王 樂
(長(zhǎng)江國(guó)際水利水電工程建設(shè)有限公司, 湖北 武漢 430000)
本次所研究的是某水利水電工程項(xiàng)目中的圍堰施工,該圍堰總長(zhǎng)度是420m,施工中主要分兩段進(jìn)行,第一個(gè)施工段的長(zhǎng)度是197m,第二個(gè)施工段的長(zhǎng)度是223m。對(duì)于197m的這一施工段,具體施工中,選擇的是鋼板樁形式的圍堰施工技術(shù),縱向設(shè)置的鋼板樁來阻擋住河流中的一半水流,僅僅讓剩余的部分水流從此處通過。對(duì)于223m的這一施工段,具體施工中,在其南側(cè)與導(dǎo)流施工技術(shù)相配合,通過鋼板樁封閉的形式來進(jìn)行這一工程段的圍堰施工。
在水利水電工程的圍堰施工中,科學(xué)合理的圍堰施工技術(shù)可有效保障其施工質(zhì)量的提升。而在具體施工中,圍堰技術(shù)的合理選擇才是確保施工質(zhì)量與效果的關(guān)鍵。目前來看,應(yīng)用到水利水電工程建設(shè)施工中的圍堰技術(shù)有很多種,比如土石圍堰技術(shù)、木板樁圍堰技術(shù)、鋼板樁圍堰技術(shù)和鋼筋混凝土圍堰技術(shù)等[1]。以下是對(duì)幾種典型圍堰技術(shù)所進(jìn)行的分析:
土石圍堰技術(shù)主要包括土、土袋、木樁竹條土竹籬土、竹和鐵絲籠以及堆石土形式的圍堰技術(shù)。以下是其主要適用條件:
表1-各種土石圍堰技術(shù)的主要適用條件
該技術(shù)主要是將木樁打入到河床上,并進(jìn)行籬笆設(shè)置,讓木樁之間形成穩(wěn)定的土圍堰結(jié)構(gòu),以此來達(dá)到良好的水利水電工程圍堰效果。該技術(shù)主要適用于河床高度在1.6m以上、水流速度為5-6m/s的水利水電工程中。由此可見,河床高度以及水流速度將會(huì)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用效果產(chǎn)生決定性作用。所以在具體施工中,只有在這兩項(xiàng)因素得以確保的情況下,才可以選擇該技術(shù)進(jìn)行圍堰施工。
鋼板樁圍堰技術(shù)是一種可以在各種地理環(huán)境中都十分適用的水利水電工程圍堰施工技術(shù)。所謂鋼板樁圍堰,就是將鋼板樁用作主要設(shè)施來進(jìn)行圍堰施工。因?yàn)殇摪鍢蹲陨碛兄^高的硬度,耐磨性能也十分良好,所以該技術(shù)無論是在水流較快還是在水流較慢的區(qū)域內(nèi)都十分適用,且具有非常好的穩(wěn)定性。另外,鋼板樁的使用壽命也很長(zhǎng),且能夠重復(fù)進(jìn)行利用,可實(shí)現(xiàn)部分成本的合理節(jié)約。另外,借助于鋼板樁自身所具備的綜合性能,也可以進(jìn)一步提升圍堰的穩(wěn)定性及其安全性[2]。憑借著這些優(yōu)勢(shì),鋼板樁圍堰技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)今水利水電工程圍堰施工中的一種常用施工技術(shù)。
在通過該技術(shù)進(jìn)行水利水電工程的圍堰施工過程中,主要采用石塊層次砌筑的方式來進(jìn)行施工,并在上下兩層石塊間進(jìn)行一定的間隙預(yù)留。必要的情況下,也可以在石塊漿砌過程中以拉線的方式進(jìn)行輔助,以此來防止石塊內(nèi)部空洞問題的產(chǎn)生。為確保施工效果,在施工之前,需要將石塊完全浸濕,并隨時(shí)做好空隙填補(bǔ)的準(zhǔn)備。具體填補(bǔ)中,一定要嚴(yán)格按照實(shí)際的設(shè)計(jì)要求對(duì)外部暴露的縫隙進(jìn)行填補(bǔ)或者是抹面處理。
就目前的水利水電工程圍堰施工而言,此項(xiàng)施工技術(shù)最為常見。在此類圍堰系統(tǒng)中,主要的組成部分便是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其承載能力和穩(wěn)定性都很強(qiáng)。具體施工中,雖然此類圍堰技術(shù)會(huì)受到不同程度的環(huán)境因素所影響,但是就總體而言,其力學(xué)性能都比較穩(wěn)定。為確保其施工質(zhì)量,滿足水利水電工程的實(shí)際圍堰施工需求,施工前,應(yīng)對(duì)具體的施工條件加以全面分析,以此來實(shí)現(xiàn)此類圍堰結(jié)構(gòu)形式的科學(xué)確定。
