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水利施工中围堰技术的运用浅谈
RSS 打印 复制链接 发布时间:2019-11-06 10:08:42

 摘要:水利施工中的围堰技术主要有钢板桩围堰技术、木板桩围堰技术、双壁钢围堰技术及土围堰技术等基本类型,将其科学应用极为重要。本文在概述水利施工中围堰技术主要设计原则的基础上,从主要应用流程、围堰导流、黏土填充、围堰平面布置、加固与拆除等方面分析了其具体应用,并以案例做了说明。

关键词:水利;围堰技术;黏土填充

水利工程对我国经济发展具有重要促进作用,工程质量直接决定了人民群众的生命财产安全以及国家稳定发展。当前,时代的发展带动了科技水平的进步,各类新技术在水利工程施工过程中得到日益广泛的应用,水利工程整体设计日趋科学合理,水资源开发利用的整体效率逐步提高。围堰技术在水利工程施工中具有突出作用,为确保水利工程质量达到要求,需要在施工设计阶段综合分析施工区域的地理环境和自然环境,采取适宜的围堰技术,以此来带动水利工程施工技术水平的全面提高。本文主要分析围堰技术在水利工程建设中的实际应用,希望为相关技术人员提供参考。

1水利施工中围堰技术的主要设计原则

1.1围堰技术概述

水利工程施工建设需要依据设计方案确定工程的质量要求以及整体结构、造价、进度等内容,主要内容包括施工准备、施工专业技术、施工过程管理。随着科技水平的进步,水利工程施工整体技术水平逐渐进步发展,相关理论日趋完善,围堰技术应用水平显著提高。作为水利工程重要的临时性围护结构,围堰主要作用是避免水土进入施工区域,为在水利工程内部进行基坑挖掘、排水设施建设、相关建筑结构修建提供便利条件。围堰是水利工程施工建设必不可少的基本环节,对水利工程的发展具有突出作用,值得深入研究。

1.2围堰技术设计的主要原则

围堰技术能够解决水利工程施工建设过程中存在的各类问题,促进水利工程建设水平的逐步提高。围堰技术设计属于比较复杂的环节,过程中需要对水利工程的实际情况综合性考虑,遵循一定的设计原则,保证围堰的设计效果。水利工程属于施工建设难度比较大的工程,在施工建设前期需要建立起临时性围挡,为保证水利工程顺利完成,施工安全是需要重点考虑的因素,选取围堰施工技术应当考虑其具备的经济性与安全性,使其符合工程建设的实际需求。同时,围堰在设计阶段需要充分考虑后期使用的稳定性,规范施工的各个细节,充分分析围堰断面的稳定性,确保挖掘、填充等环节顺利进行。另外,围堰的设计需要采取就近的基本原则,降低运输成本,提高施工效率。

2水利工程围堰技术的基本类型

2.1钢板桩围堰技术

钢板桩围堰技术具有挡水能力强、操作简单的特点,主要应用于水深超过5.5米的区域,河床的地质结构为干硬性薪土、碎石性土质、砂土等透水性比较强的地质结构也可以利用该技术施工。在实际操作过程中,需要技术人员结合施工区域的实际情况,合理地区分构体、双层、单层的结构形式,合理设计钢板桩的具体形状,如采用长方形钢板桩施工模式,在焊接过程中需要拆分角板桩钢材。在操作过程中,需要事先确定打桩锤、打桩架以及其它打桩设备,钢板桩的质量不得大于打桩锤的质量。围囹的设计需要经过精确的测量,可采用前方交会法测量与河岸距离比较远的围囹。在钢板桩插打过程中,可以结合施工现场的实际情况,合理地选择插打的方法,也可以利用其它设备,重点是保证工程质量和施工效率。在施工过程中如出现接口位置漏水,需要及时填塞,避免影响后续施工。

2.2木板桩围堰技术

为降低水利工程施工成本,节省施工时间,需要采用木板桩施工技术。在使用过程中,如附近区域存在适合的木材,可以采用木板桩围堰技术。河流深度在2.9-5.5m,水流整体速度不高于5.5m/s,河床透水性强的情况下也可以采用木板桩围堰技术。在实际操作过程中,需要将四块木板组合插打,增加木板缝隙位置的密实度,保证木板质量。如实际需求与木板长度之间存在一定差异,则需要依据设计情况,在水面位置设计导框,确定木板位置后,垂直方向插打施工,在施工中需要完成插入后进行打桩,保证各个木板有效合拢,全面提高施工建设效率。

2.3双壁钢围堰技术

双壁钢围堰技术具有施工效率高、施工质量好等方面的优势,环保性和安全性比较高,在水利工程建设中应用广泛。双壁钢围堰技术可应用于水深比较大的区域,在施工前期,技术人员需要对水深进行探测,确定是否可以利用该技术进行施工。在操作过程中,需要依据水利工程的实际情况和具体施工参数确定围堰规格。施工过程中需要保证双壁钢外层结构的刃脚能在岩石或地表位置稳定支撑,为后期钻孔和清理施工提供必要的基础支持。岩石需要与护筒下方位置接近,护筒顶端位置需要高于封底位置混凝土,具体尺寸为15~100cm,固定方式为串联。完成混凝土浇筑,拆除装置的过程中需要拉出固定架并将连接装置拆除,主要方式为潜入水下拆除,将固定支架拉出。混凝土墩身位置高出水面之上,需要将双壁钢围堰上方位置拆除。双壁钢围堰内壁和外壁的拆除需要分别在无水和有水的条件下完成。

