沂水县冠元水利勘察设计院 山东临沂 276000
摘要:我国是一个水资源分布不均衡、水资源短缺的大国,随着我国社会经济的不断发展,各省市地区对于水资源的需求量不断上升,水利工程施工建设成为基础建设必不可少的一部分。在水利工程施工中,施工导流、围堰是两大施工技术,在工程中应用十分广泛,发挥了重要的作用,本文从水利工程施工中施工导流和围堰的应用现状入手,分析并探讨水利工程施工中施工导流和围堰的具体运用方式,希望可以为提高水利工程施工质量提供一些思路。
关键词:水利水电工程;导流;围堰技术
引言
在水利施工过程中良好的施工技术是保障施工质量的关键与基础,而施工导流与围堰技术又是水利工程施工中所最常用到的技术手段,因此其重要性不言而喻。
1工程概况
某拦河闸重建工程属第四级拦河工程。该工程是一项大型拦河水闸工程,其主要集灌溉、供水及航运于一体。全闸总宽304m。水闸闸底高程5.0m(珠基),开敞钢闸门,闸门顶高程8.3m,采用底流消能。下游消能防冲设施屡坏屡修,现需开展重建工作。
2、施工导流和围堰技术的具体运用及施工要点
2.1吹填工程
本工程一期导流吹填围堰工程量约118000m3。其施工要点如下:(1)在采砂施工区,抽砂船采用钢桩定位扇形横挖法施工,由高压水枪冲击河床沉积泥砂形成泥浆,再用离心式泥泵抽取泥浆通过出泥管水力输送至船舱;
(2)为满足吹填质量要求,抽砂船吹填取砂层可以选择3-4m。采取高压水枪冲击河床沉积泥砂形成泥浆,再用离心式泥泵抽取泥浆的施工方法。等到抽砂船装砂至船位警戒线时,停止装砂。船运砂靠进围堰填筑区,用泥浆泵抽船舱内泥砂泵送输砂至围堰填筑区。
(3)吹填至设计高程后,工作人员需采用长臂挖掘机对围堰截面修整至设计断面。水下部分采用长臂挖掘机修整边坡,人工在小船上用直尺控制开挖边坡坡度。边坡修整完后,立即进行土工布铺设并铺填30cm厚石渣层,防止水流冲刷部分边坡砂土料。
(4)水上部分采用推土机将堰顶整平,再在砂土料上铺填均质土料厚30cm,再用压路机对土料压实。填土压实合格后,再进行上一层填土施工。
2.2防渗墙施工
由于砂土围堰为透水层,为保证基坑内施工正常进行,对一期砂土围堰全部采用高喷防渗墙进行防渗处理,防止外部水流渗入基坑。其施工要点主要包括以下几点:
(1)测量定位。工作人员首先可以根据高压旋喷桩的里程桩号并利用全站仪放出试验区域的控制桩;其次,还可以利用钢卷尺和麻线根据桩距传递来确定旋喷桩的桩位位置,此时要注意用小竹签做好标记,并撒上白灰进行标识。
(2)钻孔。工作人员在进行放样布孔工作时,一定要按照工程的设计要求来进行,且必须要确保孔位偏差在5cm之内。在本工程中,成孔主要是通过利用XY-100型地质钻机来实现的,孔径大致控制在110mm,且成孔后的孔斜率必须小于1%。
(3)制浆。制浆所用到的水是直接从鉴江河里抽取的,水泥则用的是42.5R的普通硅酸盐水泥。在此过程中需要重视对材料的检验工作,确保泥浆的质量。
(4)高喷台车就位、下管。喷射机就位时,工作人员要对其进行水平校正,并确保其高喷管口和钻孔处于同一轴心。在终孔后,应取出钻具并换上旋喷管,然后将旋喷管下入到指定的位置上。在下管过程中,工作人员应该在采取一定的防护措施,比如利用包扎塑料膜或胶布进行防护,以免泥沙堵塞喷嘴。此外,还要注意控制水压力,一般不超过1MPa,这样可以防止水压力过大而将孔壁射塌。
(5)喷射。
