水利施工围堰技术的应用

水利施工围堰技术的应用

赵彬

中国水利水电第十一工程局有限公司，郑州，450000

摘要：围堰对水利工程建设质量有着重要的影响。介绍了围堰技术的作用、应用原则，以及围堰结构的类型，对围堰施工、基坑排水作业、黏土填充、围堰加固等技术要点进行了阐述。在围堰施工过程中，应根据实际情况合理选择围堰施工方案，控制好施工技术要点，提高施工技术水平和工序质量，以为水利工程的下一步施工打下坚实的基础。

关键词：水利工程；围堰技术；土袋围堰；基坑

引言

我国经济社会全面发展，对水利工程的需求量不断增加，只有全面保证水利工程的质量和安全，才能实现经济持续发展目标。当下，各种各样的水利工程越来越多，水利工程应用的技术形式也更加多元，其中围堰技术是重点技术之一，并在水利工程中得到了广泛的应用。作为现阶段水利工程项目常用的技术类型，围堰技术在水利建设中起到了极为重要的作用，从技术应用上看，无论是对技术领域，还是行业领域，都产生了极大的影响。但是，在近些年多数企业水利工程施工中还存在一定的问题，围堰技术流程落实不细致，没有发挥技术优势，影响到了工程建设质量，也埋下了许多安全隐患，只有全面提高技术能力，做好流程控制，才能有效地确保整体水利工程的质量，推动我国水利工程发展。

1围堰技术概述及特点

1.1围堰技术概述

水利工程施工建设是一项复杂的工作，要全面设计好流程，才能保证质量与安全。在水利工程建设前，要依据实际情况，做好现场调研，拿出科学的设计方案，通过方案分析与认定，全面确定工程技术标准与等级，水利工程方案包括水利工程的整体性结构、成本投资与造价、工程进度内容等，通过全面的方案设计，进一步明确水利工程主要内容，使水利工程顺利推进。水利工程建设离不开施工准备、施工技术、施工管理等过程，要把握好各个环节，保证水利工程全面发展。围堰工程是前期的准备工程，作为水利工程重要的临时性围护结构，围堰要保证稳定，这样才能起到避免水土进入施工区域的作用，为水利工程建设提供稳定的施工条件，该技术包括内部基坑挖掘、排水设施建设、相关建筑结构修建等。可以说，围堰工程是水利工程施工建设必不可少的基本环节。

1.2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。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地过水效果。不过在应用此围堰方式期间，要相匹配地搭建横向围堰，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。

3围堰技术的施工要点

3.1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。

3.2临时性工程作用

围堰工程建筑是重要的建筑，对水利工程起到了良好的保障，虽然是临时工程，但是也要全面保证质量与安全，这样才能更好地保证施工人员安全，保护水利工程建筑安全。施工时，一定要严格施工标准，全面建设好围堰工程，通过科学的施工，全面保证围堰建筑强度，提高防渗效果，对水利工程主体建设起到保护作用。水利工程建设过程中，技术很重要，要全面依靠技术条件，做好现场的控制，对于一些难以控制的区域，要在科学保护基础上，全面提高安全度，对复杂水利工程项目的施工可在结构中建立防护栏，加强工程保护的强度，提升施工人员安全性，避免水利工程建筑受周边环境不利影响。一般情况下，水利工程施工结束后，根据条件对原先围堰保护结构进行拆除。

3.3围堰施工

水利工程围堰施工中有很多操作环节，特别是一些施工时间短的项目，必须注意水利工程的特殊性和复杂性。此外，要关注不同地区的建筑环境情况。为了保障围堰施工的安全，在施工前要做好充分的准备工作：①施工人员需整理施工现场勘测的所有数据，并将其移交给采购施工材料的人员，为确保结构的质量和合理性打下坚实的基础。②采购员在采购建筑材料时，应审查材料供应商的资质，并要求供应商出具相关的产品资质证书和报告。③建筑材料采购完成后，必须将材料运至施工现场。施工单位必须根据材料的性能和使用次数，安排专业管理人员保管，避免损坏建筑材料的质量，影响工程的顺利施工。④在围堰施工和填筑过程中，要求施工人员做好衔接施工作业，防止交叉作业，确保整个工程的稳定进度。若施工现场条件允许，施工单位可在河道内使用当地建筑材料，如砂和砾石等。在运输建筑材料的过程中，应使用专业自卸卡车。施工中要按照相应的顺序和过程逐步填筑，不仅进行填充操作，还应进行必要的保护。

3.4钢板定桩围堰技术

钢板定桩围堰技术是适用性最强的水利工程围堰施工技术之一，这种技术可以应用在条件具有较大差别的不同地理环境中，钢板定桩围堰技术的施工原理就是将钢板桩作为主体，进行围堰施工，钢板桩的材质硬度较为良好，并且拥有性质较好的耐磨性和稳定性，因此钢板桩在水流较快或者水流速度较快的流域里都可以灵活使用，除此之外，钢板桩的化学性质较为稳定，因此拥有较长的使用年限，在施工尾声阶段进行拆除之后还可以对其进行重复使用，从而可以节约使用成本。但是在使用钢板定桩围堰技术时也要注意对施工区域地质环境进行考察，要保证区域的岩石和土质构造稳定，打入板桩之后不会发生松动。

