梁中坚

（修水县宁州镇便民服务中心，江西 修水 332400）

作为基础设施的一种，水利工程发挥着水产养殖、水运、防洪、发电、灌溉等多种作用，这使得水利工程整体的安全性、施工质量极为重要。而在水利工程施工中，前期需要充分做好围堰工程，这就要求施工人员合理运用围堰施工技术。从这个角度来看，应积极研究水利工程施工的主要围堰施工技术。

1 围堰施工技术在水利工程施工中的应用特点

围堰施工技术具有施工特点、位置特点、设计特点和结构特点。第一，施工特点。岸坡、围堰结构的连接部位具有稳定性、可靠性，能够防止因渗漏集中破坏而导致出现围堰安全事故。第二，位置特点。围堰施工与河流特征深入结合，通过科学的选择，让水流的平顺性得到保证，防止局部受到冲刷刷。第三，设计特点。围堰应具有简单的结构，使其拆除、维修和施工更加方便[1]。第四，结构特点。围堰施工需符合水利工程施工的强度要求、抗冲要求、防渗要求等，保证围堰整体的稳固。

2 围堰施工的平面布置要求

对于水利工程施工来讲，围堰施工平面布置十分重要，通常需要根据工程围堰要求、工程整体沦落、导流方案来确定。若围堰布置不合理，基坑围护面积相对较大，则水利工程施工的排水设备容量便会随之增大，反之，基坑围护面积相对较小，则工程建筑物主体便会受到不利影响，严重时将会导致水流不畅通，使围堰、围堰基础遭受冲刷[2]。同时，围堰纵向平面布置和岸坡冲刷、围堰冲刷、水流不同时段宣泄等方面存在密切关系。

为了做好围堰施工平面布置工作，一方面，应明确堰内基坑具体范围。水利工程主体的施工技术、主体轮廓决定了基坑在围堰内部的实际范围，一般水利工程主体轮廓、基坑坡趾间应具有20 米至30 米的距离，从而为模板堆放、材料堆放、运输交通布置、排水设备布置提供便利。另一方面，应布置围堰的轮廓外形。不论导流采用分段式围堰还是全段式围堰，围堰横向的上下游部位都由水利工程主体轮廓所决定。当采用全段式围堰时，围堰的横向需要与河流方向保持垂直，使围堰工程量最小化。当采用分段式围堰时，围堰的下游和上游通常不可垂直于河床中心线，需进行梯形的围堰平面布置，这样既能够让水流始终保持顺畅，而且道路运输衔接与布置也更加方便。与此同时，导流采用一次拦断法能够避免围堰下游和上游出现绕流问题，出于工程量减少的目的，一般将围堰垂直于主河道。在明确纵向围堰部位时，需要综合考虑多种因素，包括工程主体各段施工强度、基坑道路交通、水力学条件、施工地形条件、枢纽布置等。

3 水利工程施工的主要围堰施工技术

3.1 混凝土板土石围堰施工技术

根据施工方法，混凝土板土石围堰可划分成预制混凝土板、现浇混凝土板这两种围堰。根据截面面积的种类，混凝土板土石围堰可划分成楔形板、矩形板这两种围堰。根据连接面板的形式，混凝土板土石围堰可划分成平顺连接型、重叠搭接型这两种围堰。根据面板是否存在排水设施，混凝土板土石围堰可划分成无排水孔面板、有排水孔面板这两种围堰，如表1 所示。

表1 混凝土板围堰划分

在进行混凝土板施工的过程中，浇筑和安装混凝土板都需要调仓、错缝进行，从施工顺序来看，需要由下游坡脚朝着围堰顶部的方向展开施工。围堰的下游坡和混凝土板间应对垫层进行安装，让混凝土板下方的水流压强得到削弱，增强混凝土板的稳定性、平整性。围堰性能、堰脚范围、堰脚保护、下游垫层、下游坡度、混凝土板厚度、混凝土板形式等方面，不仅需要将充分的计算和以往的水利工程施工经验当作参考，而且需要经过一系列的水工模型试验。部分混凝土板围堰的堰体包括护面板、黏土斜墙、堆石体、混凝土挡墙构成，这样能够增加混凝土板的抗冲刷、抗管涌能力，使堰体得到有效维持，符合过水的水利工程施工要求，避免出现渗透，确保围堰整体的稳定性。

