探究水利施工中围堰施工技术应用

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第4月11期   作者:崔大志
[导读] 本文以案例工程为视角,探索围堰施工工艺在水利工程建筑中的应用方法。
        崔大志
        身份证号:110223197006081****
        本文以案例工程为视角,探索围堰施工工艺在水利工程建筑中的应用方法。分别从施工方案规划、6#、7#、8#墩桩围堰施工等视角,探索了案例工程中围堰技术的应用表现。在水利工程中运行围堰工艺时,应注意的问题包括:确定围堰导流方式的方法、有效引入新型施工工艺、提升工程布局优化性、加强工程管理、合理设计水利围堰等,以此保障围堰工艺操作的规范性,保障水利工程施工品质。
        关键词:水利工程;导流形式;围堰
        水利工程施工运作的顺利性,能够有效减少清洁能源浪费,合理控制洪水灾害,维护水利工程经济收益。然而,从现阶段水利工程建筑发展情况观之,在水利工程施工建筑期间,存在多重客观影响因素,对工程品质构成了一定威胁。因此,加强围堰施工工艺的规范性使用,显著减少客观因素的不利作用,保障水利工程运作的有序性。

1工程概况
        案例工程位于河流上方位置,用于防洪防汛、灌溉农田等。案例水利工程的组成包括:泄水闸、交通桥。案例工程所在地理位置,是亚热带气候特点,全年范围内气温并无较大浮动,整体温感较为温和,降水量年均值为2000毫米。在工程建筑期间,施工工艺以围堰技术为主,保障施工进展的顺利性。工程中的交通桥与周边水电站大坝相距有500米,水电站的运行形式为混合式,坝址所在河段,在河底高程大约343米位置,坝顶高程设计参数为375米,水库蓄水一般水位设计为371米,岸坡角取值范围为[45,75]度,谷底宽取值范围为[20,45]米。水库在水位不变时,断面水深值为8.71米。水库在一般蓄水位时,水深值为21.78米。案例工程的交通桥,有三个墩柱,处于水库中,标号分别为6#、7#、8#。三个墩桩的设计标高最大值为375米,承台底高度与水位最大值相距16米。

2案例工程中围堰技术的应用表现
2.1施工方案规划
        围堰工艺的使用根本在于:对施工面形成保护作用,具有挡水的临时性功能。由于工程所在位置的水位较深,应保障工程运作安全性,提升围堰工艺操作平稳性。在围堰材料掺配时,原材料选择山坡砂砾土,将此材料与水泥进行混合,掺配比有两种方案,方案一为:“山坡砂砾土:水泥=9:1”;方案二为:“山坡砂砾土:水泥=8:2”。位于水坝的6#、7#墩桩,其桩基础深入砂层至少5米。用于围堰工程建筑的场区具有宽阔性,部分河道为工程所用。当水位为最小值时,可使用挖掘机进行多次的清泥处理,以此保障围堰内泥砂清除效果,为临时围堰搭建奠定基础。在清泥处理完成时,开展有序的围堰工程建筑。8#墩桩所在位置的泥砂较厚,泥砂厚度最大值达到了8米。河谷整体区域宽阔性不足,施工区域占据河道至少1/2,围堰内部的泥砂清理具有一定难度,无法沿用6#、7#墩桩清泥办法。事先完成临时围堰搭建,继而使用水泥掺速凝剂,使工程区内砂砾处于止水状态,保障围堰工程建筑的有序性。

2.26#、7#墩桩围堰施工
2.2.1河流导流
        当水位达到350米时,导流堤确定为土石坝,以保障河道疏通性,减少河流堵塞问题,拓宽施工区域的面积。具体做法为:改道处理上游水库内的径流水,借助6#、7#墩桩,调整水道方向,在大树周边深挖大沟,大沟深度取值2.5米、宽度取值3米。此种改道处理方式,能够将上游水成功引至主流位置,保障水流不经过6#、7#墩桩的围堰工程区。