钢板桩围堰技术又可以根据钢板的分布形式分为单行板桩以及双行板桩两种类型，单行板桩的应用方式为在河流流域背面的一侧打入板桩，在板桩周围建设支撑部，通过支撑部来对其进行稳定；双行板桩的应用方式为在河床打入两列板桩，在板桩与河床之间距离河床近的位置根据地质结构进行支撑部建设，双行板桩与单行板桩相比更为牢固稳定。

3.5全段围堰法导流

全段导流是在围堰的过程中，一次性完成河床的建造，此时建筑人员要根据水体的流经方向，合理管控河道区域，在施工作业范围内避免水体流入，并按照水体流速的方向和压力，提前设定获知方向。具体的操作内容为，全段围堰导流法是将上、下游水体看作一个整体，按照项目施工方式提前完成围堰位置的确定，在水体经过相应通路以后，利用已经完成的基坑开挖区域，将水体引入指定范围。封堵区域施工，如果出现渗水情况，可以利用事先准备的泄水通道，将少部分的水体引入指定范围内。该项目的整体引导流量较小，所以当水体超过20～30立方米/秒，则要迅速利用镀槽导流方式，降低施工过程的风险。全段导流施工还要注意周边地形以及水文状况，根据特定的技术条件和经济能力，选择适合的项目施工方案，降低施工风险，提高施工效果。

3.6新型贫胶硬填料围堰技术

该工艺在施工时，须做好以下几个方面的工作：其一，按照以下的施工顺序开展施工。即：积极开展石渣开挖—剔除和挑除超粒径骨料—做好石料的拌和、配级—积极开展石料的运输—做好铺摊和碾压等工作—做好后期的养护工作。其二，该施工时，主要采用的方法：对石渣中超经的石块等进行挑除后进行拌和，并将这些石渣能够堆积成一个形状，该形状的长度和宽保证在7m左右，高在2m左右。然后施工人员运用皮尺开展有效丈量，计算出松散的石渣体积。同时，在计算时还需要对使用的水、水泥、人工砂等开展计算，通过将这些砂浆运输到指定的位置后，通过摊铺和碾压施工等，以发挥出这些材料的作用。其中，分层铺摊的厚度保证在60cm左右，静压次数为2遍，持续振动7遍，保证碾压速度在1.5km/h~3km/h。

3.7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指定地方，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，装入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。

4围堰施工技术应用

科学组织好施工，保证建设质量与安全。一是充分调研并安装导框。为了保证项目的质量，需要根据施工的流程做好规划，充分在调查的基础上，提取相关数据，再进入施工的现场，对水利工程基本情况全面把握后，设计出应用方案，根据方案要求，及时准备钢板桩等原材料，全面对材料、技术、设备、人员进行组织。按照方案要求，准确地定位测量后安装导框，要把握好现场情况，水中导框和岸边距离远的时候，要全面把握好定位方向，用前方交会法进行定位，能够保证精准度。安装导框时，要将定位桩打好构建施工凭条，这样，工厂预制导框运输到现场后才能快速进行组装，保证平台连接整体效果，要充分做好定位桩上的固定施工，如果不设定位桩可以在浮台上悬挂，在少量钢板桩插打后在钢板桩上逐渐固定导框，为施工提供便利条件。二是吊运插打与合拢钢板桩。施工过程中，检查钢板桩质量达标后，才能运到指定地点，以不同的编号顺序做好现场的码放，为使用提供条件。高架索道水平和垂直运输安插钢板桩是当下最为主要的方法，运输到指定位置后可放两个吊钩，提高钢板桩垂直度。施工时，把小勾脱出并连接，根据编号顺序做好插打钢板桩施工，要保证插打到底以实现合龙的目标，最后再打入钢铁板块，完成整体安装。三是抽水堵漏。插打钢板桩后最为主要的作业就是抽水，要充分提高防渗效果。相关技术人员在现场进行全面的检查，保证板桩与导框间木楔牢固，有效提高安全性，如果控制不当，很容易出现坍塌、泄露的事故，危及现场施工人员与设备安全。要科学做好抽水速度的控制，根据时间做好围堰变化监测，对于锁口渗漏的现象，要在内侧嵌塞棉絮或者利用木屑、谷糠处理，快速封堵漏缝，保证安全。四是拔桩。施工结束后，要科学安排工序，特别是最后一道工序地拔桩施工，此时需要对前期钢板桩陆续拆除，解决围堰内部支撑，处理不当则会出现灌水的情况，影响到工程的安全性，依照顺序做好下游中间到两侧的拔除，避免出现钢板桩倾斜，沿导流洞轴线将废渣挖出，避免围堰区域被杂物堵塞。

结语

围堰对水利工程的建设质量有着重要影响。因此，在围堰施工过程中，应根据实际情况合理选择施工方案，控制好施工技术要点。施工单位应与时俱进，不断提高围堰施工技术水平和工序质量，为水利工程的下一步施工打下坚实的基础。

参考文献

[1]曹福森.水利施工围堰技术的运用及施工要点分析[J].绿色环保建材，2020（12）：177-178.

[2]孙德雄.水利水电施工中施工导流和围堰技术[J].现代物业（中旬刊），2019（10）：172-173.

[3]李纪明.基于农田水利工程的围堰施工技术分析[J].湖南水利水电，2021（05）：71-73.

[4]何汇洋,关喜才,李学文.水利工程施工中围堰技术的运用和施工技术要点分析[J].内蒙古水利,2021(06):31-32.

[5]于志刚,康威.水利工程中导流和围堰施工技术的应用[J].江西建材,2021(05):115+117.