淺談水利工程圍堰施工技術

傅峰+吳守彥

摘 要：水利項目對于一個國家的發展來說，發揮的作用是不言而喻的。"十三五"期間，伴隨著經濟的高速發展，水利基建工作的快速發展才能更好的為國家經濟建設做貢獻。對于水利施工工藝來說，圍堰施工是一項非常重要的技術，只有將圍堰施工做到位，才能保證后續水工建筑具有良好的工作條件，才能發揮出水利工程存在的意義。本文具體的分析的水利工程圍堰施工工藝的相關內容。

關鍵詞：圍堰 導流 水利工程

圍堰是指在水利工程建設中，為建造永久性水利設施，修建的臨時性圍護結構。其作用是防止水和土進入建筑物的修建位置，以便在圍堰內排水，開挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作為正式建筑物的一部分外，圍堰一般在用完后拆除。圍堰高度高于施工期內可能出現的最高水位。

一、圍堰的方式

圍堰的方式有土方式、草石混合式、鋼板樁式和混凝土式等。具體布置情況有橫向和縱向兩種。按導流期間基坑水位情況，可以分為：過水圍堰和不過水圍堰。過水圍堰除需要滿足一般圍堰的基本要求外，還要滿足堰頂過水的專門要求。如果施工當地廢棄的的土方較多，可采用土方圍堰，但其密實性差，易滲水。鋼板樁圍堰在水利電工程中比較常用，可以在河流中或河床上施工。圍堰型式及標高應根據沉井的情況進行確定。確定時還要要仔細考慮圍堰導流方式和沉井面高程及河水流速情況。此外混凝土圍堰的阻水性能較好，在深水中也可適用，但其施工量大，且與建筑物連接處易產生裂縫。

二、圍堰的基本型式及構造

2.1不過水土石圍堰

不過水土石圍堰是水利水電工程中應用最廣泛的一種圍堰型式。它能充分利用當地材料或廢棄的土石方，構造簡單，施工方便，可以在動水中、深水中、巖基上或有覆蓋層的河床上修建。但其工程量大，堰身沉陷變形也較大。

2.2過水土石圍堰

當采用允許基坑淹沒的導流方式時，圍堰堰體必須允許過水。因此，過水土石圍堰的下游坡面及堰腳應采取可靠的加固保護措施。目前采用的有：大塊石護面、鋼筋石籠護面、加筋護面及混凝土板護面等。較普遍的是混凝土板護面。

2.3混凝土圍堰

混凝土圍堰的抗沖與防滲能力強，擋水水頭高，底寬小，易于與永久建筑物相連接，

必要時還可以過水，因此應用比較廣泛。國內浙江緊水灘、貴州烏江渡、湖南鳳灘及湖北隔河巖等水利水電工程中均采用過拱型混凝土圍堰作橫向圍堰。

2.4草土圍堰

草土圍堰是用一層草一層土再一層草一層土在水中逐漸堆筑形成的擋水結構，為我國傳統的河工技術。其下層的草土體靠上層草土體的重量，使之逐步下沉并穩定，堰體邊坡很小，甚至可以沒有邊坡（俗稱收分）。其基本斷面是矩形，斷面寬度是依據水深和施工時上游壅水高度及基坑施工場地要求來確定，據各地實踐經驗，斷面寬為水深的2.7～3.3倍。流沙基礎和采用機械化施工，斷面寬度應適當的加大。由于草土體的沉陷較大，這必須留備足夠的起高，一般超高為設計堰高的8%～l0%。

2.5木板樁圍堰

深度不大，面積較小的基坑可采用木板樁圍堰。為了防滲漏，板樁間應有榫槽相接。當水不深時，可用單層木板樁，內部加支撐以平衡外部壓力。水較深時，可用雙壁木板樁，雙壁之間用鐵拉條或橫木拉緊，中間填土。其高度通常不超過6～7米。

2.6木籠圍堰

在河床不能打樁、流速較大，同時盛產木材和石料的地區，可用木籠做圍堰的堰壁。最常用的形式是用方木做成透空式木籠，迎水面設多層木板防水，就位后，在籠內填石。為減少與河床接觸處的漏水，一般用麻袋盛土或混凝土堆置在木籠堰壁外側。近代也有用鋼筋混凝土預制構件裝配的籠式圍堰。

