施工导流和围堰技术在水利水电施工中的应用探究

2024-02-18张亚伟

科海故事博览 2024年1期

张亚伟

（安徽天润建筑工程集团有限公司，安徽亳州 236700）

从目前的发展情况来看，水利水电工程建设规模在不断扩大。为保证水利水电工程施工活动的有序进行，需要在前期做好导流与围堰施工，以营造可靠的工程作业环境。通过整理常用导流和围堰技术应用要点，结合现场实际情况做好技术选择和应用，不仅可以缩减水利水电工程施工工期，而且可以提高该工程作业质量，延长工程项目的使用寿命。

1 施工导流和围堰技术的应用要点

1.1 导流技术

1.1.1 分段式

该导流技术的应用原理在于，将整个水利水电工程细分为若干段进行导流施工，以降低河流对工程施工带来的影响。在分段式导流技术的应用中，具体作业工序如下：（1）基于信息技术获取的基础资料，包括水域流速、水域宽度、水流深度等，根据获取到的信息将水利水电工程导流段细分为若干部分。（2）利用BIM 技术对于各导流段施工难度进行评估，以此来拟定相匹配的围堰施工方法，并且根据相关要求依次梳理导流段施工工序，明确各环节质量控制要点、施工内容等，做好施工前的技术交底工作，以保证施工活动推进过程的有序性。（3）做好辅助设施施工，在整个导流施工活动中，需要考虑不同阶段水域的水体流速，并以此为基础调整施工进度、河床施工宽度等，以此来保证导流施工活动的有序性。

1.1.2 全段式

该导流技术的施工原理在于，将整个水利水电工程作为施工整体进行作业，多选择枯水期进行作业，在河床深度较浅区域地流通性较强。在全段式导流技术的应用中，具体作业工序如下：（1）对于基础资料进行系统化梳理，包括水体流速、宽度、深度等，根据获取到的信息来确定水利水电工程导流段施工部分。（2）在整个施工过程中需充分利用河道围堰，作用是可以将河道进行完全截断，而河道中的水流也会直接疏导到溢洪道与构筑物当中。通常情况下，会将多条河道细分为明渠、导流洞和导流涵洞。（3）在整个施工活动中，也需要基于平台蓄水面积覆盖区域的深度情况进行拦截，以此来优化导流施工方案内容，利于水利水电工程的有序进行。

1.2 围堰技术

1.2.1 土石围堰技术

该施工技术在应用中的施工原理在于，将土石材料作为主要施工材料，在恰当位置布置围堰结构，从而起到良好的围护效果。在具体实践中需注意以下内容：（1）做好土石材料的选择工作，基于河道基础情况、河道流速等情况，做好土石材料的选择工作。一般情况下，需选择棱角较为分明、尺寸较大的土石材料，以此来提高土石间咬合的稳定性。（2）按要求对土石材料进行堆放，正式施工前，需要先将河道底部淤泥清理干净，找平基础层之后开始根据施工图纸堆放土石材料，下一层土石材料需要和上一层土石材料保持错缝堆砌的状态，在枯水期进行土石堆砌时，也会使用抗冲刷、耐腐蚀施工材料填充到土石缝隙当中，以此来保证整个土石围堰结构的抗渗性，避免土石围堰出现渗漏问题。此类施工技术在应用中主要适用于河道水深不超过2.0m，而且水流速度相对较慢的河道作业，具有施工成本较低、围堰抗渗性较强等优势。

