(山東省水利工程局有限公司,山東 濟(jì)南 250013)
水利工程施工圍堰技術(shù)的應(yīng)用與分析要將重點(diǎn)放在實(shí)際的圍堰項(xiàng)目中,筆者認(rèn)為對(duì)于相關(guān)技術(shù)的認(rèn)知與應(yīng)用第一要點(diǎn)就是要認(rèn)清水利工程圍堰技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn),要從實(shí)際的圍堰技術(shù)項(xiàng)目上出發(fā)認(rèn)知相關(guān)項(xiàng)目中應(yīng)結(jié)合什么樣的工程技術(shù),第二要點(diǎn)則是要注重圍堰施工技術(shù)改造的基本原則,要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)應(yīng)用原則投入生產(chǎn),最終強(qiáng)化圍堰施工技術(shù);第三點(diǎn)則是要強(qiáng)化圍堰施工技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),保障圍堰施工技術(shù)應(yīng)用的合理性;最后要總結(jié)圍堰施工技術(shù)應(yīng)用的基本要點(diǎn),必須要對(duì)各種因素對(duì)圍堰技術(shù)產(chǎn)生的影響進(jìn)行全面的考慮,選擇出最合適的圍堰類型。
研究水利工程圍堰技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)要從圍堰技術(shù)導(dǎo)流方式和應(yīng)用方式上展開研究,其中導(dǎo)流方式是圍堰技術(shù)的核心要點(diǎn),不同的導(dǎo)流方式可應(yīng)用到不同的圍堰技術(shù)中,這對(duì)于相關(guān)方面的研究而言具有重要引領(lǐng)作用,也只有明確了圍堰技術(shù)的導(dǎo)流方式,圍堰技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)才會(huì)更有導(dǎo)向力。
1.1.1 明渠導(dǎo)流
明渠導(dǎo)流的修建主要是通過(guò)對(duì)河床與河灘的挖掘?qū)崿F(xiàn)從基層上下游設(shè)計(jì)圍堰技術(shù),而相關(guān)工藝流程最大的特點(diǎn)是讓水流從河道的下方有效排出。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)所示,明渠導(dǎo)流技術(shù)應(yīng)用的最有效的在平原河流和坡度較為平緩的沙灘上開展,而假設(shè)水利工程項(xiàng)目建于河流之上則可以通過(guò)河流來(lái)實(shí)現(xiàn)水渠聯(lián)動(dòng),既減少了明渠導(dǎo)流的投資建設(shè),也實(shí)現(xiàn)了施工人員的工作壓力。值得注意的是該方式只適合淺灘部分,對(duì)于河床覆蓋層較深、河床狹窄的地區(qū)不宜選擇。
1.1.2 全段導(dǎo)流
全斷面導(dǎo)流一般要主要放在水量少且工期短的水利工程中,其目標(biāo)是通過(guò)截?cái)嗪铀姆绞絹?lái)阻隔水流量。在實(shí)際施工中,要充分利用河道建筑物一次性截?cái)嗪铀?,并結(jié)合周圍地質(zhì)環(huán)境制定多種不同方案。
1.1.3 分段圍堰法導(dǎo)流
在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,分段圍堰法主要是充分利用圍堰的特征,將水利河床上的各種建筑物進(jìn)行統(tǒng)一分割,開展分段施工工作。在施工中,施工人員首先需要注意的是,要將河床的一側(cè)圍住,在河水流經(jīng)河床時(shí)進(jìn)行節(jié)流,從而達(dá)到較好的施工效果。
1.2.1 土石圍堰
土石圍堰按照相應(yīng)的要求可開發(fā)主體工程進(jìn)行土石圍堰,相應(yīng)的工程建設(shè)中可通過(guò)機(jī)械化設(shè)備來(lái)增加圍堰工程效率。根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)就地取材是土石圍堰的基礎(chǔ)標(biāo)注之一,按照防滲透的結(jié)構(gòu)形式,土石圍堰又可氛圍墻體斜靠式、墻體斜靠水平式等。因此,就土石圍堰而言它是應(yīng)用范圍最廣也是最為常見的。
