水利水电工程围堰施工技术要点分析

李 磊

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃 兰州 730030）

1 围堰技术概述

水利水电施工领域中经常用到的临时性技术通常是围堰技术。它可以通过改变水体运行状态，而达到阻水、防水、围水的效果，与此同时，还能对水利水电设施发挥支护的作用，为工程项目的顺利完成起到重要作用。如今行业内常用的围堰技术按材料可以分为四种类型：①土石围堰技术；②木桩围堰技术；③钢筋拴围堰技术；④草土围堰技术。在水利水电施工当中，水利工程项目交工后，大多数的围堰都会被拆除，通常只会保留主体部分。在实践当中围堰施工应用是一门很高深的学问，比如它的材质、工程参数、规模、耗资都需要与当地的地质条件、人文条件相匹配，才可以确保围堰作用的正常发挥，从而体现出水利水电工程的安全性与有效性。

2 围堰技术应用的基本准则

在水利水电工程建设中，项目施工单位需要对围堰技术形成精准的认知，并且在实际的施工当中要严格遵守施工准则。通常情况下，需要从以下几个方面着手。

（1）稳定性。安全稳定是一切施工的先决条件，在围堰施工前一定要做好安全性的勘察工作，确定施工方案，保障施工的安全有效。除了要考虑到围堰施工的方法，同时也要着重考虑到围堰施工的稳定性，选择与施工现场的地质条件、水流条件相符的材料，这样才能保证工程交工后不出现渗漏、腐蚀、坍塌的现象。近几年，频繁出现水利工程渗漏、腐蚀以及坍塌现象，甚至造成人员伤亡，损失惨重……所以只有保证了水利工程的稳定性，才可以利用水利水电工程为人类造福。

（2）简洁性。在水利水电工程竣工时，普遍的围堰工程都要被拆除。因此，围堰工程的设计应当采用简洁明了的设计方法，这样既可以降低拆除难度，又可以让围堰工程发挥其作用。不但可以减少能源的消耗，而且提高了围堰工程的拆除率，降低了人工成本和资金成本。

（3）综合性。在水利水电施工当中，围堰的重要作用就是抵挡流水的冲击、承受土壤压力，同时，还要保持围堰工程的稳定结构，所以，在围堰工程的设计当中，必须要进行综合考虑。例如：当地的土质、水流的冲击力、土壤的压力等等各项因素，确保围堰工程的综合性能，这样才能充分发挥围堰工程的价值。

（4）紧密性。控制围堰接头的严密性是确保围堰结构稳定性的先决条件。加强围堰接头的加固处理、做好围堰工程的修复、发现渗漏情况第一时间解决、避免围堰结构受损而影响自身的稳定性，是水利工程建设当中的重中之重。在处理围堰接头的过程中，首先应该提升接触面，地下的面积应该扩大，这样可以延长防渗路线，从而减少渗漏性和破坏性，延长围堰工程的使用寿命，处理围堰接头的方式是多种多样的，在实际施工当中，还要根据具体情况具体处理。例如：遇到坚硬的地质、泥泞的地质，其处理的方式都是各不相同的。总而言之，岸边防渗地段首先要高于水面，这样才能控制水流冲击、腐蚀和渗透的问题。

3 不同围堰技术的运用选择

（1）土围堰施工技术。土围堰是在围堰技术领域当中比较典型的设计方式，也是在水利水电施工当中比较常见的施工技术。首先，施工单位需要对施工地点进行明确，通常如果施工当中的水位比较低，一般不超过1.5 m，水流速度比较慢，一般不超过0.5 m/s，而且在渗水性方面尚可的情况下，通常可以选择土围堰施工技术。在具体的项目施工当中施工单位要对当地的土质进行分析，通常黏土是此项施工的首选，如果没有黏土的情况下，可以用沙土作为材料进行替代，而且在具体的施工当中，施工单位还要对此项工程的具体操作进行明确。在操作过程当中，还要对相关的数据进行掌握，比如说，将厚度控制在0.5 m左右，将比例控制在1∶1.5左右。在施工的同时断面的处理也是非常重要的，在土围堰施工当中，经常会有断面的出现，断面的优化设置和规范处理都是此项工程当中的关键。

