關于施工導流和圍堰技術在水利水電施工中的應用初探

趙 鑒

(云南能投緣達建設集團有限公司，云南 昆明 650000)

1 施工導流與圍堰技術

1.1 含義

1.1.1 施工導流

要合理制定水利水電施工導流的方案，確保水利工程施工的順利進行，進而保證工程的質量和安全。在施工初期，壩體導流分為三個設計階段。在工程前期，施工方案是之前確定的，需要嚴格按照方案施工，確定壩體在施工完成后能阻擋水流，此時，必須同時攔截從整個大壩流向河床的所有水流，為保證施工圍堰未完工時，整個早期壩體在大壩的保護下能夠順利施工；在中期，大壩引水工程的設計需要能夠有效地增加整個大壩的總庫存和總注水量，同時在汛期施工階段，要根據(jù)前期導流設計要求和注水深度，做出設計決策，提高防洪壩體活水工程能力，達到施工壩體防洪的主要設計目的；在后期，根據(jù)前期壩體導流后整個壩體抗洪活水工程的需求，分步進行總體設計，整個壩體可繼續(xù)施工。

1.1.2 圍堰技術

圍堰是一項大型的大壩建設工程，具有不同的臨時性和工程特殊性。無論是什么樣的工程，水利水電工程的建設都必然需要筑壩、圍堰等設施。特別是在一些大型水電站大壩施工的時候，圍堰設計必須是檢驗的一部分，一般是指通過預先設置的檢驗模型設備直接完成圍堰設計工作。在圍堰設計方案中，河流圍堰施工設計的主要功能是防止水流對周圍的強烈沖刷。這樣，在圍堰設計過程中，既能有效降低施工設備和運輸成本，又能有效緩解河道排澇困難的緊急情況。在圍堰施工過程中，隨著周圍水流的應力沖刷，特別是水流沖刷速度的加快，圍堰主體的橫截面將越來越小，水流對圍堰主體的應力影響也越來越大。這些新情況對當前圍堰的設計和應用提出了更高的技術要求。

1.2 現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代科學技術和工程技術的不斷進步和發(fā)展，從長遠來看，我國全體人民的財產(chǎn)和生活水平都有了很大的提高，而我國大型水利水電建設工程主體施工體系建設也取得了一定的技術成果。特別是各種施工新技術、新施工設備的廣泛應用，大大提高了我國水利水電建設工程主體建筑的實用性、性能和安全性。各工程的施工管理技術和設備施工技術逐漸成熟并趨于完善。如黃山水利水電站建設中，為有效避免河流水流對建筑物整體外觀的不利影響采用了導流截流技術，為有效攔截和控制主要河流的水流采用了河道圍堰攔截技術。這些先進技術的廣泛應用，在很大程度上提高了我國水利水電工程的建設效率，保證了水利水電工程的運行質量。

但是，既然有優(yōu)點就肯定也有缺點。水利水電系統(tǒng)工程的施工技術表面上看起來簡單，但在實際工程建設中還需要面對巨大的技術挑戰(zhàn)。施工導流及圍堰技術，由于需要有效克服室內施工水環(huán)境惡劣的問題，并對室內水資源的收集位置進行頻繁的自動調整。對于水利水電防洪工程的設計，為了順利完成施工，必須深入分析施工設備導流和水利圍堰引水技術在水電工程實際中的應用，不斷優(yōu)化工程導流技術和設備。只有這樣，水利水電綜合工程建設才能為城鄉(xiāng)人民提供幫助，為提升現(xiàn)代城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會建設的水平提供幫助。

2 水利水電工程施工導流方案

2.1 分段式

分段完成圍堰的有效建筑設計，直接實現(xiàn)大型水利工程河床上所有主體建筑物的圍堰有效設計，運用該方法，通過一套行之有效的圍堰施工方法，可以直接分期完成我國河床水利建設主體工程的有效建筑風格。從截流技術的具體應用來看，是將大壩主體圍在窄河床左岸或窄河床右岸，使所有河流同時從窄河床右岸緩慢下流，將大壩主體圍起來，然后截流右岸大壩主體，使沒有其他水資源的右岸大壩同時緩流。

