水利施工中圍堰技術的應用

張艷芹

河北省水利水電第二勘測設計研究院

水利施工中圍堰技術的應用

張艷芹

河北省水利水電第二勘測設計研究院

伴隨著國民經濟的騰飛與城市化速度的增快，人們的目光逐漸集中向了水利工程建設。圍堰技術的改善與提高使水利工程在施工過程中更加安全，并且能有效的提高施工速度，是廣泛使用的水利技術。本文重點分析圍堰技術在水利工程中的應用。

圍堰技術；水利工程；應用

1 引言

圍堰技術可以做到有效防水，防止周邊水源侵蝕，是水利工程進行中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。只有在圍堰的防護下才能安全施工，順利排除基坑存水。因此采用科學的圍堰是保證水利工程順利開展的前提，也是重要的安全保障。

2 圍堰概述

圍堰是為保障水利永久設施而修建的非永久設施，用完即拆，其高度要高于當地最高水位。

圍堰起到在水利工程中有效阻擋水和土石侵入施工現場的作用。其能對正在施工中的建筑物形成保護，防止破壞和不良影響。通過建造圍堰，建筑施工單位方可開挖基坑并有效排水，為后續(xù)施工創(chuàng)造條件[1]。其施工要求如下：

2.1 平面設置

施工時要根據多方面因素綜合確定平面設置，一般優(yōu)先考慮設計要求、整體構造和圍堰的施工地域等要求。工程進行中會遇到很多-困難，施工前要充分考慮模板、運輸和材料的存儲等事項，要使主體構造與基坑保持在20m-30m的可靠距離之內。邊坡的大小要以地域實際條件來確定。

2.2 加固處理

水利工程中建造圍堰的目的有兩個，一是防沖擊，二是防滲漏。必須對圍堰進行加固，使其能夠有效保障接頭連接、防滲漏和抗沖擊的性能。在整個水利工程的長期建設過程中，圍堰起到隔絕作用，有效的保護施工現場免受外部砂石和水流的沖擊[2]。因此對圍堰的質量要求應該有足夠的重視，對其整體布置形式要慎重考慮。這是對整體工程安全的重要保障，是對工程人員人身安全和財產安全的重要保障。

3 圍堰的應用

3.1 土圍堰

土圍堰在水利項目施工時應用廣泛。在選擇圍堰種類時，土圍堰一般適用于水流速度慢，透水能力弱，水深較淺的河流中。在建設水利工程項目時，土圍堰的原理類似于重力壩，是一種借助自身重力提升自身強度的圍堰。土圍堰一般應用于非砂土類的河床中，因為砂土累的河床無法滿足土圍堰對于穩(wěn)定性的要求。為了避免塌陷事故的可能性，要針對實際地理情況選擇是否應用土圍堰。在具體操作時時要注意三點。第一、最好使用黏土做為土圍堰的材料，因為黏土能有效保障土圍堰的密度。同時，要對使用工程機械對黏土層進行合理的夯實[3]。

3.2 套箱形式的圍堰

使用套箱形式的圍堰的地理條件一般為水流速度快，水深較大，沒有覆蓋物的巖石河床。在水深較淺的地區(qū)一般采用無底套箱的形式，在水深較大的地區(qū)一般采用有底套箱的形式。套箱的原材料很多，但是一般采用木板或鋼板，必要時也可采用鋼筋混凝土制作。制造套箱時一般要求在套箱的內部使用堅固材料做為箱體支撐。

施工順序：1、測量人員放線。2、組對內支撐及上部導梁。3、抄平上部導梁的牛腿，對牛腿與上導梁之間的焊縫做定位焊處理。4、安裝內部斜支撐。5、組對下導梁。6、抄平下導梁牛腿并對下導梁與牛腿間的焊縫做定位焊處理。7、下插板。8、安裝斜拉桿。9、在布置導管的同時進行沙袋的維護工作和拋填。10、混凝土灌漿，水下封底。11、安裝下導梁和內部斜支撐。12、切割去除多余的鋼護筒。13、綁扎接地部位鋼筋。14、綁扎預埋墩身鋼筋。15、綁扎承臺鋼筋。16、澆筑混凝土。