（2）围堰清淤防水技术。清淤技术在水利水电工程围堰中应用是十分广泛的，要想减少围堰的渗漏，施工人员就应将河底存在的淤泥彻底清除。为了防止水外溢，用于围堰的包装袋通常只装有1/3～1/2的沙土，袋口通常密封。编织袋的摆放要遵循错落有致的放置顺序，以此来保证围堰工程的整齐性、稳定性和清洁性。在编织袋的摆放中不应留出太大的间隙，在水中，工作人员可以通过工具将其勾送到指定的部位，如有必要，可以通过潜水员进行配合。将迎水面的方向突出，这样可以增加围堰的受力面，另外所有的编织袋应填充严密，经过分层的填充后，工作人员也要通过人工的方式进行夯实。与此同时，围堰防水也是施工中的重要组成部分，如果想让围堰防水能力得到保障，围堰的底部应该与地基紧紧相连。在围堰的施工当中，必须要清理掉底部的杂物，特别是树根等连带性的物体，一定做好彻底的清除。并且一定设计好包装袋摆放的顺序，因为在包装袋的间隙中会造成漏水的情况，由于间隙的通道需要有两层编织袋错落有序地摆放，内层和外层应进行防水黏土的填充，黏土应占据整个包装袋的1/2～2/3。如有渗水情况出现，工作人员应当在迎水面倒入黏土，并用彩条防水布进行及时止损。

（3）钢板桩围堰技术。钢板桩围堰技术属于在任何地理情况都可以进行水利水电施工的施工技术。所谓钢板桩围堰就是将钢板桩作为主要的施工设施，如图1。钢板桩围堰技术的优势是：钢板自身有较高的硬度，而且也具有很强的耐磨性，所以钢板桩围堰无论水流快慢与否都十分适用，而且它具有相对较好的稳定性，并且钢板桩可以重复利用，延长正常的使用寿命，这样既可以提高围堰的安全稳定性，也节约了施工成本，从这些优势来看钢板桩围堰已经成为了当今水利水电工程当中非常普遍和适用的施工技术。

图1 土围堰施工

（4）浆砌石块围堰技术。浆砌石块围堰技术主要是采用石块，通过砌筑的方式进行施工，而且要在两层石块之间进行。空隙的预留在必要的情况下，也可以在砌筑的过程中用拉线的方式进行辅助，此项举措是用来防止石块内部产生空洞的问题。为了预防砌石过程中产生过大空隙，在施工前通常是要完全浸湿石块，有空隙就及时做好填补。

（5）混凝土围堰施工技术。混凝土围堰是水利水电工程施工当中比较常用的技术。对于地质较硬的或岩石基地来说，混凝土围堰是最合适的，混凝土围堰的优点是：挡水水头高，底面积小，围堰的顶部也能够逆流。从围堰的结构上来看，可以分为：拱形混凝土围堰和重力混凝土围堰。重力混凝土围堰在水利水电工程施工当中应用颇多，通常它是以实心建筑为主，是一个非溢流的重力型水坝。

混凝土围堰的施工质量是要严格把控的，需要在施工当地的枯水期进行开展，如果在枯水期无法使干地施工得到保障，就应该及时的修复土石围堰，进行维护。在导流时，可以将混凝土围堰作为土石围堰的二期工程，无论是作为二期工程，还是一期工程，混凝土围堰能够发挥挡水的作用，最后融入到水利工程中，成为水利水电工程建筑的一部分。通常，需要在水面的枯水期建立围堰，如果河床的覆盖层过薄，就应该在水下开展清理工作，如果河床的覆盖层过厚，应该加固防渗。堰体混凝土浇筑的施工中，水下作业是重要，其难度颇高，应得到相关部门的大力重视。同时如果想建立阻水的屏障，应该在两侧区域进行砂砾回填，为混凝土围堰施工创造更加便利的条件。

