水利水电施工筑坝工程工艺研究

摘要：水利水电工程是进行水资源治理、维护居民生命财产安全的基础性工程。作为水利水电工程的结构主体，筑坝施工质量至关重要。文章研究水利水电施工中筑坝工程的关键ส工艺，明确影响筑坝施工质量的主要因素，总结其关键工艺实践经验，旨在构建科学、完善的筑坝工程施工方案，促进水利水电工程整体建设质量的提升。

关键词：水利水电工程；筑坝工程；混凝土碾压技术

目前，国家大力发展水利水电工程，以实现水电资源的高效利用，控制我国能源紧缺发展形势，并给当地居民的生活带来福祉。不过，筑坝工程体量大、要求高，其施工过程容易遭受外部环境的干扰而引发质量安全问题，因此需要灵活运用多种施工工艺，并重视新工艺技术的研发和融入，提高筑坝工程施工能力，保证大坝建筑达到水利水电工程质量要求。

1水利水电施工中筑坝工程影响因素

高质量的筑坝工程施工有利于工期及成本的控制，能够提高水利水电工程施工的整体效率。工程质量的提高必须有关键工艺技术及相应管理手段的ข配合才能实现。

1.1管理因素

施工管理是确保水利水电施工中筑坝工程建设质量的关键手段，若施工监管、约束、风险控制的效果发挥不足，势必会影响筑坝工程质量。例如，现场人员调配混乱，导致部分作业人员不足而进展缓慢，而人员分配过多的工种因协调配合失误影响正常的施工进度；再如，坝体局部建设完毕后，因管理不到位未对其进行维护，导致在自然晾干的过程中遭到破坏。

1.2环境因素

水利水电工程大多在偏远地区的自然环境中进行，筑坝工程施工需要应对复杂、恶劣的自然条件。例如，在夏季高温天气，坝体表面的最高温度可达到50℃以上，带来更高的混凝土养护工作压力；而各类机械设备长期在高温环境下运行，发生零件磨损、烧灼等风险的概率明显增加，设备无法正常运行给筑坝施工带来不利影响；恶劣的环境条件还会影响施工人员的工作状态，人员不稳定性增加。

1.3安全因素

筑坝工程施工中的安全风险主要来自人员的违规及失误操作、设备运行风险、特殊天气的影响等。例如，在高空作业位置，未设置警示标志或安全防护装置，导致人员意外跌落；因施工方法、工艺选取不当，导致坝体坍塌。此外，暴雨、大风等特殊天气情况也会给筑坝施工带来一定的安全及质量隐患。

2水利水电施工中筑坝工程关键工艺

2.1土方开挖填筑工艺

（1）土方开挖。首先，在开挖前做好施工规划，确定开挖流程、开挖方法、技术标准，结合工程施工当地自然条件，制定风险防范及应急方案，预防土方开挖质量及安全事故。其次，开挖过程中严格控制作业范围，避免出现开挖过度后填补的问题。清理施工现场，做好排水沟渠的设置。最后，在寒冷季节施工时，优先选用立面开挖工艺，以保证大坝的稳定性，提高土方开挖施工质量。®（2）土方填筑。优选平起填筑工艺，有效控制施工缝数量。土方填筑质量容易受到施工设备、施工技术的影响，要求在方案制定阶段予以充分考虑，并采取相应的措施进行预防。

2.2混凝土碾压工艺

混凝土碾压工艺在近年来兴建的筑坝工程中被频繁选用，其操作流程简洁、成本需求较低，且能带来优良的施工效益。混凝土碾压工艺指的是借助机械手段，以浇筑的方式进行混凝土填筑和碾压，进而提高筑坝强度。其工艺操作流程图如图1所示。混凝土碾压工艺有其相应的使用条件，例如，其要求在碾压前将混凝土内部搅拌均匀，达到5xVc，施工过程中应确保混凝土表面平整、坚固。相较于传统施工工艺，混凝土碾压看似未改变混凝土的主体结构，但实则通过碾压处理，降低混凝土配置原料中水泥的占比，使混凝土内部气泡更充分的排出，减少内部孔隙，是对混凝土材料性能的优化，达到更加稳固的效果。使用混凝土碾压工艺时应保证混凝土材料运ฐ输的及时性，以免在碾压过程中发生材料性能下降，影响碾压施工质量。

