河南省正航建设工程有限公司
摘要:围堰指的是水利工程中建筑的临时性挡水物体,是为了保护厂房或大坝,确保水利工程施工的顺利开展,其最主要的用途是防止河水流入施工建筑物,在围堰中的排水措施便于基坑开挖。社会经济建设进程加快,水利工程与人们日常的生产生活息息相关,提高了对水利工程施工的要求。围堰施工较为复杂、难度较大,分析围堰施工技术在水利工程中的运用具有重要现实意义。
关键词:围堰技术;水利工程;运用
1水利施工中围堰技术分析
1.1钢筋混凝土围堰技术
钢筋混凝土围堰在水利工程施工中的应用较普遍,按照形式结构的不同,可划分为拱形钢筋混凝土围堰和重力式钢筋混凝土围堰。其中拱形钢筋混凝土围堰比重力式钢筋混凝土围堰的抗压能力更强,这种围堰有着断面较小,节省材料的优势,但是施工难度很大,一般用于基坑或建筑隧道水流的疏导。重力式钢筋混凝土围堰在施工中,采用了两侧既能挡水也能疏导水流的结构,一般情况下,重力式钢筋混凝土围堰会在水利工程施工后永久地保留下来。
1.2浆砌石块围堰技术
在水利工程施工中,建造浆砌石块围堰的时候,浆砌石块要按照石块的分层进行卧砌,上下石块间要保留一定的缝隙。如果有必要的话,可以进行拉线,辅助浆砌石块,浆砌石块的内部空间不能出现空洞。在石块铺砌前,一定要用水将石块湿润,湿润要充分,但要注意石块表面不要存有积水。缝隙要控制在标准要求范围内,出现较大缝隙的时候,要用碎石进行填补。外部裸露的部分要按照设计要求进行抹面或填补缝隙,保持表面的光滑,抹面完成后还要做好防护工作。
1.3钢板桩围堰
钢板桩围堰适用于水深大于5m,砂性土、半干硬性黏土、碎卵石类土及风化岩等透水性好的河床且不能用其他围堰的情况。根据需要可修筑成单层、双程和构体式。适用于防水及挡土,施工方便,入土深度应大于河床以上部分长度。钢板桩围堰根据实际需要,可作成圆形或矩形。矩形围堰的角桩没有现成的角桩板桩,须要把一块钢板截开为两个半块,中间加一根角钢焊接或铆接。
钢板桩围堰的施工中应该注意以下几点:(1)选择打桩机具。打桩机具的选择主要包活打桩锤和打桩架两部分。打桩锤的重量一般大于桩重,这样能保证桩尖与桩头不被打坏,且打桩效率高。(2)围囹安装。安装围囹时,应进行测量定位。当水中围囹距离岸边或已成桥墩较远者,可用前方交会法进行定位。(3)钢板桩插打。钢板桩可采用逐块插打和全围囹组插合拢后再逐步打的两种方法。为了加快速度,可另用一台吊机或者—艘吊船来承担吊桩工作,桩架只负责打桩。为了保证钢板桩插打正直,顺利合拢,可采用外加导框的措施。(4)防渗漏措施。当锁口不密发生渗漏时,可在抽水发现后以板条、棉絮等在内侧堵塞,或在渗漏外侧水面撒布大量细煤渣与木屑或谷糠等使水将其夹带至水下漏缝处进行封堵。(5)拔除板桩。板桩拔除前,—般应先将水下或基坑中的支撑系统拆除。拆除时应采取适当措施,保证人身安全。
1.4土围堰与土袋围堰
在围堰技术的运用中,土围堰与土袋围堰也较为常见,该种围堰建设对围堰技术的运用体现在利用土工对围堰进行建造。其土工在材质选择上,一般均选择黏土对围堰进行施工建设,而若施工场地附近并无黏土,也并无黏性土壤的买卖市场,则也可以选择砂土与砂性土对围堰进行填充。但选择砂土进行填充时,需要对围堰的堰身进行加宽,从而使得围堰的渗流长度增加,减小渗流量。
2围堰施工技术在水利工程中的应用
2.1水利工程概况
某水利工程施工长度为420m,对河流的具体情况进行分析,确定围堰分为两段施工,第一段施工197m,将河流的一半用钢板桩围堰纵向阻挡,余下的河流继续流水;第二段施工223m,通过钢板桩和土石围堰封闭,对南侧支流进行施工导流。
