水利施工中圍堰技術(shù)的應(yīng)用

王 艷

（中海建路橋建設(shè)有限公司，山西 太原 030000）

圍堰是保障水利工程有序施工的保護結(jié)構(gòu)，為最大化發(fā)揮水利工程的作用，相關(guān)人員應(yīng)在建設(shè)水利工程的過程中明確圍堰技術(shù)的施工原則，以實際情況為基準(zhǔn)選擇合適的圍堰施工技術(shù)，為水利工程營造良好建設(shè)條件。

1 水利工程圍堰施工技術(shù)概述

圍堰是指在水利工程的施工過程中，為工程順利開展而修建的臨時性圍護結(jié)構(gòu)，能有效防止河水和泥沙入侵，同時，圍堰能為工程營造相對干爽的施工環(huán)境，方便施工人員在圍堰內(nèi)開挖基坑、修建水利工程的主體。還有部分設(shè)計人員會將圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計為水利結(jié)構(gòu)中的組成部分，在施工完成后，不需要單獨拆除圍堰，使其作為水利工程中的永久結(jié)構(gòu)持續(xù)發(fā)揮保護作用。

通過在水利工程的建設(shè)過程中應(yīng)用圍堰施工技術(shù)，能顯著提高水利工程施工的安全性，提高工程的建設(shè)質(zhì)量，并且對水利工程的整體結(jié)構(gòu)起到充分的保護作用，保持作業(yè)面的相對干爽，有利于水利工程施工相關(guān)技術(shù)的落實。水利工程具有防洪、灌溉、航運、供水、預(yù)防水土流失等多種功能，與居民的生活息息相關(guān)，提高水利工程的建設(shè)質(zhì)量，有助于水利工程更好地發(fā)揮其經(jīng)濟和社會效益。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，水利工程的施工技術(shù)不斷成熟，在實際施工中應(yīng)用的圍堰技術(shù)在形式和結(jié)構(gòu)上都得到了不同程度地優(yōu)化。

2 圍堰施工的基本原則

2.1 保證圍堰構(gòu)筑的穩(wěn)定性

圍堰施工是水利工程施工中的第一施工環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對水利工程的整體建設(shè)質(zhì)量具有非常直接地影響。因此，在進行圍堰施工之前，施工人員應(yīng)對實際施工環(huán)境進行充分的考察，科學(xué)地確定圍堰技術(shù)和施工方案，優(yōu)化地基處理工作，提高地基的施工質(zhì)量，保證圍堰構(gòu)筑的穩(wěn)定性。還需要根據(jù)施工環(huán)境的土質(zhì)和水流特點、工程建設(shè)需要等因素，靈活地選擇合適的施工材料，以最大化發(fā)揮圍堰的作用，若圍堰建設(shè)方案為不需要拆除，使其能與水利工程整體結(jié)構(gòu)更好的配合，并且不會在后期施工中出現(xiàn)崩塌、滲漏、腐蝕等情況。

2.2 因地制宜

一般情況下，圍堰結(jié)構(gòu)都是在復(fù)雜的環(huán)境中進行施工，施工工序較為繁瑣，并且需要嚴格控制各工序的施工質(zhì)量[1]。因地制宜原則，是保證各類圍堰施工技術(shù)能有效落實的重要原則，也是保障各工序施工質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，技術(shù)人員應(yīng)深入分析不同圍堰施工技術(shù)的本質(zhì)，掌握各技術(shù)的施工要點。圍堰結(jié)構(gòu)在施工過程中，會受到土質(zhì)壓力、水流沖擊、外界環(huán)境等多種因素的影響，都會對圍堰結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，結(jié)合施工實際環(huán)境，進行全面且細致的前期勘察工作，科學(xué)的選擇適宜的圍堰施工技術(shù)，經(jīng)過大量計量計算，保證相關(guān)數(shù)據(jù)的精確度，才能為水利工程主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工做好基礎(chǔ)性保障工作。

