水利水電工程中圍堰技術的應用分析

劉桐

【摘? 要】我國民生工程包括多個部分，其中水利水電工程尤為重要，水電資源是人們生產生活的必要資源。為保證工程質量，迎合社會發(fā)展趨勢，施工人員應掌握圍堰技術應用要點，起到工程保護作用。論文在介紹圍堰技術的基礎上，分析圍堰技術類型，最后圍繞水利水電工程中圍堰技術的應用展開重點探究，旨在為同行提供借鑒，取得水利水電建設的良好效果。

【Abstract】China's livelihood project includes many parts， among which water conservancy and hydropower projects are particularly important. Hydropower resources are essential resources for people's production and life. In order to ensure the project quality and meet the social development trend， the construction personnel should master the key points of the application of cofferdam technology and play a role in project protection. Based on the introduction of cofferdam technology， the paper analyzes the types of cofferdam technology， and finally focuses on the application of cofferdam technology in water conservancy and hydropower projects， aiming to provide reference for peers and achieve good results in water conservancy and hydropower construction.

【關鍵詞】水利水電工程;圍堰技術;應用要點

【Keywords】water conservancy and hydropower project; cofferdam technology; key points of application

【中圖分類號】TV551.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）10-0182-03

1 引言

近年來，社會經濟發(fā)展速度明顯加快，人們的生活質量相應提高，對于水利水電工程施工企業(yè)來說，要注重工程的安全性和實用性，通過有效運用圍堰技術來縮短施工時間，使水利水電設施正常運行，真正提高工程的經濟效益，更好地為人們服務。新時期下，深入分析圍堰技術在水利水電工程中的應用具有必要性和重要性。

2 圍堰技術基本介紹

所謂圍堰技術，指的是用于維護水利水電工程施工基坑、創(chuàng)設臨時性和安全性施工空間的圍護結構[1]。圍堰形式根據材質不同細分多種，常見土石圍堰（過水型、不過水型）、木板樁圍堰，無論哪種類型的圍堰，均起到對混凝土、水的防護作用，避免因混凝土、水的進入增加施工風險，或是延長工期，盡最大可能進行造價控制，通過發(fā)揮圍堰技術實踐優(yōu)勢又好又快地完成施工任務。換言之，為改善不合理的施工環(huán)境，將施工的干擾因素及時排除，應有效運用圍堰技術，進而在保證工程質量的前提下，高效率、低成本交工。

3 水利水電工程中圍堰技術的分類

3.1 土石圍堰

從字面含義來看，填筑材料主要是土石。對于土石圍堰的應用條件，多在下游地帶應用，從材料來源來看，土石材料方便獲取，這既能減少運輸成本，又能縮短施工時間。土石圍堰施工操作較簡單，并且圍堰結構堅固性強、防滲透效果好，備受水利水電工程施工企業(yè)歡迎[2]。針對過水土石圍堰工程施工時，主要根據具體情況確定圍堰類型，常見加筋型、混凝土板護型，其中，加筋型在下游地帶的應用率較高，施工企業(yè)完好鋪設鋼筋網，起到坡面保護作用;混凝土板護型則常見于上游、下游護面處，借助混凝土面板實現防水目的，減輕水體流動對圍堰表層的破壞力，減少圍堰結構過水風險。對于不過水土石圍堰技術，其施工形式與土石壩施工大抵相同，兼具投資少、施工難度小、拆除便捷、環(huán)境適應性強等優(yōu)點。

當前在土石圍堰技術的基礎上，衍生出漿砌石塊圍堰技術，使圍堰防護效果達到預期要求。一般來說，先進行石塊分類，為順利、合格的窩砌施工作準備，需注意的是，保證窩砌石塊間縫隙的合格性，以便保證圍堰施工質量，并達到美觀度。針對大縫隙處理時，往往需要小尺寸石塊填充[3]。為減少石塊空洞、圍堰走勢偏頗等現象，應在施工前對石塊噴水，起到濕潤作用，降低石塊干燥度，同時，規(guī)范拉線行為，確保漿砌石塊圍堰施工的有效性。最后要對石塊外部進行打磨、涂抹，將外表粗糙度降級，直到符合設計要求，達到優(yōu)質施工標準。

