水利水电建设工程工法精品(七篇)

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篇(1)

关键词：水利水电工程；基础施工；技术探索

Abstract: in the process of the construction of water conservancy and hydropower engineering, foundation construction is the whole construction work is the most important a work, and also one of water conservancy and hydropower construction project important part of it. So, in the processing of the necessity of the shall strengthen the attention, in construction, must to guarantee of the firmness of foundation construction and safety, based on their own experience, the water conservancy and hydropower engineering foundation construction technology are expounded, and everybody discusses together.

Keywords: water conservancy and hydropower projects; Foundation construction; Technology exploring

中图分类号：TV212文献标识码：A文章编号：

【正文】：工程建设对于地基可以按照底层的性质分为两类，一是软基，二是岩基。但是由于建筑物对于地基的要求都各有不同，那么相对处理地基的目的和方法也有着不同之处。对地基进行开挖是施工中最为常见的处理方式，但是受到一系列的外在客观条件因素的影响而受到诸多方面的限制，例如工期时间紧和开挖的现场条件以及施工机械设备等。地基的处理还需要根据工程对地基的处理要求，采用更加有效的方法进行施工处理。

一、水利水电工程基础施工的要求

在建设施工的过程中，对于基础施工的要求，笔者总结认为主要有以下几点：①应当具有相应的具体施工图纸和地质勘察报告等相关文件和资料，并且需要掌握施工区域具体的地质情况；②在对土方开挖之前，需要根据相应的施工方案要求，将施工现场或者施工区域相关妨碍施工的已有物体进行妥善的处理；③如果是在山区进行施工，在施工之前应当先了解施工现场的底层岩性和地形地貌以及地质构造等，对于隐性危险进行相应的处理；④施工中所利用的施工机械在经过现场道路或者桥梁等地点时，应当事先在经过路段做好加宽以及加固等准备性工作；⑤测量放线的定位控制线、水准基准点及基槽的灰线尺寸,必须复核,符合设计要求,并办理预验手续,且应妥善保护及经常复测；⑥对于施工场地需要进行清理，保持干净平整，施工现场的表面坡度应当符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。

二、水利水电工程基础施工的注意事项

在水利水电施工的过程中，对于基础施工作业方面我们需要做好注意事项，其主要有以下两点：

①对于基础比较浅的情形，在不用放坡的情况下，这时施工首先就需要沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线,而后对作业面予以一一的展开。对于地下水位的降低和地面排水系统的建造, 这二个工程都需要结合当地工程地质资料、挖方尺寸等条件予以考虑, 这样就可以进一步的预防地基土结构被破坏。

②需要保证地基与基础的强度能够足以承受建筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件, 基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求。除此之外, 为了确保地基稳定, 必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内,这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。

三、水利水电工程基础加固

（一）混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工

混凝土及钢筋混凝土灌注桩(简称灌注桩),是直接在桩位上成孔,然后利用混凝土或沙石等材料就地灌注而成。与预制桩相比, 其优点是施工方便, 节约材料, 成本低; 缺点是操作要求高, 稍有疏忽,容易发生缩颈、断桩现象,技术间隔时间较长,不能立即承受荷载等。灌注桩的成桩技术日新月异,其成桩施工法主要有:

首先，钻孔灌注桩。钻孔灌注桩是先在桩位上用钻孔设备进行钻孔,然后灌注混凝土。

其次，挖孔灌注桩。随着建筑工业的发展,小直径单桩和群桩基础在承受大荷载或满足沉降要求等方面已受到一定限制, 大直径灌注桩已被许多国家广为采用, 其直径为1 ～ 3m, 桩深20 ～ 40m, 最深可达6 0 ～80m。每根桩的承载力可达10000～40000kN。大直径桩可采用机械挖孔灌注和人工挖孔灌注,

最后，打拔管灌注桩。打拔管灌注桩是利用与桩的设计尺寸相适应的一根钢管,在端部套上预制的桩靴打入土中, 然后将钢筋骨架放入钢管内,再浇筑混凝土,并随灌随将钢管拔出, 利用拔管时的振动将混凝土捣实。此外,也常用振动灌筑法,即钢管上端与振动沉桩机刚性连接,下端装有活瓣的桩尖,并在钢管的上部开有加料口,利用振动力将钢管沉入土中。当沉到设计标高后,停止振动,用上料斗将混凝土灌入钢管内,然后再开动沉桩机、卷扬机拔出钢管,边振边拔,从而使桩的混凝土得到捣实。

