水利工程施工中围堰技术的应用要点

于建军

中铁二十一局一公司

1 引言

水利工程施工借助社会和经济快速发展的契机进入了高速发展的快车道，又反作用于社会和经济，为其发展提供了源源不绝的动力。二者之间的关系极为密切，可以用相辅相成来形容。如何提高水利工程施工质量，并在保障质量的前提下提高效率，始终是水利工程事业重点思考的问题。围堰技术在水利工程施工中的应用，不仅考虑到了水利工程的施工质量，还兼顾了经济性和社会性的原则，为水利工程施工水平的提升提供了技术上的支持和保障。水利工程施工人员应意识到围堰技术的重要性，积极学习围堰技术的要点与注意事项，将其合理的应用至水利工程施工当中。也要注意创新与改革，在施工的同时对其进行灵活的转变，充分激发围堰技术的潜在价值与能力。

2 水利工程围堰施工技术的概述

实践证明，将围堰施工技术应用于水利工程中后，不仅可以提高水利工程项目建设的质量和水平，还可使与其相关的水电站工程设计得到优化与完善，对整个水利事业的发展都有积极影响。项目设计是水利工程施工的重要组成部分，设计工作的好坏关系到整个工程的施工质量。正是因为围堰施工技术的介入，水利工程项目设计才能达到全新的高度。而在实际施工中，围堰技术同样发挥了不可替代的作用，不仅加快了技术及设备的更新速度，还使水利工程行业在原有基础上得到了较大幅度的提升与改善。在围堰施工当中，围护施工起着关键性的作用，合理而有效的围护施工，可以保障水利工程施工基坑作业面的干燥性，全面提升施工工作的可行性。利用围堰技术建造的建筑物可以永久保存，不需要在施工后进行拆除。最重要的是，即便是不拆除建筑物也不会影响到其他施工工作的开展。除此之外，围堰工程还具有保护主体建筑的作用，以免其因流水腐蚀而受到影响。由此可见，围堰技术可以为水利工程提供理想的施工环境与优越的作业条件，发挥自身的技术优势，保障工程项目的稳定性，提升施工安全。

3 水利工程围堰施工的原则

3.1 稳定性

所有工程在开始施工前都要进行充分的准备，水利工程施工同样如此。施工准备应由专门的技术人员负责，需到达施工场地进行实地考察，了解施工区域的水文、地质和自然条件等状况，根据实际情况制定最为合理的围堰施工方式，保障围堰技术可以在施工区域内充分发挥自身的价值和功能。事实上，施工前的准备较为繁琐，不仅要进行施工方式的选择，还要结合工程需求和实际状况做好地基处理，按照顺序和要求挖基坑、埋桩体，确保围堰结构坚固牢靠。众所周知，水利工程施工质量很大程度上由施工材料来决定，前期准备中就要意识到施工材料的重要性，选择质量合格的正规厂家购买施工材料，并对其进行检验，确保施工材料符合工程要求后才可进入场地。水利工程与其他工程不同，选择建筑材料时应考虑的水流、土质的特殊性质。一般情况下，水利工程施工都会选择钢筋混凝土，这也是水利事业最常使用的材质之一。但还是要在施工前考虑到工程的实际情况，基于稳定性的原则，选择最佳施工材料。只有选择质量合格、参数合适的施工材料，才能保证堰体的稳定性，以免在施工或使用过程中出现腐蚀或渗漏等安全性问题。

3.2 设计合理性

从本质上来说，围堰结构是一种临时性的工程，是为了后续的施工工作而搭建的临时设施。一般而言，大多数围堰结构都会在水利工程完成施工工作后被拆除，但也有少部分工程保留了围堰结构。这是因为围堰结构可以与水利工程以融洽的方式保留下来，共同服务于社会和经济建设。需要注意的是，并不是所有围堰结构都可以保留，而是只有设计合理且质量达到要求的围堰结构，才可以留下来与水利工程一起使用。这就要求设计人员遵循合理性的原则进行围堰结构设计，综合考虑不同因素给围堰结构乃至水利工程带来的影响，利用严谨且科学的方案维护施工工作的科学性与可行性。除此之外，围堰结构的设计和建造是否合理，还会直接决定整个水利工程的成败，因此，大部分施工人员都会在施工过程中对围堰结构进行加固。如果设计合理，质量符合要求则不必要进行后续的维修或保护。由此可见，设计工作的合理性十分重要。如若在后续的施工中加以维护或保养，就会投入更多的成本，致使施工单位承受较大的经济压力。因此，一定要在设计过程中保障围堰结构的合理性与可操作性。