2.4土围堰技术

土围堰技术主要是利用结构自身的重量保证围堰的安全性和稳定性,该技术主要应用于水深在2.2m以下以及流速低于30m/s的施工区域,在河床透水性不高的情况下也可以利用该技术进行施工。砂石地质由于自身稳定性不足,利用土围堰进行施工会产生坍塌等问题,为此需要结合工程实际情况,合理选择其他类型的围堰技术。在施工过程中,需要将围堰顶端位置的宽度控制在1.5-2.2m,利用设备在特定的位置开挖。施工前期需要清理围堰周边位置的杂物,确保施工过程顺利进行。在完成填筑后,需要加强土壤结构的夯实处理,提高土围堰的密实度。

3水利施工中围堰技术的应用

3.1主要应用流程

在水利施工中应用围堰技术需要遵循特定的流程,确保水利工程质量符合要求。在设计阶段,需要相关人员深入分析工程的实际情况,考察围堰轴长度、围堰尺寸、水文地质条件、地质条件等,合理选择应用的地质类型,确保围堰施工的可靠性。围堰设计中,护脚是需要重点考虑的内容,设计人员需要结合工程的实际情况,确定支护结构的作用,同时应当在护脚位置配置护脚桩,为增加围堰稳定性和强度,需要采取钢板支护结构。围堰施工结束后需要通过人工或机械的方式挖掘排水沟,清理围堰内的淤泥和杂物,为后期施工营造良好的条件。

3.2围堰导流

围堰导流是水利工程施工的核心环节,根据水利工程的实际情况,可以采用全段和分段两种不同的导流方法。分段围堰导流主要应用于规模较大的水利工程,要求水流速度比较高,河床面积宽阔,在施工过程中需要将围堰分成不同段,从两岸位置逐渐向中心位置合拢,最终完成围堰的整体操作。全段围堰导流主要应用于水流量比较大,河床面积狭窄的区域内,通过围堰的设置能够对水流完成一次性阻断,并将其导入预先建造的水利工程结构中。

3.3黏土填充

黏土填充是围堰施工的重点环节,通过合理的施工处理能够提高围堰的安全性和稳定性。在围堰与水利工程主体连接的过程中需要广泛收集各类数据信息资源,为保证黏土完全填充,需要对围堰的轴线位置精确测量,降低围堰底部缝隙发生率。选择黏土应当依据就地取材的原则,在保证质量的基础上降低成本。如水利工程施工需要采用分层填筑的模式,需要控制每层填充厚度,完成后需要对密实度和平整度进行检测。完成黏土填充后需要进行夯实和碾压处理,选择适宜的碾压设备,确保围堰结构稳定性指标符合水利工程的基本要求。

3.4围堰平面布置

围堰主要的作用是挡水,在设计阶段需要充分考虑所在地区的资源情况、地理条件等因素,保证围堰质量。围堰平面布置主要包括排水、道路、材料堆放、模板、建筑主体轮廓等内容。通常情况下,基坑边坡位置与建筑主体轮廓距离控制在20-30m,纵向坡度与建筑主体轮廓之间的距离控制在2m以下,确定合理的基坑面积,保证排水顺利进行。在围堰整体结构形成后,需要排除施工废水、渗透水、雨水等积水,也需要及时排除天然降水和基础渗水,避免水利工程存在安全隐患。

3.5加固与拆除

针对围堰结构在长期使用情况下出现的塌方、渗水等方面的问题,需要结合实际情况进行加固处理,技术人员可结合水利工程情况,利用沙袋或土石进行覆盖性加固,结合天气情况和汛期情况,合理地选择施工加固技术,避免围堰结构稳定性存在问题。进行围堰结构拆除的过程中,部分材料需要回收利用,降低垃圾产生量,保护周边环境。

4工程实例

小浪底水利三期工程是黄河流域重点的水利工程,在工程中设计了B×H=2000×2000的单孔节制闸,并对4孔的旧闸进行改造,工程主体结构为钢筋混凝土结构,抗渗等级为S6,垫层为10,混凝土等级为C30,旧闸和新闸的位置均在河边,为此在施工前期需要进行系统的围堰使用。技术人员经过测量,淤泥深度为1.4m,水深为0.8m,据此确定围堰施工技术方案,利用编织袋装土并进行分层叠加,为达到外部防渗的效果,采用彩条布在外部结构覆盖,外侧结构使用木桩保护坡脚,内部使用钢板桩支护。围堰的体积为5000m3,在新闸和旧闸施工完成后将围堰拆除,预计工期完成时间为80d。由此可见,在水利工程中围堰作用显著,为此相关机构应当提高重视程度,深入研究围堰施工的相关技术,采取合理的技术手段,深入实地进行研究,准确科学地进行测量,合理地进行围堰的设计。为保证水利工程质量,技术人员需要依据工程情况制定施工规划,分析围堰施工技术要求,严格依据施工流程进行操作,最大程度上确保水利工程质量。

参考文献:

[1]杨永文.围堰技术在水利工程施工中的应用分析[J].建材与装饰,2018(9).

[2]李栋.水利施工中围堰技术的运用与施工技术要点研究[J].工程技术研究,2017(5).

[3]江颖.关于水利工程施工中围堰技术的应用探究[J].江西建材,2017(19).

 

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