浅谈水利水电工程关键施工技术.kdh

第11卷 第9期 中 国 水 运 Vol.11 No.9 2011年 9月 China Water Transport September 2011 

收稿日期：2011-06-11 作者简介：齐锐昌，新疆水利电力建设总公司。

浅谈水利水电工程关键施工技术 齐锐昌 （新疆水利电力建设总公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

摘 要：针对现代水利水电工程项目的施工特点，重点对大面积混凝土碾压、预应力锚固、施工导流技术，GPS定位、数据库技术与GIS技术的应用，以及系统工程在施工管理中的运用等关键技术进行了探讨，可供同行参考。

关键词：水利水电工程；施工技术；系统工程 中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）09-0146-02

一、引言 现代水利水电工程项目的建设，首要的任务就是防水害、兴水利，并以开发、利用和保护水资源为前提条件，努力为工农业生产和人们的生活创造良好的条件[1]。因此，在水利

水电工程项目的施工过程中，应不断加强科学技术在项目施工中的应用，特别的高新技术的应用，努力提高生产施工效率，严把质量关。另一方面，在水利水电工程项目建设实施过程中，对施工过程中的关键技术问题进行研究和总结，是提高水利水电项目施工技术的重要环节。 二、大面积混凝土碾压技术 大面积混凝土碾压技术是通过填筑土石坝的大型运输，振动碾压机械，压实干硬的混凝土拌和集料，采用大体积，分层碾压的浇筑方法[2]，适用于大面积与大体积的混凝土结构的施工。相比于通常采用的常规混凝土，碾压混凝土有着较多的技术特点：采取薄层分层铺料施工；混凝土拌合物为干硬状态，坍落度是零；结构碾压表面承载能力强；施工方法与土石坝填筑方法较相似。实际工程应用时，采用碾压混凝土也具有施工速度快、经济效益高等技术优点。 碾压混凝土采用的原材料，与通常采用的普通混凝土原材料种类基本一致，主要包含有水泥、砂石骨料、水以及一些外加添加剂所组成。虽然材料种类一致，但是各种原材料的配合比例与普通混凝土则存在很大的不同。因此，碾压混凝土的拌合物通常是非常粘稠的，需要通过碾压振动才能填充密实。根据不同项目对集料运输、推铺及碾压施工的具体要求，实际应用时也会对碾压混凝土配合比有着具体的要求。 值的指出的是，大面积碾压混凝土施工主要是分层摊铺、碾压施工的，因此碾压层之间相对来讲是受力最薄弱的地方，对整个工程结构的稳定性与耐久性影响显著。 三、预应力锚固施工技术 预应力锚固施工技术是一个在水利水电工程项目施工中起关键性重要作用的技术措施，已逐渐在现代大型水利水电项目的建设中展示其特有的优势。该技术是预应力岩锚与预应力拉锚的统称，是以预应力混凝土技术为基础开发发展而来的一种锚固技术，能够根据预先计算设计的预应力大小、锚固深度及锚固方向，对建筑结构在变形之前施加主动预应力，从而使结构得到稳定或改变其受力变形状态[2]。 预应力锚固技术相对于其它结构加固措施，最大的特点就是能够在结构（构件）内部传递拉应力。实际应用时，其主要施工步骤包括以下五方面：造孔、编束、放束和锚固、张拉以及防护等，每个施工步骤都应严格按设计要求及相关规范的规定执行，不能随意套用。通常采用的预应力锚束有机械式与黏着式两种方式，其中机械式采用胀壳式，而黏着式采用高标号的纯水泥浆包裹。 四、施工导流 施工导流也是大型水利水电项目施工过程中非常重要的一项技术措施，对整个水利结构的施工有着重要作用。在施工导流中，通常要修筑围堰结构；修建围堰时，要充分考虑河床结构的稳固性与复杂性。在水利水电项目施工过程中，通常要通过施工导流来对河床水位进行控制，所以对施工导流组织实施方案的设计要求非常细致和具体，其科学性与可行性直接关系到整个水利水电项目施工进度的快慢。 水利水电项目的施工往往会受到当地的自然环境、气候、地质地形特点等各种环境因素的影响。为有效控制工程项目的造价成本，加快工程项目的施工进度，施工单位通常会选择在河道枯水期进行施工导流，期间可完成项目的大部分混凝土施工。在项目施工过程中，施工导流的各个环节都必须以项目具体实施情况为依据，要能够最大限度地满足水利水电工程项目主体结构施工的进度，确保施工正常、持续地展开。 五、施工新技术的应用 长期以来，由于水利水电工程在行业特点的制约影响下，水利水电项目的施工通常属于劳动力密集型产业，应用技术的发展与创新速度相对较慢，操作人员的技术文化水平也相对较低。在当前我国坚持走可持续发展道路的大背景下，提高水利水电工程项目技术人员的专业技能，加大项目建设实施过程中对新技术的采用力度都势在必行。在水利水电工程项目施工过程中，开展快速测量技术等具有高科技含量的技术应用，如GPS定位技术、数据库技术与GIS技术，必将加快工程项目的施工进度，提高项目的施工质量。 1．GPS定位技术的应用 伴随着GPS定位测控技术的不断发展，其应用领域也不断扩大，已逐渐成为水利水电项目的工程测量提供了全新的技术手段和方法，使得水利水电工程 （下转第148页）

