水利水电工程施工技术及质量管理措施

引言：近年来，随着国家“十四五”规划对水利基础设施投入的持续加大，工程施工技术复杂性与质量管控难度显著提升。传统施工模式普遍存在技术适配性不足、质量管控滞后等问题，导致工程隐患频发。例如，某大型水库因地基处理不当引发渗漏事故，直接经济损失超千万元。此类案例揭示，施工技术革新与质量管理升级已成为行业发展的迫切需求[1]。

一、水利水电工程施工技术优化路径

（一）地基处理技术创新

地基稳固是水利工程安全的核心保障，针对软土地基承载力不足的普遍难题，现代工程采用真空预压与高压喷射灌浆复合技术：通过真空负压加速土体孔隙水排出，实现快速固结；同步喷射水泥浆形成高强度桩体网络，显著增强地基密实度与抗变形能力。该技术在南水北调工程实践中，有效抑制了 42% 的地基沉降，缩短工期近两成。对于岩溶发育区，则需融合地质雷达探测与三维地质建模技术，精准定位溶洞分布并制定差异化解危方案——小型溶洞采用注浆填充加固，大型空洞则设计混凝土跨越结构承重体系。西南某电站应用后，成功规避多处隐蔽溶洞风险，基础承载力全面达标。此外，施工过程中植入智能监测系统，实时反馈地基变形数据，动态优化施工参数，形成“监测- 分析-调控”闭环，确保处理效果可控可调[2]。

（二） 混凝土施工工艺升级

大体积混凝土裂缝防控是质量管控的核心挑战，通过材料优化与智能温控协同技术：采用低热硅酸盐水泥降低水化热峰值，掺入聚丙烯纤维抑制塑性收缩裂缝，配合分布式温度传感器与循环水冷系统，实现混凝土内外温差严格控制在 20% 以内，显著降低开裂风险。在异形结构施工领域，3D 打印技术取得突破性应用：基于 BIM 模型分层切片数据，机械臂高精度喷射混凝土混合物，实现复杂曲面结构一次成型，彻底解决传统模板拼装误差问题，使构件安装精度达毫米级，同时减少模板用量 70% 以上。同步推广的自密实混凝土技术，依托高性能外加剂优化流变性，在钢筋密集区域实现免振捣自流平成型，大幅提升结构密实度。工程实践表明，该技术可使混凝土表面气孔率降低 80% 以上，显著增强结构抗渗性与耐久性[3]。

（三）边坡支护技术突破

高陡边坡治理需兼顾结构安全与生态可持续性，预应力锚索框架梁 + 植被混凝土技术成为主流模式：深层锚索提供抗滑力，表面框架梁分散坡面应力，覆层喷播含草籽的生态混凝土，实现力学加固与生态修复同步。该技术在部分水电站应用中，使边坡稳定系数提升 25% ，次年植被覆盖率超 90% 。针对碎裂岩质边坡，SNS 柔性防护网与微型桩组合体系展现独特优势——柔性网兜护坡面拦截落石，微型桩群锚固浅层岩体，形成“以柔克刚、刚柔互补”的防护结构。实测数据表明，其抗滑能力达传统挡墙的 1.8 倍，且造价降低 35% 。创新应用的生态加筋格宾墙技术，将镀锌钢丝网箱体结构与植草护坡结合，在金沙江护岸工程中既满足 50 年一遇洪水抗冲要求，又重建河道生态廊道，实现工程结构与自然环境的有机融合[4]。

二、 全方位质量管理体系构建

（一） 制度体系结构化升级

建立分层级质量责任矩阵体系，通过施工班组自检、项目部专检、监理单位终检的三级联控机制，形成纵向贯通的质量管控链条。配套开发质量责任数字追溯系统，采用工序编码与人员电子标签绑定技术，实现质量问题精准溯源至具体作业单元。该体系在引水工程实践中，使质量缺陷从发现到处置的响应周期压缩至 4 小时以内，整改闭环率突破 98% 。同时实施动态考核激励制度，将质量指标与工程进度款支付联动，设立关键工序质量否决条款。例如在混凝土浇筑作业中，若温控监测数据连续超标，系统自动冻结该批次工程计量，倒逼施工方主动强化过程管控，从制度层面筑牢质量防线。

