水利工程施工中围堰施工技术探究
孟庆华
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孟庆华,. 水利工程施工中围堰施工技术探究[J]. 中国建筑,2024.11. DOI:10.12721/ccn.2024.157009.
摘要: 水利工程施工中围堰施工技术极为关键。本研究阐述围堰技术重要性,其能为工程创造干地施工条件。介绍了土石、混凝土、钢板桩围堰类型,土石围堰取材方便,混凝土围堰强度高抗渗性好,钢板桩围堰施工快可重复使用。分析围堰施工环节,包括设计、准备、基础处理等。强调质量控制要点,探讨渗漏、坍塌等问题及应对措施,为水利工程围堰施工提供参考。
关键词: 水利工程;围堰;施工技术
DOI:10.12721/ccn.2024.157009
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水利工程是关乎国计民生的重要基础设施建设项目,在防洪、灌溉、发电、供水等方面发挥着不可替代的作用。而围堰施工技术作为水利工程施工中的关键技术之一,对保障水利工程的顺利进行具有重要意义。围堰能够在水利工程施工区域周围形成临时性的挡水结构,为主体工程创造干地施工条件,避免水流对施工的干扰,确保施工安全和工程质量。

1.围堰的类型及特点

1.1土石围堰

土石围堰是由土料、石料等当地材料修筑而成的围堰。它的结构简单,取材方便,可以就地取材,大大降低了施工成本。例如在一些靠近山区的水利工程施工现场,石料资源丰富,就可以充分利用石料来修筑土石围堰。土石围堰的断面较大,具有较好的抗冲刷能力和稳定性。由于其自身重量较大,能够抵抗一定的水流冲击力。在一些小型水利工程或者水利工程的前期施工阶段,当水流条件相对简单时,土石围堰是一种常用的选择。

1.2混凝土围堰

混凝土围堰具有较高的强度和抗渗性。它是通过浇筑混凝土形成的围堰结构,能够承受较大的水压和外部荷载。例如在一些大型水利枢纽工程中,需要承受高水头压力的区域,混凝土围堰可以提供可靠的挡水效果。混凝土围堰的外形可以根据工程需要进行设计,其结构紧凑,占用空间相对较小。混凝土围堰适用于在岩基上修建,特别是在需要长期挡水或者对围堰结构强度和抗渗性要求较高的水利工程部位。如在大坝的基础施工区域,混凝土围堰可以为大坝基础的浇筑等工作提供稳定的干地施工环境。

1.3钢板桩围堰

 钢板桩围堰是由钢板桩通过锁口连接而成的一种围堰形式。它具有强度高、防水性能好的特点。钢板桩之间的锁口连接紧密,可以有效防止漏水。钢板桩围堰的施工速度快,可重复使用。在施工过程中,钢板桩可以通过打桩机等设备快速打入地下,形成围堰结构,而且在工程结束后,钢板桩可以拔出,用于其他工程,节约了材料成本。适用于水深较大、流速较快的河流或海洋工程。例如在跨海大桥的桥墩基础施工中,钢板桩围堰能够在复杂的水流和海洋环境下快速形成挡水结构,保障施工安全。

2.围堰施工环节

2.1围堰的设计

 在设计围堰之前,需要对施工区域的水文地质情况进行详细的分析。包括河流的流量、流速、水位变化情况,以及地层的结构、土壤的性质等。例如,如果施工区域的河流在雨季和旱季水位变化较大,那么在围堰设计时就要考虑到围堰的高度能够适应这种水位变化,防止洪水期围堰被淹没。对于土质松软、容易发生沉降的地基,可能需要采用加固地基的措施或者选择更适合的围堰类型,如混凝土围堰在这种情况下可能比土石围堰更具稳定性。要对围堰进行稳定性计算,包括抗滑稳定性、抗倾覆稳定性等。通过计算确定围堰的合理坡度、基础宽度等参数,确保围堰在施工期间的安全稳定。

2.2施工准备

 根据围堰的类型准备相应的材料。对于土石围堰,要准备足够的土料、石料和反滤材料等;对于混凝土围堰,要准备水泥、砂石、外加剂等原材料,并且确保原材料的质量符合要求。准备施工设备,如挖掘机、装载机、混凝土搅拌机、打桩机(对于钢板桩围堰)等。设备的性能要良好,并且要根据施工进度安排合理的设备数量。例如,在土石围堰施工中,如果挖掘机数量不足,就会影响土石料的挖掘和填筑速度。对施工场地进行清理,清除施工区域内的障碍物、杂物和浮土等。场地清理干净后,有利于准确地进行围堰的定位和施工。

