浅谈堤坝工程施工技术

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摘要：随着经济和科学的发展，水利工程建设得到大力改善，在建设过程中的好坏问题关系到一个城市的发展与人民财产安全。本文介绍土石坝、混凝土坝、混凝土面板堆石坝、碾压混凝土坝、堤防工程的防渗处理施工技术措施及土工合成材料的应用等，在水利工程施工中得到广泛应用。

关键词：堤防工程；施工技术；探讨

1 ．坝体填筑的施工技术

在坝体填筑的施工技术中，坝面流水作业较为关键，流水作用主要包括以下四个方面：

① 对坝面流水作业的方向和工作段大小进行划分时，必须与坝面面积相符，同时，也要与施工机械的正常作业要求相符。其宽度要大于碾压机械能错车与压实的最小宽度，通常情况下，宽度为 10m~20m；长度应该与碾压机械的作业要求相符合，通常情况下，长度为 40m~100m。

② 对坝体填筑工序的划分要根据主要的作业内容来进行，具体的填筑面积、施工强度、铺料方式和季节等因素决定坝体填筑工序的主要步骤。

③ 应该把填筑土料的作业时间控制好，最大限度的减少作业循环时间，从而能够使冬季夏季施工过程中的热量的流失得以避免。

④ 在流水作业之后，必须制定出流失作业程序的工序数目和流水作业的单位时间。卸料和平料等到流水作业完成后可进行。

2.预应力锚固技术

在水利工程中，预应力锚固技术是一项重要的工程措施，它是预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的总称，它为水利工程带来了很大的经济效益，适应面较广，既可以加固、补强原有的建筑物，而且还能够在新建工程中显示独特的功能。预应力锚固技术有一个独有的优点---传递拉应力，这项优势已经收到国内外业界各部门的重视。预应力锚固技术是在预应力混凝土基础上发展起来的。这项技术与 GSP 相结合更加有效的按照设计要求的方向、大小及锚固深度，对基岩或建筑物预先施加主动的预压应力，从而使得加固或改善其受力条件的目的能够实现。预应力锚固设计原则：

① 由于坝型不同，对稳定性的要求也就不同，那么稳定性分析的方法与稳定标准也有区别。采用与上部结构类型相适应的标准和规定，从而保证基础稳定与相应上部结构相适应。

② 坝基或坝体的正应力由于对坝基施加锚固荷载而增大。校核由锚固荷载引起的正应力增加幅度，从而使由于坝基或坝体正应力的增加引起的破坏得到防止。

③ 为了减少预应力锚杆的数量和锚固荷载，根据现场施工条件选择最优的锚固角度。

3 混凝土坝施工

3.1 混凝土筑坝技术，经过工程实践，在混凝土骨料、外加剂、施工机械配套设备等方面都有许多创新和发展。尤其是高拱坝，在坝体、坝肩、坝基的稳定温度应力，以及拱坝抗震安全及泄洪消能等方面，都取得了突破性进展。我国混凝土坝技术达到国际领先水平。

3.2 为满足大坝高强度浇筑混凝土的需要，在拌和、运输和仓面作业等方面，系统配置了大容量、高效率的机械装备。拌和系统，使用了大型塔机、缆式起重机、胎带机和塔带机，代表了我国混凝土制作已步入世界先进水平。采用的MD2200T30 塔机，工作幅度80m．提升高度86m．提升速度80m/min，起重量20t。实现了混凝土浇筑的高度机械化，保证了混凝土浇筑的质量。

3.3 大型工程混凝土温度控制，主要采用风冷骨料技术。某工程采用喷淋冷水浸泡法预冷骨料，具有效率高、预冷相对简单、效果稳定实用的优点。

3.4 减少混凝土裂缝，广泛采用补偿收缩混凝土。应用了低热微膨胀水泥混凝土筑坝技术，节省了投资，简化了温控，缩短了工期，获得了经济效果。有一些高拱坝的坝体混凝土． 采用了外掺氧化镁进行温度变形补偿的技术。如某地区成功地建成一座不设横缝的整体式拱坝．运行良好。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表面质量和美观程度。中型工程广泛采用组合钢模板；大型工程普通采用大型钢模板和悬臂钢模板。模板尺寸有2m×3m、3m×2.5m、3m×3m 多种规格。滑动模板在大坝溢流面、隧洞、竖井、混凝土井简中广泛采用。牵引方式有的为液压千斤顶提升，有的为液压提升平台上升，有的有轨拉摸。有的已发展为无轨拉摸。