3.3 因地制宜

围堰施工技术具备技术性较强的特征，施工环节极为复杂，要想顺利的利用围堰技术开展施工工作，不仅要了解到围堰施工技术的实质，还要对其要点形成正确的认知。之所以说围堰施工技术施工难度较高，是因为围堰施工技术不仅要在施工过程中考虑到水流的冲击问题，还要抵抗土质压力，有效应对外在环境给围堰结构稳定性带来的不利影响。设计人员一定要意识到围堰建筑建设的重要性，遵循因地制宜的原则进行设计工作，确保围堰建筑与施工需求和区域内的地质条件相符。设计之前应由专门人员对施工区域进行实地勘察，利用计量工具得出准确的数据，为后续的设计与施工工作提供支持与参考。只有遵循因地制宜原则进行的围堰设计与建造，才能更好的与整个工程相匹配，为后续的水利工程建设打好基础。

4 工程概述

精奎输水管线是一项长距离的调水工程，在解决沿线生态问题方面发挥了重要作用，也在一定程度上满足了城镇的用水需求。建设精奎输水管线之前，有专门人员对沿线的生态环境和自然条件进行了调查与分析，了解了施工区域内的地质情况和水文条件，经过多轮调查和讨论后将管线设计流量定为16.7m3/s。其中，精奎输水管线工程施工Ⅲ标涉及到三个管线，分别是64+748～69+508.1 段、管线69+508.1～87+495.5 段、管线87+495.5～94+021.396（原桩号94+000）段。每段管线经过的区域和地质条件均不相同，施工人员和设计人员充分遵循了因地制宜的原则，根据实际情况确定了管沟开挖深度，管道底部高程同样因为地质条件不同而做出了灵活的变动。该项工程的主要施工工作包括管道开挖、机电设备安装与准备、排水等主要性的施工工作，还涉及到诸多临时工程，例如弃渣场防护工程、附属设施的修建与拆除等，其中就包括围堰结构。下文结合本工程对围堰技术的应用要点进行了细致的分析。

5 水利工程施工中围堰技术的应用及要点分析

5.1 围堰设计

实践证明，在水利工程当中，围堰结构起到了保护作业面的作用，并在挡水过程中发挥了自身的优势和价值。就目前来看，水利工程施工中的围堰技术类型极为丰富，但是所有围堰都具备强度较大这一特征。这是因为，只有拥有一定的强度，围堰结构才能抵御外界环境给水利工程带来的影响。最重要的是，无论是在设计围堰，还是在围堰施工，都要考虑到因地制宜这一原则，只有围堰结构与区域内的需求和工程现状相符，才能为工程的顺利开展保驾护航[。上述工程所进行的设计与施工同样要考虑到河床情况、选择最合适的施工方式。例如，如果在施工过程中遇到浅滩水体，且水深和水流速度均低于标准值时，则可利用土袋施工法进行作业，此种情况下的河床渗水性较小，且淤泥较浅；如果水深和水流速度高于规定值，但不具备打桩条件，则可利用木桩、竹条或者竹篱土进行围堰施工；竹铅丝笼围堰一般应用于水体较深的区域，此时水流速度应小于3.0m/s，如果情况允许，还可利用堆石土进行围堰结构施工。除上述结构外，钢板桩围堰和钢筋混凝土板桩围堰等也是水利工程施工过程中的常用围堰技术。总而言之，不同的围堰技术及围堰结构对应着不同的地质环境、水流速度和水深。注意，河床的坚硬程度和土质状况也会决定围堰类型。总的来说，设计围堰的过程中，必须综合考虑影响水利工程施工的不利因素，从而采取更具针对性的围堰设计保护水利工程。

