刍议水利水电工程施工导流和围堰技术的应用

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月6期   作者:游龙
[导读] 如今世界各行业飞速发展,社会经济也随之不断前进,

         摘要:如今世界各行业飞速发展,社会经济也随之不断前进,在这样的社会大背景下,各项施工工程也开始崭露头角。在各项建设工程中,与大众日常生活联系最紧密的便是水利水电项目,因此大众对于水利水电项目的重视程度也在不断提高。目前水利水电工程的特征是建设所需时间跨度大且建设位置岩土结构复杂,这使得整项工程的施工步骤复杂且实施困难。为使建筑项目施工能平稳安全的实施,施工导流和围堰技术的开展不可或缺,因此本文笔者为给目前建筑项目的施工提供建设性建议,针对应用于水利水电工程实际建设中的施工导流和围堰技术进行了细致的探析。
         关键词:水利水电施工;导流;围堰技术
1水利水电工程施工导流以及围堰技术概述
1.1施工导流技术
         施工导流技术与围堰技术相辅相成,围堰技术用于工程前期,主要通过保护基坑的方式将上游活水按照既定的路线流向下游而使工程施工场地是干土地区,这一整个流程称为施工导流技术。施工导流是建筑项目工程最重要的一个环节,施工导流效果影响着整个项目工程的实际成效,也影响着水利水电工程的相关情况,因此有关人员在开展工作时一定要选择最合适最科学的施工导流方案。但是需要注意的是目前的施工导流技术对于河床较窄、基坑小、活水流量大且覆盖面厚的环境适用性高,而在其他的环境中起到的效用偏小。
1.2围堰技术
         施工导流技术是水利水电工程建设的最核心环节,运用于其中的围堰技术显然也是关键技术之一。围堰技术往往用于水利水电建设项目前期,具体来说指临时围护工程的搭建。目前技术水平已经根据实际施工中的不同环境研发了不同材质的围堰,例如钢筋混凝土材质的围堰、钢板桩材质的围堰等等,因此相关技术人员在开展围堰工作时应依据当前环境中河床、基坑、活水等实际情况选择最合适的围堰材质,这样才能制定最完美的围堰方案[1]。
         在目前的水利水电工程项目实际建设中,添加钢筋混凝土和钢板桩的围堰是应用最为广泛的两种。通常围堰技术中整体使用土石来制作围堰,而纯土石围堰是依靠自身重力来保证安全性,受环境限制程度非常高,往往只能用于水深低于2m且流速低于0.5m/s的浅滩地区。纯土石围堰的稳定性较低,且砂土强度也不高,应用过程中塌方风险非常大,因此在实际工程中施工人员往往需要根据工程实际要求选择不同的高强度材料添加到土石围堰中。添加钢板桩的围堰即是将若干钢板桩构成一个单体,而若干单体之间用土石填充并相互连接构成围堰,这样的围堰往往维护范围很大,因此由钢板桩构成的每一个单体都应该有独自抵抗各种事故的能力。目前钢板桩围堰多使用于深水和流速大的区域,这些区域的特点是河床坚硬,使用钢板桩围堰能加固其结构还嫩提升防水的性能。拿我国建造南京长江大桥时的实例来说,当时的施工队就是采用长度长达36m的钢板桩围堰对激流处的柱体进行保护,而效果显而易见。另外,修筑围堰时不能忽略围堰渗水的问题,施工人员在建造过程中应加固基坑以提升围堰的安全性能。在水利水电工程建造完成后围堰需要有序拆卸,有关人员在进行拆卸工作时应当实时记录水流的具体情况,以免出现突发状况时无法及时进行应对而酿成大祸。
2水利水电工程中施工导流技术应用流程
2.1坝址的选取
         水利水电工程的核心环节是施工导流技术,而施工导流技术成效的决定因素便是坝址的选取。因此,水利水电工程项目相关设计师、工程师和管理人员都应在工程开始设计之前全面的了解工程建设地点的岩土结构、水文资源等相关基本信息,这样才能根据我国相关法律法规因地制宜地选取最合适最科学的坝址,从而是施工导流技术在实际运用中达到预期的成效。
2.2施工方案的选定
         只有在完成坝址选择的下一步就是项目施工方案的设计,而只有相关人员设计出科学合理的项目施工方案,施工导流工作才能稳定有序的开展。鉴于施工导流工作在整个水利水电工程中的重要性,相关人员为了保证水利水电工程的施工质量,设计人员必须在施工规划过程中将施工现场的各项情况以及存在的风险考虑在内,同时也需要基于国家规定的相关标准对施工设计方案的各项细节反复推敲,以求能设计出一个在过程、工艺和技术上都能完美实现的施工方案,以此保证施工导流工作有一个完美地基石。


