浅析水利工程围堰施工

(整期优先)网络出版时间:2024-01-29
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浅析水利工程围堰施工

芮跃军1   高竹军1 汤荣杰2

1.宝应县氾水水务站  江苏 宝应 225800

2.宝应县水务局  江苏 宝应 225800

[摘要]在水程工程施工过程中,围堰是重要的临时工程。本文简述了水利工程中围堰施工过程,指出了关键点和需要注意的地方。

关键词:围堰  施工  关键点

1、概况

为贯彻落实国家乡村振兴发展战略,以及国家节水行动方案提出的加快大中型灌区续建配套和现代化改造,加快补齐农村基础设施短板,推动农村基础设施提档升级的有关部署,补齐大中型灌区灌排工程基础设施短板、保障国家粮食安全、加快水利现代化建设、促进农业现代化发展,宝应县实施了2023 年度永丰灌区续建配套与节水改造项目。宝应县永丰灌区位于扬州市宝应县南部,地处淮河下游里下河平原地区,京杭大运河西侧,兴办于 1963年,灌区总面积约 193.8 平方公里,设计灌溉面积 18.16 万亩,整体地势西高东低、南高北低。

宝应县 2023 年度永丰灌区续建配套与节水改造项目主要工程内容包括:1、水源工程:新建丰收南干补水站(3×800ZLB);2、输水工程:疏浚护砌总渠 7.26km,干渠 7.89km,支渠 9.975km;3、排水工程:疏浚河道 19.99km;

4、渠(河)系建筑物:拆建支渠首 10 座,节制涵 1 座,过路涵 6 座,分水涵 19 座,渡槽 4 座,生产桥 5 座;

5、管护设施:新建丰收南干渠巡管道路 5.66km。

2、围堰施工

2.1、围堰施工

施工围堰工程的主要作用是截流、挡水,为工程施工创造施工条件。围堰采用填土围堰,围堰施工严防涌水,避免堰堤坍塌是围堰成败的关键,具体要求如下:

(1)围堰目的

首先根据招标图纸和施工现场实际情况,本标段根据干法施工的要求,布置围堰,由于上游来水压力较小,围堰按隔堰考虑。如遇暴雨天气,周边支渠均可外排。

(2)围堰设计

施工围堰均采用水中倒土填筑而成,围堰顶高程满足施工挡水要求即可,围堰外水位不高,变化不大,无特殊要求,围堰的设立时报设计单位、监理单位、项目法人确认。

(3)围堰安全防护措施

为预防堰体渗漏和溃坝,事先准备好土工编织袋以及灌装好的袋土、木桩等,并安排专人沿堰体巡查,确保防患于未然。由于本工程隔堰不作为通行便道,现场设置醒目施工标记,两端设置警示牌,危险区域设置警示灯,禁止人员通行。

(4)围堰施工

围堰填筑之前首先要测量河床断面,河底淤积深度。根据水深、淤泥情况配备满足围堰施工要求的材料物资。根据测量得到的河床淤积情况,清除围堰范围的垃圾及淤泥,按照围堰设定的方案用竹竿标出围堰中心线。筑堰前,将堰基上的杂草、树根、腐殖土层等清除干净围堰填筑时,外运粘土源,用自卸翻斗车装运至围堰处,水中倒土,进占法施工,前进一段后,用挖掘机碾压,并清除前方挤压的淤泥,然后再进占法向前推进,直至围堰合拢,合拢后,用挖掘机进行碾压。

(5)围堰拆除

河道衬砌完成及沿线建筑物水下工程完工验收合格满足运行条件时即可进行围堰拆除。拆除围堰前,由项目部技术负责人编制具体的围堰拆除专项方案,报请项目总监理工程师审核通过并上报建设单位,专项方案通过后方可进行围堰拆除。拆除围堰时用挖掘机拆除,围堰拆除土方用自卸车外运至弃土区,围堰拆除后不得留有堰埂,并恢复河床原有面貌。

2.2、围堰施工质量保证及维护措施

围堰的施工质量将直接影响到整个施工期的安全,故采用以下措施,确保施工期围堰的安全。

(1)所设计的围堰断面应满足安全度汛标准及挡水要求,并应保证围堰的施工断面在各种运行情况下均处于稳定和安全状态。

(2)围堰的施工应严格按设计图纸和作业规程进行,填筑围堰的土料采用粘性土。水面以上的填筑土料压实度应达到设计要求。

(3)围堰填筑完成后的基坑排水过程中应严格控制降水速度,加强围堰的变形观测。

(4)安排专人对围堰进行每天观测,记录,发现问题立即报告。

(5)专门组织工地检查小组,定期对围堰进行检查和加固。施工现场配备必要的抢险材料(木桩、钢管、草袋、粘土等)。

2.3、围堰填筑时的安全措施

围堰施工,如何保证围堰的安全是关键中的关键。根据以往施工经验,主要应注意以下几个方面:

