圍堰技術(shù)在水利工程施工應(yīng)用

（山東華邦建設(shè)集團有限公司，山東 濰坊 262500）

1 水利工程圍堰施工技術(shù)

在水利工程中應(yīng)用圍堰技術(shù)能夠?qū)⑺こ探ㄔO(shè)的質(zhì)量和水平顯著提高，能夠優(yōu)化和完善相關(guān)水電站工程設(shè)計，能夠積極推動整個水利事業(yè)的發(fā)展。同時水利工程發(fā)展關(guān)系著國民經(jīng)濟的進步，將圍堰技術(shù)應(yīng)用于水利工程項目施工中可以提升工程建設(shè)效果，有助于提升水利工程發(fā)揮其社會效益。在實際施工中，圍堰技術(shù)隨著現(xiàn)代信息科技的發(fā)展也在不斷進步，圍堰技術(shù)類型和形式逐漸變得多種多樣。

在圍堰施工中起著關(guān)鍵性作用的是圍護結(jié)構(gòu)，通過圍護結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用能夠?qū)⑺姽こ碳寄茏鳂I(yè)面干燥性提高，為施工創(chuàng)造便利條件。利用圍堰技術(shù)建造的建筑物還可以不拆除圍堰結(jié)構(gòu)，作為永久使用結(jié)構(gòu)。如果后期不拆除圍堰結(jié)構(gòu)也不會影響到其他工作的開展。此外，圍堰工程還能夠?qū)χ黧w建筑發(fā)揮保護作用，避免建筑物受到流水腐蝕影響。可見，在水利工程中應(yīng)用圍堰技術(shù)能夠?qū)⑹┕きh(huán)境和作業(yè)條件改善，有助于各項技術(shù)充分發(fā)揮落實，有助于將工程整體結(jié)構(gòu)性能和安全性提高[1]。

2 圍堰施工的基本原則

2.1 圍堰構(gòu)筑穩(wěn)定

水利工程施工最開始階段就需要開展圍堰施工，水利工程建設(shè)質(zhì)量從很大程度上取決于圍巖施工技術(shù)是否充分落實。為此，在實際施工中工作人員要根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況合理選用圍堰方案和技術(shù)，加強重視地基處理工作，將地基的整體牢固性提高，保證建筑物基礎(chǔ)工程質(zhì)量。此外，在選擇圍堰材料過程中，需要充分分析土質(zhì)特點、水流特點等，從而合理確定施工材料。工作人員要從圍堰材料入手提高圍堰施工技術(shù)水平，以防在后期施工中發(fā)生滲漏、崩塌、腐蝕等不良現(xiàn)象[2]。

2.2 因地制宜

圍巖施工技術(shù)往往面臨著較為復(fù)雜的施工環(huán)境，有著繁瑣的施工環(huán)節(jié)，需要控制的內(nèi)容較多。工作人員想要在具體施工各種順利落實圍堰施工技術(shù)就要堅持因地制宜原則，加強對圍堰施工技術(shù)的實質(zhì)分析，正確認(rèn)識圍堰施工技術(shù)要點。圍堰施工技術(shù)有著較高的施工難度，這主要是因為在施工中，工作人員需要從水流沖擊、土質(zhì)壓力、外界環(huán)境等多個方面考慮圍堰結(jié)構(gòu)可能受到的影響，如何才能降低各種因素的影響程度，確保為圍堰結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對圍堰建筑建設(shè)重要性有深刻的認(rèn)識，在設(shè)計過程中堅持因地制宜，根據(jù)工程實際情況合理選用圍堰技術(shù)，加強前期勘察，通過計量計算將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性提高，有力支持后續(xù)設(shè)計和施工工作[3]。

3 常見水利工程圍堰技術(shù)

3.1 土圍堰以及土袋圍堰施工的技術(shù)