4 碾压混凝土坝施工

4.1 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％-60kg/m3)的做法。由于水泥用量少，水化热温升减少，最大温升12～160c。某工程采用水泥用量40kg/m3，粉煤灰49kg/m3。混凝土强度完全满足设计R90l00 的要求。

4.2 采用低于5sVc 值混凝土。这有利于改善层面结合质量且不影响混凝土强度，使碾压混凝土的性能得到更好的发挥。

4.3 变态混凝土为我国所独创，其性态由硬性混凝土变成低坍落度(1～2cm)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。

4.4 造缝技术。在某工程采用振动式夯改装手提式振动刀板，将PVC 编织布条带压到碾压混凝土内。在拱坝的诱导缝需进行灌浆，某工程研制出一套可进行重复灌浆的预制混凝土组合块诱导缝造缝技． 并在拱坝中推广使用。

4.5 连续上升浇筑混凝土碾压混凝土坝是施工的关键技术。普定工程中采用了翻转模板，实行升程连续浇筑的方法，创造出连续40 多天不间歇施工，一次上升15m 的快速施工记录。

5 堤防工程

5.1 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30cm) 造墙设备引进或研制了出来，加快了施工进度，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。深搅法应用最为广泛。使用搅拌机将土层与水泥浆一起搅拌，固结成水泥土柱。凝固后抗压强度为0．5 ～1．0MPa （ 砂性土为1．0 ～3．0MPa)，渗透系数为n×l0-6cm/s。搅拌机已发展为三头、五头、六头多头机具，工效高，可保证墙体的完整性：置换法是利用机械开槽。填充防渗材料而形成防渗墙。开糟方法有液压抓斗(厚度29cm，墙深40m)开槽，以及射水法(厚度20～30cm，深度30m)、锯槽法(厚度， 20～40cm，深度一般在20m 以内)等。气举反循环法是近年来开发的一项新技术，成墙深度达37m，性能良好，工效高，有推广价值；挤压法是将刀具或模具振动挤压到土体中． 当起拔刀具或模具而形成空间的同时．注入浆液建造成墙。墙体厚度7．5～15cm，深度在18m 以内；高喷法是利用能量高度集中的射流冲切掺搅地层，使浆液与土层混合凝结。高喷法的双管和三管适用于防渗工程(定喷、摆喷厚度10～30cm，深度25～30m：旋喷直径70～150cm． 深20～25m)。

5.2 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、模袋混凝土及合金纲丝笼块石。铰链混凝土沉排工艺：采用钢制扣件将预制混凝土块连接成排。其特点是集柔性与整体性于一体． 能较好地适应河床变化，确保坡脚稳定，基本上不需维修。模袋凝土(砂)护岸是用高强度锦纶丝袋均匀贴在坡面上，用泵充灌流动混凝土或砂的一种新技术。它具有施工速度快、可在水下施工、整体性能好、抗风浪冲击能力强、适应复杂地形的优点．其结构具有良好的柔性和透水性；合金钢丝笼是用合金钢丝制成的网兜，内装块石沉放于河底。网兜大小由实施地段的水流条件和河床变形情况决定。它具有强度高、柔性好、耐腐蚀、整体性能好、抗冲能力强、适应河床变形等优点。

6 土工合成材料

土工合成材料具有反滤、排水、隔离、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。在大洪水防洪抢险中发挥了重要作用。在实施过程中取得了以下主要成果。

6.1 垂直铺膜。采用垂直铺膜防渗的工程有10 余项。用于堤防、大坝及透水地基。据观侧结果：可削减水头60％～90％。目前的最大铺膜深度达19m。

6.2 冰上沉排。利用冬季冰封的季节．铺设石笼．下铺设无纺土工织物。在春天天气转暖时，冰面开冻．石笼下沉到设计位置。该技术在东北寒冷地区应用十分成功。它省去了许多机械设备，避免了水下施工，保证了工程质量。

6.3 模袋混凝土。用于江河湖海堤岸防护．以代替砌石护坡。它的特点是：整体性好、适应性强、便于水下施工、不做围堰、施工机械化、速度快。

6.4 三维植草土工网。它不仅可保护边坡（主要是背水坡)免遭雨水冲刷，且能美化环境，具有良好的社会和环保效益。

7 结束语

随着我国大规模的水利工程建设． 水利工程施工的新技术、新工艺、新装备广泛应用，取得了长足发展，堤防工程防渗技术、土合成材料在水利工程中的推广应用提高了一个新的水平。

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