水利施工中围堰技术的运用与施工技术要点探究

2023-01-13桑后雨

建筑与装饰 2022年6期

桑后雨

南京河川建设工程有限公司江苏南京 210000

引言

现阶段，围堰技术广泛应用于水利工程施工建设期间，该技术的应用可以很好地提升水利工程建设质量，保护建筑物结构稳定性。但从当前部分水利工程施工建设情况看，施工人员在应用围堰技术过程中，还存在诸多不规范、不合理的情况，直接影响了水利施工整体质量。对此，有必要全面深入探究水利施工中围堰技术的运用与施工技术要点，而后结合工程实际情况，完善施工各个环节，确保水利施工中围堰技术可以发挥效用，帮助相关施工人员更好地了解围堰技术，进而保证整个水利工程项目施工质量，提升建设水平。

1 围堰技术类型

1.1 木桩围堰

在水利水电施工中，木桩围堰较为常用，从工程施工实践情况看，如果水深1.5～7m，采用木桩围堰技术可以获得较好的应用效果，该技术在实际应用中可以很好地应对2m/s以下流速的动态水体。在施工过程中，一般情况下，由于木板桩主要用榫卯结构连接，所以具有非常高的稳定性。施工人员在施工时要注意观察木板间的连接，如果存在缝隙容易引发渗水风险，需要采取合理的方式处理，比如砌石、堆土等，通过局部处理，做好相应的防护，保证围堰可以发挥阻隔作用，避免渗水而影响到水利水电工程正常施工建设。除此之外，如果发生木板桩难以抵挡水体的情况，出现波动性水流冲击，为解决此问题，可以利用混凝土沙袋，把控好量将其布设在围堰外围，从而起到缓解水流冲击力的效果，增强围堰防护作用[1]。

1.2 土石围堰

水利工程项目施工中应用土石围堰技术，突显出了一定优势，该技术不仅建设速度快，同时还不用投入较高建设成本，所以，土石围堰技术在水利施工中非常常用。一般情况下，水利水电工程施工所在区域的水体深度都不太深，普遍在2m以下，这部分区域的水流速度也相对缓慢，一般低于0.5m/s，此种情况下，可以使用土石围堰技术。在施工过程中，为保证土石围堰技术有效应用，需要作业人员严格管理、控制好围堰土材质，最好选择黏土，若是施工条件不允许，也可选用沙土，而后再搭配石料、草料、土料使用。在这些材料的融合作用下，组合成土石围堰、草土围堰等结构，这种结构可以很好地提高围堰牢固性、功能性。在实际应用过程中，施工人员可以根据实际情况提升土石围堰技术应用水深至3.5m以下。

1.3 钢筋砼围堰

在水利工程项目施工中应用钢筋砼围堰技术，对比土石围堰、木桩围堰两种技术，该技术最大的缺点就是成本投入较高，但优势也非常明显，钢筋砼围堰技术具有非常强的功能性，同时，也体现出了较强的适用性。一般情况下，钢板桩、钢筋混凝土等构筑围堰体系更加适用于水利工程施工所在区域的水体深度大于7m，或者水流速度大于2m/s的情况。此外，如果水利施工所在地质条件非常恶劣，地域为松软土壤质的情况，为了发挥出阻水、导水、围水的作用，建议施工人员首选钢筋硷围堰技术。除此之外，从钢筋硷围堰技术在施工实践情况看，具有较强的灵活性，对此，施工人员可以结合施工实际需求，合理变更形状。而对于施工基础较浅的情况，可以采用矩形设计方式，相反，如果是施工基础为深基的情况，应当首选圆形设计钢筋硷围堰形状。

2 水利施工中围堰技术的具体运用

2.1 施工准备

为保证围堰技术可以在水利施工中有效应用，发挥阻水、围水等作用，施工人员需要在围堰施工前，做好现场实地勘察，全面了解并掌握施工现场地形、地貌、自然环境等情况，在调研过程中需要记录好水流速度、水位情况等具体信息，认真填写勘察报告，进而为水利工程项目围堰施工提供有效、科学的信息数据。在此基础上，工程相关人员需要结合调研报告编制出科学合理的施工方案，明确各个施工流程，并依照施工方案做好施工人员的配置、分配，做好技术交底，确保施工人员掌握具体的施工方法、流程，保证其规范操作。除此之外，还要管理好施工材料，检查好设备，确保材料质量达标、合格，机械设施设备可以满足施工使用需求。

2.2 基坑排水

一般情况下，基坑中会存有少量的水，所以在水利工程围堰结构施工过程中，施工人员应当做好排水处理，从而保证围堰技术实施后可以起到阻水作用，阻止建筑物内有水渗入。在具体操作过程中，施工人员应当加强处理好基坑排水施工，需要深入到施工现场实际，制定针对性的施工方案，保证施工方案可行性，在具体施工是还要做好现场调配，避免现场水流入。为保证基坑排水顺利进行，施工人员可以结合以往施工经验选择一些常用的施工方法，比如内侧单次排水、多次排水，通过这些方法，使得基坑内水可以有效排除，同时，也要保证作业废水、渗透水等排除干净，最终保证整体架构干燥。

2.3 把控结构与水流方向

在水利工程围堰施工实践中，需要施工明确对应的水流冲刷力、掌握具体流量。主要是因为围堰受到水流反复冲刷力后，极易引发疲劳破坏，所以，施工前必须严格把控水流实际方向，从而降低疲劳破坏，延长围堰使用寿命。对此，施工人员可以结合前期施工现场报告内容，明确水样检测具体数据，在此基础上在合理设计围堰结构，确保围堰受力均匀，防止发生水流巨大冲突，从而缓解这种对围堰的冲击力，提升围堰施工安全性、可靠性[2]。