2.3导流类型的选取
         目前的施工导流技术已经针对不同的项目工程类型有着不同的施工导流类型,因此相关人员在进行施工导流方案的选取时应因地制宜选择不同的导流类型。在目前所研发的所有导流类型中,明渠导流和隧道导流是水利水电项目中使用率最高的两种,其中明渠导流适用于河岸坡度比较小的平原地带河道,尤其是在历史悠久的老河道中能达到更好的效果。在具体施工使用明渠导流技术首先应在河岸地带挖出一个明渠并将围堰置于基坑的上下游位置保证活水能按照明渠的走向流动而达到制造干地的效果,这样的操作方式成本较低且流程操作简单易行。除此之外,部分规模不大且工程简便的项目并不需要使用复杂的施工导流技术,可以直接使用机械设备展开排水工作,或者进行科学调水也能达到同样的目的。
         另一种使用率高的施工导流技术称为隧洞导流,这一种技术更多的用于岩土环境坚硬复杂、河谷宽度不大等这类地带,在这种环境中施工人员进行常规导流时面临的风险巨大且极难操作,隧道导流技术的使用就能非常有效的保证操作人员的安全且能将操作流程简化。但与明渠导流技术相比,隧道导流的成本偏高,为了不造成过度消耗在洪汛期间通常采用其他方式进行导流。隧道导流技术在实际施工中需要与永久隧道相结合,因此为了避免隧道坍塌,只有在水流量较小且地形较窄时才能使用隧道导流技术[2]。
3水利水电工程中围堰技术的应用流程
3.1围堰平面的设置
         围堰平面的设计是围堰技术施工的基础,因此相关部门在开展围堰工作前首先需要解决的就是围堰平面的设计。围堰平面设计方案应基于水利水电工程的实际情况,结合工程实操以及岩土环境等方面对围堰平面做科学合理的设计。在水利水电工程实际建设围堰中各项工作都有明确的规定,例如基坑坡地和主体轮廓应在20~30m范围内、建筑物轮廓与基坑纵向坡址距离应在2m之内等,所有的细节都会影响到实际施工的效果,因此方方面面都需要谨慎对待。同时,施工人员在挖掘基坑的过程中需要根据实际情况严格遵照相关规定明确边坡的具体尺寸并根据尺寸严密建造,以此提升水利水电项目中围堰的质量。另外还有一个细节施工人员一定不能忘记,这就是施工环境土壤的含水量,含水量过低的土地是不能支持施工操作的,因此相关人员需要通过喷射水雾使其达到施工标准,如果含水量过高也需要采取排水甚至换土的措施保证土壤质量。
3.2围堰的防渗漏和防冲击处理
         常规的水利水电工程中围堰是为了防水防渗的目的而伴随着施工导流工作产生的,而为了围堰能完美的达到既定的目的,相关人员通常会将围堰本体加固,同时对其使用防渗漏和防冲击技术。在水利水电工程中实际建设围堰时工作人员必须要严格遵守由前到后的建设顺序,即从围堰建设伊始就应开始防渗漏和防冲击的相关测试与改进。另外,针对围堰的防渗漏和防冲击处理是以提高水利水电工程质量为目标的,因此在实际加工过程中防渗漏和防冲击处理不能以牺牲工程实效为代价,而应在维护工程实际质量的大条件下将各方细节考虑在内实施合理科学的围堰技术改进,从而从本质上对水利水电工程中的围堰技术使用效率产生积极影响。
3.3围堰的支护工作
         在制造围堰的过程中,围堰的稳定性是相关人员必须关注的问题,为提高围堰的稳定性,有关人员在制造围堰后还需对其进行支护处理。一般的支护处理分为三步:第一步中工作人员需要准备若干黄土袋并将其上下左右错杂的交叠在一起,这一步一举两得,既能减轻工作人员放置黄土袋的难度又能保证堆砌的高度;第二步是嵌入钢板,钢板的位置和数量在不同的工程中可能有所差别,但总体而言相关工作人员在指定位置嵌入钢板时需要注意嵌入的深度,保证钢板不会活动或掉落;第三步是填堵围堰与钢板的空隙,这一步一般也是使用黄土袋完成的,将空隙严丝合缝的填满能保证围堰不出现位移从而保证工程施工的效果。
结论
         就当前工程项目现状来看,水利水电工程是真正与惠民利国联系紧密的工程,其具有的防洪发电等功能无一不是与大众的生计相关联,这一类型的项目作为国家经济向前发展的基石极大程度上影响了社会生产力。而施工导流技术和围堰技术又是水利水电工程的基石,因而为水利水电工程的建设能平稳有序的向前发展,有关工作人员和管理部门应将这两项技术充分重视起来,根据工程实际情况合理科学的运用二者,使之为水利水电工程建设提供保障。

参考文献
[1]魏林良,马文波,蒋泰稳.水利水电施工导流及围堰技术分析[J].价值工程,2019,38(19):183-185.
[2]胡先凯.施工导流及围堰技术在水利水电工程施工的应用[J].居舍,2019(18):44.
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