水利施工中圍堰技術的應用

王 艷

（中海建路橋建設有限公司，山西 太原 030000）

圍堰是保障水利工程有序施工的保護結構，為最大化發揮水利工程的作用，相關人員應在建設水利工程的過程中明確圍堰技術的施工原則，以實際情況為基準選擇合適的圍堰施工技術，為水利工程營造良好建設條件。

1 水利工程圍堰施工技術概述

圍堰是指在水利工程的施工過程中，為工程順利開展而修建的臨時性圍護結構，能有效防止河水和泥沙入侵，同時，圍堰能為工程營造相對干爽的施工環境，方便施工人員在圍堰內開挖基坑、修建水利工程的主體。還有部分設計人員會將圍堰結構設計為水利結構中的組成部分，在施工完成后，不需要單獨拆除圍堰，使其作為水利工程中的永久結構持續發揮保護作用。

通過在水利工程的建設過程中應用圍堰施工技術，能顯著提高水利工程施工的安全性，提高工程的建設質量，并且對水利工程的整體結構起到充分的保護作用，保持作業面的相對干爽，有利于水利工程施工相關技術的落實。水利工程具有防洪、灌溉、航運、供水、預防水土流失等多種功能，與居民的生活息息相關，提高水利工程的建設質量，有助于水利工程更好地發揮其經濟和社會效益。隨著建筑行業的不斷發展，水利工程的施工技術不斷成熟，在實際施工中應用的圍堰技術在形式和結構上都得到了不同程度地優化。

2 圍堰施工的基本原則

2.1 保證圍堰構筑的穩定性

圍堰施工是水利工程施工中的第一施工環節，其施工質量對水利工程的整體建設質量具有非常直接地影響。因此，在進行圍堰施工之前，施工人員應對實際施工環境進行充分的考察，科學地確定圍堰技術和施工方案，優化地基處理工作，提高地基的施工質量，保證圍堰構筑的穩定性。還需要根據施工環境的土質和水流特點、工程建設需要等因素，靈活地選擇合適的施工材料，以最大化發揮圍堰的作用，若圍堰建設方案為不需要拆除，使其能與水利工程整體結構更好的配合，并且不會在后期施工中出現崩塌、滲漏、腐蝕等情況。

2.2 因地制宜

一般情況下，圍堰結構都是在復雜的環境中進行施工，施工工序較為繁瑣，并且需要嚴格控制各工序的施工質量[1]。因地制宜原則，是保證各類圍堰施工技術能有效落實的重要原則，也是保障各工序施工質量的重要基礎，技術人員應深入分析不同圍堰施工技術的本質，掌握各技術的施工要點。圍堰結構在施工過程中，會受到土質壓力、水流沖擊、外界環境等多種因素的影響，都會對圍堰結構的穩定性產生影響，結合施工實際環境，進行全面且細致的前期勘察工作，科學的選擇適宜的圍堰施工技術，經過大量計量計算，保證相關數據的精確度，才能為水利工程主體結構的設計和施工做好基礎性保障工作。

3 常見水利工程圍堰技術

3.1 土圍堰及土袋圍堰施工技術

土圍堰及土袋圍堰技術主要指以黏性土為施工材料進行圍堰的技術，施工中選擇的黏性土需要達到國家相關標準，土袋圍堰結構如圖1所示。若采用此種圍堰技術，技術人員需要結合圍堰結構附近堰深滲流的實際長度確定沙土施工材料的種類，結合滲流顆粒直徑大小確定堰深厚度。圍堰結構在使用過程中承受的水壓與圍堰施工中使用沙土的量有直接關聯，因此，土圍堰及土袋圍堰施工技術通常應用在水流速度小于0.4m/s且水體深度在1.6m以內的水利工程建設環境中。

3.2 木樁圍堰施工技術

木樁圍堰施工技術是在施工中將木樁釘入河床之上，然后以木樁為基礎安裝籬笆，使木樁和籬笆形成整體性土圍堰，對后續水利工程整體結構的施工進行保護。木樁圍堰施工技術有單層木板樁圍堰和雙層木板樁圍堰的分別，具體結構示意圖如圖2所示。該技術適用在水體高度大于1.6m的水利工程施工環境中，并且當水流流速在0.5～0.6m/s范圍內時，能最大化發揮其結構圍堰優勢。因此，雖然改技術擁有較好的圍堰效果，但是在實際用中需要嚴格考察河床高度和水流水素，避免在完成建設后出現坍塌、滲漏的情況。

