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水利施工中围堰技术的运用

2021-12-30王建良

内蒙古科技与经济 2021年17期
关键词:围堰基坑水利工程

李 震,王建良

(安徽三洲水利建设有限公司,安徽 宿州 234000)

目前我国在水利工程建设期间,围堰技术属于一种常用的施工技术,该技术应用效果会对整体水利工程建设质量产生直接影响。不过一些水利工程在施工期间应用围堰技术,经常会因为不符合施工原则、施工流程不规范等造成围堰技术难以充分发挥其重要作用。所以,在水利工程施工中,要求施工单位及技术人员正确认识围堰技术的内涵和结构形式,结合工程实际情况,做好一系列准备工作,关注基坑排水,合理控制结构和水流方向,把握好钢板定桩、黏土填充、围堰加固等技术要点,并对围堰稳定性进行科学评估。

1 围堰技术结构形式

在水利工程施工中应用的围堰技术,主要有以下几种结构形式:①土石围堰。此种围堰主要以常见的土石为原材料,因为可就地取材,能节约大量材料费、运输成本,整体成本较低。土石围堰虽为土石筑成,不过却有良好的普适性。另外,土石围堰又包含过水土石围堰、不过水土石围堰,其中过水土石围堰在水利工程运行过程中一旦出现水淹没基坑情况,为保证围堰安全过水,要在围堰坡面和底部采取有效的防护措施,以减少过水期渗透压等对建筑结构的破坏。在水淹没基坑情况下,不过水土石围堰不具备良好的防护性能,但此种围堰在建造技术和经济成本方面具有良好优势,目前在水利工程当中广泛应用,一旦遇到汛期或水位超过围堰,要及时采取一定防水措施。②混凝土围堰。目前在水利工程施工中,混凝土围堰也属于一种常用围堰方式,相比于其他围堰,此类围堰的稳定性和强度更高,并且具有较强的抗渗能力、抗冲击能力,结构稳定且安全。混凝土围堰主要在低端高度和挡水高度方面表现出突出优势,可基于建筑物高度获得良好的过水效果[1]。不过在应用此围堰方式期间,要相匹配的搭建横向围堰,特定环境下可搭建纵向围堰。③预应力混凝土板桩围堰。此类围堰施工中需预先施加预应力,合理处理板桩两端界面,确保紧密连接。之后以倾斜方式打入桩,确保邻桩紧密贴合于一体,在此基础上钻孔,准确的放置预制件,最后浇筑。

2 水利施工中围堰技术的运用策略

2.1 工程概述

某水利工程主要项目有取水泵站、厂区管理房屋、进场道路和厂区道路施工、一级压力管线、厂区和场外综合管线、厂区绿化与环保、阀井和镇墩等。厂区建筑面积共1 350.25m2,包含护岸工程、电气房、主泵房、进水闸等生产建筑物和仓库、管理房等附属建筑物。取水泵站属于岸边提升式泵站,主泵房与进水闸结合布置,进水闸设计有3个孔,每个孔净宽是3m,另外,闸底板的高程是979.5m。泵房当中单列布置立式长轴泵(3台),一级压力管线以取水泵站为起点,以沉砂池为终点。

2.2 施工准备

在围堰施工之前,要先在施工现场展开实地考察,通过调研全面了解施工现场地形、地貌详细情况等,掌握水流速度、水位情况信息,全面撰写勘察报告,为围堰施工提供充分的技术信息。同时要合理编制施工方案,详细制定施工流程,根据施工方案配备恰当的工作人员,并严格核查施工图和施工方案,及时发现技术漏洞,同步加以完善[2]。最后要严格检查施工设备和原材料,保证材料质量合格,各项性能指标符合使用要求。施工设备在使用前要先预运行,确保设备保持良好的运行工况。

2.3 基坑排水

该水利工程在围堰结构施工期间,基坑当中通常会有少量水侵入,而围堰结构发挥的主要作用是阻止建筑物内有水渗入。因此,在围堰施工过程中就要加强基坑排水,就要结合现场实际情况,充分落实施工方案,做好现场调配工作,以防施工场地当中有水流入。在基坑排水中,可选择一致性方式和经常性方式,其中经常性方式又包括内侧单次排水和多次排水两种模式,主要目标都是排除内积水、作业废水、渗透水等,通过基坑排水使整体架构保持干燥状态[3]。

2.4 控制结构和水流方向

围堰施工过程中,要充分掌握水流冲刷力和具体流量。由于围堰在受到水流反复冲刷力影响下容易发生疲劳破坏,为延长围堰使用寿命,要严格控制水流具体方向,主要可结合勘察报告当中的水样检测报告等,合理设计围堰结构,保证受力平衡,整体项目和当地环境变化和规律相符,避免出现水流冲突,最大限度减少围堰受到的水流冲击力,维护施工可靠性。

2.5 钢板定桩和黏土填充

在钢板定桩施工中,首先要精准定位钢板位置,以免因位置偏差影响施工质量并降低结构稳定性。同时要加强防腐处理,选择合适的土质填充在钢板中间,以达到加固目的。在应用黏土填充工艺期间,要注意实时监测,根据监测所得信息科学规划黏土填充流程,设计填充工艺。黏土填充中所用原材料要科学筛选,确保施工厚度符合作业环境要求,并在综合对比下优选填充方案,选择恰当的施工方式,在填土结束后加强夯实处理。

2.6 围堰加固

围堰施工结束后,要求施工人员通过挖土设施加强二次夯实,与此同时要采取必要的检测技术,充分掌握围堰结构漏水与渗水情况,一旦围堰发生塌方事故,要求施工人员及时通过沙袋、木桩等材料进行合理维护。在整体施工过程中,要合理组建围堰防汛抢险领导小组,在此基础上设置多个职能部门,项目经理担任组长,其他职能部门的负责人作为组员,工程施工全过程要安排专门人员全天候的动态观察水情,一旦发生问题要及时汇报并组织抢险工作。

2.7 稳定性评估

围堰建筑全面建设完成后,相关施工单位要注意定期展开安全评估,以维护围堰结构高度完整与稳定。水位变化是对围堰稳定性产生负面影响的主要因素,因此,不仅要保证围堰结构安全与稳定,还要动态观察水位变化,事先调研水位情况,采取技术手段长期监测水位,结合监测数据动态、合理的对围堰结构展开安全性、稳定性评估,确保整体项目可顺利、有序地开展,以防因围堰失稳影响施工进度和安全。在围堰安全性评估过程中可积极应用BIM技术,利用技术的可视化、参数化等优势提升评估准确性、合理性,并基于该技术进行风险评估,使围堰安全评估手段不断优化与改进,同步根据围堰结构构建预测模型。该水利工程在监测水位变化方面,除了可利用自回归等统计学方法,还可利用支持向量机等先进的预测方法,对非线性回归、纬度高等问题加以解决。除此以外,还可以用灰色预测法、投影寻踪预测法、模糊分析预测法、时间序列预测法、人工神经网络预测法、周期性分析预测以及升维优化预测法等商检预测方法,主要可结合现场实际情况优化选用[4]。

3 结束语

围堰技术是维护水利工程安全、稳定施工的重要保障,需要施工单位在工程建设期间结合实际情况选用恰当的围堰技术,充分遵循围堰技术运用原则,把握好技术应用要点,在确保围堰施工质量基础上提升整体工程建设质量。在围堰施工结束后,要注重选择科学方法,合理评估围堰稳定性,高度关注水位变化因素,合理构建预测模型,为保障项目安全、可靠奠定坚实基础[5]。

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