淺談水利工程圍堰技術(shù)進(jìn)展

冷勝龍

（江蘇省水利建設(shè)工程有限公司， 江蘇 揚州 225000）

1 水利工程中圍堰施工技術(shù)的簡述

水利工程建設(shè)中，對施工的質(zhì)量和進(jìn)展起決定地位的是圍堰技術(shù)的應(yīng)用。圍堰施工是在河床上修建臨時性擋水結(jié)構(gòu)以提供無水的施工環(huán)境，保證施工的順利開展。因為施工人員在水利工程施工中往往面臨比地面工程施工更為復(fù)雜的施工條件，因此使得圍堰施工技術(shù)得到了普及和應(yīng)用，并使得圍堰施工技術(shù)一步步走向成熟。目前在我國水利工程施工中圍堰應(yīng)用最為廣泛。例如在進(jìn)行墩臺施工時，常常修建圍堰，在圍堰內(nèi)對墩臺及基礎(chǔ)進(jìn)行施工以此保證主航道的順利通航。然而當(dāng)河流寬度不大時，為了維持水流和正常的通航要求，需根據(jù)現(xiàn)場的地形，修建臨時水渠將水流引開。進(jìn)行駁岸的施工時為防止水流的侵襲也需要采用圍堰施工，修建擋土墻來加固路基，保證施工過程的順利。

2 圍堰施工的敘述

圍堰的施工種類包括土石圍堰、土袋圍堰、漿砌石塊圍堰、木板樁圍堰、鋼筋混凝土圍堰及鋼板樁圍堰等。接下來對圍堰施工技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行一一敘述。土圍堰和土袋圍堰是在小型的水利工程中應(yīng)用最廣和最常見的施工方法。選用土圍堰與土袋圍堰進(jìn)行施工時需注意土質(zhì)的選用，為防止?jié)B水，所選的土必須具備一定的黏性。在土類中最好的是黏性土，若不具備黏性土的條件下也可采用砂土類作為填充物，但使用時需加寬堰身滲流長度，若是沙土的顆粒較大，縫隙很大時，還應(yīng)考慮到滲流作用必要時需對堰身進(jìn)行加厚處理，防止工程施工過程中滲水現(xiàn)象的發(fā)生，對施工人員帶來安全隱患。一般土石圍堰和土袋圍堰的適用條件為流速小于0.4m/s及水深小于1.6m且河床的土質(zhì)滲水性比較小。在施工現(xiàn)場還常見的是漿砌石塊圍堰，即采用石塊對其進(jìn)行分層砌筑。但在進(jìn)行圍堰施工時為達(dá)到比較好的效果需在石塊間留下一定的縫隙。為保證石塊間不出現(xiàn)較大的空洞，可以采用拉線或用較小的石塊輔助漿砌石塊進(jìn)行填筑。若石塊間縫隙超出要求值，可采用碎石進(jìn)行填補。在圍堰的外部需進(jìn)行縫隙的填補和抹面以保證外表的光滑，盡可能多的做好、做全圍堰的防護，提高圍堰質(zhì)量，防止施工中出現(xiàn)不必要的損失。鋼筋混凝土圍堰也屬于較為常見的施工方法，在工程施工中常常需要根據(jù)實際情況對鋼筋混凝土圍堰進(jìn)行選擇，選擇的標(biāo)準(zhǔn)是鋼筋混凝土圍堰的承壓能力和經(jīng)濟成本。目前常用的鋼筋混凝土圍堰有兩種結(jié)構(gòu)形式，分別是拱形鋼筋混凝土圍堰和重力式鋼筋混凝土圍堰。與重力式鋼筋混凝土圍堰相比拱形鋼筋混凝土圍堰具有截面面積小、節(jié)約材料、自重輕等優(yōu)點。同時拱形鋼筋混凝土圍堰的受壓能力要高于重力式鋼筋混凝土圍堰。但其施工難度較大，在施工時修建拱形鋼筋混凝土圍堰也不易保證質(zhì)量，因此除了基坑和隧道積水的疏導(dǎo)外很少使用拱形鋼筋混凝土圍堰，更多采用的是重力式鋼筋混凝土圍堰。除了上述外，還有一種廣泛應(yīng)用于大型工程、深水區(qū)施工的圍堰技術(shù)——鋼板樁圍堰施工。鋼板樁圍堰施工是在深水的河床上插入圍堰修建圍堰的施工方法。正是由于鋼板強度高、韌性好、施工方便、防水性好且可廣泛適用于砂土類、黏性土、碎石土和風(fēng)化土巖石等特殊地質(zhì)的河床，因此在水利施工中受到施工、設(shè)計人員的青睞。并且鋼板樁圍堰適用的流速范圍廣，使得施工技術(shù)的應(yīng)用較少地受到地域環(huán)境和惡劣條件的限制，使原有水下施工過程中的安全隱患和施工質(zhì)量得到很好地控制，大大減少了施工事故和人員的傷亡，保障了施工人員的生命財產(chǎn)安全。并且在水利工程施工完成后鋼板是可以取出來再利用的，是建筑材料得到了重復(fù)使用，是具有經(jīng)濟效應(yīng)的一種施工方法，有效地提高了企業(yè)效益。

