水利水电围堰施工技术分析

王 乐

（长江国际水利水电工程建设有限公司， 湖北 武汉 430000）

1 工程概况

本次所研究的是某水利水电工程项目中的围堰施工，该围堰总长度是420m，施工中主要分两段进行，第一个施工段的长度是197m，第二个施工段的长度是223m。对于197m的这一施工段，具体施工中，选择的是钢板桩形式的围堰施工技术，纵向设置的钢板桩来阻挡住河流中的一半水流，仅仅让剩余的部分水流从此处通过。对于223m的这一施工段，具体施工中，在其南侧与导流施工技术相配合，通过钢板桩封闭的形式来进行这一工程段的围堰施工。

2 水利水电工程中常见的围堰施工技术分析

在水利水电工程的围堰施工中，科学合理的围堰施工技术可有效保障其施工质量的提升。而在具体施工中，围堰技术的合理选择才是确保施工质量与效果的关键。目前来看，应用到水利水电工程建设施工中的围堰技术有很多种，比如土石围堰技术、木板桩围堰技术、钢板桩围堰技术和钢筋混凝土围堰技术等[1]。以下是对几种典型围堰技术所进行的分析：

2.1 土石围堰技术

土石围堰技术主要包括土、土袋、木桩竹条土竹篱土、竹和铁丝笼以及堆石土形式的围堰技术。以下是其主要适用条件：

表1-各种土石围堰技术的主要适用条件

2.2 木桩围堰技术

该技术主要是将木桩打入到河床上，并进行篱笆设置，让木桩之间形成稳定的土围堰结构，以此来达到良好的水利水电工程围堰效果。该技术主要适用于河床高度在1.6m以上、水流速度为5-6m/s的水利水电工程中。由此可见，河床高度以及水流速度将会对该技术的应用效果产生决定性作用。所以在具体施工中，只有在这两项因素得以确保的情况下，才可以选择该技术进行围堰施工。

2.3 钢板桩围堰技术

钢板桩围堰技术是一种可以在各种地理环境中都十分适用的水利水电工程围堰施工技术。所谓钢板桩围堰，就是将钢板桩用作主要设施来进行围堰施工。因为钢板桩自身有着较高的硬度，耐磨性能也十分良好，所以该技术无论是在水流较快还是在水流较慢的区域内都十分适用，且具有非常好的稳定性。另外，钢板桩的使用寿命也很长，且能够重复进行利用，可实现部分成本的合理节约。另外，借助于钢板桩自身所具备的综合性能，也可以进一步提升围堰的稳定性及其安全性[2]。凭借着这些优势，钢板桩围堰技术已经成为了当今水利水电工程围堰施工中的一种常用施工技术。

2.4 浆砌石块围堰技术

在通过该技术进行水利水电工程的围堰施工过程中，主要采用石块层次砌筑的方式来进行施工，并在上下两层石块间进行一定的间隙预留。必要的情况下，也可以在石块浆砌过程中以拉线的方式进行辅助，以此来防止石块内部空洞问题的产生。为确保施工效果，在施工之前，需要将石块完全浸湿，并随时做好空隙填补的准备。具体填补中，一定要严格按照实际的设计要求对外部暴露的缝隙进行填补或者是抹面处理。

2.5 钢筋混凝土围堰技术

就目前的水利水电工程围堰施工而言，此项施工技术最为常见。在此类围堰系统中，主要的组成部分便是钢筋混凝土结构，其承载能力和稳定性都很强。具体施工中，虽然此类围堰技术会受到不同程度的环境因素所影响，但是就总体而言，其力学性能都比较稳定。为确保其施工质量，满足水利水电工程的实际围堰施工需求，施工前，应对具体的施工条件加以全面分析，以此来实现此类围堰结构形式的科学确定。

3 本次工程中的围堰施工技术应用分析

在本次水利水电工程项目的施工中，出于各方面因素的综合考虑，并对比了各项施工技术的适用条件及其特征，最终选择了钢板桩形式的围堰施工技术。以下是该技术在本次水利水电工程中的具体应用分析：

3.1 钢板桩下沉施工

在本次工程的钢板桩围堰施工中，其重点和难点内容就是确保钢板桩的下沉效果，避免渗漏问题产生。具体施工中，先将钢板模板运输到施工平台上，通过汽车吊对其逐块进行吊装，在完成了第一圈拼装之后再将其下放，然后再对第二圈进行拼装和连接施工，一直到完成了最后一圈的加固施工为止，再将其沉入到水中。在钢板桩下沉的过程中，首先应使其在自身重力作用下实现下沉，然后将围堰上事先安装好的四个小型振动锤打开，通过振动方式让进入到水中的钢板桩继续下沉。一直到钢板桩沉入粉质黏土层下方的设计深度为止。因为粉质黏土层具有较好的承载力和较低的塑性指数，所以将钢板桩沉入其中一定深度便可达到良好的防渗效果[3]。

在完成了钢板桩下沉之后，需要用土工布做好其周围的包裹，并将优质黏土装入到编织袋内，将编织袋抛掷在钢板桩围堰外围。并做好其顶部宽度以及超出河床以上的高度控制。在此过程中，也需要将石块抛入到围堰内部，并做好其厚度控制，然后将泥浆泵启动进行抽水作业，在此过程中需做好围堰具体渗漏情况的检查，对于存在渗漏情况的位置，应将橡胶片等的材料填塞到围堰外部，以此来达到良好的封堵效果。在完成围堰施工后，一定要使其上口高出水面一定高度，并做好多余的一圈短节预留。