148 中 国 水 运 第11卷 四、坝肩岩体稳定分析 从现在的建筑施工原则看，通常采取的拱坝抗滑稳定计算方式大致包括了两种形式。第一，把岩体当成刚体考虑的刚体极限平衡法；第二，把岩体坝体当成弹塑性体辨别的有限元分析法。此次，笔者综合了工程的具体情况之后觉得选择了第一种方法分析探究。 分析中分别把f5、f9、Jn1、Jn3、Jm3 当成滑移体侧滑面，把岩基水平底面当成底滑面，再做好稳定性方面的计算分析。对结构面上的抗剪指标需要参照工程的相关情况深入分析，而别的结构面常经过固结灌浆和锚杆支护处理之后，不会给内部结构造成太大的影响。 1．主要地质参数选用（见表1） 表1 岩体力学参数地质建议值与计算采用值 滑动面 地质建议值 计算采用值 f1 c1 （MPa） f2 c2 （MPa ）f9 0.30-0.35 0.025-0.055 0.31 0.04 f5 0.20-0.25 0.02-0.05 0.26 0.04 Jm3 0.30-0.40 0.03-0.05 0.35 0.04 Jn3 0.25-0.30 0.05-0.10 0.27 0.08 Jn. 0.20-0.25 0.03-0.05 0.24 0.04 底滑面 0.7-0.9 0.7-0.8 0.9 0.8 2．坝肩稳定计算 假设坝肩不稳定滑动模式为沿侧滑面和底滑面的交会线滑动的双面滑动。 2222211111AC)-U(RfAC)- U(RfK+++=式中K 为抗滑稳定安全系数； R1为侧滑面法向力；R2为底滑面法向力；U1为侧滑面扬压力；U2 为底滑面扬压力；f1、C1为侧滑面凝聚力；A1 为侧滑面面积；f 2、C2为底滑面凝聚力；A2为底滑面面积；S为滑动方向上的剪力，S=S1+S2 。 数据计算结果，Kf9 =3.2，Kf5 =5.85，KJm3 =3.4，KJn3 =3.25，KJn1=5.01，均大于3，工程稳定性要求相符，这些表明德化琼溪水电站坝肩岩体没有出现失稳的问题。而开挖过程形成的小节理异常组合现象，常常会给岩体失稳带来不同的影响，这就需要采取不同的方式实现固结灌浆和锚杆支护。 五、结语 拱坝具有优越的结构特点，德化多数小水电站均采用这种坝型。因此，在拱坝设计和施工中应十分重视坝肩岩体的抗滑稳定和变形。设计时应对坝址区岩体进行详细的现场勘察，分析可能的滑移面，确定可能的滑移体，采用适当的理论方法验算其抗滑稳定系数。 参考文献 [1] 李王赞．混凝土拱坝设计[M]．北京： 中国电力出版社，2000，1． [2] 李仲春．水利水电工程地质论文集[M]．郑州： 黄河水利出版社，2004，1． [3] SD145-85混凝土拱坝设计规范[S]． [4] 崔冠英．水利水电工程地质[M]．北京： 中国水利水电出版社，2000，1．

（上接第146页） 项目的施工测量技术发生了彻底变革。GPS测控技术由于其具有的高速度、高效率、高精度等特点，同时其定位范围已扩大到全球的所有区域，长期以来采用测角、测距、测水准为主体的常规测量定位技术，已逐步被GPS定位测控技术所取代；而且，其定位测量方法也已从静态扩展到动态，定位测控领域已从地面领域扩展到地下，水下，空中等更加广阔的空间三维领域中[3]。GPS接收机已逐渐成

为一种通用的全球定位仪器，在水利水电工程项目的施工测量中获得越来越广泛的应用，可大幅提升工作效率。 2．数据库技术与GIS技术 随着工程测量数据采集和处理工作的逐步自动化、智能化，测量工作者如何能更有效地使用和管理好收集的大量工程测量信息，更好地为水利水电项目的施工提供反馈信息，其最有效的方法是建立数据库或信息系统，利用数据库技术或GIS技术。通过建立数据库或信息系统，能将大量的工程测量数据或信息进行有序存储，建立相应的三维数字地形模型，便于搜索、调用、分析和研究，实现管理的智能化和信息化施工，有效提升测量数据的利用率[3]。

将GIS技术用于水利水电工程项目的建设，也是近年来一直广泛推广应用和研究的课重大题。采用三维全景虚拟显示总的施工组织设计，直观反映工程实施过程在时间上和空间上的相互关系，并实现各种信息的可视化查询、分析、计算和调用，实现水利水电工程项目施工的全过程动态仿真模拟。以数字信息化、图像化、可视化为出发点，直观地模拟

现代水利水电工程项目建设的施工动态过程。 六、系统工程在施工管理中的运用 系统工程在现代水利水电工程项目建设施工中的应用，编制相应的模拟软件对整个项目的施工过程进行模拟仿真分析，并将模拟分析结果作为工程实践的重要参考信息。实际应用时，应结合项目具体情况，如施工环境、气候特点、场地地质地形条件，用系统工程分析的方法，建立各影响因素的函数关系，建立恰当的数学模型，对整个工程的施工全过程进行控制优化的施工模拟分析，从而有效促成水利水电工程项目的施工，加快施工进度，降低项目成本。 七、结语 现代水利水电工程项目的施工，要不断强化传统施工技术的应用，加大科技含量高的先进施工技术的应用力度，对于水利水电工程的施工完成有着重要作用。对工程关键施工技术的成功运用，能够确保水利水电工程项目的安全与稳定。因此，我们要深入学习与准确把握水利水电工程的关键施工技术，并将其运用到实践中去。 参考文献 [1] 田土豪，周伟．水利水电工程概论[M]．中国电力出版社，2010． [2] 于广政．关于现代水利水电施工技术思考[J]．黑龙江科技信息，2010，（18）． [3] 李上潮．浅谈水利施工技术新进展[J]．科技资讯，2009，（20）．