浅谈水利工程围堰技术进展

冷胜龙

（江苏省水利建设工程有限公司， 江苏 扬州 225000）

1 水利工程中围堰施工技术的简述

水利工程建设中，对施工的质量和进展起决定地位的是围堰技术的应用。围堰施工是在河床上修建临时性挡水结构以提供无水的施工环境，保证施工的顺利开展。因为施工人员在水利工程施工中往往面临比地面工程施工更为复杂的施工条件，因此使得围堰施工技术得到了普及和应用，并使得围堰施工技术一步步走向成熟。目前在我国水利工程施工中围堰应用最为广泛。例如在进行墩台施工时，常常修建围堰，在围堰内对墩台及基础进行施工以此保证主航道的顺利通航。然而当河流宽度不大时，为了维持水流和正常的通航要求，需根据现场的地形，修建临时水渠将水流引开。进行驳岸的施工时为防止水流的侵袭也需要采用围堰施工，修建挡土墙来加固路基，保证施工过程的顺利。

2 围堰施工的叙述

围堰的施工种类包括土石围堰、土袋围堰、浆砌石块围堰、木板桩围堰、钢筋混凝土围堰及钢板桩围堰等。接下来对围堰施工技术的应用和发展进行一一叙述。土围堰和土袋围堰是在小型的水利工程中应用最广和最常见的施工方法。选用土围堰与土袋围堰进行施工时需注意土质的选用，为防止渗水，所选的土必须具备一定的黏性。在土类中最好的是黏性土，若不具备黏性土的条件下也可采用砂土类作为填充物，但使用时需加宽堰身渗流长度，若是沙土的颗粒较大，缝隙很大时，还应考虑到渗流作用必要时需对堰身进行加厚处理，防止工程施工过程中渗水现象的发生，对施工人员带来安全隐患。一般土石围堰和土袋围堰的适用条件为流速小于0.4m/s及水深小于1.6m且河床的土质渗水性比较小。在施工现场还常见的是浆砌石块围堰，即采用石块对其进行分层砌筑。但在进行围堰施工时为达到比较好的效果需在石块间留下一定的缝隙。为保证石块间不出现较大的空洞，可以采用拉线或用较小的石块辅助浆砌石块进行填筑。若石块间缝隙超出要求值，可采用碎石进行填补。在围堰的外部需进行缝隙的填补和抹面以保证外表的光滑，尽可能多的做好、做全围堰的防护，提高围堰质量，防止施工中出现不必要的损失。钢筋混凝土围堰也属于较为常见的施工方法，在工程施工中常常需要根据实际情况对钢筋混凝土围堰进行选择，选择的标准是钢筋混凝土围堰的承压能力和经济成本。目前常用的钢筋混凝土围堰有两种结构形式，分别是拱形钢筋混凝土围堰和重力式钢筋混凝土围堰。与重力式钢筋混凝土围堰相比拱形钢筋混凝土围堰具有截面面积小、节约材料、自重轻等优点。同时拱形钢筋混凝土围堰的受压能力要高于重力式钢筋混凝土围堰。但其施工难度较大，在施工时修建拱形钢筋混凝土围堰也不易保证质量，因此除了基坑和隧道积水的疏导外很少使用拱形钢筋混凝土围堰，更多采用的是重力式钢筋混凝土围堰。除了上述外，还有一种广泛应用于大型工程、深水区施工的围堰技术——钢板桩围堰施工。钢板桩围堰施工是在深水的河床上插入围堰修建围堰的施工方法。正是由于钢板强度高、韧性好、施工方便、防水性好且可广泛适用于砂土类、黏性土、碎石土和风化土岩石等特殊地质的河床，因此在水利施工中受到施工、设计人员的青睐。并且钢板桩围堰适用的流速范围广，使得施工技术的应用较少地受到地域环境和恶劣条件的限制，使原有水下施工过程中的安全隐患和施工质量得到很好地控制，大大减少了施工事故和人员的伤亡，保障了施工人员的生命财产安全。并且在水利工程施工完成后钢板是可以取出来再利用的，是建筑材料得到了重复使用，是具有经济效应的一种施工方法，有效地提高了企业效益。