4 水利水电施工中围堰技术的实践要点

（1）保证关键数据的勘测质量。施工当地的地质、水文等方面的数据信息是施工方案设计中的依据。在围堰技术的应用中一定要结合工程的重要信息，所以，在施工具体中，必须严格保证相关数据的真实性与准确性，这样才能确保围堰施工的安全。结合以往经验，主要应做好两类信息的采集：①相关人员应该通过实地勘察、查阅地理资料等方式，确定河道的枯水期与丰水期的最高水位，了解此处围堰水位的最低值和最高值，这样就可以保证围堰的阻水效果，同时水体的深度、水流的速度也是需要测定的。通常情况下，深不超过2 m，水流不超过0.5 m/s这个土围堰的建筑就是安全的。如果水深在2～5 m水流速度在3 m/s则可以用土围堰或木板桩围堰；如果水深在5～10 m，水流速度在3 m/s以内，选择双层型钢，板桩天心围堰；如果水深大于10 m，该选择钻孔桩围堰。②对道路两侧的土壤质地进行准确的勘察。如若在软质的土壤上直接进行围堰建筑，河水迅猛时会冲垮围堰，或水位较高时发生溢流，易出现沉降，不稳，甚至塌方，对施工的安全产生了严重的威胁。同时也可以利用机器打桩、木桩固定等施工技术，加强围堰的稳固性，降低土壤松软对围堰质量的影响。

（2）明确围堰技术的施工流程。通常情况下，水利水电施工围堰技术的流程如下：首先，施工前期准备阶段，相关人员应将黏土、钢筋等材料进行检查，确保产品的质量、数量可以满足施工的需求。同时针对围堰的结构进行合理的设计，并在施工现场提前做好轴线等放样标记。其次，以河道两侧为起点，向中间进行开挖施工，清理河道内的淤积物，清理结束后，用沙土进行回填。同时要动态测量堰体，掌握数据变化，确保施工的安全性。当主体工程完成后，用防水布、钢板、混凝土等材料，对围堰进行防护处理，进一步提高围堰的防水性和冲击性。最后，需要彻底清除淤积物，并对堰体的周围进行安全性检查，是否有渗出，是否有安全隐患，若达到了标准就可以投入到水利水电的建设工程中去；若有需要改进的地方，一定要及时处理。

（3）遵循围堰技术的施工标准。如今水利水电工程中围堰技术应严格执行《给水排水构筑物工程施工及验收规范》相关标准，如“锤击时应设立桩帽”“排水后堰内水位不下降，甚至上升，必须立即停止排水，进行检查”等。从而在根本上防止产生隐患，减少损失。

（4）围堰技术人员的科学管理。在围堰的施工当中，必须要投入大量的施工人员和管理人员。所有的施工人员和管理人员在日常的工作当中，必须确保工作人员的工作素养、道德品质、执业规范。这样才可以使管理方案得到科学的运用，在人员的管理中，一线工作人员必须要充分了解在工作过程中所完成的重要工作任务，同时，对于特殊的管理项目要及时地掌握数据与信息，比如在施工当中，涉及的各种机器设备要求管理此设备人员在工作之前能够出具国家认定的相关从业资格证书，如此类人员没有提供资质证明则需要该人员的从业经验储备。在施工现场的管理人员中，包括现场管理人员和第三方监理人员也需要出具执业证明。而且要了解围堰技术，督导施工人员的工作。

（5）围堰技术安防的全面落实。在围堰的施工中，全面落实安全政策是十分重要的，可以有效避免产生安全隐患。其中人员因素、设备因素、环境因素和制度因素都是管理项目中重要的组成部分，而且这些都要根据围堰的具体管理方案制定。另外在围堰施工中安全防护工作也显得尤为重要，当有问题产生要及时处理，多运用安全防护措施，降低产生安全事故的几率。

5 结束语

总之，在水利水电工程施工中，围堰起着极其重要的作用，在具体的施工当中，为了充分发挥围堰的最大作用，应结合实际情况选择适合的围堰技术，在围堰施工前一定要做勘察工作，确定施工方案，保障施工安全，也要着重考虑到围堰施工的稳定性，选择与施工现场的地质条件、水流条件相符的材料，这样才能保证工程交工后不出现渗漏、腐蚀、坍塌的现象，预防产生重大围堰安全事故，保障水利水电工程的有效运作。