水利工程施工导流及围堰技术的应用

2021-01-20宋艳龙

水科学与工程技术 2021年4期

宋艳龙

（河北省水利工程局集团有限公司，石家庄 050021）

在我国社会经济不断提升的情况下，水利水电工程发生着飞速变化，尤其是水利防护施工过程占有重要地位，对水利工程的施工质量起到直接影响。选用施工导流技术的过程中必须修筑围堰，水利工程质量可以通过建立围堰得到有效提升。本文将详细的探究和分析水利防护施工过程中运用围堰和导流技术的流程、概况和注意事项。

1 导流及围堰施工技术特征

1.1 选址要科学合理

围堰整体的施工方向是由其设计进行指导，预防土质受到水流的冲击，通过仔细考察地形地貌，与项目地形地势、水质标准、地质条件、施工工期、施工难度及施工量等结合来确定是否选择围堰。所以，要保证设计的科学、严密性，合理、科学地开展施工，与此同时，从整体上进行考虑，以全局为出发点［1］。

1.2 施工计划编制要具有合理性

汛期来到前就要完成围堰和导流的工作。在编制施工计划时，要对材料、设施设备、工作人员及机械进行充分考虑，尽最大努力做到既不窝工也不出现闲置工作面的现象。

1.3 涉及的广泛性

运用导流施工技术包含了水能指标、地形地貌、迁移居民的规划、分布周围建筑及下游生态环境等问题，并且在施工中对水流、土的走向等进行充分考虑，争取构建一个平顺、没有局部冲突的施工流程。在建筑围堰过程中，所要面临的是土质和水流的压力或冲击，怎样将水流方向与堰体进行合理处理，土质压力、水流冲击和堰体结构等相关问题会对构建堰体起到直接影响，所以，设计工作中，要与当地的土质情况进行充分结合，综合考虑水流方向、压力情况和冲击力度，进入施工现场进行实地勘察，进行准确的计量和科学的设计，尽最大努力保证施工中水流方向和堰体建筑的平顺，防止水流和建筑出现严重冲击，重视在设计过程中减轻压力。有利于施工及堰体的后期管理和维护工作［2］。

2 施工导流及围堰技术分析

2.1 施工导流

水利工程项目在水域中开展施工时，为了保证干地施工，按照设计方式通过围堰围护基坑技术把河道中的水流绕出施工场地向下游流去，也就是人们常说的导流。开展水利工程项目的施工（尤其是闸坝工程的建设）中，施工导流方案与整个水利工程的施工造价、安全、工期及质量存在着密切关系，在施工中，要做好详细的设计，制定合理、科学的导流方案，保证水利工程的安全、质量及顺利开展施工。通常分段导流和全程导流是围堰导流的两大类型［3］。

2.2 围堰技术

开展水利工程项目的施工过程中，为了保证所建水利设施的永久性，需要修建临时的围护结构，也就是人们常说的围堰。其主要作用是预防修建建筑物的位置上流入水或土，所以在围堰中开挖基坑和排水来进行建筑物的修建。在水利工程建设中围堰的拆除也是其中的一部分，通常用完后就会拆除围堰，但是被淹没的就不用进行拆除。按照材料可以分成草木、土石及钢筋混凝土3大类。通常土石结构可就地取材利用现场开挖弃渣料，并可直接利用主体工程机械设备进行施工，具有简单工艺、极易获得材料的特点，但是土石围堰抗冲刷能力较低，且占地面积大，需要耗费大量的时间和人力，且比较容易出现坍塌、沉降问题。现阶段运用最为广泛的是钢筋混凝土结构的围堰，具有很强的防渗性和抗击性，底部宽度较小，且具有较高的挡水作用，无论是从质量还是经济上来说，都具有优越性。以工程的前置条件及施工辅助为基础，两种形式都可为水利主体工程有关工作提供重要保障和帮助，但两种形式在施工成本、施工过程和施工周期上都存在着很大差异。因此在实际施工过程中要慎重地选择详细施工方案［4］。