1.2.2 草土围堰技术

该施工技术在应用中的施工原理在于，将草和土作为主要施工材料，通过层层隔叠作业的方式来布置围堰结构，从而起到良好的围堰作业效果。需注意以下几点：（1）做好草和土材料的科学化选择，参考获取到的河道基础情况、河道流速等资料，做好草和土材料的选择工作。一般情况下，需选择黏性较高的土方，与根系发达的草木作为主要施工材料，以此来保证整个草土围堰施工质量。（2）按层层隔叠要求对草和土材料进行作业，正式施工前，也需要先将河道底部淤泥清理干净，完成基础层找平后再进行草与土材料施工，通过所搭建草土结构的下沉作用，能够在恰当位置建立相应的拦截结构。并且在整个围堰施工活动中，需要做好相应的抗渗和防水处理，以此来提高整个草木围堰结构的稳固性和抗渗性。此类施工技术在应用中主要适用于河道水深不超过3.5m，而且水流速度相对缓慢的河道作业，具有施工成本较低、施工效率高、围堰抗渗性较强等优势。需要注意的是，在施工过程中，需要利用机械来辅助施工，以此来提高整个围堰结构的稳定性。

1.2.3 钢板桩围堰技术

该施工技术在应用中的施工原理在于，将钢板桩作为围堰施工材料，基于施工图纸有序排列钢板桩结构，从而在河道处形成稳定的围堰结构，提高整个围堰结构的抗渗性。在技术具体应用中，也需注意以下几点：（1）做好钢板桩参数设置，基于前期获取的水文数据、地质数据、河道数据等，来确定钢板桩直径、深度等参数，并且对于钢板桩材料性能进行分析，待其满足要求后就进入下一作业工序。（2）将钢板桩下沉到河道下，钢板桩需要高出水面0.4m 到0.5m，等其下沉到河道底部时，会利用水泵将其中积水清理干净，随后在空间内展开相应施工。（3）等待区域内所有施工活动均结束后，会利用吊车将钢板桩转移到下一区域，直到该区域所有水利水电工程施工活动结束。钢板桩施工技术在应用中具有施工强度较大、可在坚硬土层中施工、能够在深水中施工等优势，但是在卵石较多的河道底部较难进行施工。

1.2.4 木笼围堰技术

该施工技术的施工原理在于，将木笼和石头作为围堰主要施工材料，根据施工图纸中的相关内容，对木笼结构进行安放，使其可以在河道底部形成较为稳定的围堰结构，保证所施工围堰结构的稳固性。从实践情况来看，需注意以下内容：（1）做好木笼参数的科学化设置，基于前期获取的各项资料，来综合分析木笼参数。对于拟定的设计方案，也会利用BIM 技术来整合相关资料，并对设计方案可行性进行论证，待满足要求后进入下一环节[1]。（2）木笼内会堆砌较多碎石，保证结构严密性后，将木笼结构直接下沉到河道当中，木笼结构的顶部也需要高出水面一定距离，并且需要做好河道底部加固工作，同时也需要做好细节处理，保证各环节施工质量的科学性。木笼施工技术在应用中具有施工效果明显、防护作用良好、抗冲击能力较高等优势，一般会应用在河道流速相对较大，并且较难进行打桩的河道水利水电施工项目中。

1.2.5 混凝土围堰技术

除上述提到的围堰技术外，在水利水电工程施工期间也会使用到混凝土围堰技术，该技术是以混凝土作为施工原材料的作业手段。该技术在具体实践中的施工要点如下：（1）做好区域基础作业资料的整理工作，包括区域水文资料、气候资料、水流流速、河底淤泥厚度等，基于得到的相关资料，来确定所用混凝土材料性能参数，保证所选材料性质的合理性。（2）在陆地上完成混凝土构件制作后，利用吊车将混凝土块依次叠加到河道底部。并且在施工前也需要做好河底淤泥的清理工作，在形成稳定基础层之后，开始进行混凝土下沉作业，从而形成稳定的混凝土围堰结构，以此来提高混凝土围堰结构的抗渗性。混凝土围堰技术在施工中具有结构稳固性强、耐久性高等优势，而且该技术在应用中可以保证围堰之间的连续性和抗渗性，利于后续施工活动的有序进行[2]。

