻进，如岩层的渗透量较大，可采用屏浆工艺强化灌浆施工效果，屏浆时间一般为0.5h。此外，在处理水利水电建筑的基础工程时，还可以采用强夯工艺或硅化加固工艺。强夯技术适用于滨海沉积、河流冲击地基或杂填土、泥炭、粉土及黄土地基[1]。硅化加固技术指的是利用注浆管在地基中注入CaCl2溶液或Na2SiO3溶液，随后进行电动硅化操作，经过电动硅化后，注入的溶液会转变为可以提高土体强度及土颗粒连接性的胶凝物质。
2 防渗墙施工技术
水利工程中的建筑均可能间接或直接接触到水，应运用防渗技术。砼防渗墙是水电建筑工程中常用的施工技术，施工时应开挖沟槽，开挖后利用泥浆固定沟槽内壁，保证沟槽的稳定性能够满足施工要求，用于固定沟槽的泥浆由膨胀性粘土制成，泥浆密度以1.05g/cm3为宜。处理好沟槽后，应设置钢结构导墙，利用钢结构导墙保护沟槽，以节约施工成本及缩短施工周期。为防止二期挖槽施工中出现坍塌或劈裂问题，可采用深搅拌桩加固导墙下的土体，加固范围以4.5m~6.5m为宜[2]。浇筑时应采用变形模量较小、抗渗能力高、地基适应能力较强的塑性砼，浇筑孔洞时采用直升式导管施工工艺，导管内径应≤20cm，以均匀浇筑孔洞的各个部位，浇筑时可直接采用罐车或泵车制备、运输混凝土。如墙体深度＜20m，且浇筑后28d墙体的抗压强度未达到1MPa，开挖二期工程时应切割掉一期工程中的部分墙体材料，将对接的槽孔设置为锯齿状。对于超薄砼防渗墙，施工时先将泥浆灌入导向孔中，保证导墙面与泥浆平面之间的距离为28cm~32cm，可采用烧碱及膨润土配制泥浆，泥浆的含砂率应＜5%，塑性指数应＞20，黏粒含量应≥50%。此外，在超薄砼防渗墙施工中应将壁厚＞100mm、直径≥300mm的焊接管作为接头管，铺设接头管前应包裹塑料薄膜，必要时可将润滑油涂抹在管壁上，以降低混凝土与管壁之间的摩擦力。
3 填筑施工技术
土石坝是常见的水工建筑，坝体的填筑质量可对水电工程建设效益产生重大影响，在填筑土石坝时应运用合理的施工技术。首先，填筑坝体前应进行清基工作，并合理划分工作面，采用流水作业形式分层推进坝体填筑施工。应沿坝体的中轴线依次铺土，注意均匀铺填土料，以减少平土作业量。铺土施工的过程中应及时剔除冒出的石块，击碎直径过大的土块，如自卸车需要穿越土石坝的反滤层，则禁止在防渗体中掺入反滤材料，以免造成坝体质量受到不良影响。为预防土料出现过压实问题及施工时产生剪力破坏作用，应利用自卸车倒退铺土。完成铺土施工后应及时平土，平土时根据设计厚度采用分层平整工艺[3]。在平土施工中可联合应用人工法与机械法。平土施工完成后应及时压实坝体，施工时应确保碾压设备的行进方向与土石坝中轴线方向互相平行，为避免出现剪切破坏、漏压、过压等问题，需要根据碾压试验调整压实次数，采用分段压实工艺时，应保证不同压实段的搭接长度＜0.5m，同时利用小型夯实设备反复碾压搭接部位。此外，在填筑及压实土石坝中的心墙时，应保证心墙、砂壳的上升速度一致，由于不同施工层中填筑的防渗土料及反滤料存在一定的差异，因此在施工中可根据填料特征应用先土后砂工艺、先砂后土工艺，以保证平起施工。
4 工程实例
某水利工程位于河流上游，发电系统位于右岸，泄水建筑位于左岸，装机容量为600MW，该工程处于岩溶地区，岩溶发育地质表现为溶蚀晶孔及破碎带、溶蚀裂隙、溶洞、岩溶管道等，地下水包括管道水及裂隙水。大气降水是地下水的补给源，地下水位为632.7m，该区降雨丰富，地下水常处于强烈活动状态，再加上岩体具有一定的透水性，因此建筑工程的地基需要进行特殊处理。在处理地基时采用了灌浆技术，要求灌浆孔到达不透水层，在不透水层中深入3m~4m，灌浆压力设计为3MPa~4MPa，灌浆孔的排距为1.0m，同排间距为2.5m。水泥浆的密度为1.62g/cm2，水灰比为0.7:1，抗渗能力为1.0MPa，初凝时间为12h左右，终凝时间约为18h。钻孔允许偏差为0.1m，倾斜度＜2°，采用高压灌浆技术，灌浆时需遵循孔内循环原则、不待凝原则、孔口封闭原则及自上而下原则，同时按照设计规范对钻孔进行加密及合理调整水泥浆的配合比。在灌浆长度方面，如基岩内的孔深≤2.5m，则灌注段的长度为0.6m，如孔深为2.6m~4.5m，则灌注段的长度为1.2m，如孔深＞4.5m，则灌注段的长度为4.2m。在设计施工流程时参考了DL/T5123标准、SL-233标准、SL174标准及SL62标准，工艺流程见图1。在连续灌浆的时间≥1h且注入率＜0.3L/min时，可结束灌浆，结束灌浆后采用浓浆回填封孔，在浓浆注入时间＞35min且注入率＜1L/min时，可结束回填封浆，闭浆时间为1d[4]。
图1.png)
5 结语
综上，水电建筑可受到水渗透压、水流冲刷力的影响，施工难度大，工艺流程复杂，在施工中应采用能够保证建筑稳定性、强度及安全性的工艺技术，减少气候环境、降水量等因素对施工工艺产生的影响，避免因建筑工程出现质量问题而引起生态破坏或影响社会安定。水电建筑与国计民生相关，能够带来诸多便利，但施工过程可能对自然生态环境产生破坏作用，因此，要注意不断优化水电建筑施工技术，使建成的水电建筑工程与周围环境相协调，确保水利工程能够产生一定的环境效益。
参考文献：
[1]任瑞雪,赵茂羊.多属性群决策在水电工程施工方案中的评价与优选[J].人民珠江,2016,37(8):57-60.
[2]马磊,李满意,冯樊,史玲.蓄水条件下某水电工程坝址区变形体变形与稳定性研究[J].南水北调与水利科技,2016,14(1):119-126.
[3]申艳军,徐光黎,宋胜武,李志鹏,冯学敏,董家兴.高地应力区水电工程围岩分类法系统研究[J].岩石力学与工程学报,2014,33(11):2267-2275.
[4]肖建红,王敏,于庆东,刘娟.基于生态足迹的大型水电工程建设生态补偿标准评价模型——以三峡工程为例[J].生态学报,2015,35(8):2726-2739.
论文作者:屈俊华
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/17
标签：地基论文; 水电论文; 施工技术论文; 防渗墙论文; 沟槽论文; 泥浆论文; 建筑论文; 《基层建设》2016年18期论文;