中小型水利工程施工圍堰技術應用

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【摘要】中小型水利工程是重要工程項目之一，關系到防洪排澇、生態(tài)保護、農業(yè)灌溉、防災減災等重大生產經營管理活動。隨著水利工程行業(yè)的快速發(fā)展，圍堰技術作用重要性日益凸顯，保障著工程的質量與效率。其卓越成果不僅展現于跨海、跨江大橋的重大水利工程中，在中小型水利工程施工中亦起到重要保障作用。論文討論中小型水利工程中的圍堰施工方法與技術要點，希望這些討論對提高認識、加速其圍堰技術推廣應用會有所幫助。

【關鍵詞】中小型水利工程；圍堰技術；技術應用

1引言

中小型水利工程是我國經濟發(fā)展中的重點工程項目。水利工程施工受到施工條件的限制，通常環(huán)境下的施工技術、施工效率、質量保證成為突出問題。圍堰技術能夠有效解決水土對施工的影響，為工程順利實施創(chuàng)設相對穩(wěn)定、安全的施工條件，從而降低施工難度，保障工程質量。同時，水利施工環(huán)境較為復雜，條件各異，不同施工條件下的圍堰技術應用從結構選擇到具體管理策略都不盡相同。基于此，一方面要從技術本身出發(fā)，明確技術標準；另一方面，要從管理角度出發(fā)，提升圍堰技術的應用效果。

2圍堰技術原理與價值負荷

2.1圍堰技術作用及原理

圍堰是在水利工程建設中，為保障永久性工程設施的施工建造而修筑的臨時性維護結構。圍堰既是水利工程施工條件的外部環(huán)境保障，更是預防風險、抵御風險的必要措施。圍堰通過對臨時性維護結構的修筑，防止水利施工中水土等對施工的影響，為堰內排水、挖掘基坑、修筑建筑創(chuàng)造了必要的施工條件。除作為工程建筑的組成部分外，圍堰設施在工程完成后其輔助部分通常會被拆除。據此，圍堰作用可歸納為3點：保障性、技術性、輔助性【1】。

2.2中小型水利工程圍堰主要類型

圍堰技術的應用重在因地制宜，防止在成本投入、工期等方面拖累主體工程。經過不斷實踐探索，現今應用較為廣泛的圍堰結構形式主要有以下4種：1）土石圍堰。應用于上下游橫向圍堰，優(yōu)點在于能夠就地取材，有效利用施工棄渣，且施工工藝簡單，應用最為廣泛。缺點：施工面積大，抵御沖刷能力差。2）草土圍堰。草土圍堰對斷面寬、草土體沉陷預測、草料土料選擇等都有較為精細的要求，如斷面寬應為水深的2.7~3.3倍，草土體起高高度要考慮沉陷情況。相比而言，草土圍堰工序較為復雜。3）土籠與木板樁圍堰。其中，針對深度、面積不大的基坑可采用木板樁圍堰結構，重點技術環(huán)節(jié)為防水防滲漏，通常以榫槽相接技術強化板樁的密實度來解決此問題。根據水深及內外部壓力平衡需要，選擇單層或雙壁板樁結構。但當水流、水深條件不宜采用木板樁圍堰結構時，則需應用土籠圍堰技術，以方木制成的透空木籠為堰壁，迎水面設多層木板用于防水，置于水中后，填充石塊，重點要解決籠底漏水問題。土籠與木板樁圍堰對木材石料依賴程度高，相關原料盛產區(qū)域，可優(yōu)先考慮應用此種圍堰結構【2】。4）鋼筋混凝土圍堰。主要應用于港灣碼頭截水墻施工，其中的混凝土圍堰作為一種單獨的圍堰技術形式，可在河床無巖面覆蓋且水壓較高處使用。其優(yōu)點在于穩(wěn)固性和安全性，但相關施工涉及預應力技術，工序復雜，周期較長，對施工本身技術要求較高，因此，在中小型水利施工中較少采用。

2.3圍堰技術實施的管理原則

1）經濟合理性。圍堰技術雖相對于主體工程具有輔助性，卻是水利工程的第一道工序，是工程成本投入的組成部分，故要考慮到其經濟合理性。在確保圍堰自身穩(wěn)固安全，足以保障水利工程施工的前提下，應做圍堰類型、選材、圍堰方式的科學計算，盡量做到就地取材，最大限度節(jié)約施工成本。2）流程控制性。圍堰從建造施工、發(fā)揮保障作用到最終拆除，是一個相對獨立且完整的流程，基于其重要的保障作用和風險抵御作用，應對其完善流程管理措施，編制和優(yōu)化方案設計。提高圍堰結構設計的科學性，以滿足水利施工、過程維護、最終拆遷等綜合需要，同時應簡化工序設計，便于維修拆除，做到簡約穩(wěn)定，尤其應注意避免過于簡單的設計施工拖累主體工程進展情形。