2.7鋼板磚圍堰

鋼板樁圍堰是最常用的一種板樁圍堰。鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼，其截面有直板形、槽形及Z形（圖1）等，有各種大小尺寸及聯鎖形式。常見的有拉爾森式，拉克萬納式等。其優點為：強度高，容易打入堅硬土層；可在深水中施工，防水性能好；能按需要組成各種外形的圍堰，并可多次重復使用，因此，它的用途廣泛。在橋梁施工中常用于沉井頂的圍堰，管柱基礎、樁基礎及明挖基礎的圍堰等。這些圍堰多采用單壁封閉式圍堰內有縱橫向支撐，必要時加斜支撐成為一個圍籠。如中國南京長江橋的管柱基礎，曾使用鋼板樁圓形圍堰，其直徑21.9米，鋼板樁長36米，待水下混凝土封底達到強度要求后，抽水筑承臺及墩身，抽水設計深度達20米。在水工建筑中，一般施工面積很大，則常用以做成構體圍堰。它系由許多互相連接的單體所構成，每個單體又由許多鋼板樁組成，單體中間用土填實。圍堰所圍護的范圍很大，不能用支撐支持堰壁，因此每個單體都能獨自抵抗傾覆、滑動和防止聯鎖處的拉裂。常用的有圓形及隔壁形等形式。

2.8鎖扣管樁圍堰

中國1957年在湖北省明山水庫，將有鎖口的直徑1.55米的鋼筋混凝土管柱聯成一排，作為防滲墻。60年代以后，日本發展的鋼鎖扣管柱圍堰是將鋼管柱聯鎖成為一個整體，可建成任何形狀。若將它作為永久基礎使用，則稱鋼鎖扣管柱沉井基礎，如1978年開始建造的大和川斜張橋，水中三個主墩就是用鎖扣鋼管柱圍成直徑30～33米，入土深40～50米的這種基礎。

2.9鋼筋混凝土或預應力混凝土板樁圍堰

一般在圍堰建成后仍需長期保留時才使用。板樁截面兩側用榫槽或鋼件連接，樁底部向一面傾斜，便于打入地內，同時易使兩相鄰樁密合。主要用于港灣碼頭的駁岸及水工建筑的截水墻等。鋼筋混凝土地下連續墻 ，其法是用特制鉆機自地面向下以泥漿護壁鉆挖成不連續的孔壁，再鉆挖連通成一道連續孔壁，放入鋼筋混凝土預制件，再灌以混凝土使之成墻。這種方法應用于城市土建工程中，作為開挖基坑的圍堰，可以靠近已有建筑物施工，又可作承重的基礎，截面形狀不受限制。已應用于水工建筑物如碼頭、防滲墻及橋梁施工中。

三、結束語

在現代社會發展中，水利工程圍堰的施工不僅關乎水力水電事業的未來的發展，更是現在社會主義經濟發展的可持續發展觀的理念體現和要求。科學合理的發展水利工程，持續建設、積極進行水利圍堰技術的更新設備改造，有助于提高水利工程施工水平。加強圍堰技術方案的優化設計和創新，是當前我國水資源緊張的情況下，發揮水利工程的科學技術改進，設備更新，減少水資源浪費，以最小的水力資源建立出良性循環的高水平、高效率、高科技的水利工程的重要技術要求之一，是社會主義可持續發展觀以人為本，統籌兼顧的精神體現。隨著我國經濟的不斷進步和發展，對水利的發展提出了更高的要求。積極探索圍堰施工技術是保證水利工程順利建設的技術要點，對于建設科學、先進的水利工程，保證我國水利、電力事業持續健康發展具有重要的意義，有利于促進國民經濟的健康穩定運行。

參考文獻：

【1】李迎九，鋼板樁圍堰施工技術，橋梁建設，2011（2）

【2】衛高麗，水利施工中圍堰技術的應用，企業技術開發：中旬刊，2014（3）

【3】王保紅，水利工程圍堰施工技術的關鍵點，榆林科技，2015（4）