3.2 土板樁圍堰

正常來說，水利水電工程小型基坑的施工中會應用土板樁圍堰，其施工步驟總結為：基于榫槽連接板樁，以此增強密封性，減少水分滲透。由于水的深淺程度不等，所以木板樁層數、層厚度不同，實際上淺水域常見一層木板樁，深水域主要使用雙層木板樁，借助橫木、鐵條緊固處理。

從板材質地角度劃分圍堰技術，即鋼板定樁、木樁夯實2種，前者的施工步驟為：在河流中放置鋼板→鋼板與鋼板間填土→形成圍堰[4]。即便水流速度過快、水流量過多，鋼板圍堰技術仍能繼續(xù)發(fā)揮防護作用，臨時性鋼板拆除后，應妥善存儲，以便重復利用，滿足資源節(jié)約需求。木樁夯實圍堰技術的施工步驟為：河床上放置木樁→木樁與木樁間圍護竹笆→填土。

3.3 袋裝圍堰

這種圍堰建造的過程中，主要將特定距離連接的土袋逐層加高，達到施工環(huán)境空間間隔作用。袋裝圍堰施工時，應保證袋間縫隙的合理性，如果縫隙過大，那么會為土、水灌注提供機會，影響內部施工的安全性，同時，圍堰技術優(yōu)勢會逐漸減弱?；诖耍瑧m當控制縫隙大小，使實際縫隙在規(guī)定范圍內，進而增強圍堰結構穩(wěn)固性，保證空間嚴密性。

3.4 黏土圍堰

這一圍堰的填充材料當屬黏土，如果水利水電工程施工要求沒有嚴格限制，那么適當情況下可以將填充料換為沙土，隨之而來的是進行堰體加寬，主要根據沙含量以及顆粒大小來決定寬度及強度，確保黏土圍堰的作用全面發(fā)揮?，F下，黏土圍堰技術在水利水電工程中的應用范圍逐漸擴大，使工程質量、施工效率顯著提高。

3.5 混凝土圍堰

對于技術人員來說，應事先了解混凝土圍堰技術，并利用信息技術獲取施工環(huán)境、工程項目的相關資料，分析混凝土圍堰技術在水利水電工程中的可行性，避免出現頻繁返工、安全隱患過多等現象。此項圍堰技術應用時，技術人員與設計人員加強交流與溝通，保證平面布置的合理性，達到標準化排水要求，進而優(yōu)化水利水電工程質量[5]。此外，模擬工程施工作業(yè)，據此調整混凝土圍堰面積、高度等參數，增強抗水擊能力，進而保證設計的有效性，確保水利水電設施常態(tài)運行，更好地服務于人民群眾。

4 水利水電工程中圍堰技術的應用分析

為豐富圍堰技術的施工經驗，真正提升水利水電工程質量，施工人員在圍堰技術應用環(huán)節(jié)要掌握技巧，并做足充分準備，使圍堰技術實踐價值最大化發(fā)揮。下文分析圍堰施工技術應用要點，以便為整體工程質量優(yōu)化給予可靠技術保障。

4.1 制定合理化施工方案

工程施工前期，施工人員置身于施工現場，細致考察現場環(huán)境，將現場實際與圖紙信息一一對照，將圖紙的不當之處及時修正，以便為圍堰技術有效應用給予正確指導，大大減少返工頻次，實現圍堰工程安全施工?，F場觀測環(huán)節(jié)，觀測人員站在圍堰制高點進行測距，并間隔一定時間記錄觀測信息，從而得知圍堰情況，為環(huán)境清潔、物料采購、機械設備引進等工作做準備。當水利水電工程施工現場應用鋼筋混凝土圍堰技術時，施工方案中要結合環(huán)境情況、工程實際詳細說明圍堰形狀，從安全性、經濟性、實用性等方面詳細介紹，讓施工團隊大致了解不同圍堰形狀的優(yōu)缺點，最后經協(xié)商敲定最為適合的圍堰形狀，保證施工方案的可靠性和可行性。