（二）钢筋混凝土预制桩施工

钢筋混凝土预制桩有实心桩和空心桩两种。空心桩为管桩,由预制厂用离心法生产而成,桩体强度较高,可达C30～C40级,外径多为400～500mm;实心桩大多在现场预制, 为方便预制, 截面多为2 0 0 m m ×200mm～550mm×550mm的正方形。桩长不得大于桩断面边长或外径的50倍,为方便运擂和施工,单根桩长一般不超过30m。

四、截渗处理

由于受到地下河道和地下水位的变化，对于河堤、大坝以及建筑物的地基都产生不同程度的负面影响，如果影响严重的话对于地基建筑物而言无非是一个严重的破坏，在一定程度上会造成其出现渗透和变形的现象，对于建筑物的安全性有着极其严重的威胁。那么，对于这种情况，我们在施工过程中应当采取哪种有效措施进行改变。笔者认为最有效的处理办法就是将渗流的通道进行有效的阶段制止，具体的操作实施办法有以下几点：

（一）防渗墙

防渗墙是修建在透水地基中的地下连续墙, 可用于坝基、河堤的防渗加固。根据成墙材料和成墙工法的不同, 常见的有塑性混凝土防渗墙和水泥土防渗墙。

（二）高压喷射注浆

高压喷射注浆是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后,用高压泵将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置, 以高速喷出, 冲击切削土层,使喷流射程内土体破坏, 同时钻杆一方面以一定的速度(20r/min)旋转,另一方面以一定的速度(15～30cm/min)徐徐提升,使水泥浆与土体充分搅拌混合,胶结硬化后即在地基中形成具有一定强度(0.5～8.0MPa)的固结体,从而使地基得到加固。

【总结】：建筑过程中建筑物的基础不牢固对于建筑物可能会有致命的影响。所以，我们作为水利水电工程的从业者，在工程项目施工的过程中对于基础施工工作一定要有着高度重视，在后期的工程建设中确保建设处牢固以及安全性高的树立水电工程。

参考文献：

[1]黄晶纯. 水利水电工程中地基施工的新技术[J]. 科技创新导报. 2009(27)

[2]连宇,王军,连华. 聚丙烯纤维混凝土在水利水电工程中的应用[J]. 水利科技与经济. 2010(04)

[3]吕俊,周浩. 探讨水利水电工程施工技术的若干问题[J]. 民营科技. 2010(06)

篇(2)

【关键词】小湾电站；坝基固结灌浆；施工质量；控制

1.概述

1.1 项目概况

小湾水电站大坝坝基1～43#坝段及推力墩均布置有固结灌浆，合同设计工程量达44.98万m。小湾坝基地质条件复杂，固结灌浆工程量大、强度高、工期紧、与混凝土交叉作业干扰大，施工难度大、质量要求高。

1.2 地质情况

坝基和邻近坝基的上、下游部位主要分布有角闪斜长片麻岩夹片岩及片岩夹层。其中，角闪斜长片麻岩夹片岩厚约100m～120m；片岩夹层平均间距约4m～20m，平均厚度约0.20m～0.35m。

