宋艷龍
(河北省水利工程局集團有限公司,石家莊 050021)
在我國社會經(jīng)濟不斷提升的情況下, 水利水電工程發(fā)生著飛速變化, 尤其是水利防護施工過程占有重要地位,對水利工程的施工質(zhì)量起到直接影響。選用施工導(dǎo)流技術(shù)的過程中必須修筑圍堰, 水利工程質(zhì)量可以通過建立圍堰得到有效提升。 本文將詳細的探究和分析水利防護施工過程中運用圍堰和導(dǎo)流技術(shù)的流程、概況和注意事項。
圍堰整體的施工方向是由其設(shè)計進行指導(dǎo),預(yù)防土質(zhì)受到水流的沖擊,通過仔細考察地形地貌,與項目地形地勢、水質(zhì)標準、地質(zhì)條件、施工工期、施工難度及施工量等結(jié)合來確定是否選擇圍堰。所以,要保證設(shè)計的科學、嚴密性,合理、科學地開展施工,與此同時,從整體上進行考慮,以全局為出發(fā)點[1]。
汛期來到前就要完成圍堰和導(dǎo)流的工作。 在編制施工計劃時,要對材料、設(shè)施設(shè)備、工作人員及機械進行充分考慮, 盡最大努力做到既不窩工也不出現(xiàn)閑置工作面的現(xiàn)象。
運用導(dǎo)流施工技術(shù)包含了水能指標、地形地貌、遷移居民的規(guī)劃、 分布周圍建筑及下游生態(tài)環(huán)境等問題,并且在施工中對水流、土的走向等進行充分考慮,爭取構(gòu)建一個平順、沒有局部沖突的施工流程。在建筑圍堰過程中, 所要面臨的是土質(zhì)和水流的壓力或沖擊,怎樣將水流方向與堰體進行合理處理,土質(zhì)壓力、 水流沖擊和堰體結(jié)構(gòu)等相關(guān)問題會對構(gòu)建堰體起到直接影響,所以,設(shè)計工作中,要與當?shù)氐耐临|(zhì)情況進行充分結(jié)合,綜合考慮水流方向、壓力情況和沖擊力度,進入施工現(xiàn)場進行實地勘察,進行準確的計量和科學的設(shè)計, 盡最大努力保證施工中水流方向和堰體建筑的平順, 防止水流和建筑出現(xiàn)嚴重沖擊,重視在設(shè)計過程中減輕壓力。有利于施工及堰體的后期管理和維護工作[2]。
水利工程項目在水域中開展施工時,為了保證干地施工, 按照設(shè)計方式通過圍堰圍護基坑技術(shù)把河道中的水流繞出施工場地向下游流去, 也就是人們常說的導(dǎo)流。 開展水利工程項目的施工(尤其是閘壩工程的建設(shè))中,施工導(dǎo)流方案與整個水利工程的施工造價、安全、工期及質(zhì)量存在著密切關(guān)系,在施工中,要做好詳細的設(shè)計,制定合理、科學的導(dǎo)流方案,保證水利工程的安全、質(zhì)量及順利開展施工。 通常分段導(dǎo)流和全程導(dǎo)流是圍堰導(dǎo)流的兩大類型[3]。
開展水利工程項目的施工過程中,為了保證所建水利設(shè)施的永久性, 需要修建臨時的圍護結(jié)構(gòu),也就是人們常說的圍堰。 其主要作用是預(yù)防修建建筑物的位置上流入水或土,所以在圍堰中開挖基坑和排水來進行建筑物的修建。 在水利工程建設(shè)中圍堰的拆除也是其中的一部分,通常用完后就會拆除圍堰,但是被淹沒的就不用進行拆除。 按照材料可以分成草木、土石及鋼筋混凝土3大類。 通常土石結(jié)構(gòu)可就地取材利用現(xiàn)場開挖棄渣料,并可直接利用主體工程機械設(shè)備進行施工,具有簡單工藝、極易獲得材料的特點, 但是土石圍堰抗沖刷能力較低,且占地面積大,需要耗費大量的時間和人力,且比較容易出現(xiàn)坍塌、沉降問題。 現(xiàn)階段運用最為廣泛的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的圍堰,具有很強的防滲性和抗擊性,底部寬度較小,且具有較高的擋水作用,無論是從質(zhì)量還是經(jīng)濟上來說,都具有優(yōu)越性。 以工程的前置條件及施工輔助為基礎(chǔ),兩種形式都可為水利主體工程有關(guān)工作提供重要保障和幫助,但兩種形式在施工成本、施工過程和施工周期上都存在著很大差異。 因此在實際施工過程中要慎重地選擇詳細施工方案[4]。
