水利工程施工中围堰技术的应用要点

张振文

（昌黎县水务局，河北 秦皇岛 066000）

1 土石方围堰技术的应用

1.1 施工作业准备

对于需要使用土方围堰的工程项目，应先进行排水清淤作用，然后使用编织袋装土，将装有土方的编织袋排放在侧垒堰堤内，使用机械设备压实整平处理，避免空隙处进水。施工作业准备工作主要包括技术准备和人员、机械准备。技术准备内容包括组织项目经理对施工作业现场进行勘察，掌握施工作业现场的环境和水文特点，制订科学的施工方案，确保施工作质量。人员、机械准备工作主要包括将施工作业需要的专用机械运送至施工现场，并对清点各个部门的人员做好相关技术培训工作等。

1.2 施工作业方法

1.2.1 施工测量

施工测量内容和流程如下：开展测设作业前需要按照施工图纸设计要求和测设基准资料找到测量点，进行平面测量时需要使用全站仪，对测量标高进行控制时需要借助于DS3 水准仪；以原有导线点为基础进行测量，在满足通视要求的前提下进行测量。如果测量作业无法满足施工要求，需要对导试点进行加密，从而使导试点成为闭合的导线，便于测量精度的控制；在控制测量精度时，需要按照误差要求控制各项参数，如果相关参数超出误差范围，将会影响测量结果；进行水准测量时，按照给出的水准点进行测量，相隔50m 放置一个临时水准点，测量时主要应用往返闭合法，主要控制依据是场地平整图标高[1]。

1.2.2 围堰筑岛

围堰的目的是截流和挡水，为后续铸桥作业提供安全和稳定的环境。所以围堰的关键在于防止河水进入堰岛，防止堰堤坍塌，造成安全事故。施工作业程序如下：严格按照堰堤设计规定进行围堰，将围堰内的河水清理干净，并进行多次检查；围堰时先用沙砾石将河水阻隔，然后使用编织袋装土垒堰堤，直到达到设计要求；想要确保围堰稳定性，提升围堰的抵抗河水能力，进行围堰时应将堰堤设计成迎水面拱弧形，围堰的顶面高度超过河宽的10%即可，但不能低于2m。使用装满黏土的编织袋在迎水面拱内侧进行筑堤；填筑堰堤时使用的材料从现场获取，主要为河道沙砾石块等。堰堤填筑工作进行到一半后，在背水面填筑黏土层，目的是提高围堰的密闭性，填筑作业可以按照从两边向中间的方法进行；围堰完成后，需要使用排水设备将堰内水排干，并将河底的淤泥清理干净；施工过程中，应严格管理每一个流程，保证桩基施工得以安全进行。一般情况下，需要在桩位处设置筑岛平台，完成桩基施工作业后挖除部分筑岛，然后开展承台施工作业；施工时需要测量放线，将桥梁的中心线标注，进而确定桩基位置。填筑作业可以使用机械设备，从河道内取用填筑材料，借助自卸车运送，用推土机推进和压实，确保填筑的质量。

1.2.3 施工质量控制

为保证施工作业质量，要求各专业相互配合，并对现场进行严格管理。施工单位应合理调配施工人员，定期检查机械设备，严格做好材料检查，为工程顺利推进打下基础；对于施工作业人员配置，选择具有丰富施工经验的人员组成技术小组，为现场施工作业人员提供技术指导，并承担重点施工作业任务；加强总平面管理，对于入场的施工材料，做好管理工作；强化施工现场文明管理工作，打击违规施工作业行为；利用先进的工艺进行施工，可以提高施工作业效率，推动施工作业高效开展；合理安排施工时间，做好施工人员的调配工作，确保施工人力资源的充足性；如果施工作业在雨天进行，需要做好安全管理工作；施工过程中发现违规作业的情况应及时制止，并对违规部门进行处罚和通报；塘渣回填过程中需要注意回填流程控制，确保回填作业安全性；及时了解和掌握气候和水文变化情况，做好安全防护工作，避免出现安全生产事故。

2 木板桩围堰技术

2.1 木板围堰技术适用条件

木板围堰技术应用条件非常有限，一般情况下要求水深不能超过4m；要求桩基的坑底与水面之间不能超5m；河流的流速不能超过0.3m/s；要求河床透水性大，能够在河床中进行打桩作业。如果河流条件和施工条件无法满足这些要求，应结合河流特定选择其他技术。