4.2 施工前期場地的布置

圍堰施工技術的應用效果能否達到預期，這與場地布置情況有緊密聯(lián)系。一般來說，水利水電工程施工場地包括泥漿池、制漿站、導槽、導墻、倒渣臺、排污溝等，各項輔助設施的實用性直接影響圍堰施工進程，并關乎圍堰結構的穩(wěn)定性和安全性[6]?；诖?，應高度重視場地布置，為圍堰工程正式施工做準備。泥漿池設置時，結合施工場地空間大小適當確定泥漿池尺寸，同時，保證泥漿池位置的適宜性，確保泥漿池最大化利用。泥漿池砌筑時，適當控制水泥砂漿比例，優(yōu)選適合材料，直到泥漿池質量達到規(guī)定標準。正常情況下，泥漿池臨近泥漿站，常規(guī)的泥漿站布置計劃，即面積大小為5.5m×9.5m，高約3m。泥漿站配備攪拌機，其制漿能力達到每天140m3。導槽、導墻布置時，應適當控制偏差，使實際偏差在規(guī)定的范圍內，保證導槽合規(guī)性以及導墻穩(wěn)定性。倒渣臺設置時，堅持同側設置原則，并聯(lián)用機械挖掘、人工挖掘2種方式，適當控制斜向坡度，確保實際坡比在要求之內，進而倒渣臺使用效果能夠與預期相符。排污溝設置時，既要考慮到環(huán)境保護的必要性，又要妥當布置排污溝位置，避免因污水排放距離過長而增加成本。正常而言，排污溝寬度為30cm、深度為30cm，與沉降池相通。

4.3 圍堰堰體施工要求

一方面，掌握填筑要求?；旌狭咸钪倪^程中，應總結以往土石圍堰技術施工經驗，堅持分層填筑原則，并適當控制單層厚度（適宜厚度約45cm）。混合料裝卸環(huán)節(jié)，應準備可操作性強的工具，如反鏟工具（型號為PC200），以此提高挖裝作業(yè)效率。除此之外，將推土機、裝卸車、碾壓機等施工機械引入場內，經機械設備協(xié)配順利完成施工任務。需注意的是，施工人員參照圖紙來控制土石混合料粒徑，一般情況下，上、下游6.5m之內混合料粒徑不超過13cm[7]。另一方面，掌握護坡拋填要求。實際施工時，借助自卸汽車運輸護坡石到圍堰上端，接下來經反鏟、推土機協(xié)同配合來調整坡度，為護坡拋填起到鋪墊作用。

4.4 圍堰槽孔建造要求

首先，合理確定槽孔位置。沿圍堰軸線14m左右布設先導孔，其中，開孔直徑約9cm，終孔直徑約7cm?？咨羁刂骗h(huán)節(jié)，在基巖頂板下方100cm。為減少孔深誤差，由監(jiān)理人員全過程考察、細致分析，最終保證孔深的合理性和準確性。其次，遵循槽孔建造步驟，即成槽→沖擊主孔→擊穿副孔→清理槽孔。槽孔鉆進距離為28cm時，應使用儀器測量角度、距離，并記錄信息，一旦發(fā)現角度偏差，那么要立即糾正，否則，會影響槽孔的穩(wěn)定性和實用性，導致圍堰技術使用環(huán)節(jié)故障重重。由于地層分布存在差異，所以槽段長短要視情況而定。套打操作開始前，應滿足混凝土澆筑超過30h這一條件，結合試驗結果確定套打間隔時間。

4.5 精心配制固壁泥漿

固壁泥漿質量的影響因素包括2種，分別是制漿材料和泥漿攪拌方法，在保證泥漿材料質量的前提下，以科學方法拌制泥漿，那么圍堰工程整體的質控效果能夠達到預期。因此，泥漿材料選擇時，采購人員優(yōu)選信譽度較高、資質良好的廠商，以最低價格購買到優(yōu)質、足量的泥漿材料。材料進場前，還要進行細致、嚴格的檢查，一旦發(fā)現質量不達標的材料，要及時與廠家聯(lián)系，申請退換貨，將圍堰工程安全隱患及時排除，避免因材料質量不達標而降低整體工程質量。

