水利工程施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)的應(yīng)用分析

王錫杰

德州黃河建業(yè)工程有限責(zé)任公司，中國·山東 德州 251100

1 引言

導(dǎo)流和圍堰施工是水利工程規(guī)劃建設(shè)施工中的重點內(nèi)容，這兩部分工程，不僅可以充分滿足水利工程綜合施工建設(shè)的要求，對于保障水利工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的完整性和質(zhì)量的穩(wěn)定性、安全等方面至關(guān)與重要。不同的水利工程結(jié)構(gòu)對于導(dǎo)流以及圍堰施工的要求并不相同，這就意味著相關(guān)的施工人員應(yīng)進(jìn)行綜合的分析，制定全面的施工規(guī)劃，從而提高水利工程的整體性能，保證水利工程的正常運行。

2 導(dǎo)流和圍堰技術(shù)的重要性

在水利工程規(guī)劃建設(shè)過程中，導(dǎo)流和圍堰工程是工程建設(shè)中重要的組成部分，施工及管理人員應(yīng)當(dāng)要高度重視，根據(jù)水庫規(guī)劃施工的場地進(jìn)行具體工程布置情況。結(jié)合對水利工程基坑系統(tǒng)及其內(nèi)部的設(shè)計開挖工程項目量，進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，合理控制并進(jìn)行應(yīng)用，及時對整個水利工程調(diào)洪引水工程量進(jìn)行科學(xué)及準(zhǔn)確地演算，合理設(shè)計攔洪線，保障在工程下游河道豐水期至汛期之前，確保水利工程能夠安全度過汛期。圍堰技術(shù)與施工方案的選擇，對有效提高水利工程項目的建設(shè)有著積極的促進(jìn)作用。施工及作業(yè)指導(dǎo)人員，首先應(yīng)注重在工程項目現(xiàn)場實際建設(shè)或施工組織方案選擇中，結(jié)合工程設(shè)計需要考慮或根據(jù)該工程的現(xiàn)場地質(zhì)情況，選擇制定出具體的各種圍堰施工技術(shù)方案，如可選擇采用分段圍堰、全段圍堰技術(shù)等各種設(shè)計方法[1]。尤其是在修建比較復(fù)雜的水利工程施工或建設(shè)管理中，采用先進(jìn)的圍堰技術(shù)方法，可以事先通過計算機模擬，根據(jù)實際的工程條件來進(jìn)行施工設(shè)計及試驗，模擬各建筑物及其具體水工設(shè)施運行的整體安全及其運作及性能狀況，這也是保證圍堰能正確合理進(jìn)行設(shè)計并應(yīng)用在工程實踐的關(guān)鍵所在。

3 施工導(dǎo)流與圍堰技術(shù)概述

水利工程項目建設(shè)及施工的施工環(huán)境均很復(fù)雜，施工和建設(shè)整個過程難度相當(dāng)?shù)拇?，需要施工人員千方百計來克服種種技術(shù)難題與其他復(fù)雜的地質(zhì)條件，因此水利工程項目建設(shè)通常也就需要使用導(dǎo)流技術(shù)以及圍堰技術(shù)等來作為輔助技術(shù)，對水流方向進(jìn)行控制以及疏導(dǎo)與控制工作，從而創(chuàng)建了一個健康、有序、穩(wěn)定的施工環(huán)境現(xiàn)場，避免在項目施工以及管理過程中，安全事故以及質(zhì)量事故的發(fā)生，保障人民的生命財產(chǎn)安全。一般包括上游圍堰、中期控制導(dǎo)流、后期控制的下游導(dǎo)流。首先，圍堰是設(shè)計中為了能夠進(jìn)一步有效保障實際建設(shè)施工的區(qū)域條件，避免下游河水的過度泛濫進(jìn)入到施工區(qū)河床上，影響下游后續(xù)控制施工過程等的過程設(shè)計使用；其次中期工程的導(dǎo)流壩工程設(shè)計主要是為了合理地確定汛期河水的最大下注和水泄量，根據(jù)汛期實際注入河道的深度系數(shù)及河壩高度系數(shù)之間最小的差值系數(shù)，分別加以合理確定，從而也合理的提高出了下游河壩設(shè)計自身提出的最大綜合設(shè)計抗洪的蓄水防洪能力要求；最后是后期設(shè)計的導(dǎo)流則是根據(jù)建設(shè)后期在實際的河流上下游施工與運用實際情況需要，適時調(diào)整設(shè)計導(dǎo)流大壩自身的導(dǎo)流高度，更好地實現(xiàn)了導(dǎo)流技術(shù)自身的功能作用。圍堰技術(shù)也是支撐整個水利工程中的重要的內(nèi)容，營造了一種較為良好與穩(wěn)定、可靠的導(dǎo)流引水施工操作環(huán)境，避免有大量的河水沙體與其他水泥土顆粒同時進(jìn)入施工環(huán)境，確保并實現(xiàn)了整個工程的持續(xù)、有序、順利、安全實施進(jìn)行。另一方面，圍堰技術(shù)降低了因前期現(xiàn)場施工養(yǎng)護以及前期設(shè)備維護安裝以及運輸而帶來的各項費用，提高了現(xiàn)場的施工與維護安裝的生產(chǎn)運營及效率，但是也同時會由于前期圍堰工程的搭建施工方式上存在一些臨時性，后期建設(shè)也將需要盡快地進(jìn)行拆除[2]。