1.2.2 混凝土圍堰
混凝土顧名思義就是通過(guò)混凝土來(lái)構(gòu)建圍堰工程,其特點(diǎn)主要是操作方便同時(shí)也可作為主流工程的一部分應(yīng)用到工程中。也就是可與相應(yīng)的工程融合到一起,最終形成壩體的一部分,而在其結(jié)構(gòu)形式上也表現(xiàn)的可與壩體等相融到一起,形成相應(yīng)的工程如重視重力式、拱形等形式等。
1.2.3 草土圍堰
草土圍堰是最為簡(jiǎn)便也最為造價(jià)低的圍堰方式,但其限制條件為只適用于水流較小的水利工程中,在施工階段也便于處理,因此部分水利工程中草土圍堰較多。
1.2.4 木籠圍堰
木籠圍堰的局限性在于需要大量的木材,而且較為不牢固,但核心是可以重復(fù)適用,可在,可在10~15m 的深水中修建,相對(duì)于它的優(yōu)點(diǎn)而言它的缺點(diǎn)更為明顯,目前使用較少,基本處于邊緣上了。
1.2.5 竹籠圍堰
竹籠與木籠同理,但不同的是竹籠使用年限可根據(jù)水利工程的實(shí)際情況進(jìn)行變化,通常年限基本界定在一年或者兩年內(nèi),而相應(yīng)最大使用高度為15m左右。
1.2.6 鋼板樁格形圍堰
由格體形成外殼,然后在內(nèi)填土料或砂料構(gòu)成。有圓筒形格體、扇形格體、花瓣形格體。圓筒形格體鋼板樁圍堰,一般適用的擋水高度小于15~18m,可以建在巖基或非巖基上,也可作過(guò)水圍堰用。
圍堰施工技術(shù)改造基本原則要界定在圍堰施工技術(shù)項(xiàng)目類型及實(shí)際操作上,要根據(jù)水利工程的實(shí)施原則來(lái)確定好圍堰施工技術(shù)的改造原則。根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),本文認(rèn)為圍堰施工技術(shù)改造的基本原則包括要合理的加強(qiáng)新型技術(shù)的投入與使用、優(yōu)化相應(yīng)的工程布局以及項(xiàng)目施工類型、科學(xué)把控基坑排水施工要點(diǎn)以及確保連接施工的科學(xué)性和穩(wěn)定性等四個(gè)原則。
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)我國(guó)水利工程施工的要求也越來(lái)越高,在時(shí)代的發(fā)展中水利工程圍堰技術(shù)項(xiàng)目施工也應(yīng)更具發(fā)展力,在實(shí)際的水利工程施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)積極采用先進(jìn)技術(shù)來(lái)保障圍堰施工的科學(xué)性,如可采用BIM 技術(shù)對(duì)相關(guān)環(huán)境進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),大到工程施工的機(jī)械裝置,小大工程施工的人才配備,根據(jù)水利工程項(xiàng)目預(yù)算來(lái)精準(zhǔn)的測(cè)算出該區(qū)域如何科學(xué)化的開展圍堰施工。要學(xué)會(huì)整合現(xiàn)有技術(shù),引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),圍繞水利工程項(xiàng)目及水域?qū)嶋H情況探索出更適合工程項(xiàng)目的圍堰工程。
確保工程施工的順利進(jìn)行就必須要優(yōu)化相應(yīng)的工程布局以及確定好項(xiàng)目施工的具體類型,施工技術(shù)人員在相應(yīng)的工程施工中既不能一昧的根據(jù)工程作業(yè)圖來(lái)施工,也不要過(guò)于偏離施工航線,應(yīng)不斷的進(jìn)行施工改造和創(chuàng)新制定出合理的施工方案,為水利工程施工項(xiàng)目提供有效保障。項(xiàng)目施工類型方面要根據(jù)上述圍堰施工建材的不同設(shè)置不同的項(xiàng)目施工類型,要根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境實(shí)際情況科學(xué)化的構(gòu)造相應(yīng)的施工類型,保障好圍堰施工的順利進(jìn)行。
