水利水電圍堰施工技術分析

王 樂

（長江國際水利水電工程建設有限公司， 湖北 武漢 430000）

1 工程概況

本次所研究的是某水利水電工程項目中的圍堰施工，該圍堰總長度是420m，施工中主要分兩段進行，第一個施工段的長度是197m，第二個施工段的長度是223m。對于197m的這一施工段，具體施工中，選擇的是鋼板樁形式的圍堰施工技術，縱向設置的鋼板樁來阻擋住河流中的一半水流，僅僅讓剩余的部分水流從此處通過。對于223m的這一施工段，具體施工中，在其南側與導流施工技術相配合，通過鋼板樁封閉的形式來進行這一工程段的圍堰施工。

2 水利水電工程中常見的圍堰施工技術分析

在水利水電工程的圍堰施工中，科學合理的圍堰施工技術可有效保障其施工質量的提升。而在具體施工中，圍堰技術的合理選擇才是確保施工質量與效果的關鍵。目前來看，應用到水利水電工程建設施工中的圍堰技術有很多種，比如土石圍堰技術、木板樁圍堰技術、鋼板樁圍堰技術和鋼筋混凝土圍堰技術等[1]。以下是對幾種典型圍堰技術所進行的分析：

2.1 土石圍堰技術

土石圍堰技術主要包括土、土袋、木樁竹條土竹籬土、竹和鐵絲籠以及堆石土形式的圍堰技術。以下是其主要適用條件：

表1-各種土石圍堰技術的主要適用條件

2.2 木樁圍堰技術

該技術主要是將木樁打入到河床上，并進行籬笆設置，讓木樁之間形成穩定的土圍堰結構，以此來達到良好的水利水電工程圍堰效果。該技術主要適用于河床高度在1.6m以上、水流速度為5-6m/s的水利水電工程中。由此可見，河床高度以及水流速度將會對該技術的應用效果產生決定性作用。所以在具體施工中，只有在這兩項因素得以確保的情況下，才可以選擇該技術進行圍堰施工。

2.3 鋼板樁圍堰技術

鋼板樁圍堰技術是一種可以在各種地理環境中都十分適用的水利水電工程圍堰施工技術。所謂鋼板樁圍堰，就是將鋼板樁用作主要設施來進行圍堰施工。因為鋼板樁自身有著較高的硬度，耐磨性能也十分良好，所以該技術無論是在水流較快還是在水流較慢的區域內都十分適用，且具有非常好的穩定性。另外，鋼板樁的使用壽命也很長，且能夠重復進行利用，可實現部分成本的合理節約。另外，借助于鋼板樁自身所具備的綜合性能，也可以進一步提升圍堰的穩定性及其安全性[2]。憑借著這些優勢，鋼板樁圍堰技術已經成為了當今水利水電工程圍堰施工中的一種常用施工技術。

2.4 漿砌石塊圍堰技術

在通過該技術進行水利水電工程的圍堰施工過程中，主要采用石塊層次砌筑的方式來進行施工，并在上下兩層石塊間進行一定的間隙預留。必要的情況下，也可以在石塊漿砌過程中以拉線的方式進行輔助，以此來防止石塊內部空洞問題的產生。為確保施工效果，在施工之前，需要將石塊完全浸濕，并隨時做好空隙填補的準備。具體填補中，一定要嚴格按照實際的設計要求對外部暴露的縫隙進行填補或者是抹面處理。

2.5 鋼筋混凝土圍堰技術

就目前的水利水電工程圍堰施工而言，此項施工技術最為常見。在此類圍堰系統中，主要的組成部分便是鋼筋混凝土結構，其承載能力和穩定性都很強。具體施工中，雖然此類圍堰技術會受到不同程度的環境因素所影響，但是就總體而言，其力學性能都比較穩定。為確保其施工質量，滿足水利水電工程的實際圍堰施工需求，施工前，應對具體的施工條件加以全面分析，以此來實現此類圍堰結構形式的科學確定。

3 本次工程中的圍堰施工技術應用分析

在本次水利水電工程項目的施工中，出于各方面因素的綜合考慮，并對比了各項施工技術的適用條件及其特征，最終選擇了鋼板樁形式的圍堰施工技術。以下是該技術在本次水利水電工程中的具體應用分析：

3.1 鋼板樁下沉施工

在本次工程的鋼板樁圍堰施工中，其重點和難點內容就是確保鋼板樁的下沉效果，避免滲漏問題產生。具體施工中，先將鋼板模板運輸到施工平臺上，通過汽車吊對其逐塊進行吊裝，在完成了第一圈拼裝之后再將其下放，然后再對第二圈進行拼裝和連接施工，一直到完成了最后一圈的加固施工為止，再將其沉入到水中。在鋼板樁下沉的過程中，首先應使其在自身重力作用下實現下沉，然后將圍堰上事先安裝好的四個小型振動錘打開，通過振動方式讓進入到水中的鋼板樁繼續下沉。一直到鋼板樁沉入粉質黏土層下方的設計深度為止。因為粉質黏土層具有較好的承載力和較低的塑性指數，所以將鋼板樁沉入其中一定深度便可達到良好的防滲效果[3]。

在完成了鋼板樁下沉之后，需要用土工布做好其周圍的包裹，并將優質黏土裝入到編織袋內，將編織袋拋擲在鋼板樁圍堰外圍。并做好其頂部寬度以及超出河床以上的高度控制。在此過程中，也需要將石塊拋入到圍堰內部，并做好其厚度控制，然后將泥漿泵啟動進行抽水作業，在此過程中需做好圍堰具體滲漏情況的檢查，對于存在滲漏情況的位置，應將橡膠片等的材料填塞到圍堰外部，以此來達到良好的封堵效果。在完成圍堰施工后，一定要使其上口高出水面一定高度，并做好多余的一圈短節預留。