岩层呈单斜构造，破裂结构面较发育。坝址地段河谷深切，两岸山坡岩体卸荷作用强烈，卸荷裂隙发育。

2. 固结灌浆设计参数

2.1 固结灌浆的布置及分区

为提高坝基岩体的整体承载能力和适应小湾水电站高拱坝基础应力需要，大坝坝基全部布置有固结灌浆，并依据坝体受力情况及地质条件分为A～G七个区。

2.2 固结灌浆的一般规定

采用有盖重灌浆方式。要求本坝段砼最小盖重为：河床坝段不小于5～6m，岸坡坝段局部最小砼厚度不小于4.5m，灌浆坝段的两侧坝段砼厚度不小于3m。

2.3 固结灌浆设计参数

2.3.1 灌浆材料

A、F、G区：各次序孔（Ⅰ～Ⅳ序）均使用42.5级普硅水泥。

B、C、D、E区：一序排（Ⅰ、Ⅱ序孔）采用42.5级普硅水泥；二序排（Ⅲ、Ⅳ序孔）采用磨细水泥。

2.3.2 水灰比

Ⅰ、Ⅱ序孔：不起压不回水、透水率大于100Lu的孔段，采用0.6：1单一水灰比；否则采用1：1、0.8：1、0.6：1三级水灰比。

Ⅲ、Ⅳ序孔：采用1：1、0.8：1、0.6：1三级水灰比。

2.3.3 灌浆布孔方式

固结灌浆孔间排距分别为3.0×3.0m、 2.5×2.5m。

2.3.4 灌浆方法

Ⅰ、Ⅱ序孔：采用自上而下分段灌注。

Ⅲ、Ⅳ序孔：先单独灌注第一段，再一钻到底自下而上分段灌注。

2.3.5 灌浆分段及压力（见表1）

2.3.6 灌浆结束标准

采用自上而下分段灌浆，灌浆段在设计最大压力下，单位吸浆量不大于1L/min后，继续灌注30min，可结束灌浆。

2.3.7 灌浆检查标准

小湾水电站固结灌浆质量检查，主要采用测试岩体波速、压水试验，并结合灌浆资料、检查孔芯样等进行综合分析、评定。

压水试验采用“单点法”，孔数按灌浆孔总数的5%控制。检查标准为：D区q≤1Lu，A、B、C、E区q≤3Lu，F、G区q≤5Lu。压水试验孔段合格率为85%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计值的50%，且不得集中。

坝基岩体波速验收标准：0～2m大于4750m/s，2～5m及5m以下大于5000m/s。单孔声波波速合格点数不得低于85%，小于设计标准85%的测试值不得超过3%，且不得集中。

3. 固结灌浆施工质量控制

灌浆工程属于隐蔽工程，其自身施工特点注定工序质量控制是灌浆工程的控制重点，它强调以科学的方法、高度的责任心来提高灌浆操作手的工作质量，从而以工序质量来保证整个灌浆工程项目质量要求的实现。所以灌浆质量强调的是全过程工作即灌浆实施全部流程的质量控制。

3.1 施工质量控制难点及特点

3.1.1 为利于温控防裂，坝体砼层间间歇期需控制在14～21d。造成每期固结灌浆时间须控制在12～14d天。造成施工强度及难度增大，给质量控制工作带来较大困难。

3.1.2 小湾坝基浅表层岩体开挖后卸荷松弛严重，特别是岸坡坝段裂隙发育，且连通性良好，增加了在较小压力灌浆过程中出现砼抬动、开裂的风险。

3.1.3 固结灌浆施工时本坝段砼盖重多已达20m左右，其间布置坝体冷却水管多达10层以上，增加了固结灌浆造孔打断冷却水管的机率。

3.1.4 坝基及坝体砼内部各类监测仪器埋设较多，且与部分固结灌浆孔存在空间位置交叉。

3.2 施工质量控制措施

3.2.1 实现程序化、规范化管理

固结灌浆施工质量控制强调的是事前准备、过程控制、及时检查、效果评价。对此，实现程序化、规范化的管理模式，有利于各个环节控制工作的顺利实现。小湾水电站坝基固结灌浆施工程序一般规定如下：

开工前，承包人编制施工组织措施，并报送监理审批 每次固结灌浆施工前，报批“准灌证” 上面施工，工序质量控制 灌浆结束5d报送成果资料 监理、设计3d审查成果资料，布置检查孔 检查孔施工（3天后压水试验、14天后声波测试） 检查孔结束后5d报送检查资料 灌浆效果评价、单元工程评定 编制“大坝固结灌浆施工工法”，用于指导后续施工。

通过程序化的施工管理作业，达到分阶段控制、各负其责、层层把关的目的，实现对灌浆质量的事前、事中、事终的全过程控制。

3.2.2 加强监理监督管理力度

施工中监理按照设计文件进行全过程质量控制，工序检查以旁站为主，结合巡视。对重要工序如接触段灌浆、终孔段检查、检查孔压水等全过程旁站监督；对钻洗孔、制浆、灌浆过程等一般工序进行巡视检查，发现问题随时解决。

监理定期对灌浆设备、材料进行检查，对精度要求高的设备、仪器定期进行联合校检。灌浆过程中，严格控制灌浆段长、灌浆压力，对浆液比级、结束标准、比重、浆液马氏粘度、浆温等，定期和不定期的多频次进行抽检。

根据小湾坝基固结灌浆施工质量控制的难度、特点，监理还针对性的采取一系列的质量控制措施。

（1）每个坝段开工前坚持执行固结灌浆“准灌证制度”。“准灌证”内容包括：人员、设备准备是否满足要求，施工放样、文明施工准备情况等。上述内容检查落实到位后，方可开始本坝段的固结灌浆施工。

每个坝段开工前，监理根据本期固结灌浆工程量进行资源分析，并据此要求承包人进行资源配置，且检查落实到位后方可施工。避免出现因设备配置不足而引起的超砼间歇期、赶抢灌浆作业、质量控制不严等不利情况。

