淺談筑壩技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

1、淺談筑壩技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用（荷澤市牡丹區(qū)水務(wù)局，山東荷澤274000）摘要：水利水電工程作為一項(xiàng)利國利民的再牛性工程，極大地促進(jìn)了國家經(jīng)濟(jì)發(fā) 展和社會穩(wěn)定。筑壩工程作為水利水電工程的重要組成部分，對整個(gè)水利水電工 程的質(zhì)量有著決定性作用，在工程施工中一些關(guān)鍵性技術(shù)的質(zhì)量控制也日漸被重 視起來，很多傳統(tǒng)的筑壩技術(shù)也隨著科技水平的提高不斷更新，以不斷適應(yīng)社會 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水利水電事業(yè)發(fā)展的需要。關(guān)鍵詞：水利水電；筑壩工程；關(guān)鍵技術(shù)刖g水利水電工程是關(guān)乎國家國民牛計(jì)的工程，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。 近年來，經(jīng)濟(jì)的不斷地發(fā)展促進(jìn)了水利水電工程的飛速發(fā)展。在水利水電施工中， 筑壩工藝技術(shù)對水利水

2、電工程的質(zhì)量有著直接的影響，也是施工的重要環(huán)節(jié)。因 此，我們深入探討水利水電施工中筑壩工程的施工技術(shù)是必要的，以便為提高整 個(gè)工程的質(zhì)量提供依據(jù)。1水利水電施工筑壩工程概述水利水電的施工對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。我國的水資源豐富, 在水資源開發(fā)利用上雖然近幾年有所提高，但是整體上，受到市場條件和技術(shù)、 地理環(huán)境等因素的限制，使得水資源的綜合開發(fā)利用率遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的水平。 因此，作為水利水電施工的基礎(chǔ)工程，筑壩施工的有效的進(jìn)行，能夠促進(jìn)我國對 豐富水資源的利用效率，才能更好地發(fā)揮水資源的優(yōu)勢和作用。這就要求提高水 利水電施工筑壩工程的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而促進(jìn)這個(gè)工程的質(zhì)量提升。目前，隨著我 國

3、經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，新型的水利水電施工技術(shù)不斷的應(yīng)用于筑壩工程，例如碾壓 混凝土技術(shù)等新的施工技術(shù)在新型的水利水電工程得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)階段， 土石壩筑壩技術(shù)在我國水利水電的建設(shè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。2水利水電施工筑壩技術(shù)的特點(diǎn)2.1 ±石壩的特點(diǎn)20世紀(jì)50年代，土石壩施工技術(shù)在水利水電工程中開始得到應(yīng)用，是 水利工程中應(yīng)用時(shí)間較長的一種壩型，是世界大壩工程中發(fā)展速度最快、應(yīng)用最 廣泛的一種壩型。土石壩施工技術(shù)作為筑壩工程的關(guān)鍵工藝既有優(yōu)點(diǎn)也有其固有 缺陷。土石壩的特點(diǎn)：有效應(yīng)用土石壩施工技術(shù)可以合理縮短工期，人幅度減少 復(fù)修現(xiàn)象的發(fā)生；施工規(guī)范，減少不必要支出，節(jié)約了成本；應(yīng)用仿真

4、技術(shù)極大 地提升了施工效率和可操作性；結(jié)構(gòu)簡單，便于維修、加高和擴(kuò)建；壩身是土石 散粒體結(jié)構(gòu)，對地基要求低，適應(yīng)變形強(qiáng)；減少了施工中材料的使用量，并且能 夠就地取材，減少了建壩過程中的遠(yuǎn)途運(yùn)輸，提高了經(jīng)濟(jì)效益。但是，土石壩筑 壩過程受到季節(jié)氣候影響較大，特別是南方地區(qū)，在雨季時(shí)節(jié)雨水因素會對土石 壩的整體質(zhì)量和強(qiáng)度帶來不利影響。2.2碾壓混凝土壩的特點(diǎn)20世紀(jì)70年代初，美國著名教授提出了碾壓混凝土的概念，主要是將 土石壩大型施工機(jī)械化移植到鋪筑混凝土壩上的方法，實(shí)現(xiàn)水電站筑壩中的人面 積輾壓。日本首先利用輾壓混凝土技術(shù)修建了世界上第一座壩一島地川壩(rcd)o 我國于1994年利用碾壓混凝土