4 水利工程中導(dǎo)流及圍堰技術(shù)應(yīng)用

4.1 測量放線

在正式進(jìn)入施工現(xiàn)場前，需要施工技術(shù)人員先進(jìn)行地質(zhì)現(xiàn)場的測量設(shè)計或勘測放線準(zhǔn)備工作，相關(guān)領(lǐng)域的人員必須對施工現(xiàn)場的環(huán)境以及整體的施工進(jìn)行全面的勘察，確保相關(guān)的數(shù)據(jù)信息具有科學(xué)性以及準(zhǔn)確性，必要時候重新進(jìn)行一次現(xiàn)場或施工中控制點標(biāo)志位置的測量確定。在進(jìn)行堰巖體軸線和標(biāo)高等的科學(xué)精確計算來確定其高程方向后，相關(guān)技術(shù)人員還要繼續(xù)進(jìn)行一些更為科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)與合理、有效的數(shù)值計算，進(jìn)行驗證與技術(shù)分析，保證其工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與質(zhì)量水平，同時還要保證能夠?qū)φ麄€工程的實際設(shè)計施工及砌筑的具體施工范圍等進(jìn)行有效實時掌控，如此一來，才能在一定程度上保證水利工程的整體質(zhì)量水平，提高施工質(zhì)量[3]。

4.2 設(shè)置護坡木樁

如果在圍堰體最底部進(jìn)入到淤泥層里去的位置深度較淺，想要最大程度保證圍堰的穩(wěn)定性，就必須先在整個圍堰體中上部的左右和兩端等位置，各進(jìn)行一個護堰腳木樁設(shè)置，來有效地對整個堰體進(jìn)行加固及保護，一般對木樁間距、直徑、長度等間距標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的具體方法也要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H開展建設(shè)的各類堤防工程情況等合理訂定，如果在建設(shè)施工作業(yè)環(huán)境中使用的木樁標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的入土口深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還意味著仍需要通過繼續(xù)采用人工開挖等方式，逐步進(jìn)行，防止使用木樁時向堤周圍的淤泥范圍內(nèi)再次進(jìn)行或更深過深造成的打入。

4.3 閘壩混凝土的施工

懸臂模板混凝土澆筑是現(xiàn)階段最有效、快捷提高閘壩混凝土結(jié)構(gòu)施工與施工質(zhì)量效果最佳的一項工程措施，在未正式進(jìn)行模板混凝土的施工或澆筑技術(shù)試驗施工之前，需要組織施工管理人員應(yīng)提前一個月對工地進(jìn)行一場較為深入、全面且周密的施工考察及研究工作，迅速分析做出一系列比較準(zhǔn)確科學(xué)而可靠的結(jié)構(gòu)施工技術(shù)及參數(shù)設(shè)定和現(xiàn)場施工目標(biāo)定位，然后施工方可進(jìn)行模板澆筑，保證整個閘壩體混凝土澆筑施工前試驗?zāi)酀{質(zhì)量。另外，必要時需使用手工設(shè)備進(jìn)行閘墩混凝土塊水泥的人工機械澆筑，一般應(yīng)先利用一個人工自動拼裝和成型的小型塑鋼模具，控制水泥混凝土塊澆筑成形時的幾何形狀，用液壓平倉機能自動地在水泥倉內(nèi)加設(shè)水平倉，嚴(yán)格科學(xué)的方法控制好了半成品水泥塊和成品水泥料漿的體積質(zhì)量體積比。

