水利工程施工技术新进展.docx

    水利工程施工技术新进展    关键词水利工程施工技术进展近几年，我国水利工程施工的新技术、新工艺、新装备取得了瞩目的成就主要体现在：建成了一大批大型水利工程；多项施工关键技术取得突破；大容量、高效率配套施工机械装备，使我国的大型工程施工速度和规模有了一个飞跃发展，跻身国际先进行列，98大水之后，堤防工程的防渗技术，机械化施工的新技术含量有突破性进展；土工合成材料在水利工程中的推广应用提高到一个新的水平；系统工程的施工组织设计上了一个新台阶；水利工程建设管理中，全面推进了项目法人责任制、招标投标制和建设监理制一、土石坝施工1、土质心墙堆石坝（1）防渗土料选取通过大量研究，劣质土料也能用于实际工程如红黏土、湿陷性黄土、膨胀土，各种含砾土、黏质砾石土，风化料，洪积的碎石土等，只要有正确的土料设计，合适的机械施工设备，科学的压实参数，均可以作为防渗土料2）基础的防渗技术在深厚砂砾石层的基础筑坝，建造防渗墙技术非常重要，近几年来，造墙技术采用冲击及反循环钻机钻主孔，抓斗挖掘副孔成墙；200T液压拔管机起拔接头套管，用孔内聚能爆破大孤石钻进等，完善了施工工艺，保证了成墙的施工质量3）大型施工设备近期我国建成高土石坝，施工设备已达到很高水平。

许多工程使用大型的施工设备进行施工，标志着土石施工设备达到世界级水平2、混凝土面板堆石坝全国已建和在建的混凝土面板堆石坝，坝高大于100m的有25座结合甘肃省九甸峡水利枢纽工程，从而了解到混凝土面板堆石坝采用的施工方案及技术已相当成熟，九甸峡拦河大坝坝高176m，坝底宽不足200m，坝顶宽不足300m，属于典型高坝，其面板分一、二期面板，面板采用无轨滑模分块浇筑通过一年的挡水期，面板无裂痕，挡水效果极佳其主要技术为：①利用堆石体临时挡水或过水度汛，从而简化导流和度汛②采用混凝土防渗墙处理砂砾石基础，将混凝土面板的趾板连接防渗墙，组成完整的防渗体系③对传统的周边缝三道止水作了改进底部铜片止水仍为基本的止水构件，中间塑料止水带因承受水压力不超过10Mpa，对高坝不适应，倾向于省去，表面止水研究了塑性填料，取得了良好效果④不同面积施工改进设计一套重量轻，配套简单、效率高，浇筑灵活、转移和操作方便的无轨滑模系统它比有轨滑模效率提高3倍，已在国内普遍推广⑤施工期垫层上游坡面保护，人工低标号碾压浆技术使用较普遍施工简单，不需要专门设备，质量稳定，速度快，造价低⑥采用重型振动碾薄层碾压，可以建成高密度和较小变形的堆石体，现已选用20～25T的自行式或牵引式振动碾的机械设备，铺层厚度控制在80㎝～150㎝之间，碾压7～8遍即可。

二、混凝土坝施工混凝土筑坝技术，经过南阳渠工程实践，在混凝土骨料、外加剂、施工机械配套设备等方面有许多创新和发展尤其是高拱坝体型、坝肩、坝基的稳定温度应力，300m级拱坝抗震安全及泄洪消能等研究都取得了突破目前混凝土坝采用的主要技术是：1、混凝土骨料人工生产系统进入国际水平采用人工骨料生产工艺流程，可以调整骨料粒径和级配生产系统配制了先进的破碎轧制设备2、为满足大坝高强度浇筑混凝土的需要从拌和、运输和仓面作业等系统配置大容量、高效率的机械设备使用大型塔机、缆式起重机，胎带机和塔带机，代表了我国混凝土运输的先进水平3、大型工程混凝土温度控制，主要采用风冷骨料技术，效果稳，实用4、减少混凝土裂缝，广泛采用补偿收缩混凝土应用低热膨胀混凝土筑坝技术，可节省投资，简化温控，缩短工期有一些高拱坝的坝体混凝土，采用外掺氧化镁进行温度变形补偿5、模板费用一般占混凝土总造价的15%～30%，且直接影响施工速度及混凝土质量和美观中型工程广泛采用组合钢模板，而大型工程普遍采用大型钢模板的悬臂钢模板模板尺寸有2×3m、3×2.5m、3×3m多种规格滑动模板在大坝溢流面、隧洞、竖井、混凝土井中广泛应用牵引动力有的为液压千斤顶提升，有的为液压提升平台上升，有的有轨拉模，有的已发展为无轨拉模。