2.2.2围堰平台
        在围堰组建前期,在其周边设计临时护坝,继而搭建集水井,抽取护坝内积存的水,针对坝内积存物进行清除。由于3个桩基础所在位置是半山坡,在围堰基础搭建时,需进行二次爆破作业,首次爆破位置在桩顶356米,保障围堰承台处于平面状态。在承台下15厘米左右,确定找平层位置。二次爆破时,围堰平台的作业标准为:在距离承台13米位置,形成6米宽度的围堰平台。

2.2.3围堰修建
        针对围堰内部淤泥完成清理工作时,在围堰基础下方进行回填,回填材料以混合渣石为主,面层施工材料为型号为M10的水泥砂浆,以此提升围堰基础的施工加固效果。继而使用外围土袋,同时对围堰进行充填,充填物为:1份灰、9份土。灰土充填厚度为3.5米。在围堰砌至高度为2米时,进行侧土袋砌筑。土袋在砌筑前期,在群桩核心位置设计圆心,长铅丝为半径控制方式,长铅丝长度为8米,借此获取16米圆弧线。继而以圆弧线为方向,每隔2米设计小孔洞一个,同时在孔洞中设计工字钢。工字钢的使用标准为:长度5米,型号为16#。
        当土袋砌筑高度为0.8米时,制作箍筋,钢筋材料规格为φ25。在此基础上,放置双层φ12规格的钢筋,以此完成工字钢连接操作,在土袋砌筑在下一个0.8米位置时,在围堰外围位置,借助φ12规格的木杆,进行竖向间隔设计,间隔长度为1米。在工字钢外围进行灰土袋砌筑,砌筑宽度为4米,当砌筑高度为2米,进行灰土回填操作,以此形成止水芯墙。回填方式为:每隔0.3米,回填一次。在回填完成后,进行夯实找平处理。开展内侧土袋的砌筑作业,每完成1米高度的砌筑工程,进行一次灰土填充,直至砌筑到标准设计位置。在砌筑回填作业至标高时,使用长度为16厘米、宽度为8厘米的工字钢,进行上口连接,形成环向箍。此箍在水平面具有支撑作用。

2.38#墩桩围堰施工
2.3.1临时围堰
        在临时围堰施工建筑时,施工位置确定在真实围堰周边,施工原材料为灰土,材料配比为3:7。临时围堰的工程高度,比河水位高出2米即可,以此保障在河水位高度平稳时,无河水经过临时围堰顶。

2.3.2封底处理
        全面抽干临时围堰积存的水,将围堰表层的淤泥进行清除,在河床内沉积砂层显露时,依据水泥2份、沉积砂8份的配制方式,掺加干粉速凝剂,进行封底处理。具体施工方法为:依据面积进行划分,将临时围堰划分为四区,再逐一进行封底处理。首先封底处理河床两侧临时围堰,再行处理山坡两侧的临时围堰。在封底处理完成时,全面挖掘每个临时围堰内部的沉积砂层,挖掘至河底基岩。
        事前拌制的水泥、速凝剂,依据规范比例与沉积砂混合,经搅拌均匀后,每层回填厚度为50厘米,使用挖掘机对其碾压处理。在全部沉积砂回填在临时围堰内部时,完成封底处理。在封底处理期间,及时抽出未经处理位置形成的积水,减少积水问题,保障工程品质。


2.4围堰拆除
        围堰拆除施工流程为:
        (1)优先拆除水位线上方的围堰部分,围堰顶宽进行保留,保障机械通行。
        (2)以围堰为中心,从中间向两边,尽可能地完成土方开挖,有序操作挖掘机,提升装车有效性。在围堰两侧分别预留65厘米左右的挡水堰。
        (3)使用抓斗船、驳载船,逐一开展土方开挖作业。将作业挖出的泥砂,水面上方的泥砂,全面运输至交通桥接线位置,水面下方的泥砂运输至导流河位置,进行河域回填。如图1所示,为围堰拆除的断面技术图。