3 常見水利工程圍堰技術(shù)

3.1 土圍堰及土袋圍堰施工技術(shù)

土圍堰及土袋圍堰技術(shù)主要指以黏性土為施工材料進行圍堰的技術(shù)，施工中選擇的黏性土需要達到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，土袋圍堰結(jié)構(gòu)如圖1所示。若采用此種圍堰技術(shù)，技術(shù)人員需要結(jié)合圍堰結(jié)構(gòu)附近堰深滲流的實際長度確定沙土施工材料的種類，結(jié)合滲流顆粒直徑大小確定堰深厚度。圍堰結(jié)構(gòu)在使用過程中承受的水壓與圍堰施工中使用沙土的量有直接關(guān)聯(lián)，因此，土圍堰及土袋圍堰施工技術(shù)通常應(yīng)用在水流速度小于0.4m/s且水體深度在1.6m以內(nèi)的水利工程建設(shè)環(huán)境中。

3.2 木樁圍堰施工技術(shù)

木樁圍堰施工技術(shù)是在施工中將木樁釘入河床之上，然后以木樁為基礎(chǔ)安裝籬笆，使木樁和籬笆形成整體性土圍堰，對后續(xù)水利工程整體結(jié)構(gòu)的施工進行保護。木樁圍堰施工技術(shù)有單層木板樁圍堰和雙層木板樁圍堰的分別，具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。該技術(shù)適用在水體高度大于1.6m的水利工程施工環(huán)境中，并且當(dāng)水流流速在0.5～0.6m/s范圍內(nèi)時，能最大化發(fā)揮其結(jié)構(gòu)圍堰優(yōu)勢。因此，雖然改技術(shù)擁有較好的圍堰效果，但是在實際用中需要嚴格考察河床高度和水流水素，避免在完成建設(shè)后出現(xiàn)坍塌、滲漏的情況。

3.3 鋼板樁圍堰技術(shù)

鋼板樁圍堰技術(shù)是當(dāng)前水利工程施工中最常見的圍堰形式，就是采用鋼板材料進行圍堰，該技術(shù)適應(yīng)性強，保護效果好。與其他圍堰材料相比，鋼板材料硬度高，耐磨能力強，在水流流速大的環(huán)境中也能保持穩(wěn)定，且使用時間長，還能進行回收再利用，降低施工成本。大量工程實例表明，通過在水利工程的施工中應(yīng)用鋼板樁圍堰技術(shù)，能有效提高圍堰結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

3.4 漿砌石塊圍堰技術(shù)

漿砌石塊圍堰技術(shù)在施工過程中臥砌要以石塊的層次展開，需要在上下兩層石塊間預(yù)留一定的空隙，必要情況下可輔助拉線，以保證石塊砌筑的密實度。另外，漿砌石塊圍堰技術(shù)對準(zhǔn)備工作的要求較高，需要在施工前備好施工所用材料、設(shè)備和技術(shù)，才能保證施工能有序推進，施工人員還需要在正式施工前將所有石塊打濕，根據(jù)施工需要隨時填補臥砌孔隙。

4 水利施工中圍堰技術(shù)的應(yīng)用實例

4.1 工程概況

本文以南方某水利工程為例分析圍堰技術(shù)的實際應(yīng)用。該工程總長407m，將工程施工分兩段進行，每段長度分別為168m和239m。用鋼板樁圍堰技術(shù)對168m部分通過的水流進行阻擋，在239m部門用導(dǎo)流技術(shù)配合施工，使水流能從該部分順暢通過。