2.2围堰的平面布置
首先要严格按照设计图纸的要求对围堰进行平面布置,并根据施工导流的具体情况和水利工程的主体构造,对施工条件和环境进行详细分析,确保施工顺利开展。通常,要确保主体工程与围堰基坑坑底紧密连接,围堰堰底不得超过20m~30m,有助于放置施工材料、安排施工排水设施、布置交通通道和模板使用;同时,在进行基坑开挖时,明确对边坡施工的规定,分析水利工程所在区域的地质情况;此外,由于纵向围堰不能与建筑物连接,因此整个水利工程构造与基坑纵向坡脚保持在2m内,有助于放置模板和设置排水通道,一般情况下,需要留出0.5m的距离;其次要设计围堰顶部的高程。根据施工现场具体情况和设计的导流流量,确定水利工程围堰顶部的高度;如果围堰需要阻截导管水流,可以适当调整围堰顶高度,由调洪措施决定。
2.3围堰施工技术
由于围堰施工现场施工容易受到外界因素的干扰、场地狭窄、工期紧张,所以要做好施工准备工作,严格施工组织,在确保围堰施工质量的基础上,提前准备好施工材料,保证材料及时到位;围堰施工的第一步是侧向开挖渠底,再清理围堰基础,包括水下的大块石并,回填堰体材料直至设计高度,在围堰保护下进行出口段施工,验收合格后拆除围堰。钢板桩围堰的打桩施工主要在水上进行,有专业施工团队操作,钢板桩施工才上游至下游闭合。施工机械设备包括运桩船、打桩船、吊船、抓斗船、小型交通运输船等;材料入场前由专门的质检人员严格检查钢板桩的质量,如果发现不达标的钢板桩及时调换处理;在运输时要避免钢板桩碰撞,利用吊车装卸;插打钢板桩过程中,利用吊船将桩体放在指定导向位置,通过框架固定,测量人员利用经纬仪器对桩体垂直度进行校正,确保其倾斜误差不超过1%;通过重锤低击法锤击桩体,根据桩体的沉入程度不断调整力度,其中第一根桩体垂直度不得超过规定误差;定期检查液压泵以免钢板桩掉落;如果钢板桩没有达到设计高度而不再下沉,则要立即停止锤击,检查地下是否存在石块和桩体是否变形,禁止强行锤击破坏桩身;合拢钢板桩前,要检查桩的标高以间距,合拢位置的两个桩体标高需要上下错开,如果发现合拢的下端密、上端松,则通过走四滑车调整牵引,并打入合拢桩至设计高度;打桩时注意导架与桩体切线垂直,在距离角桩最近的地方进行合拢,确保角桩锁扣与对应钢板桩锁扣保持平行;最后,填筑围堰时提前准备好石料和粘土料,填筑堰体填充料和心墙粘土料时交错上升,在粘土心墙外设置土工布反滤层,并在外围填筑粘土,避免土工布受到堰体施工的破坏;围堰土石料利用挖掘机开挖河道的渣料或砂砾石,用抓斗船将粘土抛入,粘土在沉降之后凝固形成围护结构;围堰修建完成后,要做好维护工作,在围堰周围设置警示区域,在围堰迎水面设置防护桩,并定期检查围堰是否发生沉降,并及时解决处理。此外,还要对围堰基坑采取有效的排水措施,不仅要在施工时对基坑进行一次性排水,还需要在围堰完成后经常对基坑排水。一次性排水在完成堰体水下填筑后进行,排除基坑内的渗漏水、积水、施工废弃水和雨水;按照围堰施工面的弃水和地基渗水情况,估算排水量,经常性排水包括降水、基础渗水和施工弃水。
3结语
综上所述,围堰技术在水利工程中占据着重要地位,能够对水利工程质量产生巨大的影响,因而受到了越来越多的关注。为发展我国水利事业,提高水利工程质量,施工人员应清晰的了解水利围堰技术,并能够利用实践并在此基础上不断地改进相关的技术,相信通过不懈努力,我国水利工程的整体水平一定会得到有效提升。
参考文献:
[1]中小型水利工程施工中围堰技术的应用[J].卢志卿,俞扬,韦学军.工程建设与设计.2020(21)
[2]水利工程施工中围堰技术的应用要点[J].罗刚.居舍.2020(24)