4.4 清除淤泥

在圍堰壩施工建設(shè)結(jié)束完成后，就需要人們對大壩進(jìn)行更有效的防滲排水，往往采用井子溝的挖掘疏浚的方式去實現(xiàn)，在大壩排水一定的時間后，再進(jìn)行大壩淤泥的全面清理，對淤泥進(jìn)行的徹底清理可以采取人工挖掘與大型機械的結(jié)合進(jìn)行的施工方式去進(jìn)行，然后，在專用卡車的幫助下，大壩的污泥被完全運輸。圍堰施工過程中，應(yīng)根據(jù)圖紙編制的結(jié)構(gòu)方案圖紙和現(xiàn)場實際水流情況，及時進(jìn)行現(xiàn)場施工。在日常施工活動中，應(yīng)特別注意圍堰建筑物頂部應(yīng)至少比實際水流的表面位置高0.5m。如果在圍堰施工中發(fā)現(xiàn)有漏水、漏雨的危險現(xiàn)象，就要積極采取合理有效合理的應(yīng)急措施及時進(jìn)行及時準(zhǔn)確的處理。在人工進(jìn)行的淤泥作業(yè)的現(xiàn)場清理操作中，要做到和操作機械必須保持至少有超過10m左右的接觸距離，還要盡可能保證讓其清理作業(yè)現(xiàn)場具有較為良好作業(yè)的操作平穩(wěn)性，在人工淤泥現(xiàn)場的現(xiàn)場清理施工前，一定要做到對人工淤泥現(xiàn)場的作業(yè)深度能夠進(jìn)行科學(xué)有效及時的深度探測，不能在對現(xiàn)場淤泥作業(yè)的深度情況都不了解的情況下，盲目機械進(jìn)行清理淤泥現(xiàn)場作業(yè)，防止現(xiàn)場作業(yè)中人員踩踏出現(xiàn)重大安全意外事故，也是避免施工機械在施工淤泥操作中可能出現(xiàn)的難以連續(xù)作業(yè)的情況。

5 水利工程施工中導(dǎo)流及圍堰施工管理措施

5.1 圍堰設(shè)備的檢測拆除處理和基礎(chǔ)加固

水利項目的作業(yè)技術(shù)人員于大壩圍堰設(shè)施建成蓄水之后，應(yīng)當(dāng)適時選擇專用挖掘機設(shè)備等作業(yè)設(shè)備給予其必要的地基二次檢測夯實拆除處理，使對應(yīng)級別的監(jiān)控技術(shù)人員就工程圍堰地基的防滲漏開展其必要的全過程實時在線監(jiān)控檢測及管控。在圍堰可能存在大面積塌方問題發(fā)生期間，可以及時使用人工沙袋、木樁等方式給予進(jìn)行必要措施的臨時維護，由此能最大限度地避免出現(xiàn)移位現(xiàn)象，降低因自然氣候影響等情況對于整個坡面結(jié)構(gòu)帶來的巨大破壞影響，顯著地提增整個圍堰體系的安全整個和穩(wěn)定效果。

5.2 結(jié)構(gòu)動態(tài)安全監(jiān)測及其綜合防治

應(yīng)用圍堰技術(shù)施工與導(dǎo)流系統(tǒng)施工結(jié)合，可以起到明顯提升水利工程體系的穩(wěn)定性，并為導(dǎo)流施工的作業(yè)過程創(chuàng)設(shè)更加良好可靠的運行環(huán)境和發(fā)展空間。所以，相關(guān)治理技術(shù)必須嚴(yán)格有效地落實，這本身也是工程結(jié)構(gòu)建設(shè)工作的最重要工作環(huán)節(jié)，要引起足夠的重視。在工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測驗收過程控制中既可以選擇利用實時在線質(zhì)量檢測、全程衛(wèi)星三維定位、信息化分析軟件檢測等常規(guī)技術(shù)，也同樣可嘗試?yán)蒙鲜龆喾N常規(guī)技術(shù)動態(tài)跟蹤檢測施工結(jié)構(gòu)區(qū)域，以有效安全地確保施工過程目標(biāo)控制點的正確實現(xiàn)和及對施工驗收效果全過程的及時有效監(jiān)測控制。

