中小型水利工程施工中圍堰技術(shù)的應(yīng)用

盧志卿，俞揚，韋學軍

（江蘇省工程勘測研究院有限責任公司，江蘇 揚州 225002）

1 引言

中小型水利工程是我國經(jīng)濟發(fā)展中的重點工程項目。水利工程施工受到施工條件的限制，通常環(huán)境下的施工技術(shù)、施工效率、質(zhì)量保證成為突出問題。圍堰技術(shù)能夠有效解決水土對施工的影響，為工程順利實施創(chuàng)設(shè)相對穩(wěn)定、安全的施工條件，從而降低施工難度，保障工程質(zhì)量。同時，水利施工環(huán)境較為復(fù)雜，條件各異，不同施工條件下的圍堰技術(shù)應(yīng)用從結(jié)構(gòu)選擇到具體管理策略都不盡相同。基于此，一方面要從技術(shù)本身出發(fā)，明確技術(shù)標準；另一方面，要從管理角度出發(fā)，提升圍堰技術(shù)的應(yīng)用效果。

2 圍堰技術(shù)原理與價值負荷

2.1 圍堰技術(shù)作用及原理

圍堰是在水利工程建設(shè)中，為保障永久性工程設(shè)施的施工建造而修筑的臨時性維護結(jié)構(gòu)。圍堰既是水利工程施工條件的外部環(huán)境保障，更是預(yù)防風險、抵御風險的必要措施。圍堰通過對臨時性維護結(jié)構(gòu)的修筑，防止水利施工中水土等對施工的影響，為堰內(nèi)排水、挖掘基坑、修筑建筑創(chuàng)造了必要的施工條件。除作為工程建筑的組成部分外，圍堰設(shè)施在工程完成后其輔助部分通常會被拆除。據(jù)此，圍堰作用可歸納為3點：保障性、技術(shù)性、輔助性【1】。

2.2 中小型水利工程圍堰主要類型

圍堰技術(shù)的應(yīng)用重在因地制宜，防止在成本投入、工期等方面拖累主體工程。經(jīng)過不斷實踐探索，現(xiàn)今應(yīng)用較為廣泛的圍堰結(jié)構(gòu)形式主要有以下4 種：

1）土石圍堰。應(yīng)用于上下游橫向圍堰，優(yōu)點在于能夠就地取材，有效利用施工棄渣，且施工工藝簡單，應(yīng)用最為廣泛。缺點：施工面積大，抵御沖刷能力差。

2）草土圍堰。草土圍堰對斷面寬、草土體沉陷預(yù)測、草料土料選擇等都有較為精細的要求，如斷面寬應(yīng)為水深的2.7～3.3 倍，草土體起高高度要考慮沉陷情況。相比而言，草土圍堰工序較為復(fù)雜。

3）土籠與木板樁圍堰。其中，針對深度、面積不大的基坑可采用木板樁圍堰結(jié)構(gòu)，重點技術(shù)環(huán)節(jié)為防水防滲漏，通常以榫槽相接技術(shù)強化板樁的密實度來解決此問題。根據(jù)水深及內(nèi)外部壓力平衡需要，選擇單層或雙壁板樁結(jié)構(gòu)。但當水流、水深條件不宜采用木板樁圍堰結(jié)構(gòu)時，則需應(yīng)用土籠圍堰技術(shù)，以方木制成的透空木籠為堰壁，迎水面設(shè)多層木板用于防水，置于水中后，填充石塊，重點要解決籠底漏水問題。土籠與木板樁圍堰對木材石料依賴程度高，相關(guān)原料盛產(chǎn)區(qū)域，可優(yōu)先考慮應(yīng)用此種圍堰結(jié)構(gòu)【2】。

4）鋼筋混凝土圍堰。主要應(yīng)用于港灣碼頭截水墻施工，其中的混凝土圍堰作為一種單獨的圍堰技術(shù)形式，可在河床無巖面覆蓋且水壓較高處使用。其優(yōu)點在于穩(wěn)固性和安全性，但相關(guān)施工涉及預(yù)應(yīng)力技術(shù)，工序復(fù)雜，周期較長，對施工本身技術(shù)要求較高，因此，在中小型水利施工中較少采用。

2.3 圍堰技術(shù)實施的管理原則

1）經(jīng)濟合理性。圍堰技術(shù)雖相對于主體工程具有輔助性，卻是水利工程的第一道工序，是工程成本投入的組成部分，故要考慮到其經(jīng)濟合理性。在確保圍堰自身穩(wěn)固安全，足以保障水利工程施工的前提下，應(yīng)做圍堰類型、選材、圍堰方式的科學計算，盡量做到就地取材，最大限度節(jié)約施工成本。

2）流程控制性。圍堰從建造施工、發(fā)揮保障作用到最終拆除，是一個相對獨立且完整的流程，基于其重要的保障作用和風險抵御作用，應(yīng)對其完善流程管理措施，編制和優(yōu)化方案設(shè)計。提高圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學性，以滿足水利施工、過程維護、最終拆遷等綜合需要，同時應(yīng)簡化工序設(shè)計，便于維修拆除，做到簡約穩(wěn)定，尤其應(yīng)注意避免過于簡單的設(shè)計施工拖累主體工程進展情形。

