水利施工中的围堰类型与应用要点

2020-03-06王怀春

工程建设与设计 2020年21期

王怀春

（河北省水利工程局，石家庄 050000）

1 引言

水利工程是国民经济的基础性工程之一，具有不可替代的地位。当前，为保证水利工程行业稳定、健康、持续发展，对其技术、工艺进行改造创新是非常必要的。而围堰施工技术作为水利工程施工的重要技术类型，必须根据水利工程实际情况，选择适宜的围堰类型，掌握围堰施工的应用要点，确保水利工程建设总体质量，并充分发挥围堰在水利工程中的作用。

2 水利工程施工中围堰技术的类型及选择标准

2.1 围堰技术的主要类型

2.1.1 土石围堰

土石围堰主要材料为建筑材料和建筑废弃物，建设成本较低，现场施工便利、材料要求不高，围堰结构较为简单，易拆易建，是最常用的一种围堰技术方式。土石围堰技术应用范围广泛，能够适应岩基、河流、深水等多种场所环境。但土石围堰的工程量大，容易出现沉陷变形甚至垮塌的情况。土石围堰规划设计时多采用横向围堰技术保证围堰安全，在流速较低时也可以采用纵向围堰技术，但前提要处理好围堰的防冲刷问题【1】。

2.1.2 混凝土围堰

混凝土围堰具有良好的耐冲刷性和抗渗性，可以作为永久性水利工程建设的重要组成。但混凝土围堰的建设成本高，拆除不易，施工中还容易产生工程垃圾。根据混凝土围堰的结构可以分为拱形、重力式2 类，拱形混凝土围堰抗压性好、断面较小、节约材料，但施工工艺较为复杂；重力式混凝土围堰可作为永久水利工程建设一部分，多在第1 期和第2 期纵向围堰中使用。

2.1.3 钢板桩围堰

钢板桩围堰属重力式挡水建筑一类，钢板桩围堰使用大量钢板进行连接形成，具有良好的坚固性，且抗冲刷、抗渗能力较强，施工便利，能够回收利用，达到节约材料的目标，最终的外形形式存在一定差异，能够适应不同类型的挡水高度。钢板桩设置完成后，在围堰内填充具有一定透水性能的材料，所填充的材料要注意保持平整，若材料高差较大，会造成围堰变形量较大，造成安全、质量方面的隐患问题。但钢板桩围堰施工技术标准、要求较高，多用于各类大型水利工程建设。

2.1.4 草土围堰

草土围堰主要使用稻草、麦草、柳枝等材料，取材便利、材料廉价，整体建设成本较低，且施工效率高、速度快，拆除便利，还不容易产生垃圾。但草土围堰稳定性相对较差，多用于水深 6m 以内、流速 3～5m/s 的水利工程中【2】。

2.1.5 不过水土石围堰

不过水土石围堰使用最为广泛，结构类似于大坝，土、石取材便利，工程建设成本较低，但土石围堰顶部不能过水。

2.1.6 过水土石围堰

过水土石围堰顶部可以过水，降低了水流对于围堰表层的冲刷作用。较为常见的过水土石围堰包括：混凝土板护面过水土石围堰、加筋过水土石围堰等。

2.2 围堰技术的选择标准

水利工程建设中，围堰技术的选择需要参照相应的标准要求。

2.2.1 选择先进技术

水利工程建设过程中需要选择适宜的技术类型作为保障，特别是各类先进的现代科学技术，将各类新工艺、新材料、新技术引入到水利工程建设当中，能够充分改善水利工程整体建设状况，从而提升水利工程整体建设水平，促使其发挥更大的作用。

2.2.2 优化施工布局

水利工程施工专业性强、系统复杂，对于现场施工布局要求较高，若现场施工较为混乱，会出现无法把控现场的情况，对各类工序质量、安全等工作的管控、优化容易出现的漏洞，若现场监管工作出现缺失，水利工程整体建设就会受到严重影响。因此，围堰技术的应用应以良好的施工布局为基础，确保水利工程整体建设、施工顺利、安全。

2.2.3 适应环境建设要求

水利工程建设前就要考虑对周边环境的影响，同样，围堰技术应用更要满足相应的环境适应性要求，所选择的技术类型在确保围堰技术应用的基础上，要避免对周边环境产生不利影响，确保工程项目的稳定，项目投入运行中能够达到可靠性、稳定性等目标。

3 水利工程施工中围堰技术的应用要点

3.1 采用浆砌石块施工的围堰技术应用要点

采用浆砌石块施工的围堰技术时，多以石块分层为依据将石块进行卧砌，但在砌筑过程中石块之间会存在各类细缝，严重者会影响砌筑质量。对此，可以引入拉线处理方法，减少石块内孔洞现象。同时，在砌筑前要提前湿润石块，促进水分渗入石块，然后对石块缝隙进行判断，一旦发现缝隙超标，要及时使用碎石等材料进行填缝。石块砌筑前要检查其表面是否干净、光滑，依照相关工艺做好缝隙填补、抹面等操作，达到防护的目标【3】。

3.2 采用装袋与黏土的围堰技术应用要点

对于水深2.7m 以内、流速1.3m/s 及以下的河流，由于不具备显著的土质渗透性，多采用装袋或黏土的围堰技术进行处理。装袋围堰技术直接在水中堆放水带，围堰形成后控制相邻两个袋装材料之间的缝隙，以便实现防护的目标。黏土围堰技术集中用于水深1.3m 内、流速0.4m/s 及以下的河流，使用黏性土或沙土进行围堰填充。在装袋与黏土的围堰技术应用时，多采用沙土进行填充，并根据相关工程建设要求及沙土颗粒大小来确定围堰的加宽标准，确保围堰效果能够有效发挥。

3.3 填充黏土与钢筋混凝土围堰技术应用要点

在围堰技术应用过程中，利用相关检测技术确定围堰轴线数据，并根据相应的测定结果进行黏土填充。实际填充过程中，在达到围堰水面时要采用分层填充，确保各层填充厚度满足水利工程建设标准。在填充完成后，要及时适应挖土机、压路机等机具进行推平、夯实处理。利用钢筋混凝土建设围堰时，一般分为拱形、重力式2 类，用于拱形围堰的钢筋混凝土性能要求较高，并具有良好的抗压能力，其施工难度较高。对于存在陡峭地势、坚硬土层或岩层的区域，选择拱形混凝土围堰较为适宜；对于永久性的围堰建筑多采用重力式围堰技术，能够实现对水流疏导、两侧挡水的功能。

3.4 其他材料的围堰技术应用要点

围堰技术应用过程中不仅可以使用以上类型的材料，还有使用其他材料的围堰技术，如：木桩夯实、钢板定桩等。其中在钢板定桩应用过程中，需要将钢板直接定入河床，然后，在钢板间填土，处理完成后取出钢板，钢板可以用于其他结构施工建设。在木桩夯实应用过程中，需要在河床上设置木桩，然后，在木桩内设置竹芭，填土后形成围堰，以达到施工目的。针对这些类型的施工技术，要注意考虑材料拆除后围堰可能出现的塌方问题。在具体应用过程中要注意使用砂袋或木桩，确保能够对坡面位移进行有效控制，在围堰拆除、巩固后，才能更好地展现此类围堰技术的应用优势。