2.2 全段式

本導流施工方法的主要目的是充分利用河道圍堰，將兩側主要河道全部截斷，河道水流直接疏導至兩側主要溢洪道和構筑物，根據(jù)單圍堰導流后的導流施工方法，將多條河道細分為明渠、導流洞和導流涵洞。因此，這種人工截流排水方法主要應用于排水工程中，適用于排水流量較大、施工河道相對蓄水深度較高的施工河流。根據(jù)渠道兩側施工平臺蓄水面積的不同深度進行攔截，但在地下河明渠中，主要采用導流方式。因此，在各類導流工程建設中，根據(jù)實際運行情況，要密切聯(lián)系，結合我國防洪期各河流防洪排澇的實際情況，有效研究制定各種導流施工方案，分析施工過程中的各種導流處理方法，在導流施工過程中，應對各種導流方式進行合理的導流設置。但有時區(qū)域水利水電建設項目比較復雜，這就必然要求我們通過工程設計人員的方法研究，為整個區(qū)域水利水電建設項目總體設計方案的實際實施提供一些技術參考和工作參考。

3 圍堰技術在水利水電工程中的運用

3.1 不過水圍堰施工

水圍堰技術是水利水電建設中應用最為廣泛的技術。在水圍堰施工過程中，可以充分利用航道周邊或外運的土石資源。但水圍堰施工技術與土石壩施工技術相似，主要是通過土石堆積。由于水圍堰施工的原材料可以就地取得，大大節(jié)約了成本，而且其施工設備和工藝極其簡單，可以有效降低設備的利用率。但另一方面，水圍堰的施工采用了施工工藝。施工主要材料為混凝土，整個工程泥沙量極大。因此，項目一般不允許任何水流通過堤頂，這種施工工藝不適合在防洪期設置圍堰。[1]

3.2 混凝土圍堰

科學技術的進步和發(fā)展，也為現(xiàn)代人選擇圍堰主體結構的施工材料，提供了新的選擇和方向。在新時期，混凝土主體結構材料已經(jīng)發(fā)展成為一種重要的建筑材料，而這種材料通過混凝土與鋼材的聯(lián)合使用得到綜合利用，可以有效地提高整個圍堰施工的質量。

3.3 鋼板樁格型圍堰

鋼管弧形網(wǎng)架與鋼板弧形樁相結合的綜合圍堰工程，采用鋼管主網(wǎng)架與弧形斷面相結合的方式施工。通過實木門窗的鎖緊和入口的連接，內外墻填充各種透水性、硬化性好的材料，如透水砂礫石、巖渣等，鋼管弧形網(wǎng)架與鋼板弧形樁相結合的綜合圍堰工程，采用鋼管主網(wǎng)架與弧形斷面相結合的方式施工。鋼板樁格模板施工：開挖模板安裝定位施工→開挖模板開孔，鋪設剩余模板樁柱→開挖模板安裝就位→剩余鋼板模板樁開挖安裝→剩余模板和其他支架的開挖和拆除→開挖和填充剩余材料和出渣，直到模板達到所需的模板高度。如果圍護隧洞基坑的建筑面積過大，將直接增加隧道排水處理裝置和排水設備的總容量。如果太小，甚至可能嚴重阻礙主樓工程的前期施工，影響主樓的設計周期，導致大量的水和空氣在土方開挖過程中不順利釋放，沖刷隧道圍堰和建筑地基，影響主體建筑工程安全。在導流布置過程中，還應認真檢查研究主輪廓結構特點、導流布置方案和主圍堰結構形式。上游圍堰和下游圍堰的主要基坑豎向坡距和主圍堰周圍建筑物內部輪廓的豎直長度不應小于30 m。

4 結束語

施工導流和圍堰技術是水利建筑工程中非常重要的技術。該技術的應用能有效發(fā)揮防洪、節(jié)流的功能，還可以有效地保護基坑和石灰土，避免水利和建筑工程中發(fā)生更多的安全事故。在掌握這些施工技術之前，施工單位不僅要認真做好各項準備和管理工作，還要研究設計最佳導流和圍堰方案，做好施工環(huán)境的監(jiān)測、調查和數(shù)據(jù)分析工作，并盡量避免施工過程中的資源浪費，施工人員不僅要完善施工方案的設計，還要盡可能降低施工成本，這樣才能有效保證導流和圍堰施工效果，同時也提高供水能力。