围堰抗管涌计算应采用如下公式：

K=Dγb/γw（h+D）≥1.1

式中，h 代表围堰基坑外部和内部的水头差；D 代表基坑底部和承压含水层面之间的距离；γb代表土的容量；γw代表水的容量。

混凝土封底荷载计算应采用如下公式：

q=γ水h水-γ砼h砼

式中，h砼代表混凝土的高度；h水代表水的高度；γ砼代表混凝土的容量；γ水代表水的容量。

3.2 草土围堰施工技术

在国内，草土围堰是长期发展形成的一项技术结晶，围堰采用的原料包括土、芦柴、麦草、柳枝、稻草等，是一种混合式草木结构，施工历史十分悠久。草土围堰在黄河流域的使用较多，经常应用在堵口工程领域。从断面尺寸来看，草土围堰不仅要符合抗倾覆、抗渗、抗滑等多种要求，而且需要对施工中的土料运输、草料运输加以考虑，围堰的形状一般是梯形、矩形等，边坡的坡比则以1 比0.3 和1 比0.2 居多。按照以往的施工经验，草土围堰建立于岩基河床时，宽度比范围应在2 至3 间，建造于软基河床时，宽度比范围应在4 至5 间。除此之外，草土围堰的顶部超高范围是1.5 米至2 米。

3.3 混凝土围堰施工技术

水利工程施工中的混凝土围堰一般通过碾压混凝土、常态混凝土进行建筑。对于岩石地基来说，混凝土围堰更加适合，这种围堰的优点是底宽较小、挡水水头较高、具有较强的抗渗能力，连接混凝土永久建筑物更方便，围堰顶部能够溢流。从结构形式来看，混凝土围堰包括拱形混凝土围堰、重力混凝土围堰等。在水利工程施工领域，重力围堰类型的混凝土围堰居多，这种围堰一般建造为实心，类似于非溢流重力水坝，有时也会建造为空心。在实际施工时，混凝土围堰的施工类似于混凝土坝，因混凝土围堰纵向应对水流冲刷进行抵御，使得岩基上建筑的混凝土围堰居多。围堰水流力计算应采用如下公式：

p1=Fw/A；

其中，A 代表构件、流向二者投影面积；v 代表水流速度的设计值；p 代表水流实际密度；Fw代表水流力。

为了确保混凝土最终施工质量，需要在当地的枯水期开展围堰施工。若此时依旧无法使干地施工得到保证，就应对土石围堰另行修筑，作为其维护。在导流时，实施分段式围堰施工后可将混凝土围堰用于第二期及第一期的围堰，发挥围堰两侧的挡水功能，最后融入水利工程，成为一部分的永久建筑物。在水面枯水期应建造围堰拱座，若河床覆盖层过薄，则应在水下开展清基工作，若河床覆盖层过厚，则应加固防渗，对水泥浆进行灌注。开展堰体混凝土浇筑施工的过程中，应采取水下施工这一围堰施工形式，此方法难度较高，需要建筑企业加以重视。除此之外，要想建立阻水帷幕，应在拱基的两侧区域进行砂砾料回填施工，为灌浆创造便利的条件。

3.4 冲泥管袋围堰施工技术

从原理上看，冲泥管袋围堰需要通过泥浆泵把河床下方的泥砂适量抽出，放入土工袋，土工袋出口会涌出泥水，最终在土工袋里沉积的部分投入围堰施工使用。从优点上看，土工冲泥管袋具备较大的自重和体积，向水中抛入后不会轻易受到水流的冲刷而坍塌，确保了围堰的牢固性。具体施工时，所有沙袋都应在特定部位防治，尤其在围堰没有正式出水前，若位置稍有偏差，将会导致围堰空隙大，无法有效发挥断水功能，严重时还会出现围堰塌方的情况。开展围堰施工作业的过程中，应将一岸事先围起来，随后进行另一岸的围堰施工。

