劉向宇
赤峰市水利規(guī)劃設(shè)計研究院 內(nèi)蒙古赤峰 024000
實際工程中,按照不同的階段可以將施工導(dǎo)流分為導(dǎo)流計劃、中期和后期導(dǎo)流,從而創(chuàng)設(shè)良好的施工環(huán)境。圍堰作為一種臨時性建筑物對水利水電工程施工起到非常關(guān)鍵的作用,其特殊性和臨時性特征比較明顯,主要發(fā)揮著創(chuàng)設(shè)干地施工環(huán)境、維護(hù)基坑安全等功能,項目完工后往往要拆除圍堰。
導(dǎo)流和圍堰是一個整體的水利工程技術(shù),互相之間具有緊密的聯(lián)系,只有相互配合良好才能發(fā)揮出最大效用,圍堰技術(shù)是導(dǎo)流工程的重要環(huán)節(jié),目的是創(chuàng)造并奠定良好的施工條件,阻擋水流進(jìn)入并破壞施工現(xiàn)場,隔開河水和土壤與施工的環(huán)境,避免影響施工進(jìn)行,因此圍堰的設(shè)計對引水工程十分重要,鑒于圍堰種類較多,實際應(yīng)用時一定要結(jié)合不同的圍堰類型對施工環(huán)境的不同影響、使用條件、施工情況等合理選擇[1]。
在實際進(jìn)行水利水電工程建設(shè)過程中分段圍堰法導(dǎo)流技術(shù)也較為常見,特別是一些河床比較寬或者水流較大的水利工程當(dāng)中,以分段的圍堰法進(jìn)行施工導(dǎo)流,根據(jù)河床和大壩等情況,利用圍堰來統(tǒng)一分割水利河床上的各種建筑物,通過缺口的渠道合理地進(jìn)行引導(dǎo)水流的工作,當(dāng)河水流過河床時便能夠?qū)嵤┙亓?,將河道中水流排放到河流下游中。此種方法主要分為兩期,一是對束窄的河床直接實施導(dǎo)流,一種是運用事先挖好的泄水道實施導(dǎo)流,雖然都具有很好的導(dǎo)流效果,但施工成本有很大的區(qū)別,因此在實際項目中需要根據(jù)各個階段的施工特點與實際情況相結(jié)合來合理發(fā)揮其作用,這樣可以更好地對泄水量進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),達(dá)到截斷河流效果,確保整個水利工程施工質(zhì)量符合要求。
全段圍堰法導(dǎo)流指圍堰能一次性截斷主河道,水流可被疏導(dǎo)到兩邊的泄水建筑,由于建筑物不同,兩邊下泄的方式也不同,可選擇單次導(dǎo)流的方式,再合理劃分河道分別開展明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流以及涵洞導(dǎo)流施工。一般情況下,全段圍堰法導(dǎo)流主要適用于水流量較大、河槽較深的情況下,根據(jù)河槽兩邊臺地的大小開展一次性攔截和明渠導(dǎo)流。在實際導(dǎo)流施工時,應(yīng)結(jié)合不同汛期河流泄水的情況,制定科學(xué)合理的施工導(dǎo)流方案,合理規(guī)劃施工導(dǎo)流、合理安排施工工期。當(dāng)出現(xiàn)復(fù)雜的水利水電工程時,可利用BIM三維建模技術(shù)在施工前提前做好模型構(gòu)建和施工過程、施工結(jié)果模擬,制定科學(xué)的方案,確保工程施工順利進(jìn)行。
由于土石圍堰施工可就地取材,建筑工人可以使用水利工程施工剩下的稻草和石塊等廢料進(jìn)行施工,很少需再單獨采購其他填土材料,因而在材料運輸和采購等相關(guān)方面可以節(jié)約不少資金,此外該技術(shù)難度也較低,操作較易開展,可長時間使用,對于工期較長的水利工程也適用,在工程結(jié)束后也容易拆除,因此近些年來在我國較常出現(xiàn),廣泛用于河流橫截圍堰中,特別是基巖及深部流水等河床處。從嚴(yán)格意義上根據(jù)基坑的淹沒程度可細(xì)分為以下兩種土石圍堰類型,其中過水土石圍堰涵蓋了混凝土板圍堰,其導(dǎo)流方案需要淹沒基坑來確保堰體過水的安全,還需要在圍堰坡面部位鋪設(shè)混凝土板來減低水流對堰體導(dǎo)致的沖擊影響,避免圍堰中的土石材料被水流沖走,預(yù)防下游邊坡與堰頂一起滑動,若做好對面板接縫位置的防水處理就能發(fā)揮良好的護(hù)面防水性能;而不過水圍堰與土石大壩近似,以土石材料作為核心施工材料,因而施工工藝要求更低,后期不必運用先進(jìn)的技術(shù)便能夠進(jìn)行拆除,但缺點是工程量和沉陷量較大,對河流流量和汛期有較高要求的水利工程不太適用[2]。
將橫向間隔為10cm的一排鋼板樁設(shè)置于堰體的內(nèi)部坡腳處,控制樁長不超過6m,同時要預(yù)先測定水深和淤泥情況,并以5m為基準(zhǔn)將鋼板樁打入土內(nèi)。然后利用土袋填充堰體與鋼板樁之間的空隙,從而提高堰體的整體穩(wěn)定性及防止出現(xiàn)滑落、移動的現(xiàn)象。設(shè)置鋼板樁支護(hù)時要先抽干水,全面清理淤泥,并整理出道路以滿足挖掘機(jī)行駛的要求,而后開展打孔作業(yè)及鋼板樁的其它施工操作。
圍堰基坑的面積不平均時,會影響主體水利水電工程的施工質(zhì)量。在實際布置平面時,應(yīng)將基坑的橫向坡趾和主體結(jié)構(gòu)輪廓之間的距離控制在20m以上,基坑縱向坡趾應(yīng)距離主體工程結(jié)構(gòu)輪廓2m內(nèi)。應(yīng)結(jié)合主體工程結(jié)構(gòu)的輪廓、導(dǎo)流方案和圍堰的類型,根據(jù)主體結(jié)構(gòu)輪廓布置上下游橫向圍堰。在圍堰砌筑施工時,須先進(jìn)行測量放線,明確好堰體的軸線并劃分施工范圍,測量圍堰體斷面尺寸和整體砌筑的高度并合理設(shè)置護(hù)坡木樁。在砌筑時要求整齊擺放,在圍堰體結(jié)構(gòu)砌筑結(jié)束后應(yīng)敷設(shè)布條以起到防滲水的作用。在支護(hù)時從圍堰體內(nèi)部開始打樁,在圍堰體和鋼板間填充好土袋,清除淤泥,在全部工作結(jié)束后要求做好人工排水檢查,以確保該結(jié)構(gòu)防滲性能良好[3]。
水利水電施工中的施工導(dǎo)流和圍堰技術(shù),是保障水利水電工程建設(shè)質(zhì)量與安全性,貫徹水利工程建設(shè)始終的重要工作。在建設(shè)之時,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到其中存在的安全風(fēng)險較大、建設(shè)環(huán)境復(fù)雜、建設(shè)氣候復(fù)雜、人員與流程較為復(fù)雜等問題,有針對性地安排不同的圍堰技術(shù),并通過嚴(yán)謹(jǐn)開展測量放線工作、設(shè)置防坡木樁等安全設(shè)置、進(jìn)行粘土裝袋工作等手段,提升施工導(dǎo)流與圍堰技術(shù)的應(yīng)用水平,全面提升水利水電建設(shè)的質(zhì)量水平,為社會提供有質(zhì)量、高水平的水利水電工程項目。