3 围堰施工阶段叙述

因围堰种类的不同，围堰的施工方法也有所不同，现以钢板桩围堰的施工为例，对施工阶段加以说明。

围堰施工的施工工序可大致分为前期准备阶段（包括钢板桩的组装、导梁的加工制作、导梁的定位）、钢板桩的合拢、水下开挖与围堰封底及基底检查与处理五个阶段。围堰施工前需做好以下准备：拟定围堰的尺寸、组装钢板桩、设置围堰导向装置。围堰高度的确定需要结合施工期间水位变化、沉井大小等因素综合考虑。当沉井顶面高程在河床面以上时需确保围堰的内径等于沉井外径，且应在沉井顶部设置托盘以支撑围堰。而当高程在河床面以下时，则应确保围堰外径小于沉井外径以便于沉井下沉。围堰的支撑位置需充分考虑涨潮与落潮时水位的变化，应因地制宜选取合适的时间和方法进行围堰的施工。同时为确保围堰的正常使用，通常采用同一种锁口。需根据桩位坐标在施工前进行测量放样并设置定位桩，安装导向框架。施工准备完成后需进行钢板桩的插打，因为钢板的位置是影响围堰施工质量的关键，因此必须确保插打位置的准确性。需在测量放样时准确放样出围堰和围堰轴线位置，在导向架上设置限位框架，保证插打过程中围堰始终紧靠导向架，并在插打过程使用经纬仪进行观测以保证围堰位置的正确性。 每块围堰进行插打的时候必须一次性达到设计高程。在施工过程中若围堰斜度过大，为防止对围堰造成变形，不能采用拉齐的方式进行斜度纠正，而是要拔起重新打入。如遇到特殊地质的情况，可分两次打入。在完成第一段围堰的打设后需进行第一段钢管桩打设，打设方式与围堰打设方式相同，每组打完后需焊接首层抱箍以固定钢管桩。由于钢管桩的打设难度大于钢板桩，因此需分次击打，直至到设计高程。然后将吊车吊起钢管桩至设计位置靠钢管桩自身重力在土中达到平衡，再使振动锤咬住钢管桩顶部边沿，进行打设。之后进行第二段施工，应在接桩前检查第一段桩顶端，对桩顶的变形进行部分修整并用磨光机进行磨光，打设焊接坡口，然后吊接上节桩，要确保坡口与焊接道位置的准确性。之后进行支撑体系的连接，支撑体系采用逆作法施工，在每节钢管桩和围堰打设完成后根据实测距离，在陆地上加工支撑部件并吊装至所需位置进行焊接连接。支撑部件的连接需先进行导梁的焊接，然后进行焊接钢板装与钢管桩之间的水平支撑，最后将围堰与导梁之间的空隙用楔形硬木塞塞实。若空隙过大不适于用硬木塞时需使用钢板块进行焊接。之后进行施工平台钢结构栈桥的施工，在钢管桩端部开槽焊接下横梁，在横梁上铺架贝雷梁，采用分段拼装最后对接的方式连成整体。并在贝雷梁上铺设上横梁。待围堰、钢管桩、支撑体系和钢栈桥施工完成后，需要由潜水人员进行堵漏，然后边抽水边在围堰的咬口部位的迎水面贴防渗棉条。

4 结语

随水利规模的加大和水下施工作业的增多，围堰技术得到了广泛的应用，大大促进了围堰施工技术的发展，丰富了围堰的种类。本文通过对围堰施工技术发展和施工过程进行简述，希望可以促使围堰技术得到更广泛的应用和进一步地发展，充分发挥围堰在施工中快捷、经济、简便的特点。