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浅析水利水电工程施工中导流及围堰技术的运用
摘要:水利水电工程是我国的重点基础项目工程,随着我国水利水电事业的不断发展,对于水利水电工程的建设质量也有更高要求,施工导流技术和围堰技术的最终目标就是为了保障工程建设质量,为工程建设、拆除、堵塞等提供有力的技术支撑。本文主要对导流和围堰技术在水利水电工程施工中的运用进行了探讨和研究。
关键词:水利水电工程;导流;围堰技术
引言
在社会的建设发展过程中,水利水电工程起到了至关重要的作用,水利水电工程施工技术手段也在这个过程当中得到了改善与突破显著提高了水利工程施工质量,同时也保障了水利水电工程效用的发挥。不管是导流技术还是围堰技术,都是当前广泛应用在水利水电工程施工当中的技术方法,通过对这两项技术进行合理运用,能够及时防范和解决保留施工当中存在的实际问题,保证水利水电工程顺利完成建设。
一、施工导流及围堰技术的概述
(一)施工导流
导流是指水利水电工程整个施工过程中的施工水流控制,又称施工导流。广义上可以概括为采取“导、截、拦、蓄、泄”等工程措施来解决施工和水流蓄泄之间的矛盾,避免水流对水工建筑物施工的不利影响,把水流全部或部分导向下游或拦蓄起来,施工导流措施是保证干地施工环境和施工期不影响的重要措施之一。导流方案的合理性也是影响工程施工的造价、安全、工期以及质量,因此在设计环节就要重视导流的选择与分布。
施工导流方式由于水文、地形、地质、建筑物特点及施工方法的不同,一般可以将整个施工导流分为两个阶段:第一阶段(初期)是修筑围堰与泄水建筑物,使水流绕过全部或部分拟建工程而宣泄;第二阶段(后期)是利用永久建筑物挡水,水流通过或绕过建成或接近建成的建筑物宣泄。
(二)围堰技术
在水利水电工程施工中,围堰是一种为建造永久性水利设施而修建的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置,以便在围堰内排水,开挖基坑,修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中,除作为正式建筑物的一部分外,围堰一般在用完后拆除。
(1)土石围堰:由土石填筑而成,多用作上下游横向围堰,它能充分利用当地材料,对基础适应性强,施工工艺简单。按基坑是否允许淹没分:过水围堰、不过水围堰。一般多用于不过水围堰,如用于过水围堰,允许汛期过水,应予以妥善保护,需要做好溢流面,围堰下游基础和两岸接头的防冲保护。土石围堰的防渗结构形式有土质心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙及其他防渗心墙结构。
(2)木板桩围堰:如果基坑深度不大且面积较小的话,就可采用木板桩围堰,板桩间采用榫槽相接能够有效避免出现渗漏问题。当水不深时,可用单层木板桩,内部加支撑以平衡外部压力;水较深时,可用双壁木板桩,双壁之间用铁拉条或横木拉紧,中间填土,保证达到预期效果。
(3)钢板桩围堰:是带有锁口的一种型钢,其截面有直板形、槽形及Z形等,有各种大小尺寸及联锁形式。其优点为:强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用,因此,它的用途广泛且更加环保。在水工建筑中,一般施工面积很大,则常用以做成构体围堰。
二、导流技术和围堰技术开展现状与特点概述
(一)现状分析
(1)全断围堰法导流属于一种常用的围堰技术,在具体实施中,主要借助对主河道进行一次性截断的方法,对水流实施导流处理。使水流经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。主体工程建成或接近建成时,再将临时泄水道封堵。全段围堰法导流的泄水道类型通常有隧洞导流、明渠导流、涵管导流三种。
(2)分段围堰法导流就是用围堰将水工建筑物分段、分期维护起来进行施工的方法。所谓分段,就是在空间上用围堰将建筑物分为若干施工段进行施工;所谓分期,就是在时间上将导流分为若干时期。分段围堰法导流一般适用于河床宽、流量大、施工期较长的工程,尤其在通航河流和冰凌严重的河流上。分段围堰法导流,前期都利用束窄的原河道导流,后期要通过事先修建的泄水道导流,常见的有底孔导流、坝体缺口导流、束窄河床导流等三种后期导流方式,一般只适用于混凝土坝,特别是重力式混凝土坝。采用分段围堰法导流时,纵向围堰位置的确定,也就是河床束窄程度的选择是关键问题之一。
(3)淹没基坑法导流是一种允许基坑淹没的导流方法,即洪水来临时围堰过水,若基坑被淹没,河床部分停工,待洪水退落,围堰挡水时再继续施工。
在全段围堰法和分段围堰法中均可使用,适用于山区河流,洪水期流量大、历时短,而枯水期流量则很小,水位暴涨暴落、变幅很大。
(二)安全性
在水利工程中进行围堰技术和施工导流过程中,安全问题也是关键问题。受施工环境所限制,大型机械无法进入施工现场,水流安全控制工作及施工现场等诸多问题,对参建人员的安全生产管理产生一定影响,也对工程施工的安全性以及稳定性造成影响。
(三)施工周期
在围堰技术和施工导流过程中,其主要施工特点就是施工周期较长。对水利工程中围堰工程与导流工程的施工周期进行有效控制,便可有效提升工程项目的施工效率,同时降低施工成本。
三、围堰技术和施工导流的主要内容
(一)前期准备
水利水电工程的施工周期比较漫长,因此将施工前准备工作列为重点,尤其要对运用围堰技术及导流施工中的前期准备工作的重要性进行详细剖析,如设计、材料、安全等相关工作。
(二)测量划线
在测量划线过程中,对测量划线人员安全控制、测量数据标注等关键环节进行技能培训和考核,以此保证施工放样参数的准确性,进而保证后期施工活动能够正常顺利开展。
(三)堰体固定
在围堰固定中,对施工中堰体结构缺少稳定性以及淤泥厚度较大的区域进行固定施工。
(四)防水挡水导流
在堰体施工结束后,将彩条布、塑料布设置在迎水面,对水流进行阻挡,保证堰体不会出现漏水情况。
四、促进围堰技术和施工导流实施中质量的措施
(一)水文及地质信息调研勘察
在进行水文地质调查时,可以进行地下水、地表水等方面的调查。在地质勘察方面,可以采用取样、物探等方法进行现场勘察,以及地质结构建模等形式开展相关工作,为后期施工等相关环节提供数据保障。
(二)工程设计审核
施工单位将工程设计审查运用于相关工作中,运用GIS技术以及BIM技术等技术手段对项目的设计内容进行审核,以此保证后期施工质量,保证工程的安全性和优良率。
(三)安全管理
各相关部门和员工在实施安全保障时,应当充分重视各环节的安全性,从外部资源、电力、机械设备、现场、人员等方面全方位开展安全管理工作。为了使安全工作更有效、更好地发挥其功能,施工单位必须制订相关的安全管理规定,并积极地对相关人员落实安全巡检及防护措施工作。
(四)结构动态监测
通过对导流和围堰技术的运用,能够充分使结构工程在稳定性方面得到提升,能够满足人们施工现场对安全施工的要求。因此,在应用相关技术时,对结构检测工作进行有效落实,也是施工过程中十分关键的环节。
结语
在水利水电工程施工中,施工导流和围堰技术既常见又十分重要。本文正是以此为基础,分析水利水电工程施工中导流及围堰技术的运用,通过对本文的分析,我们对施工中导流及围堰技术的基本原理与范围进行了系统总结。相信在广大水利水电工程建设者的共同努力和进一步的研究探索下,我国的水利水电工程施工质量将会有长远发展和明显进步。
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