在进行正式喷射之前,工作人员首先要确保各部位的密封圈完好,尤其是要确认各通道和喷嘴内不存在杂物;同时,还要注意在高压水射水试验合格后,才能喷射浆液。其次,喷射注浆工作应该由下而上进行,此时注浆管分段提升的搭接长度应该在50mm以上。在进行注浆时,压缩空气应该比浆液晚送30s左右。在孔底部时,工作人员需要边旋转边喷射1~3min,等到孔口有浆液冒出后,才可以慢慢提升喷射管。最后,在喷浆过程中,工作人员还要注意对浆液的相关参数(如压力和流量、风量和风压、摆动角度和旋转提升速度等)进行检测,看这些参数十分符合设计要求,同时要做好施工记录,最好能够绘制作业过程曲线。
2.3土石围堰填筑
(1)土料开采、运输。回填土部分利用开挖料,其余均外购,采用自卸汽车陆运方式运输。
(2)土料填筑。土料填筑分层进行,其层厚由碾压试验确定。土料填筑工序主要包括卸料和平料这两个部分,采用的施工方法为进占法,即汽车在已平好的松土层上卸料,用推土机向前进占摊铺土料、平料。为了避免土料产生剪切破坏,工作人员就有必要做好对汽车的管控工作,务必要严格禁止汽车在已处理的层面上行驶;此外,为保证外露部分土料质量,每层填筑边线应预留1.0m的富余量。
(3)整平、压实。整平主要是在土料摊铺工作结束后,用平路机对土料进行整平;而压实工作主要是依据碾压试验结果,利用振动压路机对土料进行振动压实。在此过程需要注意的是,碾压方向应平行于轴线方向,严禁垂直于轴线方向碾压。
2.4基坑排水
(1)初期排水。在围堰施工完成且基坑“闭气”后,为使主体工程能在干地施工,首先要进行基坑初期排水,初期排水量包括基坑积水、堰体和堰基的渗水、降雨汇水、基础砂层含水量等。
在本工程中,围堰基坑排水设备选用250HW-12A蜗壳式混流泵10台。在初期排水期间,工作人员要在注意控制水位下降速度,并对堰体边坡进行严密监测,防止由于基坑内水位骤降造成堰体边坡失稳、滑坡。同时,基坑初期排水系统采用固定式抽水站,设置在下游围堰内坡、基坑开挖线以外,与经常性排水系统布置相结合。
(2)经常性排水。经常性排水由基坑渗水、降雨汇水、施工弃水等组成。经常性排水设备选用8BA-12离心泵4台,在实际选取时根据施工经验适当调整。
根据基坑的现场施工情况,经常性排水系统是在靠近河道一侧设置排水沟以及集水井,并用松木桩在集水井周围进行施打,保证集水井的土体稳定,将水引至集水坑,集水坑大小按现场施工需要布置。根据计算的渗水量,在围堰基坑内四角及堰脚边10m外设置集水井,并挖掘一条底宽50cm的渗水沟用于排泄基坑的渗水。
2.5围堰拆除
在对围堰进行拆除之前,对于基坑的抽水或是注水工作都要先停止,此时需要进行的是基坑的充水平压工作;一直要等到基坑的内外水位基本处于同一平面时,才能够对围堰进行拆除。工作人员要注意要从离岸边最远的位置开始来对围堰进行拆除,与此同时还要注意分成两个方向并慢慢向岸边开展围堰拆除工作。
3结束语:
总而言之,施工导流和围堰技术的有效应用能够在很大程度上提升水利工程整体的安全性与稳定性。因此,在水利工程的施工过程中,相关从业人员一定要对这两项技术进行科学且合理地运用,以确保水利工程的建设效果符合国家对其的建设要求;同时,还要不断对施工导流和围堰技术进行优化与改进,并建立起完善的组织和管理机构,使水利工程能够发挥出其最大的效用,这样才能更好地服务于社会、服务于人民。
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