水利水电工程施工技术优化分析
余征宇
中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410004
一、引言
水利水电工程具有防洪、灌溉、发电、供水等综合效益,在国家经济社会发展中占据举足轻重的地位。近年来,随着我国对基础设施建设投入的不断加大,水利水电工程建设规模持续扩大,对施工技术的要求也日益提高。先进的施工技术不仅能提高工程质量、缩短工期、降低成本,还能增强工程的安全性与稳定性,提升水资源综合利用效率。然而,当前水利水电工程施工技术仍存在一些问题,制约着工程建设的质量与效益。因此,深入研究水利水电工程施工技术优化策略具有重要的现实意义。
二、水利水电工程施工技术现状
2.1 施工导流与围堰技术
施工导流是水利水电工程施工中的重要环节,其目的是在施工期间将河道水流引向预定通道,为工程施工创造干地条件。围堰则是为保护施工区域而临时修筑的挡水建筑物。目前,施工导流方法主要有分段围堰法、全段围堰法等。在实际应用中,施工单位会根据工程规模、地形地质条件、水文气象特点等因素选择合适的导流方案。例如,三峡水利枢纽工程采用分期导流方式,通过修建上下游横向围堰和纵向围堰,将长江水流逐步导向不同的施工区域,确保了工程施工的顺利进行。
2.2 地基处理技术
水利水电工程地基处理的主 定性和抗渗性。常见的地基处理技术包括换填垫层法、强夯法、桩基础法 ,通过将软弱土层挖除,换填强度较高、压缩性较低的材料 用重锤从高处自由落下产生的冲击能,对地基进行强力夯 于软弱地基或对地基承载能力要求较高的工程,通过在地基中 层。灌浆法是通过钻孔将浆液注入地基孔隙或裂缝中,以填充、胶结地基 提高地基的整体性和抗渗性
2.3 混凝土施工技术
混凝土施工技术在水利水电工程中应用广泛,大坝、水闸、隧洞等建筑物多采用混凝土结构。混凝土施工包括原材料选择、配合比设计、混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣和养护等环节。在原材料选择方面,水泥、骨料、外加剂等的质量直接影响混凝土性能。配合比设计需根据工程设计要求和施工条件,确定各种原材料的最佳比例,以保证混凝土的强度、耐久性和工作性能。混凝土搅拌应确保各种原材料充分混合均匀,运输过程中要防止混凝土离析。浇筑时需合理安排浇筑顺序和方法,保证混凝土浇筑的连续性和密实性。振捣采用插入式振捣器、平板振捣器等设备,使混凝土内部气泡排出,提高混凝土密实度。养护则是通过保持混凝土表面湿润,控制温度变化,促进混凝土强度增长和耐久性提高。
2.4 预应力锚固技术
预应力锚固技术是在建筑物或地基中预先施加应力,以改善其受力状态,提高结构的稳定性和承载能力。该技术具有适应性强、施工简便、效果显著等优点,在水利水电工程中得到广泛应用。例如,在大坝加固工程中,通过在坝体中设置预应力锚索,可增加坝体的抗滑稳定性;在隧洞衬砌中,采用预应力锚杆可提高衬砌结构的承载能力。预应力锚固技术主要包括造孔、编束、穿束、张拉、锚固等工序,每个工序的施工质量都对最终锚固效果产生影响。
三、水利水电工程施工技术存在的问题
3.1 施工技术水平参差不齐
部分水利水电工程施工单位技术力量薄弱,缺乏先进的施工设备和专业技术人才,导致施工技术水平较低。在一些小型水利水电工程中,仍采用传统的施工方法和工艺,施工效率低下,工程质量难以保证。同时,不同地区、不同项目之间施工技术水平差异较大,发达地区和大型项目施工技术相对先进,而一些偏远地区和小型项目施工技术则相对落后。
3.2 施工技术创新不足