用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的粘性土進行圍堰的操作即為土圍堰技術(shù)，如圖1為土袋圍堰結(jié)構(gòu)示意圖。在沙土類物質(zhì)選取時工作人員要對建筑物附近堰深的滲流的具體長度加強關(guān)注，堰深的厚度要根據(jù)其滲流顆粒的大小來判斷。建筑的滲水和水壓情況會受到圍堰過程中所用土量的影響，通常在水深1.6m 以下、水流速度＜0.4m/s 的位置建設(shè)應(yīng)用土圍堰技術(shù)。

圖1 土袋圍堰斷面圖

斷面面積36.3m2

3.2 木樁圍堰施工技術(shù)的具體應(yīng)用

圍堰技術(shù)要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況進行合理選擇，木樁圍堰技術(shù)也是當(dāng)前水利工程中常用的一種圍堰技術(shù)，如圖2為木板樁圍堰施工技術(shù)。木樁圍堰主要是在河床之上打入木樁，然后設(shè)置籬笆，從而在木樁之間形成土圍堰確保維護結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。這種技術(shù)適合在具有h＞1.6m 河床的水利工程中應(yīng)用，并且木樁圍堰技術(shù)在河流速度為5-6m 范圍內(nèi)才能將其優(yōu)勢充分發(fā)揮出來?？梢姡哟埠秃恿魉俣仁侵萍s該技術(shù)應(yīng)用的兩大因素。

圖2 木板樁圍堰

3.3 鋼板樁圍堰技術(shù)

當(dāng)前水利工程圍堰技術(shù)中常見的一種就是鋼板形式，該形式可以在不同的地理形勢中應(yīng)用。顧名思義，鋼板樁圍堰技術(shù)就是采用鋼板進行圍堰。由于鋼板本身的硬度較高，具有良好的耐磨性，所以可以在水流快的區(qū)域中也能夠保持良好的穩(wěn)定性，該技術(shù)有著較長的使用壽命，可以重復(fù)利用，達到節(jié)省部分成本的效果。此外，鋼板樁的綜合性質(zhì)有助于將圍堰結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性提升，是當(dāng)前十分常見的一種效果優(yōu)良的技術(shù)[4]。

3.2 漿砌石塊圍堰技術(shù)

在修建漿砌石塊圍堰過程中臥砌要以石塊的層次展開，通常上下兩層石塊之間要做好一定間隙的預(yù)留，如果有必要，漿砌石塊修建過程中可以拉線輔助，避免石塊內(nèi)部發(fā)生空洞問題。此外，充分的準(zhǔn)備工作是必不可少的，通過提前準(zhǔn)備好各項材料、技術(shù)能夠保證后期施工效率。工作人員要提前完全浸濕石塊，然后準(zhǔn)備好隨時填補好空隙處。要根據(jù)實際設(shè)計要求抹面或填補處理暴露在外部的漿砌石塊的縫隙[5]。

3.3 鋼筋混凝土圍堰

鋼筋混凝土圍堰也是當(dāng)前常見的一種技術(shù)。該圍堰系統(tǒng)主要組成部分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，具有較強的穩(wěn)定性和承載能力。鋼筋混凝土圍堰技術(shù)受到所在區(qū)域環(huán)境、圍堰結(jié)構(gòu)形式等方面因素的影響導(dǎo)致效果也不盡相同。但是總體來講該技術(shù)在實際施工中的力學(xué)性能較為穩(wěn)定，需要在使用前進行科學(xué)全面地分析，明確結(jié)構(gòu)形式。比如當(dāng)前常見的鋼筋混凝土圍堰形式為拱形式和重力式。如圖3為鋼筋混凝土套箱施工作業(yè)平面圖。

圖3 鋼筋混凝土套箱施工作業(yè)平面圖

3 水利工程施工中圍堰技術(shù)的應(yīng)用

某水利項目總長度為420m，施工方案為兩段施工，長度分別為197m 和223m。197m 段用鋼板樁圍堰縱向阻擋河流的一半，剩余部分為水流通過部分。223m 段在南側(cè)配合施工導(dǎo)流技術(shù)，施工段采用鋼板樁封閉圍堰形式。