基層坑排水施工工程是圍堰工程的核心,在水利工程施工過(guò)程中其開展圍堰工程的主要目的就是為了達(dá)到阻擋水流的目的,是水利工程的施工環(huán)境能夠保持干燥的狀態(tài)。想要達(dá)到這一目的,就需要施工人員在實(shí)際的施工過(guò)程中,提高施工工作的耐水流沖擊性以及抗腐蝕性,這就需要施工人員在實(shí)際的施工過(guò)程中將基坑排水工作進(jìn)行落實(shí)?;优潘饕袃煞N,一種是經(jīng)常性排水,另一種是一致性排水。施工人員要把控好基坑排水施工項(xiàng)目的具體類型,將基坑排水施工的工程項(xiàng)目放在首位,著眼于工程項(xiàng)目施工的具體問(wèn)題來(lái)策劃出符合水利工程項(xiàng)目的排水預(yù)案。
水利工程技術(shù)施工與圍堰施工有著密切的聯(lián)系,圍堰施工的基礎(chǔ)則是保障好水利工程技術(shù)施工發(fā)展,因此圍堰施工必須要保障其科學(xué)性和穩(wěn)定性的施工。在實(shí)際工程中圍堰施工人員應(yīng)時(shí)刻對(duì)接好水利工程工作,要全面剖析圍堰施工中出現(xiàn)的問(wèn)題并及時(shí)報(bào)告給水利工程相關(guān)部門,形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一工作的發(fā)展機(jī)制,如,圍堰技術(shù)在實(shí)際的水利工程施工過(guò)程中進(jìn)行應(yīng)用時(shí),必須要采用合適的施工手段安裝鋼板,并且要在鋼板中間進(jìn)行加土處理,從而使圍堰結(jié)構(gòu)的整體可靠性能夠得到有效的提升。
圍堰施工技術(shù)應(yīng)用的基本要點(diǎn)要將重點(diǎn)內(nèi)容放在圍堰施工中如何提升水利工程之上,按照相應(yīng)的工程學(xué)理論圍堰施工技術(shù)應(yīng)用必須要符合因地制宜的基本原則,也就是說(shuō)圍堰技術(shù)項(xiàng)目工程中應(yīng)當(dāng)對(duì)圍堰施工方案的穩(wěn)定性以及防滲透性進(jìn)行總體規(guī)劃,根據(jù)項(xiàng)目工程河道實(shí)際情況選取適當(dāng)?shù)膰呤┕そú膩?lái)確保圍堰施工的防水性和安全性。另外,不同圍堰又用于不同的場(chǎng)所也具有不同的要求,具體內(nèi)容如下:
土:水深≥1.5m,流速≤0.5m/s,河邊淺談,河床滲水性小。
土袋:水深≥3m,流速≤1.5m/s,河床滲水性較少,或淤泥膚淺。
木樁竹條土竹籬土:水深1.5-7m,流速≤2m/s,河床滲水性較少,能打樁,盛產(chǎn)竹木。
竹、鐵絲籠:水深≤4m,河床難打樁,流速較大。
堆石土:河床滲水性很少,流速≤3m/s,石塊能就地取材。
鋼板樁:必須是深水區(qū)域或者是深基坑區(qū)域,其作用目標(biāo)對(duì)于砂石較多、水流量大且河床堅(jiān)固的地區(qū)使用能夠極大的發(fā)揮其作用,因?yàn)樗恼w剛度較強(qiáng)。
鋼筋砼板床:深水或深基坑,流速較大大砂類土、粘性土、碎石土及風(fēng)化巖等堅(jiān)河床。除用于擋水防水外還可以作為基礎(chǔ)的一部分,亦可以采取拔出周轉(zhuǎn)使用,節(jié)約木材。
流速≤2m/s,覆蓋層較薄,平坦的巖石河床,埋置不深的水中基礎(chǔ),也可用于修建樁基承臺(tái)。
大型河流的深水基礎(chǔ),覆蓋層淺薄,平坦的巖石河床。
另外,不同圍堰施工工程要求的點(diǎn)也不同,在實(shí)際工程管理中我們應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)相關(guān)圍堰工程的實(shí)際效能,針對(duì)水利工程項(xiàng)目的核心要求構(gòu)建應(yīng)用不同的圍堰技術(shù),在水利工程建設(shè)過(guò)程中,將施工導(dǎo)流與圍堰技術(shù)相結(jié)合,利用二者的技術(shù)特點(diǎn)改造水勢(shì),解決水利工程中遇到的技術(shù)難點(diǎn),能夠?yàn)樗┕けq{護(hù)航,因此在實(shí)際工作中我們應(yīng)當(dāng)加大相應(yīng)工程對(duì)接力度,圍繞水利工程施工導(dǎo)流要求,給水利施工創(chuàng)造一個(gè)平緩、安全的水流環(huán)境,提高水利工程施工質(zhì)量和效率。
