在水利工程建设中,围堰作为临时性挡水建筑物,其施工质量和进度对主体工程建设起着决定性作用。从施工准备到最终拆除,每个环节都需要严格把控,以下将对水利工程围堰施工的重点内容进行详细介绍。
一、施工前准备工作
(一)地质与水文勘察
在施工前,必须对围堰施工区域开展详细的地质勘察与水文分析。地质勘察通过钻探、坑探等手段,明确地层结构、岩土性质等,如遇到软弱地基,需提前规划地基处理方案;水文分析则着重研究河流的流量、水位变化、流速以及季节性洪水等情况,为围堰的结构设计和施工时间安排提供关键数据支撑。只有充分掌握这些基础资料,才能设计出合理的围堰结构形式,确保其在施工期间能够抵御水流冲击。
(二)材料与设备筹备
围堰施工所需材料众多,包括块石、砂石料、土工织物、钢板桩等。材料的质量直接影响围堰的稳定性,因此需严格按照设计要求采购,对材料的规格、强度、耐久性等指标进行检验。同时,根据施工方案配备相应的机械设备,如挖掘机、起重机、打桩机等,并确保设备性能良好、数量充足,满足施工进度需求。
(三)施工方案设计
结合地质、水文条件和工程实际需求,制定科学合理的施工方案。方案应明确围堰的类型(如土石围堰、钢板桩围堰、混凝土围堰等)、施工工艺、施工顺序、工期安排以及安全保障措施等。例如,在水流湍急的河道中,可优先选择钢板桩围堰,以增强围堰的抗冲刷能力;而在水流量较小、土质条件较好的区域,土石围堰则是较为经济实用的选择。
二、围堰施工关键流程
(一)基础处理
围堰基础处理是确保围堰稳定的重要前提。对于土质基础,需先清除表层的淤泥、杂物等软弱土层,然后进行压实处理;若为岩石基础,要清理表面的风化层,并对裂隙进行灌浆处理。在基础处理过程中,要严格控制平整度和密实度,使其达到设计要求,为围堰主体施工奠定坚实基础。
(二)围堰填筑与施工
土石围堰填筑:采用分层填筑、分层压实的方法,每层填筑厚度不宜超过 30 厘米,压实度需达到设计标准。填筑过程中,注意控制土料的含水量,确保其在最优含水量范围内,以提高压实效果。同时,上下游边坡要按照设计坡度进行修整,保证边坡稳定。
钢板桩围堰施工:首先使用打桩机将钢板桩逐根打入地基,钢板桩之间需紧密咬合,形成连续的挡水结构。在打桩过程中,要严格控制桩的垂直度和入土深度,避免出现倾斜、偏位等问题。打桩完成后,及时安装支撑体系,如内支撑、围檩等,增强围堰的整体稳定性。
混凝土围堰施工:混凝土围堰通常采用现浇施工方式。先进行模板安装,确保模板的尺寸、位置准确,支撑牢固;然后进行钢筋绑扎,保证钢筋的规格、间距符合设计要求;最后进行混凝土浇筑,采用分层连续浇筑的方法,控制浇筑速度和高度,防止出现冷缝。浇筑完成后,及时进行养护,确保混凝土强度达到设计要求。
(三)防渗处理
防渗是围堰施工的关键环节,直接关系到围堰的挡水效果。对于土石围堰,可采用铺设土工膜、设置黏土心墙或截水槽等方式进行防渗;钢板桩围堰通过保证钢板桩之间的密封性以及对锁口进行防渗处理来实现防渗;混凝土围堰则依靠混凝土自身的抗渗性能,必要时可在迎水面涂抹防水涂料。在防渗处理过程中,要对施工质量进行严格检查,确保防渗措施有效。
三、施工技术要点
(一)边坡稳定控制
围堰边坡的稳定性直接影响围堰的整体安全。在施工过程中,需根据土质条件、水流情况等因素合理确定边坡坡度,并采取相应的防护措施。如在边坡表面铺设草皮、土工格栅等,防止雨水冲刷和水流侵蚀;对于高边坡围堰,可设置分级边坡,降低边坡高度,增强稳定性。同时,定期对边坡进行监测,及时发现并处理潜在的滑坡隐患。
(二)水流控制
在围堰施工过程中,需要对水流进行有效控制,以保证施工安全和质量。可采用导流明渠、导流隧洞、分期导流等方式将水流引至下游,减少施工区域的水流影响。在围堰合龙阶段,要选择合适的时机和方法,控制合龙落差和流速,确保合龙成功。例如,在枯水期进行合龙,可降低合龙难度和风险。
(三)施工监测
施工监测是确保围堰施工安全的重要手段。在围堰施工过程中,需对围堰的位移、沉降、渗流量等参数进行实时监测。通过设置监测点,使用全站仪、水准仪、渗压计等仪器设备,定期采集数据并进行分析。一旦发现监测数据异常,及时采取相应的处理措施,如加强支撑、进行防渗加固等,确保围堰施工安全。
四、质量与安全管理
(一)质量管理
建立完善的质量管理制度,明确质量控制标准和责任分工。从材料进场检验到各施工环节的质量验收,都要严格按照规范和设计要求执行。加强施工过程中的质量巡查和抽检,对不符合质量要求的部位及时进行整改。同时,做好施工记录,为工程质量验收提供完整的资料。
(二)安全管理
制定详细的安全施工方案和应急预案,加强对施工人员的安全教育培训,提高安全意识和操作技能。在施工现场设置明显的安全警示标志,配备必要的安全防护设施,如安全帽、安全带、救生圈等。加强对机械设备的安全管理,定期进行检查和维护,确保设备运行安全。在围堰施工过程中,密切关注天气变化和水文情况,遇到恶劣天气或洪水预警时,及时采取停工、人员撤离等安全措施。
五、围堰拆除
当水利工程主体施工完成后,需要对围堰进行拆除。围堰拆除应根据其结构特点和周边环境,选择合适的拆除方法和顺序。一般采用机械拆除与人工拆除相结合的方式,先拆除上部结构,再逐步拆除下部基础。在拆除过程中,要注意控制拆除进度和范围,避免对周边建筑物和环境造成影响。同时,对拆除产生的废弃物进行合理处理,防止污染环境。