中小型水利工程施工中圍堰技術(shù)工藝分析

陳俊果

摘 ?要：水利工程的特點(diǎn)是工程量大、且樞紐工程需在河道中修建。因此需要造圍堰作為擋水的臨時(shí)建筑物，為大壩清基提供有利的條件。圍堰要穩(wěn)定、可靠，可抵御洪水、暴雨等。因此，在水利工程施工中，圍堰是十分重要的。以現(xiàn)階段中小型水利工程施工情況為基礎(chǔ)，結(jié)合近年來(lái)圍堰技術(shù)的工藝特點(diǎn)，分析如何在中小型水利工程施工中合理應(yīng)用圍堰技術(shù)工藝，以此保障項(xiàng)目施工建設(shè)質(zhì)量安全。

關(guān)鍵詞：中小型;水利工程;圍堰技術(shù);鋼筋混凝土;填充黏土

中圖分類號(hào)：TV551.3 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2019）28-0104-02

Abstract： The characteristic of water conservancy project is that the project quantity is large， and the hub project needs to be built in the river. Therefore， it is necessary to build cofferdam as a temporary water retaining structure to provide favorable conditions for the foundation cleaning of the dam. The cofferdam should be stable and reliable， and can resist floods， rainstorms and so on. Therefore， in the construction of water conservancy projects， cofferdam is important. Based on the construction situation of small and medium-sized water conservancy projects at the present stage， combined with the technological characteristics of cofferdam technology in recent years， this paper analyzes how to reasonably apply cofferdam technology in the construction of small and medium-sized water conservancy projects， so as to ensure the quality and safety of project construction.

Keywords： small and medium-sized; water conservancy project; cofferdam technology; reinforced concrete; filled clay

由于我國(guó)中小型水利工程大都處于河道等復(fù)雜的地理環(huán)境之中，建設(shè)環(huán)節(jié)較多，施工項(xiàng)目眾多，所以在施工建設(shè)期間，圍堰作為臨時(shí)擋水工程，為大壩施工提供干地作業(yè)的環(huán)境條件具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，要想保障施工單位擁有充足的條件安全的進(jìn)行水下部分施工，在施工前，必須從圍堰的布置、型式、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行全面的、深入的勘察和研究，充分論證其可行性，確定合理的圍堰技術(shù)工藝和參數(shù)，從而確保圍堰的穩(wěn)定和施工安全。下面對(duì)中小型水利工程施工中圍堰技術(shù)工藝進(jìn)行研究。

1 中小型水利工程施工中圍堰技術(shù)分析

1.1 技術(shù)意義

應(yīng)用圍堰施工技術(shù)能優(yōu)化中小型水利工程建設(shè)，促使工程施工項(xiàng)目變得更加科學(xué)和完善。從狹義觀點(diǎn)入手，水利工程圍堰施工技術(shù)不僅滿足我國(guó)水利工程設(shè)計(jì)要求，而且可以在持續(xù)發(fā)展中正確革新工程技術(shù)和機(jī)械設(shè)備，以此提升我國(guó)中小型水利工程效率和質(zhì)量。

1.2 技術(shù)含義

一方面，圍護(hù)施工作為水利工程圍堰施工技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容，能為水利工程基坑作業(yè)提供干燥環(huán)境，另一方面，水利工程圍堰施工技術(shù)可以保障主體建筑與附屬工程設(shè)備，在建設(shè)期間不會(huì)受水流的沖擊與腐蝕，以此保障工程建設(shè)的安全性與穩(wěn)定性。