圍堰施工技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是保障圍堰施工技術(shù)穩(wěn)定性的重要措施,在實(shí)際工程項(xiàng)目中必須要圍繞水利工程的基本內(nèi)容應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提升圍堰施工工程的有效性和質(zhì)量性。根據(jù)相關(guān)規(guī)定圍堰施工技術(shù)應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般規(guī)定:第一高出施工期最高水位(包括浪高)0.5-0.7m;第二減少對(duì)現(xiàn)狀河道通航、倒流的影響、有防沖刷措施;第三堰內(nèi)平面尺寸滿足基礎(chǔ)施工需要;第四圍堰應(yīng)防水嚴(yán)密、不得滲漏;第五圍堰應(yīng)便于施工、維護(hù)及拆除。材質(zhì)不得污染水質(zhì)。
例如,鋼板樁圍堰施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)界定,鋼板樁圍堰技術(shù)普遍不能應(yīng)用到較為堅(jiān)硬的河床上,而對(duì)于相應(yīng)的規(guī)格、尺寸及要求較高,必須藥精準(zhǔn)到實(shí)際中,同時(shí)按照鋼板打樁需要設(shè)定相應(yīng)的范圍及程序結(jié)合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量出鋼板樁的具體位置,從而保障設(shè)備的功效及應(yīng)用。按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)打鋼板樁時(shí)需要按照相關(guān)河床實(shí)際從上游進(jìn)行合攏直至下游才能更好的保障樁板應(yīng)用。同時(shí),經(jīng)過(guò)整修或焊接后的鋼板樁應(yīng)用同類型的鋼板樁進(jìn)行鎖口試驗(yàn)、檢查。接長(zhǎng)的鋼板樁,其相鄰兩鋼板樁的接頭位置應(yīng)上下錯(cuò)開。鋼板樁圍堰施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同于其他圍堰施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)它表現(xiàn)的更加全面和繁瑣,根據(jù)鋼板樁圍堰施工作業(yè)指導(dǎo)書相關(guān)工藝流程分為“編制目的——編制依據(jù)——適應(yīng)范圍——工藝概述——作業(yè)內(nèi)容——施工機(jī)械及工藝資料——施工準(zhǔn)備——鋼板樁鎖口檢查——工藝及質(zhì)量控制流程——工藝步序說(shuō)明——質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法——作業(yè)組織”等11 個(gè)步驟。其中施工準(zhǔn)備及工藝及質(zhì)量控制流程最為關(guān)鍵,根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,施工準(zhǔn)備階段應(yīng)重點(diǎn)放在鋼板樁的整理、鋼板樁鎖口檢查、樁板檢查、板長(zhǎng)接長(zhǎng)和組裝插打之上。而工藝及質(zhì)量控制流程度則是要以圖紙的方式向施工人員呈現(xiàn),保障好工程施工的有效性。鋼板樁是一種邊緣帶有聯(lián)動(dòng)裝置,且這種聯(lián)動(dòng)裝置可以自由組合以便形成一種連續(xù)緊密的擋土或者擋水墻的鋼結(jié)構(gòu)體。鋼板樁的應(yīng)用貫穿并延伸到整個(gè)建筑工業(yè),鋼板樁圍堰施工規(guī)范也顯得越來(lái)越重要。鋼板樁圍堰施工規(guī)范能幫助廣大施工用戶減少施工過(guò)程中的難題的發(fā)生,鋼板樁強(qiáng)度大、防水性能強(qiáng),一旦施工過(guò)程出現(xiàn)不妥之處,再次拆除費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
總之,不同水利工程項(xiàng)目所需要的圍堰技術(shù)不同,因此圍堰項(xiàng)目施工必須要以水利工程項(xiàng)目建設(shè)為基點(diǎn)合理的利用圍堰技術(shù)來(lái)保障水利工程項(xiàng)目的實(shí)施,在今后圍堰工程項(xiàng)目應(yīng)結(jié)合水利工程施工狀況、水文條件、氣象壓強(qiáng)等因素綜合管理,才能改善水道導(dǎo)流環(huán)境,讓其在水利工程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。