4.2 確定應(yīng)用條件

由于不同河流在流速、河岸高度、地基技術(shù)等條件上各有不同，所以不同水利工程對圍堰結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強度、承載能力、抗?jié)B能力等性能的要求也各有不同，技術(shù)人員應(yīng)以實際條件為基準(zhǔn)，科學(xué)的選擇適合的圍堰技術(shù)。具體可用以下幾點入手：1）保證圍堰結(jié)構(gòu)功能性的發(fā)揮，確定完成施工的圍堰結(jié)構(gòu)具有良好的擋排水能力；2）在條件允許，可選圍堰技術(shù)種類較多時，應(yīng)充分對比每種圍堰施工需要花費的人力和物力成本，以經(jīng)濟性原則為基礎(chǔ)，在保證圍堰功能性的前提下，最大化節(jié)省施工成本，提高施工單位的經(jīng)濟效益；3）深入分析水利工程施工環(huán)境中的水利因素。比如水流流速低于0.5m/s且水深小于1.5m的水利環(huán)境中，適合選用土石圍堰技術(shù)，而當(dāng)水流流速在2.0～3.0m/s范圍內(nèi)，且水深小于1.5m的水利環(huán)境中，更實用選用碓石土圍堰技術(shù)。本文選用的工程實例需要建造高強度、高抗?jié)B性能的圍堰結(jié)構(gòu)，最終確定的威亞技術(shù)分別為鋼板樁封閉圍堰和鋼板樁半封閉圍堰施工技術(shù)。

4.3 圍堰施工技術(shù)

1）安裝導(dǎo)框。完成施工環(huán)境中水利條件和地質(zhì)條件的調(diào)查后，將施工使用的材料、設(shè)備、人員等準(zhǔn)備到位，按施工方案要求進行填筑。首先，依據(jù)測量數(shù)據(jù)確定導(dǎo)框位置并安裝，若定位時水中導(dǎo)框距岸邊距離較遠，可使用前方交會法進行確定導(dǎo)框位置。其次，安裝定位樁，構(gòu)件施工憑條。最后，在平臺上組裝導(dǎo)框，導(dǎo)框是根據(jù)設(shè)計要求提前在工程預(yù)制，轉(zhuǎn)運到現(xiàn)場后可直接安裝，完成拼裝后固定在定位樁上。部分水利工程圍堰結(jié)構(gòu)在建設(shè)時不會安裝定位樁，此時，可將導(dǎo)框懸掛在浮臺上，在釘入鋼板樁的過程中時導(dǎo)框在已經(jīng)完成安裝的鋼板樁上逐漸固定。

2）吊運插打與合攏鋼板樁。鋼板樁入場前需要對材料質(zhì)量進行檢測，確認質(zhì)量達標(biāo)且符合施工要求后，將其運輸?shù)浆F(xiàn)場材料對方位置并順序碼放。安裝構(gòu)成中，采用高架索道在河流上方沿水平方向運輸鋼板樁，到達安裝位置后，用兩個吊鉤垂直下放鋼板樁，將小勾脫出并和就位鋼板樁鎖進行連接。逐塊沿垂直方向插打鋼板樁，插打到底后，將其合攏，并打入鋼板塊。

3）抽水堵漏。完成鋼板樁和鋼板塊的施工后，可將圍堰內(nèi)河水抽吸排出。但排水之前需對鋼板樁和導(dǎo)框間木楔的牢固程度進行仔細檢查，避免排水過程中因內(nèi)外壓力的變化造成圍堰的坍塌或泄露。排水過程中需時刻關(guān)注圍堰的變化情況，包括角度傾斜和滲漏情況，一旦發(fā)現(xiàn)情況，需立即處理。

4）拔樁。水利工程完工后即可拆除圍堰，先分批次拆除圍堰內(nèi)支撐，將河水陸續(xù)引入。圍堰拆除過程中需要對區(qū)域內(nèi)雜物進行清理，避免因水流沖刷對河體造成污染。

5 結(jié)語

總之，圍堰技術(shù)在當(dāng)前水利工程的施工中應(yīng)用非常廣泛，技術(shù)人員應(yīng)不斷探索，積極優(yōu)化與革新圍堰技術(shù)，進一步優(yōu)化水利工程的建設(shè)環(huán)境，才能最大化提高水利工程的建設(shè)質(zhì)量。