随着科技的不断进步,水利水电工程施工技术也应与时俱进。然而,目前部分施工单位对新技术、新工艺、新材料的研发和应用重视不够,缺乏技术创新的动力和投入。一些先进的施工技术,如数字化施工技术、绿色施工技术等,在水利水电工程中的应用还不够广泛。此外,施工单位与科研机构、高校之间的合作不够紧密,产学研结合机制不完善,限制了施工技术的创新发展。
3.3 施工技术管理不到位
施工技术管理是确保施工技术有效应用的重要保障。但在实际工程中,部分施工单位存在技术管理制度不健全、技术交底不详细、施工过程质量控制不 等问题。技术管理制度不完善,导致施工技术管理工作缺乏规范性和指导性;技术交底不详细,使施工人员对施工技术要求和操作规范理解不透彻,容易出现施工错误;施工过程质量控制不严,无法及时发现和纠正施工技术问题,影响工程质量。
3.4 施工技术应用与环境适应性差
水利水电工程施工环境复杂,不同地区的地形、地质、水文、气象等条件差异较大。部分施工单位在选择施工技术时,未能充分考虑工程所在地的环境特点,导致施工技术应用效果不佳。例如,在地质条件复杂的地区采用不适合的地基处理技术,可能会引发地基沉降、滑坡等工程事故;在严寒地区采用普通混凝土施工技术,可能会因混凝土受冻而影响工程质量。
四、水利水电工程施工技术优化策略
4.1 加强施工技术培训与人才培养
施工单位应重视施工技术培训工作,定期组织施工人员参加技术培训,学习先进的施工技术和工艺,提高施工人员的技术水平和操作技能。同时,加强与高校、科研机构的合作,引进专业技术人才,充实施工技术队伍。建立健全人才激励机制,鼓励技术人员开展技术创新和技术改进活动,对在技术工作中表现突出的人员给予表彰和奖励。
4.2 加大施工技术创新投入
施工单位应加大对施工技术创新的资金投入,设立技术研发专项基金,支持新技术、新工艺、新材料的研发和应用。加强与科研机构、高校的产学研合作,共同开展技术研发项目,促进科技成果转化。积极参与行业技术交流活动,了解国内外水利水电工程施工技术发展动态,学习借鉴先进经验,推动本单位施工技术创新发展。
4.3 完善施工技术管理体系
建立健全施工技术管理制度,明确技术管理职责和工作流程,确保施工技术管理工作有章可循。加强施工技术交底工作,在工程施工前,技术人员应向施工人员详细讲解施工技术要求、操作规范和质量标准,使施工人员熟悉施工技术要点。加强施工过程质量控制,建立质量检查制度,定期对施工过程进行质量检查,及时发现和纠正施工技术问题,确保工程质量符合设计要求。
4.4 提高施工技术与环境的适应性
在工程施工前,施工单位应充分开展现场勘查工作,详细了解工程所在地的地形、地质、水文、气象等条件,结合工程特点和要求,选择适合的施工技术。对于复杂的施工环境,可组织专家进行论证,制定专项施工技术方案。在施工过程中,根据实际情况及时调整施工技术,确保施工技术与环境条件相适应,提高工程施工的安全性和可靠性。
五、水利水电工程施工技术优化后的应用效果
5.1 提高工程质量
通过优化施工技术,采用先进的施 和质量控制措施 可有效提高水利水电工程的施工质量。例如,在混凝土施工中,采用精确的配合比设 先进的搅拌、振捣 养护技术 可提高混凝土的强度和耐久性,减少混凝土裂缝等质量缺陷。在地基处理中 ,选择合适的地基处理技术并 格控制施工质量,可提高地基的承载能力和稳定性,确保工程基础牢固。
5.2 缩短施工工期
优化施工技术可提高施工效率,缩短施工工期。例如,采用先进的施工设备和机械化施工工艺,可加快施工进度;合理安排施工顺序和施工流程,采用平行作业、流水作业等施工组织方式,可充分利用时间和空间,提高施工效率。施工工期的缩短不仅能降低工程建设成本,还能使工程早日投入使用,发挥经济效益和社会效益。