3中小型水利工程中圍堰技術具體應用

3.1充分考察，合理確定圍堰結構

結合圍堰的保障性、技術性、輔助性特點進行綜合考察，以提高圍堰結構應用的科學化和合理化程度。1）充分考察施工環(huán)境，精確計算水流、水深、河床構造等外部因素，科學評估其對水利施工技術、安全等方面的影響。2）充分考察現實條件，明確圍堰施工就地取材的情況，以確定圍堰結構的選擇和具體施工方式。能夠就地取材的，應評估在此基礎上建造的圍堰結構能否達到充分保障工程作用程度。原材料客觀供給充足且多元的情況下，應對圍堰結構選擇優(yōu)中選優(yōu)。3）強化圍堰結構技術保障，明確所要應用圍堰結構技術標準，務必做到圍堰可靠、密實、安全無滲漏。同時加強過程維護，及時排除故障，處治安全隱患。

3.2規(guī)范設計，確保施工順利進行

圍堰結構設計技術關鍵節(jié)點的把控是規(guī)范設計的核心內容。1）編制施工方案。施工設計圖紙擬成后，于圍堰的頂端設定勘測點，確保圍堰施工期間，整體把握，總體協(xié)調，對阻礙因素排除及時，保證施工順利進行。2）做好施工布置。做好相關物資、人力、資金、設備調配，保證工程所需。成立施工領導小組，全面負責圍堰建造的施工組織管理。3）強化圍堰修筑技術把控。要控制原材料品質，如土堰結構對黏土黏性的控制是關鍵。要控制水流沖擊壓力，水流沖擊因圍堰結構不同，對施工實際造成的影響大小會有程度上的不同。但控制河水的流速、水深壓力，對于圍堰結構的穩(wěn)定性和防水性都是極為必要的。圍堰迎水面通常設計弧形，并做加固技術處理，以有效抵抗水流沖擊力，提高穩(wěn)定性、防水性。施工排水，重點解決河道沉積淤泥及自然降雨導致的排除不暢問題。4）強化施工安全保障措施。施工中要加強安全保障，確保施工器具性能優(yōu)良、現場指揮高效有序。強化維護保養(yǎng)，要對階段性施工成果進行必要檢查，確保施工質量無瑕疵、無缺陷。事先做好防汛措施，盡量避免汛期施工，同時對河水水位上漲帶來的風險做好應急處置預案。加強環(huán)保措施，施工后即最終圍堰結構拆除，應指派專人負責清理場地，保持周圍環(huán)境整潔。

3.3樣例介紹，漿砌石塊圍堰技術

按照漿砌石塊圍堰建造流程，其技術實施要點為：1）設計施工圖紙，明確圍堰結構構造，確定施工位置。2）合理布置排水管道，精確設定排水管道位置，選擇型號、質量符合工程要求的排水管。3)確保砌筑結構平整，堅持外部光滑、內部堅實原則，控制砌筑石塊間距離，通常不能超過30cm。4）防止砌體出現縫隙，為防水留下隱患，以控制漿體厚度為技術要點，一般為3~5cm。5）增強漿砌石塊圍堰的穩(wěn)定性與安全性，通常采用“大面向下”安裝方式，同時，充分估計新挖邊坡對換土區(qū)域的影響。6）確保原材料的密實度，做好工程試驗，確保數據真實可靠，防止原材料本身出現問題導致滲漏情況發(fā)生。7）注重對圍堰的后期維護，降低失事概率，提升整體工程質量。

4結語

綜上所述，在中小型水利施工中，圍堰技術應用涉及問題較多，既包含技術的發(fā)展與應用，又包含施工過程的管理。在進一步重申了圍堰技術的保障性、技術性、輔助性特點后，更加明確圍堰技術的具體應用問題：質量是基礎，效率是關鍵，安全是保障?；诖?，圍堰技術才有正確的發(fā)展維度，并能在不斷優(yōu)化調整與發(fā)展中，更好地服務于中小型水利施工建設。

【參考文獻】

【1】欒剛.圍堰技術在中小型水利工程施工中的應用分析[J].科學技術創(chuàng)新,2019(34)：129-130.

【2】李欣.水利工程施工中圍堰技術的應用要點[J].建材與裝飾,2020(2)：294-295.

作者：盧志卿 俞揚 韋學軍 單位：江蘇省工程勘測研究院有限責任公司