2.3基础处理

常见的处理方法有换填法、排水固结法等。换填法就是将软土挖除,换填为强度较高的砂石等材料。例如,在某水利工程的围堰施工中,软土地基采用换填法处理后,提高了地基的承载能力,保证了围堰的稳定性。排水固结法是通过设置排水系统,加速软土地基中的水分排出,使地基固结,提高地基强度。对于岩基,要进行清理和平整。清除岩基表面的风化层、松动岩石等,并且要检查岩基是否存在裂隙等缺陷。如果有裂隙,需要进行灌浆处理,防止围堰在施工过程中发生不均匀沉降。

2.4围堰的填筑

在土石围堰填筑过程中,要按照设计要求分层填筑。每层土石料的厚度要均匀,并且要进行压实。例如,采用振动压路机对土石围堰的每层填筑料进行压实,压实度要达到设计标准,以保证围堰的密实性和稳定性。混凝土围堰浇筑前要做好模板的安装工作。模板要牢固、平整,并且要保证模板的密封性,防止混凝土漏浆。在浇筑过程中,要控制混凝土的配合比、浇筑速度和浇筑高度等参数。同时,要采用振捣器对混凝土进行振捣,使混凝土密实。钢板桩围堰施工时,要先进行钢板桩的定位。采用经纬仪等测量仪器准确确定钢板桩的位置,然后使用打桩机将钢板桩逐根打入地下。在打桩过程中,要控制打桩的垂直度和深度。

2.5围堰的拆除

一般来说,当主体工程施工到不需要围堰挡水时,就可以进行围堰的拆除。例如,在大坝基础施工完成后,并且大坝已经具备一定的挡水能力时,就可以拆除围堰。对于土石围堰,可以采用挖掘机等设备直接挖掘拆除。在拆除过程中,要注意安全,防止围堰突然坍塌。混凝土围堰的拆除可以采用爆破法或机械破碎法。爆破法需要严格控制爆破参数,确保周围建筑物和人员的安全;机械破碎法相对安全,但施工效率可能较低。钢板桩围堰的拆除是将钢板桩逐根拔出。在拔出过程中,要注意对钢板桩的保护,以便于重复使用。

3.围堰施工的质量控制要点

3.1材料质量控制

 对于土石围堰的土料和石料,要控制其粒径、级配和含水量等指标。例如,土料的含水量过高会导致压实困难,影响围堰的密实性,所以要对土料的含水量进行检测和调整。石料的粒径要符合设计要求,过大或过小的石料都不利于围堰的填筑。混凝土原材料的质量直接影响混凝土围堰的质量。水泥要符合相应的强度等级标准,砂石要控制其含泥量、细度模数等指标。外加剂的种类和用量要根据混凝土的性能要求进行严格控制。钢板桩的材质、厚度和锁口质量要符合要求。钢板桩的材质要具有足够的强度和耐腐蚀性,锁口要能够紧密连接,防止漏水。

3.2施工过程质量控制

在围堰施工过程中,要严格控制围堰的定位和尺寸。采用先进的测量仪器和技术,确保围堰的位置准确无误,并且围堰的尺寸要符合设计要求。例如,在钢板桩围堰施工中,一旦钢板桩的定位出现偏差,就会影响围堰的密封性和稳定性。土石围堰填筑过程中的压实度要达到设计标准,每层填筑厚度要均匀。混凝土围堰浇筑过程中的混凝土质量要符合要求,振捣要密实。钢板桩围堰打桩过程中的垂直度和深度要控制好,锁口连接要紧密。

结束语

不同类型的围堰具有各自的特点和适用范围,在施工过程中要根据实际情况选择合适的围堰类型。围堰施工的各个环节,包括设计、施工准备、基础处理、填筑与拆除等,都需要严格按照规范和要求进行操作。同时,要加强围堰施工过程中的质量控制,及时解决可能遇到的问题,如渗漏和坍塌等。只有这样,才能确保围堰施工的质量和安全,为水利工程的顺利施工提供有力的保障。

参考文献

[1]程延峰.围堰技术在水利工程施工中的运用分析[J].内蒙古水利,2024,(S2):94-95.

[2]陈安乐.关于水利工程施工中围堰施工技术探讨[J].水上安全,2023,(11):195-197.

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