水利工程中圍堰技術(shù)的探討

黃林亮

摘 要：圍堰技術(shù)是水利工程的重要組成部分，在實(shí)際施工中，因?yàn)椴煌淖匀画h(huán)境和水文條件圍堰技術(shù)的施工方案也有所不同。本文結(jié)合具體的工程探討了水利工程中圍堰技術(shù)的施工流程、導(dǎo)流建筑物的選擇形式、拆除導(dǎo)流建筑物等幾個(gè)方面，希望能提高我國(guó)水利工程中圍堰技術(shù)的施工質(zhì)量，確保水利工程圍堰施工順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：水利工程 圍堰技術(shù) 施工質(zhì)量

1.引言

某工程位于青浦區(qū)太浦河左岸，主要對(duì)太浦河左岸7段出險(xiǎn)護(hù)岸和李紅套閘外河左岸的護(hù)岸進(jìn)行維修改造。其中需要拆除3座碼頭，按護(hù)岸結(jié)構(gòu)恢復(fù)；封堵河道沿岸廢棄的穿堤涵閘共7個(gè)；拆除重建6座水橋；對(duì)3座閘橋橋面及欄桿進(jìn)行維修；對(duì)龔家莊水閘以東約800m的內(nèi)青坎綠化區(qū)內(nèi)澇進(jìn)行改造等。考慮到新建護(hù)岸的施工條件，本次工程施工導(dǎo)流采取順河圍堰的方式進(jìn)行施工。

2.水利工程中圍堰技術(shù)

2.1圍堰技術(shù)概述

圍堰技術(shù)指在水利工程施工過(guò)程中，為修建永久性建筑臨時(shí)修建的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。它能夠防止水或者泥土進(jìn)入到建筑物修建的位置，從而便于施工人員將圍堰內(nèi)的積水排除出去，開(kāi)挖基坑，修建水工建筑物。當(dāng)工程結(jié)束以后，除了作為正式建筑一部分留下，其他的圍堰都必須拆除。圍堰在水利工程具有防水、圍水以及支撐基坑的作用。

2.2圍堰類(lèi)別

根據(jù)圍堰施工的具體條件和水利工程的實(shí)際情況，圍堰技術(shù)也存在一定的差異。主要有以下幾種技術(shù)：第一種，堰體建造，這種方式受到河流寬度的限制，如果水利工程在河流寬度比較小的河岸間修建小型橋梁的時(shí)候，可以通過(guò)引開(kāi)流水的方式建造堰體主體工程。第二種是土墩圍堰施工技術(shù)。為了避免小河流的河水影響到大航道，所以一般在河流的河道中建造土墩，則需要使用土墩基礎(chǔ)圍堰施工技術(shù)。第三種就是擋墻圍堰施工技術(shù)，這種技術(shù)是在河流中修建擋水墻體，防止水流的侵蝕，確保水工建筑施工安全。

3.圍堰技術(shù)應(yīng)用在水利工程施工

3.1工程施工條件

青浦區(qū)太浦河左岸圍堰施工現(xiàn)場(chǎng)位于長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，屬于亞熱帶海洋季風(fēng)氣候，氣候溫和、四季分明、雨水充沛，年降雨量1056毫米。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該地歷史最高潮平均水位是2.71 米，歷史最低潮平均水位 2.58 米。本工程護(hù)岸占 85%以上的 A 護(hù)岸底板坐落在②層灰黃～灰色粉質(zhì)粘土夾粘質(zhì)粉土上，基礎(chǔ)樁基分布在③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、⑥1-1層暗綠～草黃色粉質(zhì)粘土上，表層素土層厚度為2.4m。本工程建筑等級(jí)為Ⅰ等，建筑物（護(hù)岸）級(jí)別為3級(jí)，加上安全超高，圍堰頂標(biāo)高取為4.5m，按10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