2.2 木板围堰技术要求

木板围堰施工技术是以木板为主，使用定位桩、导框和木板进行施工作业。按照施工要求可以将木板分成单层和双层两种。一般情况下，要求木板厚度不能小于5cm，不能大于15cm。同时木板的长度选择需要结合厚度，如果木板的厚度小于8cm，大多使用人字榫的方法，如果木板的厚度超过8cm，大多使用凹凸榫的方法。选择桩材时应认真地检查材料的质量，最好选择抗锤击性能强的木材，使用机械设备对板桩进行加工处理，提高板材的标准性，定位桩使用圆木。围堰填料以粘性土为主，采用单层木板桩时，需要控制好坡率，从而保障施工作业的质量。

2.3 木板围堰技术方案

首先进行定位桩施工作业，将内外导框安装在定位桩上，导框间使用短垫木进行连接，保持插桩的间距，施工时将板桩插到垫木处后将短垫木拆除。打板桩需要结合土质和桩体的入土深度设计桩架的捶打方法。完成以上操作之后，开展打桩作业，此时需要在桩头安装桩箍，若是施工时遇硬土或卵石土层，需要在桩尖上进行必要防护。进行插桩环节后，大多情况采用插角桩方法，按照先角桩后两侧的流程进行操作，插桩时需要按照朝前方向安放榫舌，桩尖部分做成斜面，向后紧贴板桩榫舌，并检查插入深度。

2.4 插打木板桩围堰方法

第一种，先插后打。这种方法是将围堰插好和挤紧后进行施工，通过机械设备将将板桩打入1m，在确保板桩稳定性后，对各桩轮流进行锤击，锤击深度为1～2m，锤击时需要检查板桩是否达到标高，如果达到标高无须进行锤击。这种方法可以有效地保障插打的效果，但是在插打的过程中会出现打桩架移动的情况，无法保障施工作业的进度。第二种，分块插打。从一个方向开始插入，将单块板桩插入设计深度，检查无误后继续插入第二块板桩。这种方法只需要将桩架转一圈，不过合拢时较为复杂，如果情况特殊需要做异型桩。施工作业需要注意的事项较多。

2.5 技术要求

采用模板围堰技术需要做好以下技术控制工作：围堰顶面高度需要超过水位0.5m，避免河水进入围堰中；需要结合河流断面的情况对围堰的抵抗能力进行分析，制定完成的设计方案，防止河流冲击力过大导致围堰受到冲击发生损坏；围堰需要具有良好的严密性，能够防止水流进入围堰内部；堰内应需要留出足够的施工区域，避免施工作业无法顺利进行，影响施工作业的质量；围堰断面具有良好的强度，可以承受河水冲击力和填筑物的挤压[2]。

2.6 质量控制方法

围堰施工应作业需要结合施工技术流程要求有序进行，并做好现场施工管理工作，最大限度保障施工作业的质量。施工时应确保堰底内侧坡脚距基坑顶缘距离达到要求，一般情况下这一距离应超过1m，如果距离较小将会影响施工质量；木板桩必须符合强度要求，桩顶应安装桩箍，榫口必须密合，桩尖如通过砂类土层，则应安装防护设备。必须做好现场管理工作，对施工人员的技术行为进行严格的控制，避免出现技术失误或违规操作的情况，发现问题后及时处理问题，不给安全事故留出任何升级和演化的机会，最大限度确保施工作业的质量。

3 钢板桩围堰技术

3.1 钢板桩检验、吊装、堆放

首先，需要对施工现场存在的钢板桩材料进行检查，观察外观是否存在明显的断裂痕迹，将存在质量问题的钢板桩剔除；其次，装卸钢板桩时使用钢索捆扎两点吊，如果钢板桩的长度超过21m，需要对钢板桩数量进行限制，要求每次吊起数量不能超过5 根，同时也要做好固定工作，避免钢板桩从挂钩上脱落；最后，堆放钢板桩材料时，合理地选择场地，防止钢板桩所在区域的地质强度较弱，导致在重力的作用下发生下沉。

