曹小冬
東臺市水務局河道堤防管理處
水利工程施工中導流施工技術的應用研究
曹小冬
東臺市水務局河道堤防管理處
水利工程的建設在合理調配水資源、推動地區經濟發展方面具有重要意義,近年來我國水利建設事業發展迅速,但是在建設過程中也存在一些問題亟需解決。導流施工是水利工程施工中的一項重要技術,能夠保證施工地面的干燥,為水利施工創造有利條件,基于導流施工技術的重要性,文章從導流施工技術特點,對導流施工技術的應用情況進行了討論,結合具體工程分析了導流施工技術的應用。
水利工程;導流施工技術;應用
水利工程施工過程中會受到河流的影響,造成施工地面含水量較高,不利于水利工程施工的順利進行,而導流技術是在施工現場修筑圍堰圍護基坑,對水流流向進行控制,繞開施工現場將其引導使其流向下游,為水利工程創造了干地施工條件,是保證工程質量、按時完成施工的必要措施。在制定導流方案之前需要結合多方面因素進行綜合考慮,根據施工地點的地形地貌,確定最佳導流方案、選擇最優導流技術,保證導流施工的科學性和可行性。
導流施工技術主要分為全段圍堰法和分段圍堰法兩種,全段圍堰法又叫做一次攔斷法,是將主河道全部攔截,利用旁側的泄水建筑物將水流導向下游,根據施工地形的不同,有可以將全段圍堰法分為隧洞導流和明渠導流兩種;分段圍堰法是根據施工進度,將河床圍成若干個干地施工基坑,在不同時間段進行分段式施工,實際施工中經常分為兩段兩期進行。本文主要對全段圍堰法的兩種施工技術進行分析。
1.1隧洞導流
隧洞導流施工技術主要應用于山區水利工程建設中,山區地形陡峭、地勢險峻,河流兩岸的巖石比較堅硬,開鑿難度較大,容易造成施工設備的嚴重磨損,且河谷一般較窄,導流施工難度較大,施工成本比較高。為了節約工程成本,通常將永久性隧洞與導流施工相結合。
在應用隧洞導流施工技術的時候,首先要對施工現場的地質地勢進行勘測,判斷地質地勢條件是否有利于施工;然后對導流流量進行估測,測量河床的寬度并觀察兩岸的地形,當導流流量較小、河床寬度較窄、兩岸地勢陡峭的時候,可以選用隧道導流施工技術[1]。
1.2明渠導流
明渠導流施工技術常用于平原河道,相比于山區河道,平原河道兩岸的地勢坡度較小,岸邊經常有灘地緩沖地帶,如果施工過程中有通航、排冰、過木要求,河床較窄,河床上存在很深的覆蓋層,不適合采用分段圍堰法,可以用明渠導流施工技術;當導流流量較大,施工地點的地質情況不支持隧洞導流施工技術的時候,也可以選用明渠導流施工技術。為了減少施工量、降低施工成本,當河道附近有臺地、埡口或者古河道的時候,可以將其與導流施工相結合加以合理利用,在進行明渠導流施工之前,要對明渠導流軸線進行科學的布置,選擇更加合適的路線,以減少明渠的長度;根據導流流量的多少,確定明確的深度,避免出現深挖現象;根據河道的特點和導流施工要求,分別在河道的上下游選擇最合適的明渠進出口位置,明渠軸線與河道之間的夾角不能大于30度。明渠軸線的水平距離一般為50—100mm,以滿足防沖要求;根據導流要求,合理設計明渠的轉彎弧度,避免因弧度太小阻礙水流的流通,以渠底的寬度為標準,轉彎弧度半徑至少是其5倍[2]。
2.1選擇合適的建壩地點
壩址的選擇是應用導流施工技術中的一項重點工作,合理的建壩地點能夠為導流施工技術的應用提供更多便利。在施工之前,工程人員要對水利工程施工地點的地勢地貌進行全面、詳細的勘測,分析周圍環境對施工的影響,根據工程建設的目的和要求,對施工難度和工程量進行判斷,選擇最佳的建壩地點,為導流施工的順利進行提供重要保障。
2.2設定水利樞紐施工方案