（2）加大对抬动观测、注入率与灌浆压力的监控力度。

① 加强抬动观测。抬动观测孔按照观测范围不超过100m2的原则进行布置，监理对安装工序进行全过程监控，并要求承包人在洗孔、压水、灌浆施工中进行全过程观测。

② 严格控制注入率与灌浆压力的关系。灌浆孔段q≥30Lu时，必须通知监理对该灌浆段的灌浆进行全过程监控，灌浆时采用限流、限压、间歇等措施，尽量避免灌浆引起砼抬动变形。

（3）有盖重固结灌浆中打断冷却水管的情况无法完全避免，发生后必须及时处理，以保证后续砼二期冷却、接缝灌浆的顺利施工。

监理监督承包人严格执行“移孔制”。施工中，要求冷却水管24h不间断通水，当发现冷却水管存在不出水等异常现象时，需通知监理进行全面检查，对事故孔冷却水管0.5m以上孔段采用砂浆封孔，并重新移孔进行灌浆施工，并建立台帐备查。

3.2.3 做好技术沟通、协调工作，逐步优化、改进灌浆参数

小湾坝基固结灌浆施工中，监理积极做好业主、设计、承包人间的技术沟通、协调工作，并针对性的提出书面建议，以便设计逐步优化、改进灌浆参数。

3.2.3.1 灌浆压力。施工初期，坝基固结灌浆压力为Ⅰ序孔0.3～1.0MPa、Ⅱ、Ⅲ序孔1.0～2.5MPa。后因担心砼抬动将Ⅰ序孔第一段灌浆压力调整为0.1～0.15MPa。

较低的灌浆压力在防止砼抬动、预防砼裂缝方面具有一定作用，但同时也给固结灌浆质量带来较大的负面影响，随后施工的21～23#坝段即出现少量检查孔压水不合格现象。分析认为，0.1～0.15MPa的灌浆压力难以保证固结灌浆施工质量，且在保证较高灌浆压力的前提下，可以通过增加布置限裂钢筋、控制注入率与灌浆压力关系等工程措施予以解决。最终，将Ⅰ序孔第一段灌浆压力调整为0.8MPa，效果良好。

3.2.3.2灌浆浆液。施工初期，Ⅰ、Ⅱ序孔当q≥5Lu时采用0.5：1单一水灰比灌注，当q

4. 固结灌浆效果分析

4.1 单位耗灰量的统计分析

小湾电站14#～29#坝段坝基固结灌浆累计完成基岩钻灌48842m。各次序孔平均单位注灰量呈现递减趋势，其中Ⅰ序孔平均单位注灰量为3.5～78.2Kg/m，Ⅱ序孔为1.6～19.4 Kg/m，递减率达32.7～95.4%，趋势明显。符合一般灌浆规律。

4.2 灌前透水率的统计分析

随着孔序的增加灌前平均透水率呈现逐步降低的趋势，其中Ⅰ、Ⅱ序递减幅度基本在70%以上。符合一般灌浆规律，且与各次序孔平均单位注灰量递减趋势相吻合。

4.3 检查孔压水成果

固结灌浆结束或加密补灌结束后，共计完成检查孔及复检孔压水380段，合格378段，合格率达99.5%。其中，2个不合格孔段的透水率值均未超过设计规定值的50%，且不集中。效果良好。

4.4 灌后物探测试成果

0～2m孔段合格率为83.8～100.0%，2～5m孔段合格率为91.0～100.0%，5m以下孔段合格率为81.8～99.9%，基本满足设计要求。其中，18#、27#坝段在主帷幕廊道部位各有一个检查孔处物探测试成果略低于85.0%要求，可通过后期帷幕灌浆予以加强。

5.建议

5.1 通过对比灌后第一次灌浆质量检查和第二次灌浆质量复查资料，可以发现水泥结石龄期的增长、大坝砼盖重的增加都将明显引起岩体声波检测值的相应提高。固结灌浆灌后第一次灌浆质量检查声波测试标准值有待进一步考虑。

5.2 随着坝体的逐步上升，岸坡坝段逐步变陡，采用现有相邻坝段盖重要求，则灌浆坝段砼盖重将明显加厚，大大增加了施工难度和打断冷却水管的机率。建议将现有固结灌浆横河向分排的分序方式调整为顺河向分排的分序方式，以避免出现乱序施工。

5.3 从固结灌浆现场施工质量控制中可以看出，目前采用的人工观测抬动的方式，因人员责任心、工作疲劳、千分表使用等诸多因素影响，存在较多的弊端。建议采用其它工程中已成熟应用的“灌浆工程抬动变形观测智能化报警装置”，实现仪器监控，提高监控效率。

参考文献：

[1]孙钊.大坝基岩灌浆，中国水利水电出版社.

[2]夏可风.2006水利水电地基与基础工程技术，中国水利水电出版社.