在本次水利水電工程項(xiàng)目的施工中,出于各方面因素的綜合考慮,并對(duì)比了各項(xiàng)施工技術(shù)的適用條件及其特征,最終選擇了鋼板樁形式的圍堰施工技術(shù)。以下是該技術(shù)在本次水利水電工程中的具體應(yīng)用分析:
在本次工程的鋼板樁圍堰施工中,其重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容就是確保鋼板樁的下沉效果,避免滲漏問題產(chǎn)生。具體施工中,先將鋼板模板運(yùn)輸?shù)绞┕て脚_(tái)上,通過汽車吊對(duì)其逐塊進(jìn)行吊裝,在完成了第一圈拼裝之后再將其下放,然后再對(duì)第二圈進(jìn)行拼裝和連接施工,一直到完成了最后一圈的加固施工為止,再將其沉入到水中。在鋼板樁下沉的過程中,首先應(yīng)使其在自身重力作用下實(shí)現(xiàn)下沉,然后將圍堰上事先安裝好的四個(gè)小型振動(dòng)錘打開,通過振動(dòng)方式讓進(jìn)入到水中的鋼板樁繼續(xù)下沉。一直到鋼板樁沉入粉質(zhì)黏土層下方的設(shè)計(jì)深度為止。因?yàn)榉圪|(zhì)黏土層具有較好的承載力和較低的塑性指數(shù),所以將鋼板樁沉入其中一定深度便可達(dá)到良好的防滲效果[3]。
在完成了鋼板樁下沉之后,需要用土工布做好其周圍的包裹,并將優(yōu)質(zhì)黏土裝入到編織袋內(nèi),將編織袋拋擲在鋼板樁圍堰外圍。并做好其頂部寬度以及超出河床以上的高度控制。在此過程中,也需要將石塊拋入到圍堰內(nèi)部,并做好其厚度控制,然后將泥漿泵啟動(dòng)進(jìn)行抽水作業(yè),在此過程中需做好圍堰具體滲漏情況的檢查,對(duì)于存在滲漏情況的位置,應(yīng)將橡膠片等的材料填塞到圍堰外部,以此來達(dá)到良好的封堵效果。在完成圍堰施工后,一定要使其上口高出水面一定高度,并做好多余的一圈短節(jié)預(yù)留。
在完成了鋼板樁下沉施工之后,應(yīng)立即進(jìn)行抽水開挖施工。因本次工程施工中進(jìn)行了支撐圍堰的設(shè)計(jì),所以具體施工中,應(yīng)通過先支撐后抽水的方式進(jìn)行施工,并做好各個(gè)節(jié)點(diǎn)位置頂緊情況的檢查,確保鋼板樁和導(dǎo)框之間木楔的頂緊效果,避免抽水過程中出現(xiàn)不必要的事故。抽水中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做好抽水速度的控制,并對(duì)圍堰具體的變化情況進(jìn)行隨時(shí)觀察。如果鎖扣部位不夠緊密,出現(xiàn)了漏水情況,應(yīng)及時(shí)通過棉絮等的材料在其內(nèi)側(cè)做好填塞處理,對(duì)于漏縫位置,應(yīng)撒下大量的谷糠或木屑,使其在漏水位置形成堵塞,達(dá)到良好的封堵效果。
在通過鋼板樁施工技術(shù)進(jìn)行水利水電工程的圍堰施工過程中,鋼板樁合攏效果對(duì)其防滲質(zhì)量有著非常重要的影響作用?;诖耍诒敬喂こ讨?,施工單位對(duì)于鋼板樁的合攏施工格外重視。在對(duì)鋼板樁進(jìn)行組裝前,首先對(duì)每一塊鋼板樁都進(jìn)行了實(shí)際寬度的詳細(xì)測(cè)量,在確保寬度符合實(shí)際要求的情況下才進(jìn)行拼裝。在對(duì)鋼板樁圍堰進(jìn)行合攏的過程中,因?yàn)閮蓚?cè)鎖口位置很難達(dá)到平行效果,兩端存在一定距離的情況十分常見,對(duì)于此類情況,施工單位主要通過以下的幾項(xiàng)技術(shù)措施來加以調(diào)整:第一,通過復(fù)滑車組或千斤頂對(duì)其上下敞口位置進(jìn)行調(diào)整,使其達(dá)到平行。第二,在鋼板樁尚未進(jìn)行插打時(shí),就應(yīng)該對(duì)其合攏情況加以綜合考慮,對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。具體施工中,可以將鋼板樁懸掛起來,使其不落到河床上,然后安排潛水工人潛入到水下來進(jìn)行復(fù)滑車組的安設(shè)和鋼板樁合攏段的調(diào)整。