水利水电施工中筑坝工程关键技术分析

张泽众

摘要：筑坝工程施工对于我国水利水电工程事业来说，是关键一环和重中之重，其施工质量也直接影响着水利水电工程的使用年限，直接威胁着工程下游人民的生命和财产安全，因此，及时发现筑坝工程施工作业中的问题和寻找解决方法，显得尤为重要。下面本文就水利水电施工中筑坝工程关键技术进行简要分析。

关键词：水利水电施工;筑坝工程;关键技术

1 水利水电施工中土石坝技术优势

1.1 施工成本较低

此技术在筑坝工程应用中，不仅原料易采集，同时能够使建设成本有效降低。此技术应用时主要采用土料、石料作为原材料，与其他原料相比价格更低、经济性更高。另外由于石料资源分布较广，能够使运输费用大幅度节约，还能使施工工期得到有效保障。

1.2 施工周期缩短

在进行筑坝施工过程中，如施工质量无法达到筑坝标准和相关技术要求，一旦返工，会导致施工工期延长，并增加不必要的物力、人力和财力资源的消耗。此技术因其技术较为成熟、作业便捷等优势，在筑坝工程建设中加以应用时，与其他筑坝技术相较而言技术性和效率更高，能够使技术风险、返工风险等大幅度降低，从而使施工工期有效缩短。

1.3 施工效率提高

目前在水利水电施工中加强了先进技术手段的运用，在此技术中对 BIM 技术和信息技术加强引入，能够在施工前对施工现场进行有效勘察，并对施工方案进行模拟，从而提前对施工中潜在的安全隐患进行预测和把控，并对有针对性的施工方案进行科学制定。通过此技术的有效运用，能够使施工人员对施工情况有更为详细的了解，提高把控力度，从而使施工建设质量与水平有效提高。

2 筑坝混凝土工程裂缝问题分析

①在进行混凝土的浇筑作业时，出现水化反应，尤其是大体积混凝土，发生水化时会出现大量的水化热，从而导致混凝土内部和表面出现较大温差，导致混凝土发生畸变而出现裂缝; ②混凝土浇筑后硬化过程会发生体积变化，体积收缩便导致组件变形而裂缝; ③混凝土遇水后，会进行一系列化学反应，碱性物质与氧化硅进行反应，并吸收水分导致体积增大，从而导致裂缝; ④混凝土会发生蒸发，导致内部水热化，使得混凝土塑性收缩而产生裂缝; ⑤混凝土大坝浇筑后，由于各个部位结构不均匀而产生局部塌陷，导致拉扯裂缝; ⑥由于混凝土密实性欠佳，空气中的氧气会进入混凝土中与钢筋发生反应，钢筋锈蚀而导致体积增大，对混凝土进行挤压，从而出现裂缝。以上 6 点是混凝土施工质量问题中发生裂缝的主要原因。同时，混凝土产生裂缝最主要的问题，其实还是水化热问题。在浇筑水利水电大坝 混凝土时，水泥会进行水化反应，从而出现水化热，并随温度的持续下降，热量从混凝土内部持续向外散发，导致混凝土内外出现温度悬殊过大，这种温差又促使混凝土体积不断增加，而混凝土本身并不是可以拉伸的材料，因此，这种体积变化就导致混凝土出现裂缝。

3 水利水电施工中筑坝工程的关键技术

3.1 坝基与岸坡处理

进行坝基和岸坡清理时，可采用人工方式，对构（筑） 物上的草皮、树木、乱石等杂物进行清理; 采用机械与人工相结合的方式，对水井、泉眼、洞穴或地道等位置进行处理。在完成清理后，需要采用分层回填及压实作业，通过对坝基展开碾压和填筑施工，使坝基夯实效果及施工质量有效提高。

3.2 石料场合理规划布置

如在冬季进行施工，应采用立面开挖技术; 如土料天然含水量与施工规划下限相接近，应采取全面开挖技术。另外需要对石料场从整体层面出发进行合理规划布置，从而为筑坝施工的顺利开展奠定良好的基础，为石料施工提供有力的后勤支撑。土石坝建设过程中因所采用的石料体积通常较大，极容易引发安全事故，因此，在土石坝施工前对石料场进行规划布置至关重要[2]。首先，施工人员需要对现场进行勘察，根据相关设计要求对石料布置和使用进行合理规划，使土石坝的建设满足要求。施工人员还应对料场的空间、时间等方面加强规划，使料场能够更符合实际填筑要求，在筑坝工程关键技术运用中，使石料运输路程最大程度减少，运输机械功率消耗降低，从而使安全隱患有效减少。应遵循高料高用、低料低用的原则进行用料，并对建筑物与机械设备之间的距离加强把控，从而使筑坝工程顺利开展得以有效保障。

3.3 土石料加工与压实

在筑坝施工中，由于黏土具有亲水性强、颗粒小、表面积大等特点，因此，施工工程性能和质量极容易受到黏土含水量的影响，因此，在施工前，需要检测土石料的含水量，一旦发现其含水量较高，可采用翻晒、蒸发等方法进行处理，对土石料中的含水量进行合理控制。另外工程施工质量受到土石料压实情况的直接影响，而对土石料压实度造成影响的因素不仅包括了土石料本身的性质，而且包括其含水量和组成成分等，通常土石料分为非黏性土和黏性土两种，前者粘结力小、摩擦力大、压缩性中、渗透性强等，所以容易进行压实; 后者性能与前者刚好相反，排水难度大，较难压实。