三、碾压混凝土坝目前建设的碾压混凝土坝，采用高掺粉煤灰（60%～65%）和低水泥用量（50～60㎏/m3）由于水泥用量少，水化热温升减少，最大温升12℃～16℃，混凝土强度能完全满足设计的要求采用低于5sVc值混凝土，有力于改善层面结合且不影响混凝土强度，使碾压混凝土的工作性能得到更好的发挥变态混凝土是我国独创，其性态由硬性混凝土变成低坍落度（1～2㎝）常态混凝土通过掺入适量的水泥胶浆，经强力插入式振捣器振捣密实而形成，其层面的结合质量和常态混凝土没有区别，所以在坝的上游面，孔洞结构周边，岩石边坡接合等部位可以采用同一种混凝土，这就使施工作业十分方便，消除了两种混凝土结合不好的现象造缝技术在某些工程上已采用振动式夯改装成手提式振动刀板，将PVC编制布条带到碾压混凝土内，而后在拱坝的诱导缝进行灌浆处理即可连续上升浇筑混凝土碾压混凝土坝是施工的关键技术三峡大坝工程中采用翻转模板，实行升程连续浇筑，创造出连续40天不间歇施工，一次上升15m的快速施工方法四、土石方明挖、高边坡开挖我国近期大型水利工程建设中，土石方开挖量和开挖强度达到世界顶级水平工程明挖的特点是工程量大，工期紧，开挖深度形成高陡边坡，工程地质条件复杂、多变及与其他工序交叉作业，施工中需不断调整工序。

由于工程量巨大，施工强度高，必须选择性能稳定，质量好配套的先进施工机械设备九甸峡右岸边坡开挖时采用高风钻机造孔，进行预裂爆破，一次性开挖边坡深度达到30m，大大提高了施工进度，同时保护了边坡岩石的完整性，效果尤为显著五、大型地下工程及长隧洞开挖1995年以来，我国地下工程建设有了非常迅速的进展，一批特大的地下洞工程相继建成岩壁吊车梁技术已广泛应用于地下厂房，它可以取消吊车柱减少厂房开挖跨度1～2m，减少施工强度，节省投资它是通过砂浆锚杆或预应力锚杆使混凝土梁支撑在岩壁上九五”期间，水工隧洞的开挖长度大于1km的约50条，总长度300km，最长的一条隧洞为43.5km利用TBM挖掘机开挖长隧洞是我国目前主要的施工方法它可以提高掘进速度，减少围岩扰动，有效利用围岩的承载能力六、堤防工程在夺取1998年抗洪斗争全面胜利后，运用先进技术掀起堤防加固为重点的防洪工程建设，共加固堤防约3万km，完成堤防达标的约1.65万km垂直防渗墙是防渗处理最有效的措施为了适应堤防建设的需要，各种薄防渗墙（小于30㎝）造墙设备引进和研制出来，推动了工程的施工进度，提高了工程质量施工方法大体可分为深搅法、置换法、挤压法和高喷法。

护岸工程广泛应用了新技术，主要有铰链式混凝土沉排护岸，模袋混凝土及合金钢筋笼块石七、地基处理伴随着工程复杂地基的建设，地基处理取得新的成绩，如引进CIN灌浆，墙体接头等居于先进行列防渗帷幕灌浆提出一种新的“灌浆强度值”（GIN）方法由于裂隙岩体灌浆时控制GIN为一常数，则大裂缝注入量大而压力小，细裂隙注入量小而压力大，自动地适应了岩体地质条件的不规则性，使帷幕体总的注入浆量合理分布，效益与投资比率达到最大，取得了较好的效果八、土工合成材料土工合成材料，具有反滤、排水、隔离、防渗、防护、加筋等多种功能它具有重量轻、施工简易、运输方便、价格低廉、料源丰富等优点在98大水防洪抢险中发挥重要作用九、系统工程在施工组织设计中的应用系统工程在水利工程施工组织管理中进一步拓宽了应用领域，居于全国前列，取得了一系列突破性成果，使其更适应水利工程建设的需要，前景更为广阔，主要表现在以下几个方面：1、应用于工程施工进度计划一是有《工程网络计划技术规程》可遵循，二是由软件系统作技术支撑组织开发的《水利水电工程施工网络计划软件包》，操作灵活，使用方便，并扩展为进度费用综合信息管理系统，达到了先进水平《施工总进度网络计划CAD系统》，已得到应用，效果良好。

2、应用于工程施工组织设计总平面布置为解决最优总平面布置问题，应用系统工程中数学规划、图论、专家系统等方法，并结合CAD技术，取得了一系列施工应用研究成果如引洮工程砂石料场优选研究中，用系统方法建立了混合整数规划模型，并用分枝限界法求解，为合理选择料场，降低砂石骨料成本提供了科学方法3、应用于主体工程施工对各坝型施工过程中进行仿真模拟，编制了相应的施工计算机模拟软件，并先后在多项工程中得到验证，根据工程所处地区的气温和施工条件，用系统分析方法，建立以坝块混凝土的温控费用为目标函数，以设计规范、自然条件、水化热、浇筑能力、坝块尺寸、冷却措施的效应等因素作为约束条件的非线性规划数学模型，可用于单块实体混凝土浇筑块温度控制措施设计其后，又建立了一种对整个坝体、整个施工期温控措施进行优化的混合型非线型规划数学模型，使所采用的温控措施组合方案的总费用最低  -全文完-。