3 中小型水利工程中圍堰技術(shù)具體應(yīng)用

3.1 充分考察，合理確定圍堰結(jié)構(gòu)

結(jié)合圍堰的保障性、技術(shù)性、輔助性特點進行綜合考察，以提高圍堰結(jié)構(gòu)應(yīng)用的科學化和合理化程度。

1）充分考察施工環(huán)境，精確計算水流、水深、河床構(gòu)造等外部因素，科學評估其對水利施工技術(shù)、安全等方面的影響。

2）充分考察現(xiàn)實條件，明確圍堰施工就地取材的情況，以確定圍堰結(jié)構(gòu)的選擇和具體施工方式。能夠就地取材的，應(yīng)評估在此基礎(chǔ)上建造的圍堰結(jié)構(gòu)能否達到充分保障工程作用程度。原材料客觀供給充足且多元的情況下，應(yīng)對圍堰結(jié)構(gòu)選擇優(yōu)中選優(yōu)。

3）強化圍堰結(jié)構(gòu)技術(shù)保障，明確所要應(yīng)用圍堰結(jié)構(gòu)技術(shù)標準，務(wù)必做到圍堰可靠、密實、安全無滲漏。同時加強過程維護，及時排除故障，處治安全隱患。

3.2 規(guī)范設(shè)計，確保施工順利進行

圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)關(guān)鍵節(jié)點的把控是規(guī)范設(shè)計的核心內(nèi)容。

1）編制施工方案。施工設(shè)計圖紙擬成后，于圍堰的頂端設(shè)定勘測點，確保圍堰施工期間，整體把握，總體協(xié)調(diào)，對阻礙因素排除及時，保證施工順利進行。

2）做好施工布置。做好相關(guān)物資、人力、資金、設(shè)備調(diào)配，保證工程所需。成立施工領(lǐng)導小組，全面負責圍堰建造的施工組織管理。

3）強化圍堰修筑技術(shù)把控。要控制原材料品質(zhì)，如土堰結(jié)構(gòu)對黏土黏性的控制是關(guān)鍵。要控制水流沖擊壓力，水流沖擊因圍堰結(jié)構(gòu)不同，對施工實際造成的影響大小會有程度上的不同。但控制河水的流速、水深壓力，對于圍堰結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和防水性都是極為必要的。圍堰迎水面通常設(shè)計弧形，并做加固技術(shù)處理，以有效抵抗水流沖擊力，提高穩(wěn)定性、防水性。施工排水，重點解決河道沉積淤泥及自然降雨導致的排除不暢問題。

4）強化施工安全保障措施。施工中要加強安全保障，確保施工器具性能優(yōu)良、現(xiàn)場指揮高效有序。強化維護保養(yǎng)，要對階段性施工成果進行必要檢查，確保施工質(zhì)量無瑕疵、無缺陷。事先做好防汛措施，盡量避免汛期施工，同時對河水水位上漲帶來的風險做好應(yīng)急處置預(yù)案。加強環(huán)保措施，施工后即最終圍堰結(jié)構(gòu)拆除，應(yīng)指派專人負責清理場地，保持周圍環(huán)境整潔。

3.3 樣例介紹，漿砌石塊圍堰技術(shù)

按照漿砌石塊圍堰建造流程，其技術(shù)實施要點為：

1）設(shè)計施工圖紙，明確圍堰結(jié)構(gòu)構(gòu)造，確定施工位置。

2）合理布置排水管道，精確設(shè)定排水管道位置，選擇型號、質(zhì)量符合工程要求的排水管。

3)確保砌筑結(jié)構(gòu)平整，堅持外部光滑、內(nèi)部堅實原則，控制砌筑石塊間距離，通常不能超過30cm。

4）防止砌體出現(xiàn)縫隙，為防水留下隱患，以控制漿體厚度為技術(shù)要點，一般為3～5cm。

5）增強漿砌石塊圍堰的穩(wěn)定性與安全性，通常采用“大面向下”安裝方式，同時，充分估計新挖邊坡對換土區(qū)域的影響。

6）確保原材料的密實度，做好工程試驗，確保數(shù)據(jù)真實可靠，防止原材料本身出現(xiàn)問題導致滲漏情況發(fā)生。

7）注重對圍堰的后期維護，降低失事概率，提升整體工程質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，在中小型水利施工中，圍堰技術(shù)應(yīng)用涉及問題較多，既包含技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，又包含施工過程的管理。在進一步重申了圍堰技術(shù)的保障性、技術(shù)性、輔助性特點后，更加明確圍堰技術(shù)的具體應(yīng)用問題：質(zhì)量是基礎(chǔ)，效率是關(guān)鍵，安全是保障?；诖?，圍堰技術(shù)才有正確的發(fā)展維度，并能在不斷優(yōu)化調(diào)整與發(fā)展中，更好地服務(wù)于中小型水利施工建設(shè)。