2 圍堰施工原則分析

2.1 圍堰型式的確定

對(duì)中小型水利工程建設(shè)工作而言，保障圍堰施工質(zhì)量對(duì)整體工程施工質(zhì)量都有積極作用，因此在正式施工前，施工單位須安排專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行充分的調(diào)研和論證，并由此選擇適宜的圍堰方案。在制定圍堰方案時(shí)，應(yīng)結(jié)合水文地質(zhì)情況、現(xiàn)場(chǎng)條件、施工進(jìn)度等因素，確定圍堰是全年圍堰還是枯期圍堰，是一次性攔斷河床圍堰還是分期圍堰，并且尚需根據(jù)周邊自然環(huán)境、筑堤材料等因素考慮圍堰的具體結(jié)構(gòu)型式為土石圍堰、混凝土圍堰或者其它結(jié)構(gòu)形式的圍堰。目前，我國(guó)水利工程中應(yīng)用最為廣泛的圍堰形式仍為土石圍堰，在圍堰施工中，施工單位要關(guān)注地基處理和堰體的防滲處理工作。一般來(lái)說(shuō)，土石圍堰對(duì)地基要求較低，而對(duì)防滲要求較高，主要是防止堰體的滲透破壞造成的堰體失穩(wěn)，堰體防滲的處理方式也比較多，如土工布膜、心墻、鋼板樁、墻內(nèi)造孔成墻等工藝，施工單位在選擇堰體的防滲方式時(shí)應(yīng)充分考慮堰體的穩(wěn)定性。并且施工單位應(yīng)對(duì)堰體的抗沖刷能力予以充分考慮，特別是縱向圍堰采用土石圍堰時(shí)更加要對(duì)水流的變化情況進(jìn)行研究，確定合適的堰體抗沖刷材料和厚度，從而保證圍堰的整體安全。

2.2 建造經(jīng)濟(jì)合理

對(duì)中小型水利工程建設(shè)項(xiàng)目而言，圍堰的建造除要保證安全穩(wěn)定的同時(shí)，還需經(jīng)濟(jì)合理為原則，選用適合的圍堰結(jié)構(gòu)和材料，并加強(qiáng)圍堰施工的環(huán)保性，盡可能減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。如在選擇施工材料時(shí)，要以節(jié)能減排、安全高效為原則，近年來(lái)，鋼板樁，沉箱，混凝土板樁等圍堰形式在一些中小型工程中也得到應(yīng)用。

2.3 研究水利與土質(zhì)

在圍堰建筑施工中，不管是土質(zhì)還是水流都會(huì)受到影響，尤其是水流對(duì)圍堰構(gòu)成的威脅非常大，容易對(duì)圍堰造成沖刷和滲透破壞。因此，在建設(shè)圍堰時(shí)，施工單位要研究水體對(duì)圍堰產(chǎn)生的影響，并認(rèn)真計(jì)算水流的流速、沖擊力度、滲透曲線，滲水壓力等，從而確定合理的圍堰斷面、防滲及保護(hù)措施等，只有這樣才能確保圍堰的安全穩(wěn)定。

2.4 圍堰接頭嚴(yán)密性

要想控制圍堰的泄漏，除了堰體及基礎(chǔ)的防滲措施外，必須要對(duì)堰體與岸坡接頭實(shí)施精密設(shè)計(jì)，防止基坑開(kāi)挖后出現(xiàn)的繞滲現(xiàn)象。整合多種情況研究，一般在圍堰方案制定時(shí)，須對(duì)兩側(cè)的岸坡地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，并對(duì)地質(zhì)的滲透特性進(jìn)行研究，一般通過(guò)延伸防滲體至兩側(cè)岸坡相對(duì)不透水地層，來(lái)達(dá)到圍堰的密閉性要求。