在完成了钢板桩下沉施工之后，应立即进行抽水开挖施工。因本次工程施工中进行了支撑围堰的设计，所以具体施工中，应通过先支撑后抽水的方式进行施工，并做好各个节点位置顶紧情况的检查，确保钢板桩和导框之间木楔的顶紧效果，避免抽水过程中出现不必要的事故。抽水中，应根据实际情况做好抽水速度的控制，并对围堰具体的变化情况进行随时观察。如果锁扣部位不够紧密，出现了漏水情况，应及时通过棉絮等的材料在其内侧做好填塞处理，对于漏缝位置，应撒下大量的谷糠或木屑，使其在漏水位置形成堵塞，达到良好的封堵效果。

3.2 钢板桩围堰合拢施工

在通过钢板桩施工技术进行水利水电工程的围堰施工过程中，钢板桩合拢效果对其防渗质量有着非常重要的影响作用。基于此，在本次工程中，施工单位对于钢板桩的合拢施工格外重视。在对钢板桩进行组装前，首先对每一块钢板桩都进行了实际宽度的详细测量，在确保宽度符合实际要求的情况下才进行拼装。在对钢板桩围堰进行合拢的过程中，因为两侧锁口位置很难达到平行效果，两端存在一定距离的情况十分常见，对于此类情况，施工单位主要通过以下的几项技术措施来加以调整：第一，通过复滑车组或千斤顶对其上下敞口位置进行调整，使其达到平行。第二，在钢板桩尚未进行插打时，就应该对其合拢情况加以综合考虑，对于发现的问题，应及时进行调整。具体施工中，可以将钢板桩悬挂起来，使其不落到河床上，然后安排潜水工人潜入到水下来进行复滑车组的安设和钢板桩合拢段的调整。在这样的情况下，一项关键的内容就是在水下进行合拢口尺寸的测量，测量中，应将测量位置确定在每一层导环平面上。丈量过程中，应通过两个小木条的两端将钢板桩两侧边缘顶紧，通过铁钉将中间固定，然后将水平丈量用的木条取出，其长度就是敞口位置的准确宽度，然后以此为依据进行合拢位置异形钢板桩的制造，确保敞口平行[4]。第三，在插下了合拢钢板桩之后，如其间距在调整之后依然达不到平行效果，就需要通过压力的施加来插下合拢钢板桩。如果未进入到锁口内的钢板桩长度很大，且不能通过锤击方式将其打下，此时便可将复滑车安装在其顶端，固定好滑车组下部，将钢板桩拉入到锁口中。第四，对于合拢位置出现的上窄下宽情况，如不做好处理，最后一组钢板桩将很难插打。基于此，本次施工中，首先将于最后一组钢板桩相邻的一组钢板桩墙上部推向外侧，为最后一组钢板桩预留足够的插打空间，再按照实际的宽度测量结果进行同尺寸异形钢板桩制造，合拢过程中先将这个异形的钢板桩打入，再进行最后一组钢板桩插打。

3.3 钢板桩拆除施工

在将钢板桩拆除之前，首先应按照由下至上的顺序将围堰内部的支撑陆续拆除，然后陆续向围堰中灌水，使其超出围堰外部1-1.5m的高度，让内外水压保持平衡，以此来消除钢板桩所受的挤压力，使其和水下封底位置的混凝土分离。然后在下游选出一块或者是一组拆除比较容易的钢板桩，先锤击使其振动，再拔出一定高度，通常为1-2m之间，接下来依次将全部钢板桩都拔出相同的高度。在所有钢板桩松动之后，再从下游位置开始朝着上游分两侧依次将钢板桩拔出。对于锁口变形或者是尖端打卷的钢板桩，需将拔桩设备能力加大，使其和邻近桩一同被拔出，必要的情况下也可以通过水下切割技术来使其拔出[5]。

对于拔出之后的钢板桩，搬运中一定要做到轻拿轻放，防止围堰模板被碰撞损坏。然后接好模板拼缝，用橡胶密封片将其赛好，不可出现不塞或者是漏塞情况。同时应做好模板焊接工作，确保螺栓的牢固连接，保障围堰可以沉入到工程设计所指定的位置[6]。在此过程中需做好现场土质状况的观察，如果围堰下方土壤不符合设计，则需要及时上报，并根据实际情况，采取合理的措施进行处理。如果围堰下方出现了底鼓情况，需在水下及时进行封底混凝土的浇筑，本次工程中，封底混凝土厚度为50cm。

4 结束语

综上所述，在水利水电工程的围堰施工中，可供选择的技术形式有很多。但是因为不同技术形式在不同工程条件下所起到的作用也存在很大程度的不同，所以在具体施工中，为实现围堰施工技术优势的充分发挥，施工单位就应该根据实际的施工需求，结合现场实际情况来进行围堰施工技术的合理选择。在确定了围堰施工技术之后，需严格按照工程设计来进行围堰施工技术的合理应用。对于各个关键的施工环节，都需要做好技术控制，包括施工工艺控制以及技术参数控制。通过这样的方式，才可以有效确保水利水电工程中的围堰施工质量，满足水利水电工程的实际应用和发展需求，促进水利水电工程行业与社会经济之间的协调可持续发展。