高 峰

（中國水電基礎局有限公司，天津 301700）

國家經(jīng)濟建設的發(fā)展促進人們對綠色能源的需求，水利水電工程利用水資源發(fā)電，材料成本低，無廢氣、垃圾等污染物，發(fā)電過程更加綠色環(huán)保，還有利于改善周邊河流防洪、灌溉、養(yǎng)殖、航運等，同時提高周邊居民生活水平。施工導流和圍堰技術是目前水利水電工程常用的施工技術，采用該項技術可以提高施工效率，保證工程質量，對工程順利進行起著重要作用。

1 施工導流和圍堰技術概述

1.1 施工導流

為了保證水利水電工程施工現(xiàn)場能夠滿足施工條件，將現(xiàn)場的基坑進行圍護，以指定的方式引導水流，在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)單位水流量，防止過多的水流對水利水電工程造成不利影響，這種技術稱為施工導流技術。施工導流技術的有效實施是水利水電工程順利施工的重要保證，重視施工導流技術的合理應用，可以確保其在施工過程中發(fā)揮最大的作用。施工前，必須根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定施工導流技術方案，其對水利水電工程的安全、質量、造價和工期影響巨大。結合基坑工程量，科學合理地設計導流方式。在工程量大、周期長、河流截斷后一個枯水期無法完成的工程施工中，要按照全年施工導流進行導流技術方案的設計[1]。在非枯水季節(jié)，應制定保護措施，科學合理地設置圍堰，避免基坑內(nèi)過水情況，嚴禁出現(xiàn)溢流現(xiàn)象。若水利水電工程量小、工期短，河流截斷后一個枯水期內(nèi)能完成施工，則施工導流方案按枯水期水流進行設計。施工導流受泄水條件和施工進度的影響，主要分為初期、中期和后期導流。

導流技術施工過程復雜，涉及大量的信息和數(shù)據(jù)，必須對其進行有效的集成。借助計算機、信息系統(tǒng)等先進技術，可以更好地完成施工導流系統(tǒng)的設計，將導流數(shù)據(jù)利用計算機進行直觀的模擬，更好地促進水利水電工程施工的安全和穩(wěn)定。

1.2 圍堰技術

圍堰是一種圍擋技術，是工程在進行導流技術施工中采用的臨時性或永久性擋水結構，可以確保施工環(huán)境的干燥，保證施工的質量和安全。臨時性圍堰是在施工過程中建立的，完成對基坑的有效保護，保證施工條件的干燥，導流期結束后將其拆除。永久性圍堰是持久存在的，不被拆除，如浦東國際機場工程。施工過程中，要充分了解當?shù)氐刭|情況和水文條件，根據(jù)實際情況選擇合適的圍堰結構[2]。

我國南方地區(qū)常面臨雨季水位暴漲的狀況，強大的水流對水利水電的施工造成不利的影響，也對周邊堤壩、農(nóng)田、鄉(xiāng)村產(chǎn)生巨大威脅。因此，施工導流和圍堰技術的應用至關重要，不僅能創(chuàng)造干燥良好的施工環(huán)境，保證水利水電工程的順利施工，還能有效控制當?shù)氐乃?，確保下游的生產(chǎn)和生活的正常進行。

2 施工導流技術在水利水電項目建設的應用

施工導流技術采用人為引導水流方向，幫助在施工條件復雜、水流量大的地區(qū)創(chuàng)造干燥、安全的施工環(huán)境，為水利水電工程的順利施工提供有利條件，可以提高施工進度，保證工程質量。水利水電工程所處位置不同，河床情況也會有所不同，因此形成水流量的差異，需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇合適的導流方案，滿足施工需求。導流方案設計時，還需考慮當?shù)氐暮竭\、灌溉、養(yǎng)殖等方面的影響。目前常用的施工導流技術主要分為以下幾種。

2.1 分段圍堰導流

分段圍堰導流是將水利水電工程施工劃分多個階段，并對每個階段設置圍堰進行導流，每一段分別施工，直到整個工程施工完成。分段過程可以合理利用現(xiàn)有的阻流障礙物或已有的建筑物，如狹窄河道或缺口等，進行河流方向的引導。分段圍堰在施工過程中需要導流的水流量較小，施工難度較低，覆蓋的范圍較窄，適合工程量大、水流量多、建筑時間長、河面寬闊的水利水電工程[3]。導流過程要對河道及坡體進行加固，避免發(fā)生滑坡等現(xiàn)象，保證施工的安全。根據(jù)當?shù)睾恿餮雌?、水流量及雨水等情況制定導流計劃，合理科學地對基坑進行分段施工，把河床上已有的建筑物分為多個階段進行施工，減少對河流及周圍環(huán)境的影響。水利水電工程導流施工流程，如圖1所示。