3.1 明確應(yīng)用條件

不同水利工程項目對圍堰結(jié)構(gòu)強度、抗?jié)B性等方面要求存在一定差異，在具體施工中需要充分分析工程實際情況合理選用圍巖施工技術(shù)方案。首先應(yīng)當(dāng)合理選擇圍堰結(jié)構(gòu)形式，將其擋水和排水的作用充分發(fā)揮出來。其次應(yīng)當(dāng)充分考慮經(jīng)濟性，對不用圍堰技術(shù)所消耗的成本進行深入分析和比較，在滿足水利工程施工條件的前提下盡量選擇低成本的技術(shù)，將工程建設(shè)經(jīng)濟效益提升。最后，應(yīng)當(dāng)加強對水利工程水利情況的分析。比如土石圍堰適合應(yīng)用于水深不超過1.5m 且水流速度不超過0.5m/s 的區(qū)域，堆石土圍堰適合應(yīng)用于水流速度在2.0m/s—3.0m/s 之間的區(qū)域。該工程對圍堰結(jié)構(gòu)的強度、抗?jié)B性等方面有著較高要求，分別選用鋼板樁半封閉圍堰、鋼板樁封閉圍堰形式[6]。

3.2 圍堰施工技術(shù)

第一，導(dǎo)框安裝。在調(diào)查好水利工程的基本情況后，及時準(zhǔn)備鋼板樁等原材料，將材料、技術(shù)、設(shè)備、人員準(zhǔn)備好后按照施工設(shè)計方案中的規(guī)定及時填筑。準(zhǔn)確地定位測量后安裝導(dǎo)框。如果水中導(dǎo)框和岸邊距離遠那么定位可以用前方交會法。安裝導(dǎo)框過程中通產(chǎn)需要將定位樁打好構(gòu)建施工憑條，然后將工廠預(yù)制的導(dǎo)框運輸?shù)浆F(xiàn)場組裝在平臺上，在定位樁上固定。如果不設(shè)定位樁可以在浮臺上懸掛，在少量鋼板樁插打后在鋼板樁上逐漸固定導(dǎo)框。

第二，吊運插打與合攏鋼板樁。在檢查鋼板樁質(zhì)量達標(biāo)后可以將其運到指定地點按照規(guī)定順序進行碼放。用高架索道水平和垂直運輸安插鋼板樁，在運輸?shù)街付ㄎ恢煤罂梢苑畔聝蓚€吊鉤，保證鋼板樁垂直，將小勾脫出并且和就位的鋼板樁鎖連接。逐塊插打鋼板樁，保證其能夠插打到底，然后合攏，打入鋼板塊。

第三，抽水堵漏。在插打完鋼板樁后可以開挖抽水作業(yè)。工作人員要注意檢查板樁與導(dǎo)框間木楔牢固性，避免抽水引發(fā)坍塌、泄露等事故。要嚴(yán)格控制抽水速度，同時加強圍堰變化情況的監(jiān)測。如果鎖口發(fā)生滲漏水那么可以在內(nèi)側(cè)嵌塞棉絮，同時用木屑、谷糠等處理漏縫，封堵漏縫。

第四，拔樁。在拔除鋼板樁前首先要陸續(xù)拆除圍堰內(nèi)部的支撐，陸續(xù)灌水，直到比圍堰外水位高出大約1-1.5m 的高度，利用水壓消除板樁擠壓力。先將下游易拔除的鋼板樁拔除，然后依次松動其他鋼板樁，從下游中間到兩側(cè)依次拔除鋼板樁。

在拆除圍堰過程中需要注意全面勘察施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境情況，沿導(dǎo)流洞的軸線方向?qū)U渣挖出并且集中運輸?shù)缴嫌翁幚?，清理干凈圍堰區(qū)域的雜物，避免對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

4 結(jié)束語

總而言之，在水利工程中已經(jīng)逐漸廣泛地應(yīng)用圍堰技術(shù)，圍堰技術(shù)所發(fā)揮的作用越來越重要，為此，相關(guān)技術(shù)人員需要加強改進創(chuàng)新，積極探索，不斷優(yōu)化圍堰技術(shù)，為水利工程的進一步發(fā)展和優(yōu)化提供保障。