固壁泥漿配置過程中，應全過程監(jiān)管，并適當加大監(jiān)管力度，一定程度上規(guī)范泥漿拌制行為。與此同時，參照相關要求及規(guī)定進行拌制，使固壁泥漿使用效果達到預期要求，充分顯現圍堰技術的應用優(yōu)勢，促進水利水電行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。尤為關鍵的是，選擇適合的攪拌機、外加劑，借助精確度高的儀器控制材料用量，使誤差在要求的范圍內。攪拌過程中，適宜攪拌時間為6min，適量添加膨潤土、外加劑，使泥漿質量大大提升。最后針對泥漿進行質量檢測，待通過測試后，方可用于圍堰工程施工。

4.6 混凝土澆筑

水利水電工程中使用圍堰技術，在混凝土澆筑環(huán)節(jié)應妥當設置導管，并創(chuàng)新澆筑方法，確保圍堰工程施工活動規(guī)范化、優(yōu)質化進行。導管布置時，在泥漿底部抬高導管到適宜位置，并在澆筑操作中控制鋼管長短度。為保證導管自由調節(jié)，還應將導管、漏斗妥當連接，視情況選用焊接方法?；炷翝仓r，既要科學、合理設計混凝土運輸路線，又要遵循規(guī)定的轉料順序，一般來說，由下料平臺提取所需混凝土，接下來進入一級箱槽，然后轉運到分料漏斗，之后進入二級箱槽，再通過小型漏斗，最后借助導管到澆筑倉面。澆筑前期，適當控制水泥砂漿配置比例，第一次澆筑動作發(fā)出后，砂漿量在導管埋深30cm處，實現連續(xù)性澆筑[8]。澆筑期間，導管埋深大于100cm，并做好雜質清除工作，避免混凝土中夾帶泥皮。此外，植孔內混凝土面上升速度超過2m/h，并且保證單根導管灌注混凝土均勻分配。澆筑作業(yè)臨近尾聲時，混凝土面高度超過設計高程，實際間隔距離符合規(guī)定的要求，從而保證混凝土凝固后的圍堰項面高程。

4.7 圍堰加固及拆除

水利水電工程施工環(huán)節(jié)，圍堰技術規(guī)范化應用，當圍堰工程加固時，需要工作人員按照相關規(guī)范予以夯實、加固，以此保證圍堰技術成果，真正為水利水電工程優(yōu)質施工而助力。同時，針對圍堰施工技術的使用情況進行客觀、全面評價，從而了解水利水電工程投用現狀，得知圍堰是否出現滲漏水現象。為保證圍堰工程的安全性，應加強檢測，全過程監(jiān)管，避免出現塌方事故，一旦在檢測、監(jiān)管環(huán)節(jié)發(fā)現安全隱患，應及時采取必要的防控措施，通過沙袋堵截、木樁加固等方式來減少風險，為后續(xù)專項處理奠定良好基礎。圍堰工程坡面處理的重要一環(huán)，即掌握土方覆蓋的技巧，保證坡面穩(wěn)定性，避免在大風、降雨等天氣下出現坡面偏移、變形等現象，真正增強圍堰工程的穩(wěn)定性。

圍堰工程施工任務結束后，進入圍堰拆除階段，具體來說，掌握圍堰拆除標準，即墻體建筑的高度高于水面，施工人員正式進入圍堰拆除狀態(tài)，既要調用專業(yè)知識，又要總結以往積累的拆除經驗，根據設計方提出的要求對圍堰周邊進行有序化、安全化拆除工作。為保證拆除作業(yè)的有效性，應借助挖土機等大型機械挖掘圍堰頂端，拆除過程中，考慮資源充分利用、環(huán)境保護，將拆除后的土塊運輸到指定位置，為后續(xù)分揀、再加工利用做準備。拆除環(huán)節(jié)，動態(tài)監(jiān)測圍堰工程穩(wěn)定性和安全程度，必要時予以加固處理。

5 結論

綜上所述，水利水電工程施工范圍逐漸擴大，并且施工要求顯著提高，為保證工程質量，應在施工環(huán)節(jié)運用圍堰技術，從而為施工人員創(chuàng)設良好的施工環(huán)境，實現優(yōu)質施工、按期完工的目標。從長遠角度來看，施工人員還要對圍堰技術類型進行細分，掌握各類圍堰技術應用要點，并創(chuàng)新圍堰施工技術應用步驟，取得水利水電工程精細化施工的良好效果，最終為人民群眾提供優(yōu)質服務，促進社會經濟持續(xù)、穩(wěn)健發(fā)展。

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