开始施工后，应先对其它部位的河砂进行抽取，通过高压泥浆泵把砂冲刷到指定的河床面部位，让河床面的砂铺满一整层，其厚度为30 厘米左右，从而避免因河底淤泥而导致出现砂袋移动、滑动的现象，再将砂袋的底部封好，对整个河床断面进行抛填施工，使用砂袋将底部封好。要想使所有砂袋都可以在特定位置安放，通常需要借助一艘较大的船只进行定位，从上游抛砂袋，随后其它船只从下游不断接近定位船只，由定位船只对抛砂工作进行指挥，完成一个定位点的抛砂后，借助定位船只具备的钢丝绳牵引到后一定位点继续抛砂。进行抛砂的船只按照顺序有条不紊地前进抛砂，应由两个8 米宽的砂袋进行封底，二者共计16 米，砂袋封底时需要顺着河流的方向开展抛填施工。在外围，围堰抛填的顶宽为3 米，底宽为13 米。由下到上的宽度分别为13 米、10米、8 米、5 米，直到顶层的3 米。从规格上看，符合冲泥管袋的8 米、5 米、3 米等规格。进行围堰的过程中，需要先对A 岸的上游部位进行施工，再对围堰中间部分的迎水面进行施工，若中部、上游的迎水面围堰比水面的高度高出1 米后，则需要对下游围堰进行施工。对于围堰的深水部分，应借助抛砂法灌注四分之三的土工袋，向特定位置进行抛投，在土工砂袋与水面二者高度一致时，进行抛砂的船只此时不能进入到围堰区中，可在下层直接铺设土工袋，土工砂袋的灌砂可直接进行，灌到四分之三时进行封口工作，继续对下一袋灌注。

3.5 围堰清淤防水技术

利工程围堰应运用清淤技术。要想使围堰渗漏的情况减少，围堰施工时，施工人员应将河底存在的淤泥有效清除。用于围堰的所有编织袋仅装土三分之一至二分之一，编织袋口通过细麻绳封住。水中土袋在堆放的过程中，下层与上层需要彼此错缝放置，以此来确保堆码的整齐性、稳固性，不留下较大缝隙。在水中的部分，施工人员可通过杆钩将其钩送到制定地方，如有必要，应通过潜水予以配合，将迎水面凸出增加受力面，充分整理好坡脚。另外，编织袋应进行密实的填筑，经过分层错缝筑填后，施工人员通过人工的方式用木夯夯实。

与此同时，围堰防水施工十分重要。要想让围堰防水能力得到保证，围堰的底部应与基底紧密相连；在筑堰过程中清理围堰底部的各种杂物、树根等物体，特别是连接部位的清底工作必须做好；应整齐地放置编织袋，坚持错缝放置原则，横向、横向都需要压茬三分之一；在编织袋围堰的不同编织袋间，存在缝隙将会导致漏水情况发生，因此空隙的通道需要包括两层编织袋，内层和外层间应进行防水黏土的填筑，填筑厚度以0.5 到1 米为宜，编织袋中以装不渗水的黏性土为宜，装人袋中的土只能占据袋容量二分之一至三分之二，最终将袋口充分缝合。若仍有渗水现象出现，施工人员在迎水面倒入适量黄土，通过挖掘机斗对缝隙部位进行搓缝，然后设置彩条布防渗水。

3.6 木桩围堰施工技术

木桩围堰施工技术的应用较为普遍。在围堰施工时，施工人员应在河床开展木桩土围堰施工，首先，把木桩打入到河床，其次，将竹笆放置于木桩内侧部位，最后，在各个桩间开展土围堰施工。这一技术对水深为5 米至6 米，流速超过每秒1.6 米的河床更为适用。

