中小型水利工程施工中围堰技术的应用

卢志卿，俞扬，韦学军

（江苏省工程勘测研究院有限责任公司，江苏 扬州 225002）

1 引言

中小型水利工程是我国经济发展中的重点工程项目。水利工程施工受到施工条件的限制，通常环境下的施工技术、施工效率、质量保证成为突出问题。围堰技术能够有效解决水土对施工的影响，为工程顺利实施创设相对稳定、安全的施工条件，从而降低施工难度，保障工程质量。同时，水利施工环境较为复杂，条件各异，不同施工条件下的围堰技术应用从结构选择到具体管理策略都不尽相同。基于此，一方面要从技术本身出发，明确技术标准；另一方面，要从管理角度出发，提升围堰技术的应用效果。

2 围堰技术原理与价值负荷

2.1 围堰技术作用及原理

围堰是在水利工程建设中，为保障永久性工程设施的施工建造而修筑的临时性维护结构。围堰既是水利工程施工条件的外部环境保障，更是预防风险、抵御风险的必要措施。围堰通过对临时性维护结构的修筑，防止水利施工中水土等对施工的影响，为堰内排水、挖掘基坑、修筑建筑创造了必要的施工条件。除作为工程建筑的组成部分外，围堰设施在工程完成后其辅助部分通常会被拆除。据此，围堰作用可归纳为3点：保障性、技术性、辅助性【1】。

2.2 中小型水利工程围堰主要类型

围堰技术的应用重在因地制宜，防止在成本投入、工期等方面拖累主体工程。经过不断实践探索，现今应用较为广泛的围堰结构形式主要有以下4 种：

1）土石围堰。应用于上下游横向围堰，优点在于能够就地取材，有效利用施工弃渣，且施工工艺简单，应用最为广泛。缺点：施工面积大，抵御冲刷能力差。

2）草土围堰。草土围堰对断面宽、草土体沉陷预测、草料土料选择等都有较为精细的要求，如断面宽应为水深的2.7～3.3 倍，草土体起高高度要考虑沉陷情况。相比而言，草土围堰工序较为复杂。

3）土笼与木板桩围堰。其中，针对深度、面积不大的基坑可采用木板桩围堰结构，重点技术环节为防水防渗漏，通常以榫槽相接技术强化板桩的密实度来解决此问题。根据水深及内外部压力平衡需要，选择单层或双壁板桩结构。但当水流、水深条件不宜采用木板桩围堰结构时，则需应用土笼围堰技术，以方木制成的透空木笼为堰壁，迎水面设多层木板用于防水，置于水中后，填充石块，重点要解决笼底漏水问题。土笼与木板桩围堰对木材石料依赖程度高，相关原料盛产区域，可优先考虑应用此种围堰结构【2】。

4）钢筋混凝土围堰。主要应用于港湾码头截水墙施工，其中的混凝土围堰作为一种单独的围堰技术形式，可在河床无岩面覆盖且水压较高处使用。其优点在于稳固性和安全性，但相关施工涉及预应力技术，工序复杂，周期较长，对施工本身技术要求较高，因此，在中小型水利施工中较少采用。

2.3 围堰技术实施的管理原则

1）经济合理性。围堰技术虽相对于主体工程具有辅助性，却是水利工程的第一道工序，是工程成本投入的组成部分，故要考虑到其经济合理性。在确保围堰自身稳固安全，足以保障水利工程施工的前提下，应做围堰类型、选材、围堰方式的科学计算，尽量做到就地取材，最大限度节约施工成本。

2）流程控制性。围堰从建造施工、发挥保障作用到最终拆除，是一个相对独立且完整的流程，基于其重要的保障作用和风险抵御作用，应对其完善流程管理措施，编制和优化方案设计。提高围堰结构设计的科学性，以满足水利施工、过程维护、最终拆迁等综合需要，同时应简化工序设计，便于维修拆除，做到简约稳定，尤其应注意避免过于简单的设计施工拖累主体工程进展情形。

3 中小型水利工程中围堰技术具体应用

3.1 充分考察，合理确定围堰结构

结合围堰的保障性、技术性、辅助性特点进行综合考察，以提高围堰结构应用的科学化和合理化程度。

1）充分考察施工环境，精确计算水流、水深、河床构造等外部因素，科学评估其对水利施工技术、安全等方面的影响。

2）充分考察现实条件，明确围堰施工就地取材的情况，以确定围堰结构的选择和具体施工方式。能够就地取材的，应评估在此基础上建造的围堰结构能否达到充分保障工程作用程度。原材料客观供给充足且多元的情况下，应对围堰结构选择优中选优。

3）强化围堰结构技术保障，明确所要应用围堰结构技术标准，务必做到围堰可靠、密实、安全无渗漏。同时加强过程维护，及时排除故障，处治安全隐患。

3.2 规范设计，确保施工顺利进行

围堰结构设计技术关键节点的把控是规范设计的核心内容。

1）编制施工方案。施工设计图纸拟成后，于围堰的顶端设定勘测点，确保围堰施工期间，整体把握，总体协调，对阻碍因素排除及时，保证施工顺利进行。

2）做好施工布置。做好相关物资、人力、资金、设备调配，保证工程所需。成立施工领导小组，全面负责围堰建造的施工组织管理。

3）强化围堰修筑技术把控。要控制原材料品质，如土堰结构对黏土黏性的控制是关键。要控制水流冲击压力，水流冲击因围堰结构不同，对施工实际造成的影响大小会有程度上的不同。但控制河水的流速、水深压力，对于围堰结构的稳定性和防水性都是极为必要的。围堰迎水面通常设计弧形，并做加固技术处理，以有效抵抗水流冲击力，提高稳定性、防水性。施工排水，重点解决河道沉积淤泥及自然降雨导致的排除不畅问题。

4）强化施工安全保障措施。施工中要加强安全保障，确保施工器具性能优良、现场指挥高效有序。强化维护保养，要对阶段性施工成果进行必要检查，确保施工质量无瑕疵、无缺陷。事先做好防汛措施，尽量避免汛期施工，同时对河水水位上涨带来的风险做好应急处置预案。加强环保措施，施工后即最终围堰结构拆除，应指派专人负责清理场地，保持周围环境整洁。

3.3 样例介绍，浆砌石块围堰技术

按照浆砌石块围堰建造流程，其技术实施要点为：

1）设计施工图纸，明确围堰结构构造，确定施工位置。

2）合理布置排水管道，精确设定排水管道位置，选择型号、质量符合工程要求的排水管。

3)确保砌筑结构平整，坚持外部光滑、内部坚实原则，控制砌筑石块间距离，通常不能超过30cm。

4）防止砌体出现缝隙，为防水留下隐患，以控制浆体厚度为技术要点，一般为3～5cm。

5）增强浆砌石块围堰的稳定性与安全性，通常采用“大面向下”安装方式，同时，充分估计新挖边坡对换土区域的影响。

6）确保原材料的密实度，做好工程试验，确保数据真实可靠，防止原材料本身出现问题导致渗漏情况发生。

7）注重对围堰的后期维护，降低失事概率，提升整体工程质量。

4 结语

综上所述，在中小型水利施工中，围堰技术应用涉及问题较多，既包含技术的发展与应用，又包含施工过程的管理。在进一步重申了围堰技术的保障性、技术性、辅助性特点后，更加明确围堰技术的具体应用问题：质量是基础，效率是关键，安全是保障。基于此，围堰技术才有正确的发展维度，并能在不断优化调整与发展中，更好地服务于中小型水利施工建设。