圖1 水利水電工程導流施工流程

2.2 全段圍堰導流

全段圍堰導流是對項目所處的河流水域進行一次性整體導流，是與分段圍堰導流相對的導流方式[4]。該項技術是利用河床水閘和大壩等工程軸線建立攔河圍堰，并將水流引導到臨時排水設施排至下游河道，可以提升水利水電工程的施工效率和施工安全。

全段圍堰導流覆蓋面積較大，導流過程需要承受較大的水流量，施工難度較大。該項技術目前主要適用于工程量小、水流量小、施工面積小、施工工期短的水利水電工程，導流設施可以一次性完成河流截斷，后期無需進行拆建。根據(jù)導流的形式，可以分為多種類型的圍堰。當河流位于具有堅硬山石的山區(qū)地段或隧洞周邊時，可以采用隧洞導流；當河流位于平原或河流兩岸較為平緩時，選擇明渠導流；當河流水流量較小時，可以采用涵管引導水流至排水管道內(nèi)。在實際施工過程中，結合當?shù)氐膶嶋H施工情況進行導流方式的選擇，以保證工程的施工安全。

3 圍堰施工技術在水利水電工程中的應用

圍堰是在不適合施工的環(huán)境下，通過人為進行圍擋建設，從而完成抵擋水流、保護施工現(xiàn)場的作用，保證水利水電工程在施工過程中不受水流的浸泡和沖刷等的影響，可以確保施工質量和施工效率。水利水電工程中的圍堰一般是臨時保護設施，在施工完成后會將其拆除，實現(xiàn)水域的正常運行，因此在建設圍堰時考慮防滲防水的同時還要考慮后期拆除方便，避免拆除難度大造成工程建設成本的增加。導流方案的實施必須要圍堰工程的配合，根據(jù)現(xiàn)場的實際環(huán)境和水流特征選擇圍堰類型，采用不同材料建設圍堰設施，保證水利水電工程的施工不受水流的影響，實現(xiàn)水利水電工程的順利施工。

3.1 過水圍堰

過水圍堰能有效降低圍堰受水流的沖擊，水流通過圍堰上方進入下游。圍堰施工中，必須對圍堰表面進行加固處理，避免圍堰表面產(chǎn)生滑動和沖刷的破壞[4]。目前水利水電工程中常用的過水圍堰主要采用混凝土圍堰和土石圍堰，其厚度較合理，防水能力較強，可以很好地保證圍堰內(nèi)水利水電工程施工現(xiàn)場。

3.2 不過水圍堰

不過水圍堰在目前水利水電工程施工過程中較為常用，其具有很多優(yōu)勢特征，如工程造價低、后期拆除方便、可以就地取材等。不過水圍堰不需要對表面進行加固，施工難度低，采用的材料要求低，對環(huán)境的適應能力強，因此被廣泛用于水利水電工程的施工中。該項施工技術也存在一定的缺點，由于圍堰表面不能有水流漫過和沖刷，因此圍堰自身必須承擔巨大的水壓和水流的沖擊力，特別是汛期和水流量大的河流中，需要對圍堰采取加固措施，防止水流沖擊力過大對圍堰產(chǎn)生破壞，要做好防汛措施，避免影響水利水電工程的施工環(huán)境。

3.3 混凝土圍堰

混凝土圍堰是以混凝土作為材料，造價較高，但由于具有許多優(yōu)勢，因此得到設計和施工單位的廣泛使用[5]?；炷恋膹姸容^大，抗?jié)B性強，混凝土圍堰作為臨時擋水設施或水利水電工程主體的長久防護設施，具有很強的抗沖擊能力，占地面積小，可以很好地應用于復雜的環(huán)境下，是目前水利水電工程中常用的圍堰形式。混凝土圍堰具有較高的擋水位，底部寬度小，可以有效保證工程施工的整體性的實現(xiàn)。常用的混凝土圍堰主要分為橫向和縱向圍堰，施工工程量小，有利于后期的施工和拆除?；炷羾咴谑┕ぶ锌梢酝瓿膳c永久性水利工程的相互結合，減少拆除的工程量，降低時間和經(jīng)濟成本。

3.4 鋼板樁圍堰

鋼板樁圍堰主體結構是鋼板，內(nèi)部填入砂石、礫石等，利用鎖扣封閉，保證圍堰的質量和擋水能力，是由鋼板和石塊組成的圍堰結構，與混凝土圍堰截然不同。鋼板樁圍堰施工過程更加便捷，可重復利用，石塊等材料可以就地取材，施工完成后方便拆除，有利于加快施工進度。鋼板樁圍堰適用于深水作業(yè)，其強度高、防水能力強，在進行大面積施工時可以根據(jù)施工實際需要將鋼板組裝成不同形狀，施工完成后可以對其進行拆除，也可以與水利水電工程形成整體。鋼板樁圍堰施工中要重視鋼板樁的定位導向，保證其與整體坡面垂直，有效地進行止水。為了保證鋼板樁圍堰的防水性能，圍堰的迎水坡面要做防沖刷措施，鎖扣要防水保護，防止連接處出現(xiàn)漏水滲水的現(xiàn)象，導致工程質量受到影響。鋼板樁圍堰一般不適用于河流河床中有大量堅硬巖石的情況。