5.3 降低工程成本
施工技术的优化可通过多种途径降低工程成本。一方面,提高施工质量和施工效率,减少因质量问题和工期延误导致的额外费用;另一方面,合理选择施工技术和施工材料,优化施工方案,可降低材料消耗和施工能耗,节约工程建设成本。例如,在混凝土施工中,采用碾压混凝土技术可减少水泥用量,降低混凝土成本;在施工导流中,合理设计导流方案,可减少导流建筑物的工程量,降低导流成本。
5.4 增强工程安全性与稳定性
优化后的施工技术能更好地满足水利水电工程对安全性和稳定性的要求。例如,在大坝施工中,采用先进的坝体填筑技术和防渗技术,可提高大坝的抗滑稳定性和防渗性能;在隧洞施工中,采用合理的支护技术和施工方法,可确保隧洞施工安全,提高隧洞结构的稳定性。工程安全性与稳定性的增强,可有效降低工程运行风险,保障人民生命财产安全。
六、水利水电工程施工技术的发展趋势
6.1 数字化施工技术的应用
随着信息技术的飞速发展,数字化施工技术在水利水电工程中的应用将越来越广泛。数字化施工技术包括建筑信息模型(BIM)技术、地理信息系统(GIS)技术、全球定位系统(GPS)技术、物联网技术等。通过这些技术的应用,可实现工程设计、施工、管理的数字化和信息化,提高工程建设的精细化水平。例如,利用BIM 技术可对水利水电工程进行三维建模,直观展示工程结构和施工过程,提前发现设计和施工中的问题,优化施工方案;利用物联网技术可对施工设备和工程结构进行实时监测,实现智能化管理。
6.2 绿色施工技术的推广
在可持续发展理念的推动下,绿色施工技术将成为水利水电工程施工技术的重要发展方向。绿色施工技术强调在工程施工过程中减少对环境的影响,节约资源和能源。例如,采用绿色混凝土技术,使用再生骨料、工业废渣等环保型原材料,减少水泥用量,降低碳排放;采用节能型施工设备和工艺,降低施工能耗;采用生态护坡技术、水土保持技术等,减少工程施工对生态环境的破坏。
6.3 智能化施工设备的研发与应用
智能化施工设备具有自动化程度高、施工精度高、施工效率高、劳动强度低等优点,将成为水利水电工程施工设备的发展趋势。例如,智能化混凝土搅拌设备可根据设定的配合比自动完成原材料的计量、搅拌和卸料,提高混凝土搅拌质量和效率;智能化摊铺机可实现自动找平、自动摊铺,提高路面施工平整度和质量;智能化施工机器人可在恶劣环境下进行施工作业,提高施工安全性和可靠性。
6.4 新材料的研发与应用
新材料的研发与应用将为水利水电工程施工技术的发展提供新的动力。例如,高性能混凝土材料、新型土工合成材料、纳米材料等的应用,可提高工程结构的性能和耐久性。高性能混凝土具有高强度、高耐久性、高工作性能等特点,可满足水利水电工程对混凝土结构的特殊要求;新型土工合成材料具有良好的防渗、加筋、排水等性能,可广泛应用于地基处理、堤坝防渗等工程领域;纳米材料具有独特的物理化学性质,可用于改善混凝土的微观结构,提高混凝土的性能。
七、结论
水利水电工程施工技术的优化 程质量、 缩短工期、降低成本、增强工程安全性与稳定性具有重要意义。针对当前水利水电工 工技术培训与人才培养、加大施工技术创新投入、完善施工技术管理体 等优化策略。优化后的施工技术在应用中可取得显著的效果,提高工程建设的综 科技的不断进步,水利水电工程施工技术将朝着数字化、绿色化、智能化和新材料应用的方 施工单位应积极关注施工技术发展动态,不断引进和应用先进的施工技术,推动水利水电工程建设行业的持续发展。
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作者简介:余征宇(1992.03-),男,汉族,湖南省平江县,本科,工程师,研究方向:水利水电