水利水电工程坝体结构施工质量控制与优化策略研究

引言

水利水电工程作为国家重要的能源和水资源调控基础设施，坝体结构是其核心组成部分，承担着挡水、发电、防洪等关键功能，其施工质量直接决定了工程的安全性、耐久性和综合效益。随着水利水电工程建设规模的不断扩大，坝体结构日益复杂，施工环境也更加恶劣，如复杂地质条件、高水头、大流量等，给坝体施工质量控制带来了诸多挑战。

一、水利水电工程坝体结构施工质量控制相关基础

1.1 坝体结构的类型与施工特点

水利水电工程中常见的坝体结构主要有重力坝、拱坝、土石坝等类型。重力坝依靠自身重量维持稳定，其施工特点是混凝土工程量大，多采用分层浇筑，需严格控制混凝土温度裂缝，且坝体体积庞大导致散热缓慢，温控难度较高。拱坝利用拱的结构作用将水压力传递至两岸山体，施工时对坝体轮廓线精度要求极高，混凝土浇筑需保证强度均匀性，同时受地形限制，施工场地布置较为复杂。土石坝由土料或石料填筑而成，施工以分层碾压为核心，需严格控制土料的压实度和级配，防渗体施工质量直接影响坝体抗渗性能，且受天气影响较大，雨天易影响填筑进度和质量。

1.2 坝体施工质量控制的基本原则

全过程控制原则就是要求在大坝施工过程中，无论是在开始施工前还是结束后，均要做到全过程受控的状态，防止由于施工过程中的某个环节控制不完全而造成的问题无法避免；预防为主原则，也即对大坝建设过程中的潜在风险进行事前控制，针对这些潜在风险提出相应的预防措施，避免此类质量事故发生，如果事故还是在预防措施制定后发生了，那么在调查原因时应能达到立即能查到具体环节和责任人；按规范和技术要求操作原则，从整个坝体工程施工过程来讲，都应该按照国家现行技术标准以及设计文件和大坝实体本身的技术标准要求进行施工，混凝土强度等级、坝体压实度都要符合相关标准要求。

二、水利水电工程坝体结构施工各环节质量控制要点

2.1 施工准备阶段质量控制

施工准备：技术准备，技术人员做好图纸学习和地质资料的学习，制订施工组织设计，确定关键工艺质量控制指标；材料准备，进场的水泥、钢筋、土料等原材料把好质量检测关，水泥做好强度、安定性等试验，钢筋做力学性能试验，土料做好级配和含水率的检测，不符合规定者严禁用于施工；机具准备，提前检测试验设备性能，混凝土振捣器的振捣频率、压实机械的碾压功率需达到质量要求，对测量仪器进行校验，达到误差精度要求。

2.2 坝基与基础处理质量控制

坝基开挖要严格根据设计开挖轮廓线进行，不得超挖和欠挖，风化岩层或软弱夹层需严格清理。对于基础面的清理应做到无松动岩块、无杂物，使坝体和基础贴实。对于基础防渗施工来讲，帷幕灌浆需控制好孔位偏差、孔深和孔口灌浆压力，浆液浓度要随着吸浆量进行调整，以保证灌浆体连续完整，防渗效果满足设计要求；固结灌浆要均匀布设，灌浆范围能完全覆盖基础面，提高地基承载力。

2.3 坝体主体结构施工质量控制

重力坝混凝土浇筑前检测仓面清理状况，浇筑过程中控制浇筑厚度和浇筑间的间歇时间，防止产生冷缝，振捣要均匀到位，保证混凝土密实，振捣器插入深度为深入下层混凝土 5.10cm ，消除层间缝隙。采取采用低热水泥、预埋冷却水管、表面覆盖保温材料等温控措施，控制内外温差小于 25^∘C ，防止温度裂缝。拱坝施工严控制坝体体型，每浇筑一层都要对坝体的轮廓线进行测设，与设计值进行比对调整，控制拱轴线符合设计要求。混凝土浇筑从两岸向中间对称进行，减少坝体应力集中。

2.4 坝体防渗与止水结构施工质量控制

在进行防渗墙施工前先探测槽孔的宽度，墙体厚度达到设计要求，泥浆护壁稳定，不得出现孔壁坍塌的现象。浇筑混凝土要连续，不得发生断桩的情况，墙段接头处密封严实，以免产生渗漏的问题。止水带的安装要注意安装位置准确，与混凝土结合紧密，接头处采用热熔焊接密封，不得出现空隙，待安装完成后还要将其固定，防止在浇筑混凝土的过程中滑动。

2.5 施工监测与质量验收控制

设置施工监测点进行沉降、位移、应力应变等施工监测，在监测施工时动态掌握监测数据，分析变化规律，若出现监测值超预警值则需要及时调整施工参数。监测数据应客观准确，设置监测台账，为评估坝体稳定性提供依据。施工过程的质量验收实行分级验收方式，分项工程施工单位自验合格后报监理单位，对工序质量进行验收；分部工程施工单位自查验收及监理单位进行核查验收，对坝体的外观质量进行检查，如平整度、是否存在裂缝等；竣工验收是对于工程质量进行验收，对工程综合评价，各项指标是否满足设计、规范要求，在质量验收合格后可以进入使用阶段。

三、水利水电工程坝体结构施工质量优化策略

3.1 施工技术优化

加强高性能混凝土的应用推广，掺加矿物掺合料调整治合混凝土工作性、耐久性，减少裂缝出现。大体积混凝土采用预埋循环冷却水管配合表面保温的复式混凝土温控措施，提升混凝土的温控效果。土石坝采用振动碾碾压过程实时监控系统实时监测碾压参数，保障压实均匀；将无人机巡查技术用于定期巡查坝体表面，实时发现裂缝、变形等问题，提高质量检查效率。

3.2 施工管理优化

构建信息化质量管理平台，对施工过程中各种数据进行整合，实时共享，及时追溯质量信息。执行样板引路制度，在每个分项工程正式施工前完成样板段制作，明确各项质量标准，验收合格后再整体施工。强化人员管控，做好施工人员岗前培训，且考核通过后才能进行上岗，有特殊工种要求的必须要持相关证件上岗。合理优化施工流程，尽量选择平行作业、流水作业等方法缩减施工工期，减少为赶工期而产生的质量事故，同时做好相关的资源配置，防止因资源配备不够影响施工质量。

3.3 风险防控优化

制订质量风险辨识制度，定期邀请专家进行质量风险评估，确定质量风险点和对应的高危质量风险点，制定相应的高危质量风险防范措施。针对质量风险点如混凝土浇筑中止、坝体透水，制订应急处理方案，确定应急组织机构和应急处理流程，定期开展应急处理模拟演练，提升应急处理能力。落实质量奖惩制度，对全面贯彻落实质量控制措施、施工质量良好的班组给予奖励，对发生质量问题的班组给予经济处罚，强化施工人员的质量意识，形成全员质量控制的工作氛围。

结语

水利水电工程坝体结构施工质量控制是保障工程安全运行的关键，需从基础理论出发，把握各环节质量控制要点，通过技术、管理和风险防控的优化，构建全方位的质量管控体系。

参考文献

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