5.3 加強導(dǎo)流施工新技術(shù)與革新研究工作

加強導(dǎo)流施工的技術(shù)研究革新的工作內(nèi)容與促進(jìn)導(dǎo)流施工技術(shù)的創(chuàng)新和行業(yè)發(fā)展有著密切關(guān)系。在中國科技日新月異發(fā)展的背景下，導(dǎo)流技術(shù)自然也需要經(jīng)過多年不斷地開發(fā)、革新、完善，才最終能夠全面滿足現(xiàn)代中國各項水利工程科學(xué)發(fā)展水平的建設(shè)需要，當(dāng)前中國技術(shù)的快速發(fā)展，為中國水利技術(shù)研究人員提供了技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新的重要途徑。因此，相關(guān)的技術(shù)人員亦應(yīng)當(dāng)通過積極努力學(xué)習(xí)、總結(jié)和積極借鑒國內(nèi)外科技先進(jìn)管理經(jīng)驗，促進(jìn)水利導(dǎo)流安裝技術(shù)的不斷持續(xù)向前深入發(fā)展，增強現(xiàn)有水利工程水源供給的持續(xù)可靠性，構(gòu)建較為完善的水利工程現(xiàn)代化建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，提升水利工程質(zhì)量。

5.4 提高施工組織人員工程能力

施工現(xiàn)場導(dǎo)流施工技術(shù)運用與工程圍堰技術(shù)實踐可能直接影響整個水利工程建設(shè)項目的安全質(zhì)量，作為一線實際生產(chǎn)操作指導(dǎo)人員，則須充分學(xué)習(xí)掌握新技術(shù)的施工管理原則、施工操作內(nèi)容要領(lǐng)和作業(yè)流程要點，可直接在工程項目實際現(xiàn)場作業(yè)活動中，直接利用以上兩種新型技術(shù)，才能確保項目工程質(zhì)量順利完成。導(dǎo)流技術(shù)與圍堰技術(shù)對操作人員的技術(shù)能力要求較高，施工管理人員一般須盡可能提前一個月到建設(shè)現(xiàn)場認(rèn)真進(jìn)行場地勘察，再及時結(jié)合工程勘察研究的各項結(jié)果，及時制定比較科學(xué)、合理、經(jīng)濟的土建施工設(shè)計方案和施工計劃，按照正常施工的流程按期完成工程作業(yè)。此外，應(yīng)著重加強項目部對建設(shè)項目施工組織計劃內(nèi)容的質(zhì)量管理，對建設(shè)工藝比較復(fù)雜困難的重大水利水電工程，應(yīng)著力加強施工單位對工期計劃編制的全過程審查并監(jiān)督，按照項目工程建設(shè)現(xiàn)場管理實際及要求及時合理組織安排建設(shè)項目工期，確保充分發(fā)揮現(xiàn)場施工的導(dǎo)流堰技術(shù)效益與工程圍堰技術(shù)經(jīng)濟的整體應(yīng)用及效果。由于水利水電工程施工量相對較大，需要及時運輸出各種施工類型所用的砂石材料，施工作業(yè)計劃的不到位可能會引起運輸現(xiàn)場發(fā)生混亂，應(yīng)盡力降低各種施工機具故障現(xiàn)象發(fā)生的概率。

6 結(jié)語

從當(dāng)前發(fā)展的需求角度上分析，在推進(jìn)導(dǎo)流和圍堰技術(shù)應(yīng)用的過程中，往往會產(chǎn)生很多施工問題，為了保證整個工程的效益能夠最大化，實現(xiàn)項目資源整體優(yōu)化，在推進(jìn)施工導(dǎo)流設(shè)計施工的實施過程中，就一定要做到合理科學(xué)的規(guī)劃，結(jié)合推進(jìn)施工中導(dǎo)流和圍堰最新技術(shù)，保證當(dāng)前施工發(fā)展情況能和國家實際技術(shù)要求基本相吻合。