3.5 木板樁圍堰

在小型水利水電工程施工時，水流量及水壓較小，圍堰需要承受的水流沖擊力較小，此時可以使用木板樁圍堰。木板樁圍堰是以原木為主要材料，利用機械加工形成抗擊力較大的樁體結構，使用先進機械對木板樁進行分塊插打，保證連接處的質量。對于水流量較大的區(qū)域，可以采用雙臂木板樁圍堰，以確保圍堰的穩(wěn)定性。為了避免木板樁圍堰的漏水現(xiàn)象，施工中可以將木板樁利用榫槽進行無縫拼接，形成整體性較強的圍堰結構。

3.6 土石圍堰

土石圍堰施工時一般選擇黏土作為土工材料，也可采用砂土進行填充，此時要對圍堰加寬，加長滲流長度，降低滲流量。土石圍堰主要進行河流橫截，施工材質可以就地取材，利用周圍環(huán)境的石塊和草袋等作為圍堰的材料，也可以直接利用施工廢料，材料成本低，施工技術要求不高，因此也獲得廣泛的使用。

4 施工導流和圍堰施工技術要點

4.1 施工導流

（1）施工前準備工作。項目施工前，工程建設人員要做好工期計劃，并按照計劃內(nèi)容進行實施。施工中，根據(jù)壩高和汛期水流控制注水量，并對河床進行截流控制，減少水流對工程建設的影響。工作人員依據(jù)導流活水流量控制大壩高度。

（2）施工導流方案選擇。施工導流方案的選擇對水利水電工程的順利建設具有重要作用，需要結合現(xiàn)場地理特征、水文條件等環(huán)境因素，科學合理地選擇施工方案。參考相關標準和規(guī)范，考慮施工強度、建設成本及技術等綜合因素，選擇合適的施工工藝和施工技術，保證導流工程的規(guī)范化和合理化。確定施工導流方案前，要詳細分析和計算當?shù)氐暮恿魉髑闆r，保證河流水流速度等的準確性。設計導流方案時，還要考慮汛期河流泄水量的差別，有效控制施工進度，防止影響水利水電工程的施工工期。可以依據(jù)當?shù)睾恿鞯募竟?jié)性變化劃分施工導流時段，對河流的泄水問題應做好相應的對策，優(yōu)化和完善施工導流方案，保證施工的整體控制。

4.2 圍堰

（1）圍堰工程的設計。水利水電工程中圍堰的設計方案要根據(jù)工程所在地的實際情況進行編制，圍堰的橫斷面要受水壩樞紐設備和導流通道的影響，因此施工中要保證開挖不會對后期工程質量造成影響。圍堰的高程、導流流量和平面布局設計要綜合項目施工的具體要求，利用儀器和設備詳細測量分析，減少偏差的產(chǎn)生，采用階梯式避免河水滲入圍堰中。圍堰施工材料的選擇要滿足安全性和穩(wěn)定性的要求，通過嚴格的審查分析，以保證結構精準。

（2）圍堰施工方案的確定。圍堰施工方案編制過程中，要對工程周邊環(huán)境進行詳細檢測，確定巖土結構和工程范圍，明確圍堰的應用類型，保證圍堰施工技術滿足規(guī)范要求?，F(xiàn)場施工人員必須嚴格按照施工方案進行圍堰的施工，保證圍堰施工的科學和規(guī)范。施工過程中發(fā)現(xiàn)問題要及時地進行調(diào)整和改善，提升圍堰的質量，保證圍堰在水利水電工程施工中發(fā)揮重要作用，促進工程的順利施工。

（3）圍堰施工的注意事項。圍堰施工過程的機械設備會占用河床，為避免施工中對水文環(huán)境的不利影響，技術人員可通過設置模型加強檢測。采用圍堰阻擋水流對河道的影響，可以減少機械設備的運行造價，緩解泄水壓力。施工中要重視圍堰的整體性，利用有效的檢測工具，保證圍堰的滲水性、嚴密性等，及時了解掌握數(shù)據(jù)信息，提升圍堰的整體性能，避免水流或流沙滲入水利水電工程施工現(xiàn)場。加固和維護圍堰接口，促進整體性能滿足要求，保證圍堰的使用壽命。

5 結論

施工導流和圍堰施工技術是水利水電工程施工中不可缺少的施工技術，對水利水電工程的順利施工提供重要保障。建設人員應根據(jù)現(xiàn)場地質條件和水文環(huán)境等因素綜合選擇施工導流和圍堰施工技術，科學合理地設計和應用施工導流和圍堰方案，嚴格把控施工質量，加強現(xiàn)場施工管理，根據(jù)實際情況優(yōu)化和改善施工方案，有利于不穩(wěn)定狀態(tài)的河道流域得以控制，確保導流和圍堰技術能真正在水利水電工程建設中發(fā)揮作用。