4 围堰施工技术的具体应用

干流防洪提升工程施工内容包含47.718 千米的堤防加培、11 座建筑物治理、4.984 千米的砂堤砂基治理、30.713 千米的防汛贯通路、2.315 千米的堤坡硬性防护、双台子河闸鱼道1 座。施工区域靠近村镇，穿越农田、水塘，靠近水产保护区、自然保护区等敏感区域。点多线长，施工组织是本工程重点。

4.1 围堰施工程序

均质土围堰施工程序：测量放线→水下土方填筑→水上土方填筑→基坑抽水、建筑物施工→围堰拆除。

4.2 运用土围堰施工技术

第一，做好施工准备。施工准备的内容主要有放线、清理堰基、报送围堰施工方案、复查围堰料场等。

第二，放线测量。测量人员应根据围堰图纸对围堰起坡线、围堰轴线进行相应放线工作。

第三，围堰施工应通过河渠工程的开挖料来施工，铺筑必须分层进行，采用推土机将土料整平，以20t 振动碾进行密实的碾压，从而让防渗效果得到保证，断面图如图1 所示。

图1 干流防洪提升工程施工断面图

第四，围堰进占法施工、堰体施工。采用进占法的过程中，从一侧（或两侧）向前展开进占填筑，装车由挖掘机、装载机二者配合进行，运输由自卸汽车负责。土料卸料采用后退法，卸料后通过推土机进行平料（如图2 所示）。

图2 围堰进占法施工

第五，迎水面边坡应通过反铲挖掘机整平和削坡。在迎水面边坡、围堰外侧水平面铺盖一层粘土，粘土的装车由反铲挖掘机进行，运输由自卸汽车进行，通过推土机向河中推入，再使用挖掘机加以适当平整。

第六，当围堰闭气后，方可开展基坑排水工作，对堰基进行清理和堰体分层填筑，使围堰加高至顶高程。

4.3 运用围堰拆除施工技术与排水施工技术

施工期间，经常性排水的水流主要考虑地表降雨所汇集的雨水量和基坑渗水量。第一，天然降雨。本工程未提供日最大降雨量，暂按暴雨日降雨量为100mm 计算，本工程明挖基坑范围均不大，汇水面积约为3000m2，确定最大排水强度约为3000×100÷1000÷24=12.5（m3/h）。

第二，基坑渗水。经查阅有关水利水电施工排水渗透量有关资料，并结合施工区围堰内地质情况，渗水量按以下公式计算：

Q=F1q1+F2Q2；

式中，Q－基坑总渗水量，m3/h；F1代表基坑的底面积，值为2300 平方米；q1代表底面积渗水平均值，值为0.05m3/(m2·d)；F2代表基坑的侧面积，值为520 平方米；Q2代表基坑侧面积渗水平均值，值为0.05m3/(m2·d)；明挖基坑日总渗水量约为0.05×2300+0.05×520=141.0m3/d=5.9m3/h。综上所述，单个明挖基坑最大日排水强度应不低于：12.5+5.9=18.4m3/h。

在每个明挖基坑内设置2～3 台50WQ-15-15-1.5 型水泵（15m3/h，扬程15m）抽排，其中一台作为备用，基本满足基坑排水强度要求。待进行现场施工时，根据现场实际情况和水文条件，重新调整最大排水强度及配备抽水水泵规格、台数。

结束语

总而言之，研究围堰施工技术意义重大。水利施工人员应了解当前水利工程施工的概况，充分把握围堰施工技术在水利工程施工中的应用特点，熟悉围堰施工的平面布置要求，能够通过混凝土板土石围堰施工技术、混凝土围堰施工技术、围堰拆除施工技术、围堰防护施工技术等施工技术的运用，使水利工程围堰保质保量完成，有效提高围堰工程的安全性与施工质量，促进水利事业的发展。