实例阐述水利工程施工中导流施工技术要点

发表时间:2021/5/24   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:李德霖
[导读] 摘要:水利工程的施工过程中,导流施工技术的合理应用,可以保证在施工质量的基础上对工程项目的成本实现合理控制,优化施工工艺,加强水利工程施工质量的控制,确保水利工程得到最大程度的发挥实际作用,从而促进社会的稳定与和谐发展。
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        摘要:水利工程的施工过程中,导流施工技术的合理应用,可以保证在施工质量的基础上对工程项目的成本实现合理控制,优化施工工艺,加强水利工程施工质量的控制,确保水利工程得到最大程度的发挥实际作用,从而促进社会的稳定与和谐发展。本文探讨了水利工程施工中导流施工技术的应用。
        关键词:水利工程;导流施工技术;应用要点
        引言:
        现阶段,为了能更加有效合理地利用水资源,普遍会修筑水利工程,而水利工程的修建与导流施工技术存在紧密的联系。有研究表明,导流施工技术对水利工程施工的质量与进度起着决定性的作用,能促使水流对水利工程施工的冲击得到有效缓解,为水利工程的施工提供适宜的施工场所。因此,选择合理科学的导流施工技术对于水利工程的质量具有重要的意义。
        1导流施工基本内涵及其施工流程
        现代水利工程施工过程中,经常面临水流的影响,未完成干凝的混凝土构件、建筑材料等等可能被水流侵蚀破坏,因此需要通过导流技术将水引向下游,也有部分工程需要河水作为工程用水。以用水引流为例,人员首先要根据用水需求确定引水方案,之后通过修建引水渠的方式将水流引至施工地点,引水渠深度通常浅于河道深度,且一般取弯曲结构,避免水流流速过大导致难以控制的问题,如果工程为长期工程,还需注意排水问题和引水渠的清淤。
        导流施工的应用步骤是相对固定的,可按工作内容的不同分为三个主要时期,即前期准备、中期施工、后期处理。前期准备阶段的主要工作内容是确定引水总量、引水方案、进行施工组织设计,并评估各类方案的可行性、进行必要优化;中期工作的核心内容是实际组织施工工作,并合理安排人力、物力,做好统筹工作,确保施工顺利、安全进行;后续工作的主要内容是在完成水利工程建设的情况下,对引水渠道等进行处理,恢复河道本来面貌,避免生态失衡、河流断流、水流泛溢等问题。三个步骤中,中期工作处于核心位置,涉及到围堰建设等实际施工,应作为重点加以把控。
        2 案例分析
        2.1 工程概况
        所选实例为我国湖北某地水坝建设,坝底高程为 210.62m,坝顶高程为 218.34m,大坝属于 5 跨连拱坝,消力池位于连拱坝下游,连拱坝与厂房的冲砂底孔孔径为 1.15m,底板高程 210.62m,河道存在淤泥较多问题,底孔也被淤塞。大坝船闸位于左岸,闸室长 43.58m、宽 7.96m。工程目的是进行改造,建设为小型水电站,库容标准为2213*104m3,发电量预计为每年 1520 万 kw•h,该地地形较为平坦,且周边不存在居民点和农田等,土质条件优良,适合于明渠导流施工。
        2.2 施工过程
        评估引水渠规模、用工数和工期,要求在汛期来临前完成施工。主体工程建设时,首先对基础部位进行清淤作业,按 30°边坡的标准建立临时石围堰进行挡水,水流被引导至下游,之后进行正式施工。在石围堰后方建设混凝土围堰,应用分层开挖法进行岸坡施工,并通过爆破完成岩土结构打孔,之后抽出基坑中的残水,进行施工道路修建,要求道路修建在 7 个工作日内完成。坝体混凝土结构施工采用多卡悬臂模板法,每一仓高度 3m,为确保通行不受阻碍,闸墩采用人工拼装小钢模,以内拉固定式方法进行立模,溢流堰面的施工取拉模浇筑法进行现场施工。
        由于河道存在淤塞问题,施工过程中,水流并未完全进入引水渠,并渐渐泛溢,接近混凝土围堰的顶端,为避免水流流过围堰、造成施工破坏,人员进一步拓宽了引导渠的宽度和深度,引导渠施工过后,引水能力明显增加,水位在 5h 内下降 15.3cm,施工得以继续进行。总体施工完成后,先进行验收和检查,确定工程质量合格、混凝土结构强度达标,进行引导渠回填。施工人员先拆除混凝土围堰,之后拆除石围堰,使水流自然回归主河道,再应用废料堵塞引导渠进水口,由进水口方向开始进行回填作业。回填时,首先铺砂土,之后为淤泥和建筑废料,再铺砂土,重复上述步骤,用时两天完成回填,同时应用小型压实机进行压实,恢复河道原貌,回填完成。