3.3 鋼板樁圍堰技術

鋼板樁圍堰技術是當前水利工程施工中最常見的圍堰形式，就是采用鋼板材料進行圍堰，該技術適應性強，保護效果好。與其他圍堰材料相比，鋼板材料硬度高，耐磨能力強，在水流流速大的環境中也能保持穩定，且使用時間長，還能進行回收再利用，降低施工成本。大量工程實例表明，通過在水利工程的施工中應用鋼板樁圍堰技術，能有效提高圍堰結構的安全性和穩定性。

3.4 漿砌石塊圍堰技術

漿砌石塊圍堰技術在施工過程中臥砌要以石塊的層次展開，需要在上下兩層石塊間預留一定的空隙，必要情況下可輔助拉線，以保證石塊砌筑的密實度。另外，漿砌石塊圍堰技術對準備工作的要求較高，需要在施工前備好施工所用材料、設備和技術，才能保證施工能有序推進，施工人員還需要在正式施工前將所有石塊打濕，根據施工需要隨時填補臥砌孔隙。

4 水利施工中圍堰技術的應用實例

4.1 工程概況

本文以南方某水利工程為例分析圍堰技術的實際應用。該工程總長407m，將工程施工分兩段進行，每段長度分別為168m和239m。用鋼板樁圍堰技術對168m部分通過的水流進行阻擋，在239m部門用導流技術配合施工，使水流能從該部分順暢通過。

4.2 確定應用條件

由于不同河流在流速、河岸高度、地基技術等條件上各有不同，所以不同水利工程對圍堰結構的穩定性、強度、承載能力、抗滲能力等性能的要求也各有不同，技術人員應以實際條件為基準，科學的選擇適合的圍堰技術。具體可用以下幾點入手：1）保證圍堰結構功能性的發揮，確定完成施工的圍堰結構具有良好的擋排水能力；2）在條件允許，可選圍堰技術種類較多時，應充分對比每種圍堰施工需要花費的人力和物力成本，以經濟性原則為基礎，在保證圍堰功能性的前提下，最大化節省施工成本，提高施工單位的經濟效益；3）深入分析水利工程施工環境中的水利因素。比如水流流速低于0.5m/s且水深小于1.5m的水利環境中，適合選用土石圍堰技術，而當水流流速在2.0～3.0m/s范圍內，且水深小于1.5m的水利環境中，更實用選用碓石土圍堰技術。本文選用的工程實例需要建造高強度、高抗滲性能的圍堰結構，最終確定的威亞技術分別為鋼板樁封閉圍堰和鋼板樁半封閉圍堰施工技術。

4.3 圍堰施工技術

1）安裝導框。完成施工環境中水利條件和地質條件的調查后，將施工使用的材料、設備、人員等準備到位，按施工方案要求進行填筑。首先，依據測量數據確定導框位置并安裝，若定位時水中導框距岸邊距離較遠，可使用前方交會法進行確定導框位置。其次，安裝定位樁，構件施工憑條。最后，在平臺上組裝導框，導框是根據設計要求提前在工程預制，轉運到現場后可直接安裝，完成拼裝后固定在定位樁上。部分水利工程圍堰結構在建設時不會安裝定位樁，此時，可將導框懸掛在浮臺上，在釘入鋼板樁的過程中時導框在已經完成安裝的鋼板樁上逐漸固定。

2）吊運插打與合攏鋼板樁。鋼板樁入場前需要對材料質量進行檢測，確認質量達標且符合施工要求后，將其運輸到現場材料對方位置并順序碼放。安裝構成中，采用高架索道在河流上方沿水平方向運輸鋼板樁，到達安裝位置后，用兩個吊鉤垂直下放鋼板樁，將小勾脫出并和就位鋼板樁鎖進行連接。逐塊沿垂直方向插打鋼板樁，插打到底后，將其合攏，并打入鋼板塊。

3）抽水堵漏。完成鋼板樁和鋼板塊的施工后，可將圍堰內河水抽吸排出。但排水之前需對鋼板樁和導框間木楔的牢固程度進行仔細檢查，避免排水過程中因內外壓力的變化造成圍堰的坍塌或泄露。排水過程中需時刻關注圍堰的變化情況，包括角度傾斜和滲漏情況，一旦發現情況，需立即處理。

4）拔樁。水利工程完工后即可拆除圍堰，先分批次拆除圍堰內支撐，將河水陸續引入。圍堰拆除過程中需要對區域內雜物進行清理，避免因水流沖刷對河體造成污染。

5 結語

總之，圍堰技術在當前水利工程的施工中應用非常廣泛，技術人員應不斷探索，積極優化與革新圍堰技術，進一步優化水利工程的建設環境，才能最大化提高水利工程的建設質量。