2.4 钢板定桩和黏土填充

围堰施工中对于钢板的定桩，首要任务就是明确钢板位置，防止因为位置偏差，导致钢板定桩位置不正确，进而直接影响到施工质量，倒追结构稳定性不足。在具体施工过程中，施工作业人员还要强化防腐处理，这就需要注重土质选择，建议选择黏土填充到钢板中，起到加固作用。与此同时，在黏土填充施工过程中，相关人员需要注意做好实时监测，并依照监测信息，合理制定规划出填充具体操作方式以及流程。在整个黏土填充过程中，必须严格控制好原材料筛选，保证施工厚度达到作业环境要求，同时，还要做好填土后夯实处理。

2.5 围堰加固

施工人员在完成围堰施工后，还要通过挖土进行二次夯实，结合实际情况，利用相应的检测技术，检测出围堰结构漏水、渗水具体情况。如果发生围堰塌方情况，此时，施工人员应当第一时间采取有效措施解决，比如沙袋、木桩等材料进行维护。为了进一步提升围堰加固效果，施工单位可以组建围堰防汛抢险领导小组，在工程施工全过程中，指派专人全天候进行动态观察水情，做到及时发现问题及时汇报、组织抢险。

2.6 稳定性评估

围堰建设后，稳定性评估显得尤为重要，主要是因为水位变化会直接影响到围堰稳定性，所以，除了要保证围堰结构稳定性、安全性之外，还要注意观察水位变化情况。在具体评估过程中，应当做到事先调研，引用科学有效的技术手段实现对水位的长期监测，日后根据相应的监测数据，对围堰结构实施安全性、稳定性评估，保证项目顺利、有序实施。除此之外，为了有效提升围堰安全性评估科学性，技术人员可以应用BIM技术，借助BIM技术的虚拟模型，使得数据更加可视化、参数化呈现，从而更加全面、直观地看到技术存在的风险问题，并进行针对性的解决。充分发挥BIM技术的优势，提升风险评估质量，使围堰安全评估手段不断优化与改进，进而构建出可以与水利工程围堰结构同步的预测模型。另外，在BIM技术作用下，不仅可以利用自回归等统计学方法，还可以引入支持向量机等先进预测方法，更好的解决非线性回归、纬度高等问题。

3 水利施工中围堰技术的应用要点

3.1 确保数据勘测质量

水利工程相关人员为获取准确的数据，需要在施工前到现场进行调研、勘测，同时还要查找资料，综合考量后，明确施工河道枯水期、丰水期的水位最高值，用来确定围堰结构最低高度，主要目的在于确保后续围堰施工可以达到稳定的阻水效果。此外，勘测人员还要通过检测，确定好水体深度、水流速度相关指标。通常情况下，如果测得水深小于2.0m，流速低于0.5m/s，此种情况可以选择构筑土围堰；而水深在2.0m～5.0m范围内，且水流流速低于3.0m/s，建议选择草捆土围堰、木板桩围堰技术；若施工区域水深在5.0m～10.0m范围内，同时，区域内水流速度小于3.0m/s，施工选择双层型钢板桩填芯围堰较为合适；此外，如果施工区域水深超出了10.0m，此种情况建议筑造钻孔桩围堰、抛石夯筑心墙止水围堰等方式[3]。

3.2 严格执行施工标准

在水利工程围堰施工过程中，必须严格按照相关标准执行。对于施工方案的制定以及后续执行过程中，必须严格规范相关人员行为，确保各个环节施工符合标准。例如，如果钢板桩在黏土中，此种情况不建议使用射水法沉桩，同时，在锤击时还要设桩帽；如果排水后，出现堰内水位保持不变的情况，反而上升，此时，施工人员应当马上停止排水，并进行全面检查；在完成土围堰填筑后，施工人员需要对堰内进行压渗处理，并对堰外迎水面做好防冲刷加固处理，主要目的就是确保围堰构筑更加牢固、科学合理，规避各类风险隐患。

3.3 加强技术人员管理

在水利工程围堰技术施工实践中，人员作为主要实施者，其综合素质与能力会直接影响到围堰技术应用效果，因此，水利工程单位必须重视对施工人员、技术人员以及管理的培训，从个人工作素养、道德品质、职业认知等各个方面入手，加强教育培训，通过系统化方式全面提升人员整体素质与能力。对于一线施工人员而言，应当明确自身施工任务，掌握各个施工环节的关键点、数据信息，确保施工操作科学、规范、合理。例如，在应用围堰技术过程中，会利用到一些电气设备，这就要求施工人员预先具备专业的电气知识，必须持证上岗。与此同时，在实践工作中，还要不定期考核人员专业能力。而对于施工现场内的管理类人员，比如施工现场管理人员、第三方监理人员，必须保证相关人员具备专业证书，充分了解水利工程围堰技术，掌握对应的管理工作方式方法。

3.4 落实围堰技术安防

在水利工程围堰施工过程中，还要注重落实好安全防护工作，最大程度上避免围堰施工过程中发生的安全隐患问题。在具实践中，需要结合水利工程项目围堰实际施工情况，全面综合的分析出人员、设备、环境以及制度等方面的因素，确保制定的所有管理方案都符合围堰技术使用需求。除此之外，为了进一步加强对围堰技术的安全防护效果，施工单位还需要积极鼓励所有人员在工作过程中，及时发现问题，并反馈问题，从而合理优化。而设备方面的安全防护，在施工前，应当针对所需设备，全面分析、检查好使用方案、分析方案、管理方案等内容。而环境方面的安全防护，主要就是保证围堰技术施工现场环境信息可以有效获取，并制定相应的深度保护措施[4]。