在這樣的情況下,一項(xiàng)關(guān)鍵的內(nèi)容就是在水下進(jìn)行合攏口尺寸的測(cè)量,測(cè)量中,應(yīng)將測(cè)量位置確定在每一層導(dǎo)環(huán)平面上。丈量過程中,應(yīng)通過兩個(gè)小木條的兩端將鋼板樁兩側(cè)邊緣頂緊,通過鐵釘將中間固定,然后將水平丈量用的木條取出,其長(zhǎng)度就是敞口位置的準(zhǔn)確寬度,然后以此為依據(jù)進(jìn)行合攏位置異形鋼板樁的制造,確保敞口平行[4]。第三,在插下了合攏鋼板樁之后,如其間距在調(diào)整之后依然達(dá)不到平行效果,就需要通過壓力的施加來插下合攏鋼板樁。如果未進(jìn)入到鎖口內(nèi)的鋼板樁長(zhǎng)度很大,且不能通過錘擊方式將其打下,此時(shí)便可將復(fù)滑車安裝在其頂端,固定好滑車組下部,將鋼板樁拉入到鎖口中。第四,對(duì)于合攏位置出現(xiàn)的上窄下寬情況,如不做好處理,最后一組鋼板樁將很難插打。基于此,本次施工中,首先將于最后一組鋼板樁相鄰的一組鋼板樁墻上部推向外側(cè),為最后一組鋼板樁預(yù)留足夠的插打空間,再按照實(shí)際的寬度測(cè)量結(jié)果進(jìn)行同尺寸異形鋼板樁制造,合攏過程中先將這個(gè)異形的鋼板樁打入,再進(jìn)行最后一組鋼板樁插打。
在將鋼板樁拆除之前,首先應(yīng)按照由下至上的順序?qū)邇?nèi)部的支撐陸續(xù)拆除,然后陸續(xù)向圍堰中灌水,使其超出圍堰外部1-1.5m的高度,讓內(nèi)外水壓保持平衡,以此來消除鋼板樁所受的擠壓力,使其和水下封底位置的混凝土分離。然后在下游選出一塊或者是一組拆除比較容易的鋼板樁,先錘擊使其振動(dòng),再拔出一定高度,通常為1-2m之間,接下來依次將全部鋼板樁都拔出相同的高度。在所有鋼板樁松動(dòng)之后,再從下游位置開始朝著上游分兩側(cè)依次將鋼板樁拔出。對(duì)于鎖口變形或者是尖端打卷的鋼板樁,需將拔樁設(shè)備能力加大,使其和鄰近樁一同被拔出,必要的情況下也可以通過水下切割技術(shù)來使其拔出[5]。
對(duì)于拔出之后的鋼板樁,搬運(yùn)中一定要做到輕拿輕放,防止圍堰模板被碰撞損壞。然后接好模板拼縫,用橡膠密封片將其賽好,不可出現(xiàn)不塞或者是漏塞情況。同時(shí)應(yīng)做好模板焊接工作,確保螺栓的牢固連接,保障圍堰可以沉入到工程設(shè)計(jì)所指定的位置[6]。在此過程中需做好現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)狀況的觀察,如果圍堰下方土壤不符合設(shè)計(jì),則需要及時(shí)上報(bào),并根據(jù)實(shí)際情況,采取合理的措施進(jìn)行處理。如果圍堰下方出現(xiàn)了底鼓情況,需在水下及時(shí)進(jìn)行封底混凝土的澆筑,本次工程中,封底混凝土厚度為50cm。
綜上所述,在水利水電工程的圍堰施工中,可供選擇的技術(shù)形式有很多。但是因?yàn)椴煌夹g(shù)形式在不同工程條件下所起到的作用也存在很大程度的不同,所以在具體施工中,為實(shí)現(xiàn)圍堰施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮,施工單位就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的施工需求,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來進(jìn)行圍堰施工技術(shù)的合理選擇。在確定了圍堰施工技術(shù)之后,需嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)來進(jìn)行圍堰施工技術(shù)的合理應(yīng)用。對(duì)于各個(gè)關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié),都需要做好技術(shù)控制,包括施工工藝控制以及技術(shù)參數(shù)控制。通過這樣的方式,才可以有效確保水利水電工程中的圍堰施工質(zhì)量,滿足水利水電工程的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展需求,促進(jìn)水利水電工程行業(yè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。