新技术新工艺在水利工程建设中的应用探讨

吴飞飞

(南昌市水利规划设计院，南昌 330009)



新技术新工艺在水利工程建设中的应用探讨

吴飞飞

(南昌市水利规划设计院，南昌 330009)

当前影响水利工程建设的不良因素有很多，为了保证水利工程建设质量、加快行业发展，必须积极探索新技术新工艺在水利工程项目施工过程中的广泛应用，优化和完善水利工程建设的各个环节，提高水利工程施工技术，才能切实提高水利工程质量，使其经济效益与社会效益得以发挥。

水利工程；新技术；新工艺；应用

1 水利工程建设中新技术新工艺应用概述

为了保证水利工程建设质量、加快行业发展，必须积极探索新技术新工艺在水利工程项目施工过程中的广泛应用，包括防水毯施工工艺、生物砌块施工技术、长距离输水工艺、板式倒流技术、绿化(透水)混凝土、人工湿地技术等工艺技术在水利工程建设中日益得到广泛应用，有利于节约资源、节省工程成本，坚持“水利工程建设与生态环境保护相结合”的施工理念，缩短施工工期、提高经济效益。

2 水利工程建设中新技术新工艺的应用

2.1 堆石混凝土技术

堆石混凝土充分利用自密实混凝土(SCC)[1]所具有的高流动性、抗分离性等优势，将自密实混凝土随机填充在粒径较大的块石内而形成混凝土堆石体的一种技术，由于自密实混凝土具有抗离析、高流动及强填充黏结等特性，故其在自重作用下会完全填满堆石体空隙并与之成为一体，稳定性较好，大大减少水泥用量和投入成本，且自密实混凝土浇筑方式施工工艺简单、便于施工。

2.2 绿化混凝土技术

绿化混凝土技术通过将绿色植物种植在混凝土空隙中的方法将绿色植物与混凝土切块结合起来的一种健康环保的新型防护技术，该工艺在实施过程中包括2个步骤：①先将混凝土进行预制砌块处理，并在其上制作大量不规则孔径，由于混凝土主要由废渣及碎石构成，为了提升其耐久性与坚固性，必须将一些高分子材料掺入孔径中，并使之与预制砌块充分混合；②将植物生长所需的肥料与土壤填充在混凝土砌块的孔径中，并加入适当保水剂，待植物生长后便可形成既美观又环保的保水体。绿化混凝土技术可以实现生态功能与防护功能、草皮护坡与混凝土硬质护坡技术的有机结合，作为一种可持续发展的新技术新工艺还能大大节省工程成本，其生长基的抗压强度随着水泥量的增加而增大，如图1。

图1 绿化混凝土的灰骨比-抗压强度关系图

2.3 防水毯施工技术

防水毯方式施工技术也就是膨润土防水毯在水利工程建设中的具体应用，膨润土防水毯技术将钠基膨润土填充在一面是无纺土工布而另一面是有纺土工布的两层土工织物之间，并采用针刺法连接并固定膨润土颗粒而形成抗剪性能与防水性能较好的防水毯[2]。

膨润土的矿物学名为蒙脱石，采用天然钠基膨润土为原料制成的防水材料性能稳定、结水能力强、与水接触48h后即完成水化反映，随即膨胀4-5倍，并形成体积更大的胶体隔膜，可以有效防止水分渗入，同时其具有自我修补功效，可以较为持久地发挥防水性能。膨润土防水毯由新型复合防水材料制成，而且当前尚无国家标准，该技术在应用过程中可以参照美国与韩国相关技术标准，见表1。

表1 膨润土防水毯的主要性能指标

2.4 振冲技术

振冲技术是在高压水流的作用下同时通过设备振动促使松沙地基更加密实，或是在软弱黏性地基中开挖并将碎石等填充物注入其中形成桩型柱体，并使桩型柱体与黏性土紧密结合形成压缩型复合地基，从而完成软土地基加固的一种技术。

必须通过对水、电、料三者进行控制以加强振冲技术施工质量的控制，①振冲技术运用过程中水是关键因素，既保证水量的充足，防止塌孔并保证制桩顺利进行，又要按照土质及施工强度要求确定恰当的水压，成孔过程中，水量和水压越大越好，而当接近或达到设计加固深度时，必须缓慢降低水量和水压。②按照现场制桩试验的要求确定并控制密实电流，只有振冲器在某一固定深度留振时间内电流稳定在某一数值上，这一电流才能作为密实电流。③加料过程必须缓和，切忌加料过猛，在桩基处所需的填料比其余部分要多，桩基处填料量占全部填料量的1/2-3/4左右。总之，振冲技术在水利工程建设中的成功运用必须控制好填料量、密实电流和留振时间三个变量，根据施工经验，粉性地基制桩过程中，密实电流容易保证，但留振时间和填料量较难控制；而在软弱土地基中，留振时间和填料量容易控制而密实电流控制难度大。

表2 水利工程建设中振冲技术参数设置

2.5 预应力钢筒混凝土管(PCCP)

预应力钢筒混凝土管(PCCP)这种新型管材内壁光滑、阻力小、糙率低、接头具有较好的密封性和抗腐蚀性能、寿命长且造价低，当前这种新型复合管材工艺技术已经在我国水利工程建设过程中普遍采用。预应力钢筒混凝土管(PCCP)利用各种压力与荷载进行管材设计，方法先进，且充分考虑到管壁所面临的各种(非)弹性变形，将混凝土对PCCP管所施加的抗拉与抗压应力限值在合理范围内[3]。预应力钢筒混凝土管(PCCP)使用钢筒材料，有效避免了普通管材工艺所普遍面临的渗水与腐蚀问题，抗压强度完全符合标准要求，因而比其他管材能承受更大的外力荷载。预应力钢筒混凝土管(PCCP)内壁光滑，表明发生瘤节与结垢的情况几乎不会出现，这保证了管道较高的通水能力，经试验预应力钢筒混凝土管糙率n=0.0107，远远小于普通管材糙率值。PCCP管完全采用钢制承插口式接口，接口孔隙率非常小，且在接口处还配有胶圈、凹槽等设置，这样在接口承接时密封效果和固定效果非常好。除了上述优点外，该工艺技术还具有较好的抗腐蚀抗压性能、造价低、运行安全、使用寿命长且能产生较高的社会经济效益。

预应力钢筒混凝土管材已经列入《我国水利工程建设技术规划》(2010)，规划认为该管材作为钢管和预应力钢筋混凝土管强强联合、优势互补而形成的新型管材工艺技术，在水利工程建设中发展潜力巨大，能为水利工程带来明显的社会效益与经济效益。

3 结 论

综上所述，新技术新工艺在水利工程建设中的引进，既提高了工程质量，节约资源，降低成本，缩短工期，又大大提高了经济效益。这些新工艺新技术不仅在水利工程建设中成功应用，而且在其他工程，如膨润土防水毯防水施工技术在市政、道路、环保、民用建筑防水施工等领域应用广泛，作为水利工程设计者，必须不断探索新技术新工艺的合理设计与有效应用。

[1]罗安静，李效强.关于新技术新工艺在水利工程中的应用分析[J].中国水运：下半月，2013(11)：274-275.

[2]张健，潘杰.浅谈新技术、新材料、新工艺在水利工程建设中的作用[J].水利天地，2015(03)：45-46.

[3]彭文革.水利施工新技术的应用分析[J].江西建材，2013(01)：112-113.

1007-7596(2017)03-0145-03

2017-02-20

吴飞飞(1961-)，男，江西南昌人，工程师。

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