（二）技术管理数字化融合

水利水电工程技术管理的数字化融合体现在全链条信息协同体系的构建，基于 BIM-GIS 双驱动架构搭建的多维信息平台，深度融合地质勘探点云数据、结构力学参数模型与施工进度网络计划，实现地质构造与工程实体的三维动态耦合，该平台通过空间拓扑分析技术，自动识别施工时序冲突与地质风险区域，为施工方案动态优化提供决策支持。白鹤滩水电站拱坝工程中，运用混凝土浇筑热力耦合仿真模型，精确模拟不同仓面尺寸下水化热传导规律，据此优化骨料投料周期与振捣点位空间分布，成功消除 37 处冷缝隐患，实现大坝体形误差 ±3mm 级控制。同步构建的物联网全域感知网络，在坝体关键部位布设光纤光栅传感阵列，持续采集应力应变场、渗流压力梯度及温度场分布等多元参数，监测频次达 6 次 / 小时量级。依托边缘计算网关实施数据实时清洗，建立渗流量突变超阈值自动预警机制，形成“数据采集 - 异常识别 - 风险处置”的闭环管控流程。在隐蔽工程质量控制领域，创新应用激光点云逆向建模技术，通过三维激光扫描仪获取高精度点云数据（精度 ±2mm/50m ），采用 ICP 配准算法实现实测点云与 BIM 设计模型的智能匹配，基于空间矢量分析法生成的色温偏差云图，可直观呈现结构体形偏移量级（蓝色：负偏差；红色：正偏差）。

（三）监督机制多元协同

构建三位一体监管架构，通过政府监管、技术验证与社会监督的有机联动形成治理合力。政府职能部门重点行使强制性合规审查权，依据水利工程建设强制性条文开展执法检查；第三方检测机构依托 CMA/CNAS 认证资质，对关键材料与隐蔽工程实施独立平行检测；社会公众则通过移动端举报平台参与质量监督，建立 " 线索推送 - 现场核查 - 结果公示 " 的快速响应通道。在此基础上创新实施工程质量信用动态评价，基于红黑榜记录构建五级信用档案：对连续两次列入黑榜的参建单位，除实施市场禁入外，同步启动项目负责人终身责任追溯机制，在工程档案中永久载明责任主体信息，相关省级水行政主管部门推行该制度后，辖区工程优良率指标提升幅度达 15 个百分点，质量通病发生率下降 40% 以上。

结语：

水利水电工程施工技术革新与质量管理升级是保障工程安全、提升投资效益的关键，通过技术优化与管理创新的双轮驱动，以及制度体系结构化升级、技术管理数字化融合、监督机制多元协同的质量保障体系，将智能建造技术与精细化管理深度融合，可提升工程质量合格率、降低成本。

参考文献：

[1] 朱江浩 . 水利工程施工阶段关键技术与质量保障措施研究 [A] 智慧建筑与智能经济建设学术研讨会论文集（一）[C]. 重庆市大数据和人工智能产业协会、重庆建筑编辑部、重庆市建筑协会 ， 重庆市大数据和人工智能产业协会 ，2025： 4.

[2] 滕守钦 . 水利水电工程灌浆施工技术与质量管理对策探析 [J]. 中国设备工程 ， 2025， （05）： 246-248.

[3] 刘永强 ， 李俊成 . 水利水电工程中施工技术及质量管理措施 [J]. 工程建设与设计 ， 2024， （12）： 239-241.

[4] 周滔 . 水利水电工程灌浆施工技术与质量管理对策探析 [J]. 中国住宅设施 ， 2024， （03）： 163-165.