5、筑壩技術(shù)修建了當(dāng)吋世界上最高的水電站壩貴州 普定水電站。碾壓混凝土筑壩技術(shù)在我國得到了人力發(fā)展和廣泛應(yīng)用，具有工藝 簡單、上壩強(qiáng)度高、工期短、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)主要包括：碾壓混 凝土可以大面積展開式施工，多臺工程機(jī)械并行操作，極大地縮短了工程施工期； 碾壓混凝土結(jié)構(gòu)較為堅(jiān)固，壩體型較小，施工工程量和模板量也隨之減少，人人 節(jié)約了土地資源和施工材料；碾壓混凝土在施工過程中可以允許洪水過水，無須 采取常態(tài)混凝土重力壩的縱縫通水平壓措施，即能避免因水流過壩造成冷擊應(yīng)力 裂縫。3水利水電施工筑壩技術(shù)工藝分析3.1 土石壩技術(shù)工藝土石壩施工技術(shù)的應(yīng)用加快了水利水電筑壩工程的施工進(jìn)度，提升了筑壩

6、工程的施工質(zhì)量和使用壽命。3.1.1開挖與運(yùn)輸土石料土石壩工程施工的前期，要進(jìn)行土石料的開挖與運(yùn)輸，這是確保上壩強(qiáng) 度的關(guān)鍵因素之一，應(yīng)該結(jié)合壩體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、填筑強(qiáng)度、料場特性及距離遠(yuǎn)近等 因素，制定切實(shí)可行的土石料開挖運(yùn)輸方案。首先，應(yīng)該限定土料開挖的范圍, 及吋處理開挖范圍內(nèi)的雜物；其次，要構(gòu)筑排水溝，確保土料的含水量符合工程 施工需要，當(dāng)含水量接近施工規(guī)劃中的下限要求吋，需采取全面的開挖技術(shù)來對 土料進(jìn)行開挖。在冬季施工吋，要采用立面開挖技術(shù)，確保土石壩壩體穩(wěn)定。再 次，要分層將其進(jìn)行冋填壓實(shí)，碾壓整個(gè)土質(zhì)壩基填筑，達(dá)到足夠的夯實(shí)程度。3.1.2加工與壓實(shí)土石料由于粘土顆粒小，表面積大，親

7、水性強(qiáng)，在施工前要對壩體所需的土石 料含水率進(jìn)行檢測，并合理控制其含水量。當(dāng)含水量較高吋，應(yīng)采用自然蒸發(fā)、 翻曬、摻料等處理方法，使土料含水量符合施工標(biāo)準(zhǔn)。土石壩施工質(zhì)量的關(guān)鍵是 土石料的壓實(shí)。土料壓實(shí)得越好，物理力學(xué)性能指標(biāo)就越高，壩體填筑質(zhì)量就越 有保證。土料壓實(shí)特性與土石料本身的性質(zhì)、顆粒級配、組成情況、含水量大小 以及壓實(shí)功能等有關(guān)。3.1.3選擇模板，優(yōu)化施工在土石壩施工中應(yīng)用不同的模板，會出現(xiàn)不同的效果和質(zhì)量，必須慎重 選擇壩體模型。我國水利水電工程施工中較常用的是全懸臂模板，其優(yōu)點(diǎn)在于施 工吋能分離壩體的上層板與下層板，加快施工的速度。優(yōu)化土石壩施工技術(shù)是提 升工程質(zhì)量的關(guān)鍵，因

8、此要仔細(xì)勘察施工中使用的石料與土料，確保貯存的石料 和土料量大于當(dāng)天所需用量的兩倍左右，確保天然水和土質(zhì)成分含量符合施工要 求。3.2碾壓混凝土壩技術(shù)工藝在輾壓混凝土筑壩技術(shù)中，由于配比中水泥的含量少，粉煤灰及碎石屑 含量增多，所以使用的是強(qiáng)力振動加碾壓的方法，通過薄層碾壓連續(xù)上升的方法 實(shí)現(xiàn)壩體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、堅(jiān)固耐用。隨著我國水利水電工程施工實(shí)踐的不斷發(fā)展， 碾壓混凝土的施工工藝也必將隨之而不斷提高并不斷發(fā)展。3.2.1攤鋪碾壓攤鋪碾壓是碾壓混凝土施工技術(shù)中最重要的環(huán)節(jié)，是指運(yùn)用專業(yè)的推土 機(jī)或平倉機(jī)，把調(diào)配好的混凝土平整的鋪在路面上實(shí)施碾壓作業(yè)。通常運(yùn)用疊壓 類卸載物料的方式和串聯(lián)式攤鋪的方