2.3重复灌浆工艺

重复灌浆工艺的目标也在于提高混凝土本身的性能，以免筑坝工程防渗防漏及稳固性不佳，给水利水电工程的日常运行带来安全风险。重复灌浆工艺选择在混凝土中添加适量的水泥灰浆并搅拌、振捣均匀，促进混凝土内部密实程度的提高。常用的重复灌浆工具包括重复灌浆管、全悬臂钢模板等，可辅助灌浆速率的提升，提高筑坝工程建设经济性。

2.4防渗防漏工艺

除重复灌浆工艺外，筑坝工程还可通过构建防渗墙的方式进行防渗防漏处理。防渗墙为大坝提供二次保护屏障，有效提高工程的防渗防漏能力。防渗墙的构建主要使用置换、高喷、挤压等方式进行，不同方法需要的设备、工艺流程、施工难度也不相同，需要结合水利水电施工筑坝工程资源配置情况进行选择。以高喷法和挤压法为例，在此对比展示两种方法的施工流程、施工要点和建造尺寸要求，供实际施工活动参考借鉴，如表1所示。

2.5预应力锚固工艺

预应力锚固工艺用于强化筑坝与其他水利水电工程建筑之间的联系，保证各个建筑构造之间连接稳固，改善整个水利水电工程的受力情况，增加工程可靠性。施工前，对预应力锚固的方向、深度等做详细的计算，并在作业过程中严格执行施工方案的要求，保证预应力锚固发挥出最佳的固定效果。筑坝经预应力锚固处理后，可实现拉应力的传递和分配，以免大坝结构中局部应力过高，导致坝体出现开裂、破损问题。预应力锚固施工涵盖打孔、放束、张拉、防护等流程，要求详细记录每一作业过程的实施细节，控制工艺实施质量。若在施工过程中发现问题或漏洞，可根据施工记录快速定位到失误点。

2.6软土地基处理工艺

软土地基是水利水电施工筑坝工程常遇地质条件，一般需要对原土方进行强化处理，以达到相应的荷载能力。软土地基处理工艺主要有二：一是土方换填。软土地基含水量大、土质松软，可选用强度更高的沙土、碎石、水泥等材料，进行土方置换，以达到提高地基荷载能力、对抗受力沉降变形的目的。中层土的置换是土方换填的重点，但该方法施工量较大、成本较高，在实践时存在一定限制。二是排水固结法。排水固结法通过设置排水渠，配合物理加压，将土壤中多余的水分排出，提高地基本身的强度。在土壤结构内设置纵向排水管道，采用真空预压、降水预压等技术手段，促进土壤排水固化。在应用软土地基处理工艺之前，需对土壤条件做全方位的监测，了解土壤含水量高低、岩层分布情况、石料自身属性等。根据采集到的信息调整处理方案，以免土壤本身性质影响工艺效果的发挥。

2.7混凝土养护工艺

混凝土养护是水利水电施工筑坝工程建设的收尾性工作，采取适当的养护方法，确保养护效果能够进一步提高筑坝的强度和稳定性，防止坝体混凝土内部出现裂缝，留下安全隐患。混凝土强度主要受温度、湿度等条件的影响，在制定养护方案时需要结合施工当地的气候特点。例如，完成混凝土表面找平作业后，立即使用保温薄膜进行覆盖，尤其对于混凝土结构边、角等位置，其保温层的厚度应为一般表面的3倍左右。当室外温度低于5℃后，应停止洒水养护，在混凝土表面覆盖苫布、草席进行保温，用于控制内外温差。结合混凝土工程实况，完成初期养护7d后，可进入自然养护阶段。随着大中型水利水电项目的增加，混凝土坝体养护面临更高的工作压力。为此，相关单位需做好养护规划工作，如选择分块养护的方式，将整个养护工作分配给不同的责任人，确保混凝土养护全面、持续。

3结束语

文章对水利水电施工中筑坝工程关键工艺的特点、操作流程、技术标准等进行总结，包括土方开挖填筑、混凝土碾压、重复灌浆、防渗防漏、预应力锚固、软土地基处理和混凝土养护工艺。筑坝工程施工周期长、工序复杂，相关单位应全面分析筑坝工程施工环境特点及质量要求，将筑坝施工先进工艺融入作业过程当中，确保坝体建设质量，使水利水电工程创造出更高的综合效益。

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作者：赵安安单位：中铁二十局集团市政工程有限公司