3水利施工中围堰施工应注意的问题
3.1确定围堰导流方式的方法
        在围堰导流形式确定时,应考量的因素包括:洪枯流量比h、导流流量设计结果、水位变化幅度d等。其中洪枯流量比是关键考量因素,用于确定围堰导流过水形式。洪枯流量比h=洪水期流量/枯水期流量。山区性河流的洪枯性较为明显,水位浮动较大。在洪水期河流特点为:流速快、流量大;流速小、历程长。结合现阶段围堰工程的施工资料、基坑施工导流作业形势,当洪枯流量比h小于20时,可采取的导流形式以“不过水”为主。
        (1)如若洪枯流量比h大于50,导流形式应确定为“过水”。如若洪枯流量比h介于20、50之间,可结合工程实际情况确定导流形式。在围堰导流形式确定时,较为关键的考量因素为水位变化幅度。水位变化幅度d小于6米时,导流形式以“不过水”为主。
        (2)水位变化幅度d大于12米时,流形式确定为“过水”。其他因素对于导流形式的确定,并未形成较大影响。如若水量较小,可排出过水围堰的导流形式。因此,在选择导流形式时,河道水流量大小具有较为明显的影响。

3.2有效引入新型施工工艺
        在水利工程施工建筑期间,应有效完成新型工艺的融合,提升围堰工艺的先进性,合理使用围堰工艺,发挥其阻水挡水的工程作用,为水利工程有序完工奠定基础。同时,针对围堰工程开展有序的推广工作,加强围堰工艺升级优化,顺应水利工程施工需求。

3.3提升工程布局优化性
        围堰工程在施工设计时,应结合各时期的工程规划情况,加强工程布局的设计优化性,保障工程布置的合理性。在工程方案优化时,应分别从工艺、设备、施工方案等视角,逐一确定工程细节,保障工程进展的顺利性。在工程施工建筑期间,借助先进性的信息技术,动态监管工程运作全程,赋予围堰工艺智能运作能力。

3.4加强工程管理,提升工程运作顺畅性
        (1)合理确定水利围堰工程方案。在施工现场,围堰技术人员,应全面落实工程勘察工作,同时细化设计工程方案,结合围堰工程需求,保障工程方案的可操作性。一般情况下,围堰观测位置间隔不大于40米。技术人员在观测点的作用下,能够全面获取围堰施工进展情况。
        (2)梳理围堰运作流程。围堰工程流程为:开挖,工程起点设计为水利工程侧向,同时在出口围堰位置,完成基础处理;清除水中淤泥,借助石料、黏土等材料,进行清除部位的回填作业。
        (3)确定围堰工艺。在围堰工程运作前期,确定工程黏土、石料等材料的使用方法,减少工程间断性问题,提升工程运作的连续性,保障工程运作有效性。

3.5合理设计水利围堰
        围堰工艺能够最大程度地提升水利工程运作能效,保障在期限内完成工程建筑。在工程运作期间,应结合工程的实际需求,完成围堰设计。在浅水滩进行围堰工程建筑时,河床建设条件为:水深不足1.5米、水流宽为0.5米。如若在河床工程建筑期间,存在渗水现象。则河床建设条件为:水深不足1.7米、水流速宽为2m/s。

3.6有序落实围堰加固
        在围堰工程建筑完成时,可借助挖土机开展两次工程夯实处理。同时在围堰工艺运作期间,应排查管道渗水、漏水等不利问题。如若围堰工程中形成了品质问题,比如塌方。围堰技术人员,应及时对工程品质问题进行处理。可使用木桩、砂袋等,控制坡面结构,减少位移问题发生。同时,合理调整坡面高度,防止自然因素对围堰结构平稳性产生的不利作用,保障围堰结构的工程稳定。

结论
        综上所述,在水利工程中,引入围堰施工工艺,能够最大化保障工程建筑品质。现阶段国内各项水利工程中,围堰施工体系尚有待完善。为此,各类工程建筑优秀人才,应结合国内水利工程实际建筑需求,开展围堰施工人才培养,融合新型施工工艺,提升技术创新性,促进水利建设有序运作。同时,在工程运作期间,加强安全品质管理,发挥围堰工艺的工程价值。

参考文献
[1]钟慧敏.施工导流和围堰技术在水利水电施工中的应用探究[J].建筑工程技术与设计,2018,(34):173.
[2]刘天宇,刘派.中小型水利施工中围堰技术的应用探究[J].时代农机,2018,(10):186.
[3]余赵林.围堰技术在水利工程施工中的应用探究[J].建筑工程技术与设计,2018,(3):1506.
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