9、式來避免混凝土中骨料分開問題的產(chǎn)生。在 作業(yè)過程中，如果一旦發(fā)現(xiàn)骨料分開的問題，一定要立刻采用相應(yīng)的應(yīng)對措施， 避免給項(xiàng)目質(zhì)量埋下隱憂。3.2.2連續(xù)薄層碾壓上升作業(yè)由于碾壓混凝土中添加了適當(dāng)比例的粉煤灰和碎石屑，采用薄層碾壓的 方法可以逐步增大碾壓重力。此種技術(shù)能夠保證壩體的牢固水平、強(qiáng)度、防滲漏 性；較好的提高澆灌層高度，達(dá)成高效、高質(zhì)量作業(yè)。伴隨模板項(xiàng)目、控溫工藝、 混凝土入倉技術(shù)等保障技藝的持續(xù)發(fā)展與提升，運(yùn)用薄層接連碾壓作業(yè)，能夠大 幅減少費(fèi)用、縮短工期，提升項(xiàng)目質(zhì)量。3.2.3模板在碾壓混凝土作業(yè)中，一定要選取科學(xué)的模板來解決碾壓混凝土接連上 升的作業(yè)要求，通常使用的是帶有輪換起落

10、性能的全懸臂鋼模板型式。伴隨項(xiàng)目 作業(yè)要求的持續(xù)提升，很多項(xiàng)目在全懸臂鋼模板型式的前提上持續(xù)加以改良革新, 比如采取接連上升型臺階模板，讓溢流消能臺階一氣呵成。對于水利水電項(xiàng)目的 壩體造型繁雜、坡度變動多等問題，研發(fā)了收縫型雙向能夠調(diào)整的接連上升模板， 很大程度上縮短了壩體的建造工期。3.2.4革新成縫方法，提升作業(yè)效率革新成縫方法，運(yùn)用誘導(dǎo)板兩個(gè)一起鋪設(shè)的形式成縫，較人程度地提高 了作業(yè)速度，節(jié)約了工期，滿足大類型機(jī)器碾壓作業(yè)要求。但也存有挖槽的填埋 與牢固難度較大等問題。為了較好的解決此些不足，般考慮沙牌碾壓混凝土拱 壩的成縫方法，運(yùn)用帶有多次澆灌體系的重力型的混凝土預(yù)制件類型實(shí)施誘導(dǎo)成縫

11、。此種新的成縫類型架構(gòu)牢固，安全系數(shù)更高，操作更為簡便，適合人工裝設(shè)。3.2.5溫度控制與養(yǎng)護(hù)碾壓混凝土壩體通常沒有冷卻水管，因此溫控要求更為嚴(yán)格。由于松散 狀態(tài)的碾壓混凝土顆粒間充滿了流動的空氣，加快了與外界的熱交換，所以要盡 可能縮短運(yùn)輸路程，減少混凝土層面的暴露時(shí)間，加快速度及吋碾壓。在高溫季 節(jié)施工時(shí)，在滿足混凝土強(qiáng)度及其他性能的前提下，盡可能減少水泥用量，高摻 粉煤灰，以降低混凝土水化熱及絕熱升溫。施工后要加強(qiáng)混凝土表面養(yǎng)護(hù)，防止 外溫倒灌。在寒冷地區(qū)或寒冷季節(jié)施工時(shí)，除使用抗凍劑外，還可采取壩面搭帳 篷、覆蓋保溫物等方式防止混凝土表面溫度驟降。4結(jié)語隨著我國經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的發(fā)展進(jìn)步，水利水電工程的建設(shè)速度也 持續(xù)加快，水利水電施工