3.2導(dǎo)流建筑物的結(jié)構(gòu)形式

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，將幾種不同的圍堰施工技術(shù)結(jié)合起來(lái)。青浦區(qū)太浦河左岸的徐家灣橋、錢(qián)盛莊橋、李家圩橋和7座涵閘封堵處河流水深，無(wú)法使用草木圍堰技術(shù)，使用鋼板樁圍堰技術(shù)。鋼板樁采用32a槽鋼，長(zhǎng)度6m，間距500mm。圍堰頂標(biāo)高4.5m，上部采用28a槽鋼作為鋼圍檁，用HPB300 ？20鋼筋作為拉桿。圍堰與老防護(hù)岸的連接處外側(cè)和內(nèi)側(cè)均采用粘土回填，外側(cè)外表面再覆蓋一層防滲土工膜和袋裝土。原設(shè)計(jì)文件為圓木樁，后經(jīng)過(guò)協(xié)調(diào)會(huì)研究討論，一致同意改為鋼板樁，采用32a槽鋼。

3.3圍堰施工工藝流程

青浦區(qū)太浦河左岸圍堰施工技術(shù)施工流程如下：

施工準(zhǔn)備→圍堰范圍內(nèi)清理→打設(shè)圓木樁→土工布鋪設(shè)→鋼圍檁及拉桿安裝、固定→圍堰內(nèi)粘土回填、夯實(shí)。

3.4圍堰施工技術(shù)控制

3.4.1準(zhǔn)備工作

施工前的準(zhǔn)備工作包括三個(gè)部分，測(cè)量準(zhǔn)備工作、材料準(zhǔn)備、施工人員和設(shè)備準(zhǔn)備。圍堰施工之前，施工單位和監(jiān)理工程師根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)和水平控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，按照三角網(wǎng)及導(dǎo)線網(wǎng)測(cè)量的要求，建立施工平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，通過(guò)監(jiān)理工程師審核以后按照水利工程施工測(cè)量規(guī)范進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過(guò)程中，要嚴(yán)格控制控制網(wǎng)的中心線樁和水準(zhǔn)點(diǎn)，為了確保測(cè)量準(zhǔn)確性，設(shè)置兩組復(fù)核人員對(duì)控制網(wǎng)分別核對(duì)，并將測(cè)量和檢查結(jié)果記錄下來(lái)，便于核對(duì)。由于本工程需要大量的鋼板樁，為了確保圍堰施工順利進(jìn)行，施工前施工單位必須準(zhǔn)備充分的物料，物料進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)以后，監(jiān)理人員對(duì)物料的質(zhì)量進(jìn)行檢查，檢查合格以后才能使用。為了確保圍堰施工質(zhì)量，在施工前施工單位還要做好施工人員的技術(shù)交底工作，讓項(xiàng)目組各個(gè)部門(mén)的負(fù)責(zé)人了解設(shè)計(jì)意圖和施工方案，然后部門(mén)負(fù)責(zé)人向施工小組做好技術(shù)交底工作。

3.4.2圍堰導(dǎo)流施工

圍堰導(dǎo)流是圍堰施工的基礎(chǔ)和前提，分為全段圍堰導(dǎo)流、分段圍堰導(dǎo)流兩種。全段圍堰導(dǎo)流指主河段被全段圍堰攔，水流被導(dǎo)向旁邊的泄水溝或者建筑物；分段圍堰導(dǎo)流指將河床分成若干各施工基坑，分段進(jìn)行施工，從兩岸到中心的順序分段進(jìn)行施工，將河流逐漸截?cái)唷Ｈ螄邔?dǎo)流施工方法適合水流流量大、河床比較窄的水利工程；分段導(dǎo)流適合水流流速快、河床比較寬，大型的水利工程中。

3.4.3圍堰范圍清理

通過(guò)勘查發(fā)現(xiàn)，施工現(xiàn)場(chǎng)的絕大部分圍堰施工段有水草，少部分還有石塊等雜物。為了確保鋼板樁順利施工，鋼板樁插設(shè)前需要對(duì)區(qū)域內(nèi)的雜物進(jìn)行清理，以利木樁插設(shè)。考慮到該工程實(shí)際情況，采用挖機(jī)進(jìn)行清理。

