水利工程施工导流及围堰技术的应用
2021-03-09李明辉
李明辉
摘 要: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。
关键词:水利工程;导流;围堰;施工技术
引言
新发展环境下,随着越来越多的水利工程项目相继出现,相应的工程技术水平也得到了显著提升。在水利工程施工建设中,导流技术和围堰技术的应用能够实现对工程使用中各种问题的预防和应对,保证水利工程的施工效果。
1 水利工程中导流施工技术的分类应用
1.1 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[1]。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。
1.2 围堰
围堰是水利工程建设中修建的临时围护结构,能够有效防止水、土进入建筑施工区域,方便施工作业人员在围堰范围内进行排水、基坑开挖和建筑施工[2]。在水利工程施工完毕后,一般都会将围堰拆除。围堰技术要求体现在如下4个方面:(1)結构稳定,具备较高的强度和良好的防渗防冲刷性能;(2)构造简单,能够为施工、维护和拆除提供便利;(3)通过围堰可以使水流变得平顺,避免局部冲刷;(4)围堰接头以及与岸坡连接位置必须可靠,避免渗漏等因素引发的围堰崩塌等事故。
2 施工导流及围堰技术施工流程
2.1 科学合理地选择坝址
选择坝址是施工导流技术运用的核心环节,水利工程坝址选择对导流施工质量影响非常大。在导流施工设计阶段,就需要结合地质勘察结果, 对水利工程所在区域的地形地貌和水文状况进行详细分析,按照水能指标、水利工程特点、施工技术应用的难易程度、工程量、施工工期等选择合理的坝址,以便为后期施工提供良好的条件。
2.2 选择合理的施工导流方案
一个合理的施工导流建设方案,对于水利工程的合理顺利施工价值非凡,要求施工技术人员需要在全面考量施工区域地理特点、水文环境等因素的前提下,做出合理的选择。同时,技术人员需要将现行的导流施工技术标准、规范作为出发点,综合性考虑包括施工建设成本投入、工作强度等方面信息的,选择合理的施工技术、工艺[2]。X水资源配置工程,其中跨越当地H河段和L沟的工程部分,因为河面宽度维持在13~14米之间,长度介于20~26米之间,再加之为粘土基础,河道一侧或者两侧都具备性质良好的滩地,技术人员在综合考量各种因素之后,选择了单侧的明渠导流施工方式,在确定导流施工技术之后,结合工程建设要求,确定了完善的施工流程及其方案。同时,技术人员在考虑到当地河宽较窄以及截流流量较小的情况下,直接实施围堰的全断面填筑,截流材料则是实施就地取材, 对土质的渗透系数进行筛选。
2.3 测量放线
在围堰施工之前,需要按照水利工程施工情况,建立测量控制点和施工标志,以便更加科学合理地确定围堰施工轴线,明确施工方向和围岩砌筑范围。在围堰施工中,要一边施工,一边测量围堰砌筑断面尺寸和高程,以保证围堰断面尺寸准确。
2.4 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。
2.5 表面清理
在围堰填筑之前,需要将岸坡堰肩位置的植被、淤泥等杂物清理干净。然后回填上含水量达标的填筑料,每层填20cm左右,用压实设备碾压,保证压实度达标。回填到施工高度后,才能继续施工。
2.6 钢板桩支护
在导流和围堰施工中,钢板桩发挥着非常重要的作用,需要将施工间距控制在0.1 m左右,围堰和钢板桩之间使用袋装土填充。若施工区域中有积水存在,则需要在施工前做好排水工作,为确保钢板桩结构的稳定性, 避免安全问题的出现,在施工环节需要做好堆砌桩深度的优化设计[3]。
2.7 填土
在围堰填土施工中,多采用人工堆码袋装粘土的方法。如果施工现场土层的垃圾含量多,回填性能差,则填筑围堰时,需外填黄土,由卡车运输到施工现场后,组织人工装袋,袋口用铁丝缝合。砌筑时,土袋要相互错分堆码整齐,通过带钩木杆,将土袋运送到指定位置,层层堆码,加高到设计标高的位置。形成堰体之后,迎水面要布设彩色布条,用作挡水材料。通过抛掷土袋的方法压住布条,避免堰体渗漏水。
2.8 清淤施工
河道清淤施工顺序按照顺河流方向,自上而下分河段、多工作面同时进行施工,为保证河水不受污染,将根据实际的地形,采取200 m~500 m 单边河岸划分为一段,修筑简易的施工围堰,在围堰内进行清淤,清淤时污水不让外流直接河道。对于能够在河岸边修筑临时施工便道的河段,将在修筑施工辅助道路,形成一个机械开挖汽车运土的循环路线,局部河段经过修筑下河道路后运输汽车可以直接到达河床上面的,采用挖掘机后退法直接进行清淤,挖掘机边清挖边装车外运。对于淤泥土层较厚、淤泥层承载力不足的河段,首先采用铺垫法进行开挖,即铺设钢板让大型的挖掘机能够直接进入开挖作业面,采用挖掘机接力清淤,以两台或三台挖掘机为一组,组合成阶梯队列。河底一台挖掘机在前方,边开挖边将河底淤积物向河岸清理,尽可能将淤积物放到边坡上方,最后方一台挖掘机挖出的积物收集并进行装车外运,局部地段仍然不能满足开挖要求,将采用长臂挖掘机进行开挖、接力集料,再挖装车外运[4]。
3 施工导流和围堰技术在水利施工中运用的注意事项
在进行围堰平面布置时,需要综合考虑建筑工程各项建筑物的轮廓、交通运输道路、现场排水设施等。要保证水利工程各建筑物的轮廓到围堰基坑横向坡趾的距离不小于20m,到纵向坡趾之间的距离不小于2m。在施工前,还要对夯实土壤的含水量进行检测,以保证施工质量。如果土壤含水量比较低,要及时采取喷射水雾的方法来提升含水量。如果含水量比较大,则可以通过“堆土牛”的方法,降低含水量,最大限度地保证施工导流和围堰施工质量。
4 结束语
综上所述,在水利水电施工中,施工导流和围堰技术是常见的两种技术,在合理应用的情况下,能够有效地防范和应对工程中存在的各种问题,最大限度地保障工程的施工效果。
参考文献:
[1] 黄秘昌.鲤鱼江防洪闸工程钢板桩围堰设计及特点[J].广西水利水电,2021, (01):34-36.
[2] 董正宇,侍克斌,白现军,等.基于施工能力的过水围堰—隧洞导流方案多目标优化[J].水资源与水工程学报,2021,32(01):151-157.
[3] 张树德,张雄亮.浅析大坳水库除险加固工程围堰方案变更[J].湖南水利水电,2020,(05):18-20.
[4] 董博.围堰技术在节制闸施工导流中的应用[J].山东水利,2020,(07):31-32.
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