(1)堰体填筑土方时不能夹有淤质土,故围堰施工应在堰基淤泥清除干净后再填土方。填筑土方时应避免一次到顶,一般露出水面后应停留3~5天,再逐层填高,每层厚度掌握在20cm左右。

(2)做好围堰外侧的防护,防止冲刷。

(3)实际施工过程中,由于工期在3月至10月,若在施工期内遭遇不可预测的自然灾害或发生超标洪涝时,及时向发包人和监理人报告外,积极按照监理人指示,采取紧急措施,进行除涝防灾的抢险工作,先满足渡汛要求,确保防洪安全。

(4)认真做好围堰的维护、备好备用材料、土方。

2.4、施工期围堰及降排水

围堰采用土围堰型式,根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2017),围堰顶高程按施工期水位加 0.5m 超高确定。围堰顶高程按施工期 5 年一遇水位加 0.5m 超高确定,堰顶宽1.5m。在本工程中,营沙河施工期常水位为3.4m,围堰顶高程取3.9m,河底高程取1.4m,堰顶宽 3.0m(考虑小型挖掘机通行),边坡水上按1:3,水下按1:5,为降低围堰透水性,设计填筑土料为粘性土。填筑土方量考虑河道淤积被挤出土方。施工过程中应加强降排水工作,围堰采用管井结合明沟排水方式排干基坑积水,确保地下水位控制在底板下至少 50cm。

2.5 施工期发生超标准水位的应急措施

在施工过程中可能存在上游来水量超过工程设计标准的情况,由于超标洪水的难以预见性,一旦发生,可能造成不可估量的损失和严重的后果。所以,施工单位应做好施工期发生超标准洪水时的应急预案,并报监理工程师批准,从而避免或减小因超标准洪水的发生而带来的经济和工程进度等损失。以下为应急预案建议(但不限于)的内容:

2.5.1、 预防基坑开挖施工时洪水过堰的措施

1)基坑开挖余土要及时清运,防止洪水过堰后,造成基坑排水不畅,增加清淤工作量增加。

2)洪水来临前,对基坑内的重大设备和难以迅速撤退的材料等制定详细、周密的撤退方案,包括撤退路线,人员、设备的组织安排等,并保证道路的畅通,确保在洪水过堰前将基坑内洪水位以下的所有材料、人员和设备安全撤退至安全地段。

3)配备一定数量的抽水机、污水泵、挖掘机、运输机械等清淤设备,以保证在洪水退却后能迅速排干基坑内积水、完成清淤工作,在最短时间内恢复施工。

4)一旦出现超标洪水或危及工程的险情,组织工程人员、设备、材料等迅速撤至安全地点。

2.5.2、抢险撤退措施

为保证抢险撤退工作有序进行,抢险撤退必须有专人指挥。根据现场实际情况,撤退由应急救援小组担任。抢险撤退原则具体如下:

1)立足于防重于抢,各参与撤退单位及人员无条件执行撤退指挥机构的指挥。

2)撤退抢险首先保证人员的安全。在抢险过程中若遇特殊情况下,由安全部下达只撤退人员的命令。

3)基坑内其它施工过程中暂不使用的设备、物资必须提前撤退。

2.5.3、承包人应编写出现超标准洪水,对围堰进行加固的应急预案;出现超标准洪水后承包人应保证及时采取有效的措施,防止围堰垮塌。具体方案由承包人自行设计,并上报监理审批同意后实施。

3结语

围堰在水利工程施工过程中是重要的临时工程。围堰在施工前应编制专项施工方案,超过一定规模的危险性较大的围堰(水利工程上没有明确,可以参照公路工程水深大于等于10m的相关规定),还要组织专家论证。围堰在施工前项目法人应组织编制临时工程的质量检验与评定标准并报工程质量监督机构核备。围堰在使用过程中应设置变形观测点,做好观测记录,达到预警值要及时报警,采取消除险情措施。在度汛方案和超标准洪水方案中,应有专门描写围堰的章节,并有渗流稳定和圆弧滑动的计算成果。在围堰施工过程中需同步做好环保水保措施。

参考文献

[1]胡朝辉.水利工程围堰施工技术的应用研究[J].工程技术与应用,2019(23):64-65.

[作者简介]芮跃军(1979-),男,江苏省宝应县,本科,工程师,研究方向:工程运行管理。