在確定合適的建壩地點后,要結合實際情況選擇最佳的導流施工技術,制定科學、嚴謹的施工方案,因為水利工程施工環節眾多,在施工過程中容易受到多種因素的影響,比如導流位置、施工地點的環境等,所以必須將每一種影響因素都考慮在內,提高施工方案的科學性和可行性[3]。
2.3編制施工計劃
導流施工是分為不同階段進行的,制定好施工方案之后需要編制施工計劃,列出不同施工階段的具體工作要求和工作目的。在編制施工計劃的時候,要以施工方案為重要標準,根據施工施工情況確定合理施工計劃,保證能夠在規定的工期內完成施工,當施工過程中出現變化的時候,要對施工計劃作出適當調整,保證導流施工的順利進行。
2.4涉及范圍比較廣泛
水利工程導流施工涉及到的范圍比較廣泛,導流施工技術的選擇,受地形地貌特點、地質構成情況等因素的影響,首先要保證導流施工技術的實用性,根據地理環境條件選擇最為合適的施工技術,除了地理環境的影響,河流特點、水庫的蓄水要求等也會影響到導流施工技術,除此之外,在應用導流施工技術的時候,還需要考慮到施工對下游生態環境的影響,避免對生態環境造成破壞。
3.1工程概況
某水利工程為了滿足地區發展發展需要,通過導流施工技術對工程進行升級改造,水電站蓄水庫的總容量為3720×104m3,每年的發電量在9000萬kW·h左右,水壩的構造形式屬于連拱壩,壩底的高程為243m,壩頂的高程為252m,工程中的建筑物設計嚴格按照相關規定標準進行,主體建筑物和次要建筑物的設計標準分別為3級和4級,在導流施工期間沒有通航要求。
3.2施工前的準備
通過對水利工程的了解,選用明渠導流技術,制定科學的施工方案,對施工進度進行合理規劃,以保證工程質量為前提,將所需的材料、設備清單列出來,確保物資的及時到位;對施工材料進行質量檢驗,保證材料符合施工要求;做好對設備維護工作,避免出現設備故障。選用專業的、具有職業證書的施工人員,對施工責任進行明確的劃分,加強施工監督,規范操作流程,保證施工質量[4]。
3.3具體施工過程
在進行導流施工的時候,首先要進行導流建筑物施工,建造臨時擋水戧堤,利用導流建筑物將河水導入到下游,然后按照斷面設計要求建造圍堰;為了減少施工工作量,施工人員利用老河道進行明渠導流施工,在截流之后,將河水導入到老河道中,然后利用抽水設備將基坑中的水抽出來;在完成這些工作之后,為了保證基坑開挖的順利進行,需要及時修建基坑施工道路,為基坑開挖施工提供便利。該基坑開挖施工用到了多項技術,包括潛孔鉆鑿孔、微差擠壓爆破法等,在進行河道岸坡施工的時候,選用的開挖方法為分層法。在進行閘壩混凝土施工的時候,壩體和閘墩選用的緩凝土模板是不同的類型,分別為多卡懸臂模板和人工拼裝小鋼板,其中閘墩混凝土模板在立模的時候采用內拉固定的方式。在完成閘壩混凝土施工之后,需要進行船閘施工,由于船閘施工涉及到的項目眾多,施工人員在結合現場實際情況之后,確定了船閘施工方案,整體施工圍繞主體結構進行,其他各個分項目及時跟進。
導流施工是水利工程施工中非常重要的組成部分,通過導流施工能夠避開施工現場,使河水在導流建筑的作用下流向下游,為水利施工創造干地面,方便各項施工的順利進行,保證水利工程質量,在推動我國水利事業發展方面具有重要作用,必須對導流施工技術的應用加以重視。
[1]劉勇.淺談水利工程施工中導流施工技術的應用[J].科技創新導報,2016,(4):12-14.
[2]柴繼紅.淺談水利工程施工中導流施工技術的應用[J].科技與企業,2016,(4):162.
[3]李興龍.分析水利工程施工中導流施工技術的應用[J].農民致富之友,2016,(9):285.
[4]石永春.淺談水利工程施工中導流施工技術的應用[J].科技創新與應用,2016,(16):202.