3 中小型水利工程圍堰技術(shù)工藝的應(yīng)用要求

根據(jù)我國(guó)中小型水利工程施工情況分析，隨著圍堰技術(shù)工藝的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得到展現(xiàn)，對(duì)技術(shù)的應(yīng)用要求越來(lái)越高，此時(shí)施工單位不僅要保障應(yīng)用技術(shù)與實(shí)際施工需求相符，而且要提升整體工程建設(shè)水平。圍堰環(huán)節(jié)作為中小型水利工程施工建設(shè)的基礎(chǔ)項(xiàng)目，這一階段的水利工程建設(shè)質(zhì)量會(huì)影響水利項(xiàng)目建設(shè)效果，因此需要施工單位加大注意力。而在施工建設(shè)期間，所選圍堰的方向、應(yīng)用類型等都與最終施工質(zhì)量有密切關(guān)聯(lián)。因此，施工單位在應(yīng)用圍堰技術(shù)工藝時(shí)，必須要提升圍堰構(gòu)筑穩(wěn)定性，這樣有助于控制坍塌、滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí)，中小型水利圍堰技術(shù)要與工程經(jīng)濟(jì)要求相符，并在施工建設(shè)期間從質(zhì)量管控和經(jīng)濟(jì)合理入手，尋找有效的解決方案。在滿足上述應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上，施工單位還要針對(duì)現(xiàn)有團(tuán)隊(duì)技能和素養(yǎng)進(jìn)行強(qiáng)化，多引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)理念和優(yōu)秀應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才能從基礎(chǔ)上優(yōu)化中小型水利工程圍堰技術(shù)工藝的應(yīng)用效果，并保障工程建設(shè)質(zhì)量安全。

4 中小型水利工程施工中圍堰技術(shù)工藝應(yīng)用分析

4.1 鋼筋混凝土圍堰技術(shù)

這一內(nèi)容作為中小型水利工程建設(shè)的常見(jiàn)應(yīng)用方式，可以結(jié)合形式結(jié)構(gòu)的差異分為兩種，一種為重力式，另一種為拱形。通過(guò)對(duì)比兩種應(yīng)用方式可知，由于后者的圍堰性能高，抗壓水平強(qiáng)，且所需材料數(shù)量較少，但實(shí)際操作的難度非常大，所以最常出現(xiàn)在疏導(dǎo)隧道積水或基坑建設(shè)等方面。因此，重力式鋼筋混凝土圍堰技術(shù)工藝更符合中小型水利工程施工需求。

4.2 漿砌石塊圍堰技術(shù)

在中小型水利工程建設(shè)中應(yīng)用這一技術(shù)工藝，要在對(duì)石塊分層后，臥砌石塊。此時(shí)，因?yàn)槭瘔K當(dāng)中包含過(guò)多細(xì)縫，為了保障砌筑質(zhì)量安全，施工人員可以結(jié)合引入拉線的方式，減少重石塊中的空洞問(wèn)題。通過(guò)在鋪砌前濕潤(rùn)石塊，有助于保障石塊在應(yīng)用時(shí)具備充足水分。另外，要正確判斷石塊的縫隙狀態(tài)，若縫隙的厚度高于35mm，要用碎石進(jìn)行填補(bǔ)。而在砌塊工作中，要對(duì)縫隙進(jìn)行填補(bǔ)、抹面等工作，這樣有助于保障圍巖表層具備光滑性，且符合預(yù)期工程建設(shè)要求[2]。

4.3 填充黏土

要想在中小型水利工程中充分展現(xiàn)圍堰技術(shù)工藝的優(yōu)勢(shì)，也要結(jié)合同步監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行推廣，通過(guò)合理判斷圍堰軸線有關(guān)信息，有助于為實(shí)際黏土填充工作奠定基礎(chǔ)。在填充黏土?xí)r，要求施工人員在到達(dá)圍堰水面前的同時(shí)，按照分層填充的方法進(jìn)行工作，確保每層填充厚度都在280mm左右。在完成這項(xiàng)工作后，施工人員要用挖土機(jī)、壓路機(jī)等實(shí)施推平、夯實(shí)等工作。