3 圍堰施工階段敘述

因圍堰種類的不同，圍堰的施工方法也有所不同，現(xiàn)以鋼板樁圍堰的施工為例，對施工階段加以說明。

圍堰施工的施工工序可大致分為前期準(zhǔn)備階段（包括鋼板樁的組裝、導(dǎo)梁的加工制作、導(dǎo)梁的定位）、鋼板樁的合攏、水下開挖與圍堰封底及基底檢查與處理五個階段。圍堰施工前需做好以下準(zhǔn)備：擬定圍堰的尺寸、組裝鋼板樁、設(shè)置圍堰導(dǎo)向裝置。圍堰高度的確定需要結(jié)合施工期間水位變化、沉井大小等因素綜合考慮。當(dāng)沉井頂面高程在河床面以上時需確保圍堰的內(nèi)徑等于沉井外徑，且應(yīng)在沉井頂部設(shè)置托盤以支撐圍堰。而當(dāng)高程在河床面以下時，則應(yīng)確保圍堰外徑小于沉井外徑以便于沉井下沉。圍堰的支撐位置需充分考慮漲潮與落潮時水位的變化，應(yīng)因地制宜選取合適的時間和方法進(jìn)行圍堰的施工。同時為確保圍堰的正常使用，通常采用同一種鎖口。需根據(jù)樁位坐標(biāo)在施工前進(jìn)行測量放樣并設(shè)置定位樁，安裝導(dǎo)向框架。施工準(zhǔn)備完成后需進(jìn)行鋼板樁的插打，因為鋼板的位置是影響圍堰施工質(zhì)量的關(guān)鍵，因此必須確保插打位置的準(zhǔn)確性。需在測量放樣時準(zhǔn)確放樣出圍堰和圍堰軸線位置，在導(dǎo)向架上設(shè)置限位框架，保證插打過程中圍堰始終緊靠導(dǎo)向架，并在插打過程使用經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測以保證圍堰位置的正確性。 每塊圍堰進(jìn)行插打的時候必須一次性達(dá)到設(shè)計高程。在施工過程中若圍堰斜度過大，為防止對圍堰造成變形，不能采用拉齊的方式進(jìn)行斜度糾正，而是要拔起重新打入。如遇到特殊地質(zhì)的情況，可分兩次打入。在完成第一段圍堰的打設(shè)后需進(jìn)行第一段鋼管樁打設(shè)，打設(shè)方式與圍堰打設(shè)方式相同，每組打完后需焊接首層抱箍以固定鋼管樁。由于鋼管樁的打設(shè)難度大于鋼板樁，因此需分次擊打，直至到設(shè)計高程。然后將吊車吊起鋼管樁至設(shè)計位置靠鋼管樁自身重力在土中達(dá)到平衡，再使振動錘咬住鋼管樁頂部邊沿，進(jìn)行打設(shè)。之后進(jìn)行第二段施工，應(yīng)在接樁前檢查第一段樁頂端，對樁頂?shù)淖冃芜M(jìn)行部分修整并用磨光機進(jìn)行磨光，打設(shè)焊接坡口，然后吊接上節(jié)樁，要確保坡口與焊接道位置的準(zhǔn)確性。之后進(jìn)行支撐體系的連接，支撐體系采用逆作法施工，在每節(jié)鋼管樁和圍堰打設(shè)完成后根據(jù)實測距離，在陸地上加工支撐部件并吊裝至所需位置進(jìn)行焊接連接。支撐部件的連接需先進(jìn)行導(dǎo)梁的焊接，然后進(jìn)行焊接鋼板裝與鋼管樁之間的水平支撐，最后將圍堰與導(dǎo)梁之間的空隙用楔形硬木塞塞實。若空隙過大不適于用硬木塞時需使用鋼板塊進(jìn)行焊接。之后進(jìn)行施工平臺鋼結(jié)構(gòu)棧橋的施工，在鋼管樁端部開槽焊接下橫梁，在橫梁上鋪架貝雷梁，采用分段拼裝最后對接的方式連成整體。并在貝雷梁上鋪設(shè)上橫梁。待圍堰、鋼管樁、支撐體系和鋼棧橋施工完成后，需要由潛水人員進(jìn)行堵漏，然后邊抽水邊在圍堰的咬口部位的迎水面貼防滲棉條。

4 結(jié)語

隨水利規(guī)模的加大和水下施工作業(yè)的增多，圍堰技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，大大促進(jìn)了圍堰施工技術(shù)的發(fā)展，豐富了圍堰的種類。本文通過對圍堰施工技術(shù)發(fā)展和施工過程進(jìn)行簡述，希望可以促使圍堰技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用和進(jìn)一步地發(fā)展，充分發(fā)揮圍堰在施工中快捷、經(jīng)濟、簡便的特點。