3.3 雙壁鋼形式的圍堰

雙壁鋼形式圍堰的特征和適用的地理環(huán)境：此類圍堰一般應用在水深非常大的情況。使用之前必須明確雙壁鋼圍堰的規(guī)模，符合項目的實際狀態(tài)。此類圍堰是非常受歡迎的圍堰技術，它有非常好的穩(wěn)定性，對環(huán)境的污染極小，施工效率也要相對高于其他圍堰。在實際操作中有如下要點：第一，護筒頂面最少要高出封底部分0.16-1.2m，下端要對基巖進行固定連接。灌裝混凝土完成之后，要移除固定支架。此時需要人員在水下進行操作斷開連接螺栓。第二、鋼殼部分的刃腳要在清基和鉆孔之前固定在巖面上。第三、混凝土墩身露出水面時要去除圍堰上部分。此過程可以在圍堰內部操作，也可以在內壁無水的情況下操作或者在外壁注水后在水中進行操作。

3.4 木板樁形式的圍堰

木板樁形式的圍堰適用的地域及特征簡述：在項目施工過程中，此類圍堰最適合適使用在木材較易獲得的地域。由于此圍堰所需木材量過于龐大，因此為了減少成本投入達到節(jié)資增效的目的，在可用木材量較大，可以就近取材的地域尤其適用。但在施工前必須了解工地所在地的河床透水力和流速。此圍堰適用的流速為1m/s至5m/s之間，最大適用深度為5m。

施工簡介：操作者必須同時插打多塊木板，以此確保板縫密度。為了避免木板長度帶來的問題，需要在水面布置導框。待準確坐標確認后方可安裝，安裝過程中要注意木板間的密實程度，板縫密度過大或過小都不能起到良好的防護作用。合攏插打木板時要分塊進行，先插后打。分塊的方式與先插后打的形式各有利弊，分塊進行時木板的合攏性不好，板縫難以控制。先插后打雖然可以對板縫密度進行良好的調控，但是施工速度過于緩慢，影響工程進度。

3.5 鋼板樁形式的圍堰

鋼板樁形式的圍堰適用的地域及特征簡述：鋼板樁形式的圍堰是對上述4種圍堰的有效補充，其對透水能力強的各類土層有良好的適應性。當水體深度過大，甚至超過5米的水深時仍能使用。對河床的種類要求相對也比較寬松，砂土類易沉陷的河床其也可以良好的發(fā)揮圍堰應有的作用。

構建鋼板樁形式圍堰的時候，我們可以根據施工地的實際地質狀況分別采用單層或者雙層防護的形式。整體圍堰的構體形式也可以根據地形選擇圓形圍堰或矩形圍堰。其中矩形圍堰的腳樁板需要加工后自行組對，用連接體將兩塊獨立鋼板鉚接或焊接在一起，做成角狀。

鋼板樁形式的圍堰在施工過程中有以下幾個要點：第一，需要安裝圍囹。安裝圍囹前要進行測繪確定坐標。當圍囹在水中的距離與基岸較遠時可以選擇使用交會法確定坐標。第二，選擇適合實際情況的打樁機。選擇打樁機時主要應考慮兩大部分的問題，一是打樁架，二是打樁錘。為了保證打樁工作順利進行，保護樁頭、樁尖的完好，打樁錘的自重必須要高于樁身的自重。第三，鋼板樁的插打有兩種形式可供選擇，一種是逐塊插打，一種是全部合攏后一起插打。若要提高工程速度，可以分工作業(yè)。由一臺吊船進行吊樁，樁架本身只承擔打樁工作[4]。在外部加裝大型導框進行緊固，確保順利合攏。第四，若出現滲漏，可以利用水流，在漏點周邊拋致碎屑，使其能夠隨水流的帶動沖如縫隙中逐漸填補。第五，去除板樁之前要做好安全工作，基坑中的雜物和支撐桿要全部去除。

4 結束語

水利工程利國利民，直接影響到民生與國民經濟的發(fā)展，為維護社會穩(wěn)定和發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。在眾多的水利技術之中，圍堰技術直接影響到施工安全和施工效果和工程質量，能夠有效避免各類不良問題的產生。圍堰技術廣泛應用于水利工程中可以保證水利工程的順利實施，保證了水利工程在積極建設的所起到的穩(wěn)定作用。我們需要不斷的改善圍堰技術、優(yōu)化工藝，重視圍堰技術的發(fā)展。

[1]陳成.關于水利工程施工中圍堰技術的應用分析[J].科技創(chuàng)新與應用.2015(5)：14～15.

[2]張新華.有關水利施工中圍堰技術的應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2015(17):12～13.

[3]黃愛雄.圍堰技術在水利工程施工中的應用與改良[J].現代物業(yè)(上旬刊)，2014(8):12～13.

[4]王春祥；程振平.水利工程施工中圍堰技術的應用分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2016(4):17～19.