4.4 裝袋與黏土圍堰的方式

在應(yīng)用圍堰技術(shù)工藝時(shí)，若水深在2700mm以上，河水水流速度在每秒1300mm的情況下，施工單位應(yīng)用技術(shù)的圖紙滲透性將得不到展現(xiàn)。因此，通過(guò)正確應(yīng)用裝袋圍堰技術(shù)，讓水袋堆放在水中，有助于在構(gòu)建圍堰結(jié)構(gòu)的同時(shí)，減少水袋及袋縫隙，進(jìn)而保障整體施工建設(shè)的防護(hù)效果。但若水深在1300mm以上，水流速度為每秒400mm，要求施工單位應(yīng)用黏土圍堰的方式進(jìn)行操控。在這一背景下，通過(guò)科學(xué)應(yīng)用黏性土、沙土等，在完成填充工作后可以達(dá)到預(yù)期工作目標(biāo)。但若是所選材料為沙土材料，就需要施工人員在優(yōu)化圍堰加寬工作的同時(shí)，結(jié)合應(yīng)用沙土顆粒大小判斷加寬信息，這樣有助于充分展現(xiàn)圍堰效果。

4.5 其他圍堰技術(shù)分析

除了上述幾種技術(shù)外，中小型水利工程中的圍堰技術(shù)還包含鋼板定樁、木樁夯實(shí)等。以鋼板定樁技術(shù)為例，通過(guò)讓鋼板定入河床中，并引用土質(zhì)填充鋼板間隙，在完成施工后，可以直接取出鋼板為下次施工建設(shè)提供有效材料。而木樁夯實(shí)工作是指在河床上安裝木樁，并在木樁內(nèi)部設(shè)計(jì)竹笆，再完成填土工作后就可以構(gòu)建圍堰結(jié)構(gòu)。需要注意的是，不管中小型水利工程中引用了哪種圍堰技術(shù)，施工單位都要對(duì)圍堰拆卸后引發(fā)的問(wèn)題進(jìn)行整合研究，并整合以往施工經(jīng)驗(yàn)，提出有效的處理對(duì)策。以塌方為例，施工人員可以結(jié)合砂袋或木樁加以防護(hù)，這樣有助于保障破面不會(huì)出現(xiàn)位移現(xiàn)象。

4.6 構(gòu)建全新施工管理意識(shí)

施工單位在組織全員參與圍堰施工前，必須要認(rèn)識(shí)到圍堰施工及應(yīng)用技術(shù)不只要讓項(xiàng)目經(jīng)理、專業(yè)技術(shù)人員等熟練掌握，還要組織每位員工進(jìn)行學(xué)習(xí)和了解，確保他們可以將圍堰施工管理落實(shí)到自身的日常工作中，這樣不僅能構(gòu)建良好的工作氛圍，而且有助于保障整體工程建設(shè)質(zhì)量。另外，為了科學(xué)應(yīng)用圍堰技術(shù)，保障圍堰施工管理質(zhì)量，必須要組織項(xiàng)目部的全體員工了解圍堰施工重難點(diǎn)，并具備自主管理意識(shí)，只有這樣才能保障水利工程施工圍堰技術(shù)工藝得到有效應(yīng)用。同時(shí)，在施工現(xiàn)場(chǎng)，各部門員工要根據(jù)中小型水利工程施工要求進(jìn)行功能區(qū)域劃分，不管是正式建設(shè)還是設(shè)備運(yùn)輸，亦或是材料儲(chǔ)備，都要做到心中有數(shù)，以此為圍堰施工提供有效幫助。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，圍堰技術(shù)工藝作為中小型水利工程建設(shè)施工的重要組成部分，要想保障整體工程建設(shè)質(zhì)量安全，必須要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，選擇適宜的技術(shù)方案。同時(shí)，還要對(duì)施工團(tuán)隊(duì)的專業(yè)技能和工作素養(yǎng)進(jìn)行強(qiáng)化，只有這樣才能提升圍堰施工質(zhì)量，并加強(qiáng)中小型水利工程的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶大明，莊彬.水利工程施工中圍堰技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)[J].絲路視野，2017（34）：156.

[2]華中.水利施工中圍堰技術(shù)的運(yùn)用與施工技術(shù)要點(diǎn)研究[J].治淮，2018（3）：46-47.