3.4.4打設(shè)鋼板樁

該工程實(shí)際泥面高程在2.0～2.5m，圍堰頂標(biāo)高4.5m，采用雙排鋼板樁，排距3.0m，長(zhǎng)度6m，間距500mm，插入土中3.5～4.0m，入土深度較淺，故可以直接采用挖機(jī)直接將鋼板樁壓入土中。

3.4.5基坑排水

圍堰施工過(guò)程中，還要及時(shí)將基坑中的水排出去，以免影響到水工建筑施工質(zhì)量。圍堰基坑排水包括兩部分的內(nèi)容，一部分是一次性圍堰基坑排水和圍堰施工以后的經(jīng)常性基坑排水。一次性圍堰基坑排水指圍堰水下建筑建成以后，將基坑內(nèi)的的滲透水、積水、雨水以及施工棄水排除出去；經(jīng)常性基坑排水主要是將基坑的天然降水、滲透水和施工棄水排除出去。可以通過(guò)人工或者機(jī)械挖掘排水溝或者通過(guò)抽水泵將積水抽出的方式。

3.4.6鋪設(shè)土工布、鋼圍檁和安裝拉桿

通過(guò)人工鋪設(shè)的方式鋪設(shè)反濾土工布，具體方法如下將卷疊成捆的反濾布在外坡面展開(kāi)鋪設(shè)。布與布之間采用縫合，縫三道（先縫一道，折選后再縫二道）。縫合后的強(qiáng)度不低于原材的70%。 鋪設(shè)之前將竹簾片放置在木樁之間，并用24#的鐵絲固定，固定的時(shí)候鐵絲接頭朝外，以免頂破即將鋪設(shè)的土工布。鋼圍檁采用28a槽鋼，拉桿采用HPB300？20圓鋼。事先在槽鋼上切割好孔洞，鋼筋抽好絲。安裝時(shí)可利用小交通船和挖機(jī)協(xié)助。螺母采用雙螺母（需用墊片）。

3.4.7粘土回填、夯實(shí)

鋼圍檁安裝完后，由監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格以后才能回填土方。為了確保工程質(zhì)量，回填的土一般選擇護(hù)岸后邊的土方，將上部300mm厚的土方挖除，取下方的土壤進(jìn)行回填。使用分層回填的方式，當(dāng)圍堰內(nèi)土體上升至2.5m高程以上時(shí)，則采用蛙式打夯機(jī)對(duì)填土進(jìn)行分層夯實(shí)。

3.4.8導(dǎo)流建筑物的拆除

護(hù)岸結(jié)構(gòu)施工完成后，還要將導(dǎo)流建筑物進(jìn)行拆除。圍堰拆除遵循由上至下、由里及外的順序進(jìn)行拆除，圍堰采用液壓振動(dòng)錘。在新建護(hù)岸內(nèi)側(cè)使用普通挖機(jī)和長(zhǎng)臂挖機(jī)將圍堰內(nèi)土方挖出至3.0m高程（常水位以上），再由液壓振動(dòng)錘拆除內(nèi)側(cè)鋼板樁，之后再使用長(zhǎng)臂挖機(jī)將常水位以下挖除至原灘地標(biāo)高2.5m，此部分土方外運(yùn)至附近廢棄坑穴、土場(chǎng)，最后拆除外側(cè)鋼板樁。圍堰拆除過(guò)程中為防止造成對(duì)護(hù)岸結(jié)構(gòu)的影響；拆除后的鋼板樁及鋼板樁等可以循環(huán)利用的材料將運(yùn)送至下一斷面重復(fù)利用。

4.結(jié)束語(yǔ)

水利工程關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)。圍堰技術(shù)作為水利工程重要的組成部分，施工質(zhì)量直接關(guān)系到水利工程的質(zhì)量。因此，在施工過(guò)程中，施工單位要結(jié)合水利工程的實(shí)際情況，不斷優(yōu)化圍堰施工方案，利用先進(jìn)的技術(shù)提高圍堰施工質(zhì)量，確保水利工程的施工質(zhì)量。

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