水利水电工程快速施工技术

摘　要：通过对国内外水利水电工程快速施工技术发展历程的回顾，指出了我国在该领域的发展相对滞后，系统总结了快速施工技术的内涵及要求，重点就快速施工技术及相关工艺进行了总结

关键词：水利水电工程；快速施工技术；工艺要求
1.水利水电工程快速施工的发展概况
1.1 国外的发展概况
　　水利水电工程快速施工的发展，可从坝工建筑的发展追根溯源。20世纪初，世界各国开始修建拦河高坝，早期曾大量采用重力坝，后来逐渐转为以双曲拱坝为代表的轻型坝和各种土石坝。由于土石坝的技术经济优越性日渐显现，以及设计理论和施工工艺、施工设备的进步，土石坝逐渐成为高坝的首选坝型，坝高的纪录不断刷新。目前，土石坝之所以在世界高坝中处于领先地位，是因为土石坝具有工期短、造价低、安全性好等优点。
　　在技术、设备水平进步的同时，施工管理水平的提高也给快速施工带来了极大地促进。首先，工程管理者不断寻求进度管理的有效手段，甘特图、网络计划等管理技术相继出现并应用于工程，使得工程进度管理更加严密、合理、有效，施工速度得以提高。第二，缩短工期带来的巨大效益越来越为工程建设各方所重视，共同挖掘加快施工速度的潜力，以求得更快的施工进度。第三，计算机管理技术在现代水利水电工程中广泛应用，其强大的信息采集、传递和处理功能，全面提升了信息处理质量，加快了信息流动速度，加强了决策的准确性和及时性，使施工进度得到严密、适时的控制，从而加快了施工速度。
1.2 我国水利水电工程快速施工技术的现状
　　与国外工程类似，我国水利水电工程快速施工同样经历了从设计、技术进步、施工机械大型化以及管理水平提高的发展过程。我国根据地形、地质和水文等自然条件，因地制宜地修建了各种不同坝型的水利水电工程，有常规的重力坝、拱坝、土坝，也有具有我国特色的宽缝重力坝、三心双曲拱坝、支墩坝、土石溢流坝等。近年来，随着我国坝工界对高混凝土面板堆石坝、RCC 坝等新坝型的认识与接受，大型施工机械设备在工程中得到了广泛采用。但与国外，尤其是西方国家相比，在施工技术、施工工艺等方面相对滞后，在工程管理及计算机应用等方面也相对落后。
2.快速施工技术的内涵及要求
　　快速施工，顾名思义就是加快工程施工速度，是工程建设系统的机制、环境、资源、信息等各种影响因素协调运转，按照工程的标准和功能以最优的速度完成工程项目的一种先进技术与途径。
　　快速施工相对于传统的施工速度，表明快速施工是生产力水平发展的必然结果；相对于工程建设本身的客观规律而言，快速施工不是无限度的，其过程和结果要受到客观因素制约；相对于生产力水平意味着快速施工与管理、技术、资源、工艺水平等因素密切相关。
　　快速施工对施工组织系统不同管理层次提出了不同的要求，即为各管理层次对快速施工发挥能动作用的关键，同时也是最大的风险所在。这些因素对快速施工的影响不一定是统一的、同时的，但它们之间是相互联系，相互作用，也是相互转换的。就工程要素而言，快速施工必须满足：第一，要保证工程的标准和质量；第二，要保证工程可靠性与安全性；第三，要保证所增加的工程投资额度要在适度的范围，才能获得综合的经济效益。
3.快速施工技术及工艺综述
3.1 快速开挖技术
　　大孔径高速钻具、高性能炸药的出现，以及光面爆破、预裂爆破、大规模网络爆破等爆破技术的成熟，配备大型的挖装运输设备，使得开挖成型率高、速度快、强度大，成为了现代水利水电工程开挖施工的特征。
3.2 深层锚固技术
　　在边坡开挖施工中，采用系统锚杆、锚桩和深孔预应力锚索等，分层开挖，边挖边锚，及时对开挖面进行喷混凝土封护，可使设计开挖范围缩小，开挖坡度增大，开挖工程量大大减少，既节省了投资，又加快了施工进度。
3.3 深孔灌浆技术
　　建基面基础处理，采用深孔高压固结灌浆，无盖重灌浆技术，可以提高基岩力学指标，提高建基面高程，减少了开挖工程量和施工干扰，从而提高施工速度。
3.4 新奥法施工
　　在地下工程开挖施工中，采用光面爆破、锚喷支护和围岩变形监测技术进行施工，最大特点是支护结构和围岩联合受力，充分利用围岩的自稳能力达到洞室稳定，支护效果大大好于传统的刚性支护，施工方便，安全性好，提高了洞室开挖掘进速度。
3.5 定型模板、多卡模板的应用
　　在闸墩、拦污栅墩、调压井等混凝土异型结构施工中，采用定型模板，滑升模板；隧洞衬砌施工采用钢模台车，建筑物混凝土外露永久面采用多卡模板、翻升模板等工艺，可以实现模板异地加工，以减少施工现场模板拼装工作量和立模时间。
3.6 仓面设计
　　综合考虑各种因素，进行系统的规划设计，紧扣施工中每一个工序环节，使混凝土浇筑施工过程紧凑而高效。
3.7关键路径法，又称关键线路法
　　它是通过分析项目过程中哪个活动序列进度安排的总时差最少来预测项目工期的方法。它用网络图表示各项工作之间的相互关系，找出控制工期的关键路线，在一定工期、成本、资源条件下获得最佳的计划安排，以达到缩短工期、提高工效、降低成本的目的。关键路线法是一个动态系统，它会随着项目的进展不断更新，该方法采用单一时间估计法，其中时间被视为一定的或确定的，在水利水电建设中被广泛采用。
3.8 网络计划
　　网络计划技术是指用于工程项目建设计划与控制的一项管理技术，它是50年代末发展起来的。1956年，美国杜邦公司在制定企业不同业务部门的系统规划时，制定了第一套网络计划。这种计划借助于网络表示各项工作与所需要的时间，以及各项工作的相互关系。通过网络分析研究工程费用与工期的相互关系，并找出在编制计划及计划执行过程中的关键路线。该方法是目前国内外水利水电工程中使用最广泛、最有效的进度计划管理方法。
3.9 设计优化
　　施工中来自各方的设计优化提案，通过反复的论证和比选，最终采纳有利于提高工程质量、减少工程量和方便施工的优化方案，并尽可能地利用现有的施工空间和资源，促使工程施工进度加快。
3.10 激励与约束
　　如工期节点奖罚条款、人员撤换条款等，以约束对方提前和按期完成工程施工项目。
3.11 施工规划
　　施工规划要建立在施工系统分析的基础上。影响水利水电施工系统的因素多种多样，不可避免地发生各种各样的空间冲突，从而影响施工效率的发挥。因此，施工前做好施工规划，对保证工期是十分关键的。
3.12 计算机模拟
　　最大的优越性是可以在工程开始前对施工过程加以展示，在施工过程中用来对施工进度进行分析、调整和控制，为进度管理提供强有力的支持。
4.结论
　　通过对国内外大坝建设发展历程的回顾，运用系统工程理论对快速施工的本质、内涵进行了分析，指出了快速施工是一个综合、复杂的系统工程，不仅需要从工程、工序的特征入手，还要对工程的风险进行准确把握，在满足相关技术规范，尤其是可靠性与安全性的前提下，实现快速施工，以提高整个项目的投资与运行效益。