3.2 施工工艺

进行钢板桩下沉作业时，需要将钢板模板转移至施工作业平台，并进行拼装作业。完成拼装作业后进行下放和固定作业，之后开展第二圈拼装和连接作业，等到所有的钢板桩全部完成拼装和连接后，将拼装后的钢板桩下沉至水中，并检查其在水中的位置。钢板桩下沉方法有两种。其中一种是通过自身重量进行下沉，下沉至底部后将围堰上的小型振动锤启动进行振捣处理，借助大型泥浆泵将围堰中的水体抽出。如果在抽水时发现下部存在着明显的漏水现象，需要借助高压水枪对底部的淤泥进行冲洗处理，然后调整下部位置继续进行振动处理。当钢板桩围堰下沉后，使用土工布进行包裹，在围堰外围设置黏土编织袋，要求使用编织袋设计成的围堰顶部应高出钢板，围堰内放置石块，开启泥浆泵抽水，并检查围堰是否存在渗漏。抽水时需要合理控制抽水速度，进一步确保抽水作业的合理性，避免抽水作业不当导致后续的施工作业无法顺利开展，影响到施工作业的质量[3]。

3.3 钢板桩围堰合拢

钢板桩围堰合拢过程中，需要做好管理工作，严格按照技术标准进行操作，避免无法正常合拢，从而影响后续施工作业的质量。对钢板桩进行拼装处理时，需要测量每块钢板桩宽度，确保其没有超出误差范围内容，经过细致的选择，确定钢板符合质量要求后才能进行拼装作业。进入钢板桩围堰合拢阶段后，需要检查两侧锁扣，如果发现锁扣不平行，需要调整锁扣高度，直至平行为止。钢板桩顶端安装了千斤顶，所以可以借助千斤顶对锁扣高度进行合理调整。钢板桩围堰合拢的最佳时机是钢板桩施打前，技术人员对钢板桩进行检查，调整其高度后，然后结合钢板位置设计合拢方法，并按照技术设计要求进行合拢作业。向下插入合拢钢板桩插时，可能出现调整后间距达不到完全平行的情况，针对这种情况应加大下插力度，确保下插的深度[4]。

3.4 钢板桩拆除

正式拆除钢板桩前，需要将围堰内的支撑拆除，拆除作业需要从上到下开展，拆除的同时需要向围堰灌水，灌水高度为超过围堰外水位1～1.5m。这样做的目的是平衡围堰内外水压，将钢板桩的压力抵消，进而将钢板桩与混凝土分开。完成以上技术操作后，在围堰下游拔除钢板桩，主要方法是锤击振动，这样可以保障桩体的质量，等到拆除一块钢板后，依次将所有钢板桩拆除，使围堰产生松动，从下游沿着两侧拆除其余的钢板。如果出现桩尖弯卷的情况，应加大拔桩力度，如果情况特殊可以在水下切割桩。将钢板桩拔除时，还需要切断钢板桩与导梁木板的焊接物，同时于围堰内部开展灌水处理操作，保障内部水位高出围堰外，防止钢板桩结构强度产生影响。拆除过程中应合理选择钢板的位置，最好选择受到周围环境影响的位置开始，这样能够确保拆除的质量，同时减少安全事故的发生。等到拆完所有的钢板后对拆除后的位置进行检查，避免出现桩体结构损坏的情况，进而保障施工作业的质量[5]。

3.5 质量控制

钢板桩施打作业中人，如果钢板桩保持垂直，可以一次将钢板桩打入规定深度，如果钢板的垂直程度较差，需要通过多次调整和捶打才能将其打入一定的深度；为了防止捶打钢板桩时损坏钢板，可以在桩顶安装桩帽，这样能够防止锤击力度较大导致钢板顶部出现弯卷的情况；为了确保捶打效率，可以应用屏风式打入法；为了确保围堰外水位高度，进行抽水时封闭连通管，发现漏水现象后应及时进行处理，避免其对于围堰内造成更多破坏；钢板桩拼缝连接处应进行特殊处理，严格检查橡胶密封片，避免发生渗漏，导致河水进入内部。开展焊接作业时，应进行加固处理，确保钢板桩下沉位置的准确性。此外，也要做好地质勘查施工，提前了解地质和水文的情况，结合地质结构特点设计施工方案，进而保障施工作业的质量，防止出现施工安全事故，保障人员安全。

4 结语

总而言之，随着水利工程项目增加，水利施工作业的难度也在增加。围堰施工技术在水利工程中的应用不仅能够为后续施工作业提供安全和稳定的条件，而且对于保障施工作业质量也有着重要意义。不同的水利条件下应使用不同的围堰施工技术，针对相关围堰技术，施工人员应深入掌握这些技术的要点，结合水利施工作业要求合理设计技术操作方法，并做好现场施工管理工作，最大限度保障施工作业的效果和质量，推动水利工程施工作业顺利地开展。