        3 水利工程中关键的导流施工技术
        3.1 围堰法施工技术
        围堰法作为一种施工导流方法,常用于工程施工中,依据其不同的工程情况,可将其分为两类,分别是全段围堰法和分段围堰法。分段围堰法是通过围堰多段划分水流,多段分期完成,能结束全部工程的操作。该方法的适用范围是工期长、河床较宽、水流量较大的水利工程。全段围堰法是通过在河流上建设围堰的方法一次性地截断河道,水流被引向于其他的灌水建筑物以当作分流,向下改成倾泻。该方法在实际的使用过程中应考虑到泄水建筑物的实际情况,依据水量决定水流的划分导流方向。全段围堰法包括明渠导流和隧洞导流,应结合工程现场实际情况确定合理的导流方法,一味地拦截可能会适得其反,必要的情况下需要拦截后使用明渠的方法实施二次导流。
        3.2 明渠导流施工技术
        明渠导流是在滩地或河岸上挖渠道,在下游、基炕上修筑围堰,水流需经过渠道进行下泄。这种方法适用于有宽广滩地、岸坡平缓的平原河道。若在坝址的附近存在旧河道,也能实施明渠导流,再利用坝体对底孔、缺口进行预留的方法实施下泄水流。明渠导流的适用前提:施工有排水、通航的能力、地质条件不适合使用隧洞导流、导流的流量较大;河床沿岸具有较宽的台地。它的布置包括对进出口进行确定、对明渠的高程进行判定、对导流轴线进行布置。明渠的进出口与河道主流的夹角需<30°,并与上游与下游的水流对应。布置的导流线需选择台地较宽的沿岸;明渠轴线的水平距离需为 75 米,注意防冲,并抵达下游与上游围堰外的坡脚。明渠的轴线还应尽量减少渠底的深度与明渠的长度。明渠的转弯半径需在渠底宽度的 5 倍以上,以确保水流顺畅。
        3.3 隧洞导流施工技术
        对于山体坚硬、两岸地形险峻、河谷狭窄的山区河流,可采用隧洞导流。挖掘隧洞的目的是为了将施工过程中的导流问题彻底地解决,采用这种方法时需与固体建筑相结合,在工程基坑的上游与下游修筑围堰,能让水流经过隧洞外泄。由于这种方法施工的成本较高、难度较大,只适用于无法建设明渠且地质条件较复杂的山区地段。
        3.4 涵洞导流施工技术
        涵洞导流是指将挡水围堰修建在下游,促使水流经过涵洞后向下游倾泻的方法。这种一般在中小型土石坝与水闸的施工过程中运用。此外,分期导流在后期也会使用涵洞导流。涵洞导流的特点有:速度快捷、施工工作面广、造价低廉、灵活方便。涵洞应设置成直线状,以保证水流进出口迅速,顺畅地经过涵洞,就会促使淤泥、渗漏等问题大大地减少。
        3.5 坝差引水法
        在现代水利工程中,混凝土结构是大坝施工中常见的结构形式。它具有稳定性好、结构简单、成本低等优点。但当洪水在流动的情况,如果引水系统原本定好的编制不能承受突然增加的水,洪水会直接影响水利工程的正常施工,大大延长在一个项目的时间,而且也可能会影响整个建筑工程的质量和安全。为了解决这一问题,大坝建设完成但后续施工仍在继续,可以搁置在混凝土坝结构导流缺口,多余的水就可以从缺口发泄,与引水系统本来可以有效地保证水利工程正常施工。在过去的季节或竣工后,可以弥补差距。请注意,差距存在于大坝会对于大坝的完整性和可靠性有一定的影响,因此在设计过程中,必须结合结构、大小等特征,气隙的大小和位置都清楚,确保对坝体稳定性无影响的前提下,选择调效果好的水利导流工程建设,推进工程顺利的进展。
        4 结语
        施工导流在水利施工中占据着重要的位置,导流施工技术需要根据实际工程要求确定的,有时候需要综合利用多项施工技术,一切以提高水利工程质量、减少施工成本为目标。当经济利益与工程质量相悖时,应该以工程质量为重。在技术竞争激烈的当今社会,应该积极创新技术,促进我国水利事业又好又快发展。
        参考文献:
        [1]江国宝.试论水利工程施工中导流施工技术[J].建材与装饰,2016(34).
        [2]徐顺香.水利工程施工中导流施工技术的应用剖析[J].江西建材,2016(07).
        [3]李东文.导流施工技术在水利工程施工中的有效运用初探[J].建材与装饰,2018(17).
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