在完成了鋼板樁下沉施工之后，應立即進行抽水開挖施工。因本次工程施工中進行了支撐圍堰的設計，所以具體施工中，應通過先支撐后抽水的方式進行施工，并做好各個節點位置頂緊情況的檢查，確保鋼板樁和導框之間木楔的頂緊效果，避免抽水過程中出現不必要的事故。抽水中，應根據實際情況做好抽水速度的控制，并對圍堰具體的變化情況進行隨時觀察。如果鎖扣部位不夠緊密，出現了漏水情況，應及時通過棉絮等的材料在其內側做好填塞處理，對于漏縫位置，應撒下大量的谷糠或木屑，使其在漏水位置形成堵塞，達到良好的封堵效果。

3.2 鋼板樁圍堰合攏施工

在通過鋼板樁施工技術進行水利水電工程的圍堰施工過程中，鋼板樁合攏效果對其防滲質量有著非常重要的影響作用。基于此，在本次工程中，施工單位對于鋼板樁的合攏施工格外重視。在對鋼板樁進行組裝前，首先對每一塊鋼板樁都進行了實際寬度的詳細測量，在確保寬度符合實際要求的情況下才進行拼裝。在對鋼板樁圍堰進行合攏的過程中，因為兩側鎖口位置很難達到平行效果，兩端存在一定距離的情況十分常見，對于此類情況，施工單位主要通過以下的幾項技術措施來加以調整：第一，通過復滑車組或千斤頂對其上下敞口位置進行調整，使其達到平行。第二，在鋼板樁尚未進行插打時，就應該對其合攏情況加以綜合考慮，對于發現的問題，應及時進行調整。具體施工中，可以將鋼板樁懸掛起來，使其不落到河床上，然后安排潛水工人潛入到水下來進行復滑車組的安設和鋼板樁合攏段的調整。在這樣的情況下，一項關鍵的內容就是在水下進行合攏口尺寸的測量，測量中，應將測量位置確定在每一層導環平面上。丈量過程中，應通過兩個小木條的兩端將鋼板樁兩側邊緣頂緊，通過鐵釘將中間固定，然后將水平丈量用的木條取出，其長度就是敞口位置的準確寬度，然后以此為依據進行合攏位置異形鋼板樁的制造，確保敞口平行[4]。第三，在插下了合攏鋼板樁之后，如其間距在調整之后依然達不到平行效果，就需要通過壓力的施加來插下合攏鋼板樁。如果未進入到鎖口內的鋼板樁長度很大，且不能通過錘擊方式將其打下，此時便可將復滑車安裝在其頂端，固定好滑車組下部，將鋼板樁拉入到鎖口中。第四，對于合攏位置出現的上窄下寬情況，如不做好處理，最后一組鋼板樁將很難插打。基于此，本次施工中，首先將于最后一組鋼板樁相鄰的一組鋼板樁墻上部推向外側，為最后一組鋼板樁預留足夠的插打空間，再按照實際的寬度測量結果進行同尺寸異形鋼板樁制造，合攏過程中先將這個異形的鋼板樁打入，再進行最后一組鋼板樁插打。

3.3 鋼板樁拆除施工

在將鋼板樁拆除之前，首先應按照由下至上的順序將圍堰內部的支撐陸續拆除，然后陸續向圍堰中灌水，使其超出圍堰外部1-1.5m的高度，讓內外水壓保持平衡，以此來消除鋼板樁所受的擠壓力，使其和水下封底位置的混凝土分離。然后在下游選出一塊或者是一組拆除比較容易的鋼板樁，先錘擊使其振動，再拔出一定高度，通常為1-2m之間，接下來依次將全部鋼板樁都拔出相同的高度。在所有鋼板樁松動之后，再從下游位置開始朝著上游分兩側依次將鋼板樁拔出。對于鎖口變形或者是尖端打卷的鋼板樁，需將拔樁設備能力加大，使其和鄰近樁一同被拔出，必要的情況下也可以通過水下切割技術來使其拔出[5]。

對于拔出之后的鋼板樁，搬運中一定要做到輕拿輕放，防止圍堰模板被碰撞損壞。然后接好模板拼縫，用橡膠密封片將其賽好，不可出現不塞或者是漏塞情況。同時應做好模板焊接工作，確保螺栓的牢固連接，保障圍堰可以沉入到工程設計所指定的位置[6]。在此過程中需做好現場土質狀況的觀察，如果圍堰下方土壤不符合設計，則需要及時上報，并根據實際情況，采取合理的措施進行處理。如果圍堰下方出現了底鼓情況，需在水下及時進行封底混凝土的澆筑，本次工程中，封底混凝土厚度為50cm。

4 結束語

綜上所述，在水利水電工程的圍堰施工中，可供選擇的技術形式有很多。但是因為不同技術形式在不同工程條件下所起到的作用也存在很大程度的不同，所以在具體施工中，為實現圍堰施工技術優勢的充分發揮，施工單位就應該根據實際的施工需求，結合現場實際情況來進行圍堰施工技術的合理選擇。在確定了圍堰施工技術之后，需嚴格按照工程設計來進行圍堰施工技術的合理應用。對于各個關鍵的施工環節，都需要做好技術控制，包括施工工藝控制以及技術參數控制。通過這樣的方式，才可以有效確保水利水電工程中的圍堰施工質量，滿足水利水電工程的實際應用和發展需求，促進水利水電工程行業與社會經濟之間的協調可持續發展。