2 施工导流和围堰技术应用时的注意事项

2.1 做好基础准备工作

做好基础准备工作，可以为施工导流和围堰施工活动的进行提供可靠依据，以提高施工导流与围堰施工质量。需注意以下几点：（1）在施工活动开始前，需要委派专业人员对现场基础情况进行勘察，以此来提高相关人员对于现场作业环境的了解程度，并且需要和设计人员间做好信息沟通，以此来计算出项目建设的安全系数，并提高设计方案的科学性，降低施工错误问题发生概率，减少企业的施工成本[3]。（2）施工单位在日常工作中，需要做好各部门关系的协调管理，不断提高部门间的合作程度，从而保证工程建设活动的有序进行。同时在施工中也需加强部门间信息沟通，营造良好的工程作业环境，保证工程项目施工质量。（3）考虑到水利水电工程项目所处环境复杂程度较高，并且存在一定的安全施工风险。因此，在施工活动开始前，需要做好安全知识、操作技术等培训，帮助其树立良好的施工意识，工作中能够遵循施工规范有序开展相关活动，以提高水利水电工程施工质量。

2.2 提高测量放线精准度

提高测量放线精准度，能够提高设计方案科学性与可行性，便于施工导流与围堰活动的进行。在具体应用中需注意以下内容：（1）在测量放线活动开始前，相关人员需要做好施工方案的细致化分析，了解施工活动的具体要求，明确施工导流和围堰施工中各环节的施工参数，并且以此为基础来科学划分施工区域，从而为后续作业活动的进行奠定良好基础，以提高施工导流与的围堰施工水平[4]。（2）在测量放线活动中，需要基于相应规范明确测量放线过程，基于测量放线起点有序完成其他作业点放线作业，过程中也需要做好放样精度的控制工作，确保各环节放样数据的可靠性，为施工方案优化提供可靠依据。

2.3 梳理技术应用工序

梳理技术应用工序，可以保证施工技术应用效果，保证施工导流与围堰施工质量。从实践情况来看，需注意以下内容：（1）做好施工技术选择工作，利用信息技术提供的便利条件，对于各类施工技术的适用环境、使用过程、质量要求等内容进行梳理，并以此建立施工技术选择体系，在体系中会明确相关内容。施工人员可基于前期获取资料，来科学筛选施工技术，保证所选施工导流和围堰技术的适用性[5]。（2）梳理施工技术应用工序，并以此来拟定施工技术管理计划，在施工活动正式开始前也会进行技术交底，帮助施工人员明确施工技术应用过程中需注意的内容。并且技术人员也会参与到施工活动中，及时纠正施工技术应用阶段存在的问题，以保证施工技术的应用效果。

2.4 加强现场施工管理

加强现场施工管理，能够减少现场施工问题，营造安全的工程作业环境。在具体应用中需注意以下几点：（1）做好现场施工管理计划的拟定，利用信息技术对现场基础情况进行整理，包括现场常见安全风险问题、现场质量管理要点等，根据资料分析结果，拟定可靠的施工现场管理计划，细化计划中的相关内容，提高所拟定计划的指导性。（2）在施工现场管理计划的落实期间，也需要做好各类反馈数据的整理工作，利用大数据技术来整理这些资料，从中挖掘出价值信息，作为施工现场管理计划优化时的重要参考，以保证施工导流与围堰作业活动的有序进行。

2.5 组建可靠施工队伍

除上述提到的相关内容外，在施工导流及围堰技术应用阶段，需要做好可靠施工队伍的组建工作。从实践情况来看，需要在前期组建人员能力考核体系，在体系中设置学习能力、操作能力、技术能力等指标，量化计算这些指标权重，根据综合分析结果来筛选合格成员组建施工队伍，保证初始状态下施工队伍能力的可靠性[6]。在施工队伍日常工作中，也需要做好相应的培训工作，培训课程需涉及安全教育、质量教育、技术学习等，以此来保证施工队伍工作水平的稳定性。除此之外，水利水电工程施工期间，也需要推行责任管理制度，以此来提高现场施工人员工作目的性和重视度，减少人为操作失误带来的质量问题。