3 施工导流及围堰技术施工流程

以土石结构围堰为例，围堰施工的流程包括：测量放线、设护坡木桩、人工堆码装袋黏土、铺设彩条布、钢板桩支护、淤泥清除。

3.1 测量放线

进行施工之前，要对施工标志和测量控制点进行建立，确定控制施工的方向、砌筑堰体的范围及堰体轴线。在施工过程中对堰体断面砌筑的高度和尺寸随时进行测量，以此保证堰体断面的准确度。

3.2 设护坡木桩

由于围堰底部存在非常深的淤泥，为了预防出现堰体滑移情况，需在堰体两边坡脚处用木桩护脚。要求木桩长6m，直径20cm，间距50cm。因为木桩很浅的一部分在土里，所以通过人工把木桩打进淤泥中。

3.3 人工堆码装袋黏土

施工现场具有大量杂填土和垃圾，因此从外面购买黄黏土进行围堰施工，由卡车将黄黏土运到施工现场后，组织工作人员装袋，按照2/1～3/2的量进行填装，用铁丝和细麻缝合袋口。砌筑过程中要平放土袋，按照上下左右互相错缝的方式将土袋整齐堆码，用木杆将水中的土袋送到位置上，进行土袋的层层堆码，直到顶面标高位置。

3.4 铺设彩条布

形成堰体之后，用彩条布迎着水面放置用于挡水，同时运用土袋进行压脚，保证水不渗到堰体中。

3.5 钢板桩支护

在堰体内侧坡脚的地方打一排钢板桩，要求长6m，每个桩之间的距离为10cm，经过实际测量淤泥深度在1.2～1.5m，水深0.6～1m，钢板桩的实际入土深度保持在5m，在堰体与钢板桩之间用土袋填充，防止围堰滑移，保证堰体稳定。施工方式是抽干水，再将淤泥清理干净，为挖掘机清理出通道，再进行钢板桩的施工［5］。

3.6 淤泥清除

完成围堰之后，采用人工挖井字沟的方式进行沥水和排水，然后隔1周采用人工与机械配合的方式将淤泥清理出来，用车辆将淤泥及时地运出施工现场。按照之前的设计方案严格进行施工，保证1∶1的坡度，顶部要比流水面高出50cm，草袋堆叠整齐、密实，如果出现渗水等问题要及时向上级汇报和处理，工作人员在开展水下施工过程中，必须佩戴安全帽和胶鞋。在抽水过程中不允许在基槽内施工，防止发生触电事故。机械在对淤泥进行清理时，要保证小于10m的安全距离，淤泥工作中确保施工平稳，先检测淤泥实际深度，不可随便进入到淤泥中，预防机械深陷到淤泥中。要在堰体和基槽周围进行防护措施的设置，预防出现溺水或坠落危险。

4 施工导流与围堰技术施工注意事项

（1）在设计围堰的平面过程中，要充分考虑交通运输道路、建筑物轮廓、岩体施工模板、排水设施、材料储存区域等因素。通常水利水电工程基坑横向坡趾与建筑物轮廓间的距离要在20m以上，且要保证水利水电工程基坑纵向坡趾与建筑物轮廓间的距离在2m之内。合理布置围堰平面影响着水利水电工程的安全性，例如：如果围堰维护基坑面积太小，导致水流无法流畅地宣泄出去，就会影响围堰的安全。所以，在进行围堰平面的布置中，要与实际导流方案、围堰类型及建筑物轮廓的特点结合进行布置，以此确保堰体的安全。

（2）目前在进行导流工程的围堰建筑时，我国很多企业都运用黏土心墙防渗型的土石围堰，因此必须严格遵守GB/T 50502—2009 《建筑施工组织设计规范》，对超出静水位0.6m的地方通过心墙型式的防渗体保护围堰。