5.2 围堰施工

上文已经提出并强调了围堰施工的复杂性，这是因为围堰施工工期较为紧凑，且会受到诸多不利因素的影响。另外，大多数围堰都会在地质条件较为恶劣的场地进行施工，施工组织也会面临较高的要求和较为艰巨的任务。一般情况下，施工单位为了提高施工水平，保障施工质量，都会在施工之前进行充分的勘察与准备。结合地质情况和工程需求，选择参数合理质量合格的施工材料，施工材料购买与管理均需要由专门的人员负责。材料采购人员必须选择正规厂家进行购买，还要厂家提供合格证明。材料管理也应由专门的人员负责，材料存放场地必须干燥、通风，以免破坏材料的物理性质和化学性质，影响到施工质量。施工之前还应利用分段流水施工的方式有效连接围堰施工填筑的工序，以便后续施工工作可以有序进行，防止发生重复施工或者交叉施工的问题。如今，大部分工程都要使用机械设备，水利工程围堰施工同样如此，如条件允许，可通过就地取材的方式挖掘渣料或者河内的砂砾石，如需运输则可利用挖掘机或自卸汽车。精奎输水管线以场内运输为主，为了方便运输作业，搭建了临时的运输通道。施工时可以交错上升法为主，按照既定的顺序和流程进行逐步填筑。填筑的同时做好维护，最好利用本地砂砾土围住土工布外围，以免土工布在填筑土石的过程中受到外力影响而被破坏。

图1

5.3 围堰导流

当前，大多数水利工程都会以分段导流和全段围堰导流的方式开展配合性的导流工作。所谓分段导流，就是要按照工程的要求和实际状况，以分段形式开展的围堰施工导流工作。相对于全段围堰导流而言，分段围堰导游更适合河床较宽的施工区域，这部分地区普遍存在水流较急的问题，分段导流施工不会对外在环境提出较高要求，可以在较短的区域内设置施工中心并进行导流。成功设置围堰结构后，河流就会呈现出被分段截断的状态。一般情况下，分段围堰导流会应用于大规模的水利工程施工当中。全段围堰导流也是水利工程施工的常用手段之一，全段围堰导流的优势在于方便储存和导出，可将水流引入到既定的建筑或区域内，水流量较大或河床较浅的区域都会选择全段围堰的方式进行导流。但这并不是绝对结论，而是要根据实际状况而定，真正做到具体情况具体分析。

5.4 围堰的拆除与加固

上文已经说明，围堰是一种临时性的施工设施，大多数水利工程会在完成施工后拆除围堰结构。围堰结构拆除也是一项技术性的工作，需要考虑到拆除过程中可能出现的塌方问题，拆除时极有可能因渗水而影响到整个结构。要想避免这一现象，可在拆除的同时进行加固，加固工具可以是木桩，也可以是土石沙袋，这种方法特别适用于汛期河流。除此之外，部分围堰在拆除过程中可能会遇到降水量较大或者洪水的问题，如果围堰坡面因雨水冲刷而受到破坏，应适当延长工期，选择更为合适的时间进行拆除。等待期间可利用土石或者木桩对被破坏的区域进行覆盖加固，直至汛期结束后继续进行拆除作业。

5.5 围堰信息化管控

在当前信息技术高速发展的时代，利用信息化手段进行全过程管理是必经之路，信息化手段能够更加精准、高效的掌握项目施工运行情况，使项目进度、安全、质量、经济效益管控成效得到巨大提升。例如在围堰施工前、中、后，充分利用现有信息技术手段严格、高效、动态的进行工程管理：通过审批系统严格、充分的对施工方案进行评审，通过网络电商系统经济、合理的采购机械设备和材料，做好施工前的谋划、准备工作；通过项目管理系统下达施工计划、动态监控施工进度及材料和人力消耗情况，做好施工中的进度和经济管控；经济合理的配备选用渗压计、位移计、沉降计等先进技术设备，实时准确的掌握围堰工作情况。利用现有信息化手段为主体工程顺利施工提供保障。

6 结语

在水利工程施工中，围堰技术扮演着重要角色，只有利用适当可行的技术搭建可靠的围堰结构，才能顺利开展后续的水利工程施工，所以才会有围堰技术影响水利工程施工质量这一结论。就目前来看，我国水利工程围堰施工中仍然存在诸多弊端与不足，虽然在导流、设计和施工中已经取得了一定的成就，但是水利工程施工质量还是会因为人为因素或自然因素的影响而受到破坏，这要求施工人员和技术人员加深对水利围堰技术的学习与研究，结合地质情况和工程需求对其进行创新性的改革，以便水利围堰技术可以更好的应对复杂的地质环境和自然条件。利用现有的围堰技术进行施工时，一定要遵循既定的原则和注意事项，注意反思和总结，克服水利工程围堰施工中的弊病，为水利事业的进一步发展奠定基础。