以土石結(jié)構(gòu)圍堰為例,圍堰施工的流程包括:測量放線、設(shè)護坡木樁、人工堆碼裝袋黏土、鋪設(shè)彩條布、鋼板樁支護、淤泥清除。
進行施工之前, 要對施工標志和測量控制點進行建立,確定控制施工的方向、砌筑堰體的范圍及堰體軸線。 在施工過程中對堰體斷面砌筑的高度和尺寸隨時進行測量,以此保證堰體斷面的準確度。
由于圍堰底部存在非常深的淤泥, 為了預(yù)防出現(xiàn)堰體滑移情況,需在堰體兩邊坡腳處用木樁護腳。要求木樁長6m,直徑20cm,間距50cm。 因為木樁很淺的一部分在土里,所以通過人工把木樁打進淤泥中。
施工現(xiàn)場具有大量雜填土和垃圾, 因此從外面購買黃黏土進行圍堰施工, 由卡車將黃黏土運到施工現(xiàn)場后,組織工作人員裝袋,按照2/1~3/2的量進行填裝,用鐵絲和細麻縫合袋口。砌筑過程中要平放土袋,按照上下左右互相錯縫的方式將土袋整齊堆碼,用木桿將水中的土袋送到位置上, 進行土袋的層層堆碼,直到頂面標高位置。
形成堰體之后,用彩條布迎著水面放置用于擋水,同時運用土袋進行壓腳,保證水不滲到堰體中。
在堰體內(nèi)側(cè)坡腳的地方打一排鋼板樁, 要求長6m,每個樁之間的距離為10cm,經(jīng)過實際測量淤泥深度在1.2~1.5m,水深0.6~1m,鋼板樁的實際入土深度保持在5m,在堰體與鋼板樁之間用土袋填充,防止圍堰滑移,保證堰體穩(wěn)定。 施工方式是抽干水,再將淤泥清理干凈,為挖掘機清理出通道,再進行鋼板樁的施工[5]。
完成圍堰之后, 采用人工挖井字溝的方式進行瀝水和排水,然后隔1周采用人工與機械配合的方式將淤泥清理出來, 用車輛將淤泥及時地運出施工現(xiàn)場。 按照之前的設(shè)計方案嚴格進行施工,保證1∶1的坡度,頂部要比流水面高出50cm,草袋堆疊整齊、密實,如果出現(xiàn)滲水等問題要及時向上級匯報和處理,工作人員在開展水下施工過程中, 必須佩戴安全帽和膠鞋。在抽水過程中不允許在基槽內(nèi)施工,防止發(fā)生觸電事故。機械在對淤泥進行清理時,要保證小于10m的安全距離,淤泥工作中確保施工平穩(wěn),先檢測淤泥實際深度,不可隨便進入到淤泥中,預(yù)防機械深陷到淤泥中。 要在堰體和基槽周圍進行防護措施的設(shè)置,預(yù)防出現(xiàn)溺水或墜落危險。
(1)在設(shè)計圍堰的平面過程中,要充分考慮交通運輸?shù)缆?、建筑物輪廓、巖體施工模板、排水設(shè)施、材料儲存區(qū)域等因素。 通常水利水電工程基坑橫向坡趾與建筑物輪廓間的距離要在20m以上,且要保證水利水電工程基坑縱向坡趾與建筑物輪廓間的距離在2m之內(nèi)。 合理布置圍堰平面影響著水利水電工程的安全性,例如:如果圍堰維護基坑面積太小,導(dǎo)致水流無法流暢地宣泄出去, 就會影響圍堰的安全。 所以,在進行圍堰平面的布置中,要與實際導(dǎo)流方案、圍堰類型及建筑物輪廓的特點結(jié)合進行布置, 以此確保堰體的安全。
(2)目前在進行導(dǎo)流工程的圍堰建筑時,我國很多企業(yè)都運用黏土心墻防滲型的土石圍堰, 因此必須嚴格遵守GB/T 50502—2009 《建筑施工組織設(shè)計規(guī)范》,對超出靜水位0.6m的地方通過心墻型式的防滲體保護圍堰。
圍堰技術(shù)導(dǎo)流工程是開展水利水電工程的核心, 其施工質(zhì)量對整體工程能否實現(xiàn)經(jīng)濟效益和資源優(yōu)化的最大化有直接影響。河流、高山等地區(qū)開發(fā)水電,先要將截流工作做好,要高度重視圍堰的施工和設(shè)計, 前提必須保證圍堰具有良好的防沖和抗?jié)B及穩(wěn)定性,通過精心設(shè)計,科學、合理的組織和施工,才能將圍堰的作用充分發(fā)揮出來。