3.4 填筑施工

在进行坝面施工过程中，其中包括了洒水、摊铺、压实等各个施工环节。通常土石坝坝面施工环境较为狭窄，施工环节及施工流程较多，所需要采用大量的机械设备，所以需要在施工前对坝面施工加强组织和管理。首先需要根据坝面作业基本要求，对其有效划分，确保每个工作段、工作面尺寸的合理性，能够有效满足压实机械施工作业。另外在坝面施工过程中，需要严格按照相关的施工顺序开展作业，避免过压、漏压等现象出现，完成压实作业后再进行新料填筑。

3.5 原材料配比确定

在筑坝工程中，混凝土作为主要施工材料，其材料质量直接影响着整个工程的施工质量。所以在进行筑坝工程施工时，需要对混凝土原材料配比加强重视，确保筑坝工程能够顺利开展和实施[3]。一旦原材料配比不合理，无法达到施工标准和要求，则会影响混凝土质量，进而使碾压质量下降。原材料配比之间的差异性主要通过混凝土含砂量、混凝土碾压稠度范围、水泥灰浆量、骨料最大粒径等予以体现。碾压质量也受到原材料的含水量的影响，其中土石料的表面积大小，含水量、黏土颗粒大小以及亲水性能等都会对土石坝工程施工中的土石料性能造成较大影响。所以在进行土石料加工时，需要严格按照相关施工操作规范，对混合料含水率加强控制，同时根据施工实际情况，对原材料配比进行科学确定，并合理利用配比技术，使筑坝工程整体质量得到有效提升。

3.6 摊铺碾压技术

此技术运用是在筑坝工程施工中至关重要的环节，能够有效保障坝体的稳定性和安全性。在实际施工过程中，施工人员利用平仓机或推土机进行混凝土摊铺作业，并采用串联摊铺的方式进行卸料作业，有效避免摊铺过程中骨料分离现象的产生。一旦在此技术运用过程中出现骨料分离状况，施工人员应立即采取相应措施进行及时处理，确保施工质量达到相关要求。另外在摊铺碾压过程中，还需要根据实际施工情况，对施工技术进行合理运用，在工程施工质量有效保障的情况下，可使建筑层实际高度适当增加，使坝体稳定性得以保障的同时，进一步使筑坝工程施工质量有效提升。

3.7 重复灌浆施工

在混凝土碾压施工过程中，此施工技术也是施工质量有效保障的关键性技术之一。通常采用的单回路灌浆模式，具有成本低、工艺操作性强、施工方法简便等优点，在水利水电施工中筑坝工程中得到廣泛应用。通过此施工技术的运用，能够使坝体的整体稳定性和坚固程度有效提高，坝体整体强度增强，能够有效防止坝体出现裂纹等问题产生。

3.8 仿真技术

仿真技术是筑坝工程施工过程中重要核心技术之一。在筑坝工程中通过此技术的运用，能够使筑坝工程施工整体效率有效提高。此技术在筑坝工程应用时，能够对真实环境进行模拟，相关技术人员可借助接近真实环境的模型对更有效的筑坝工程施工技术进行摸索，并为其他关键性技术的合理应用提供有力支持。相关施工人员通过此技术的运用，还可以对施工过程中的其他施工关键环节及关键技术加强了解，能够预先发现施工中可能存在的质量安全问题，并对有效解决对策进行科学制定，从而起到有效预防的作用，使风险得以有效规避，从而进一步提高工程施工质量的同时，使施工效率及整体施工水平得以有效保障。

3.9 养护技术

养护技术也是筑坝工程中至关重要的技术之一。在筑坝施工中相关人员需要对坝体养护工作加强重视，使坝体使用稳固性和安全性得以保障，并使坝体使用寿命有效延长。另外由于施工过程中坝体会受到诸多因素的影响，如坝体平整度、天气条件、坡度等，容易导致坝体层间的接触面较为脆弱，对坝体质量造成影响，因此，在施工过程中需要对坝体加强养护，使坝体工程的合理性和可靠性提高。

结束语

综上所述，随着科学技术的快速发展，近年来我国水利水电工程建设水平也在不断提高，作为工程建设的关键部分，筑坝工程的关键技术运用受到广泛关注和重视，在具体施工过程中，需要对筑坝工程关键技术加强研究，并在具体施工中加以运用，通过不断的实践和深入研究，不断提高筑坝工程技术水平，使我国水利水电工程总体质量发展得到有效推进，有效保障经济建设的可持续稳定发展。

参考文献：

[1] 厍海鹏.碾压混凝土的研究现状与发展趋势[J].山西建筑，2020，10（02）：133-135.

[2] 姚宝永，田政.丰满水电站重建工程坝基开挖爆破振动控制技术[J]水利水电技术，2020（02）：155-156.

[3] 赖建文，罗安.丰满水电站重建工程大坝碾压混凝土施工仓面质量管理[J].低碳世界，2019（05）：199-200.