水利工程施工導流及圍堰技術的應用分析

王錫杰

德州黃河建業工程有限責任公司，中國·山東 德州 251100

1 引言

導流和圍堰施工是水利工程規劃建設施工中的重點內容，這兩部分工程，不僅可以充分滿足水利工程綜合施工建設的要求，對于保障水利工程基礎結構的完整性和質量的穩定性、安全等方面至關與重要。不同的水利工程結構對于導流以及圍堰施工的要求并不相同，這就意味著相關的施工人員應進行綜合的分析，制定全面的施工規劃，從而提高水利工程的整體性能，保證水利工程的正常運行。

2 導流和圍堰技術的重要性

在水利工程規劃建設過程中，導流和圍堰工程是工程建設中重要的組成部分，施工及管理人員應當要高度重視，根據水庫規劃施工的場地進行具體工程布置情況。結合對水利工程基坑系統及其內部的設計開挖工程項目量，進行科學的設計，合理控制并進行應用，及時對整個水利工程調洪引水工程量進行科學及準確地演算，合理設計攔洪線，保障在工程下游河道豐水期至汛期之前，確保水利工程能夠安全度過汛期。圍堰技術與施工方案的選擇，對有效提高水利工程項目的建設有著積極的促進作用。施工及作業指導人員，首先應注重在工程項目現場實際建設或施工組織方案選擇中，結合工程設計需要考慮或根據該工程的現場地質情況，選擇制定出具體的各種圍堰施工技術方案，如可選擇采用分段圍堰、全段圍堰技術等各種設計方法[1]。尤其是在修建比較復雜的水利工程施工或建設管理中，采用先進的圍堰技術方法，可以事先通過計算機模擬，根據實際的工程條件來進行施工設計及試驗，模擬各建筑物及其具體水工設施運行的整體安全及其運作及性能狀況，這也是保證圍堰能正確合理進行設計并應用在工程實踐的關鍵所在。

3 施工導流與圍堰技術概述

水利工程項目建設及施工的施工環境均很復雜，施工和建設整個過程難度相當的大，需要施工人員千方百計來克服種種技術難題與其他復雜的地質條件，因此水利工程項目建設通常也就需要使用導流技術以及圍堰技術等來作為輔助技術，對水流方向進行控制以及疏導與控制工作，從而創建了一個健康、有序、穩定的施工環境現場，避免在項目施工以及管理過程中，安全事故以及質量事故的發生，保障人民的生命財產安全。一般包括上游圍堰、中期控制導流、后期控制的下游導流。首先，圍堰是設計中為了能夠進一步有效保障實際建設施工的區域條件，避免下游河水的過度泛濫進入到施工區河床上，影響下游后續控制施工過程等的過程設計使用；其次中期工程的導流壩工程設計主要是為了合理地確定汛期河水的最大下注和水泄量，根據汛期實際注入河道的深度系數及河壩高度系數之間最小的差值系數，分別加以合理確定，從而也合理的提高出了下游河壩設計自身提出的最大綜合設計抗洪的蓄水防洪能力要求；最后是后期設計的導流則是根據建設后期在實際的河流上下游施工與運用實際情況需要，適時調整設計導流大壩自身的導流高度，更好地實現了導流技術自身的功能作用。圍堰技術也是支撐整個水利工程中的重要的內容，營造了一種較為良好與穩定、可靠的導流引水施工操作環境，避免有大量的河水沙體與其他水泥土顆粒同時進入施工環境，確保并實現了整個工程的持續、有序、順利、安全實施進行。另一方面，圍堰技術降低了因前期現場施工養護以及前期設備維護安裝以及運輸而帶來的各項費用，提高了現場的施工與維護安裝的生產運營及效率，但是也同時會由于前期圍堰工程的搭建施工方式上存在一些臨時性，后期建設也將需要盡快地進行拆除[2]。

4 水利工程中導流及圍堰技術應用

4.1 測量放線

在正式進入施工現場前，需要施工技術人員先進行地質現場的測量設計或勘測放線準備工作，相關領域的人員必須對施工現場的環境以及整體的施工進行全面的勘察，確保相關的數據信息具有科學性以及準確性，必要時候重新進行一次現場或施工中控制點標志位置的測量確定。在進行堰巖體軸線和標高等的科學精確計算來確定其高程方向后，相關技術人員還要繼續進行一些更為科學、嚴謹與合理、有效的數值計算，進行驗證與技術分析，保證其工程結構的穩定性與質量水平，同時還要保證能夠對整個工程的實際設計施工及砌筑的具體施工范圍等進行有效實時掌控，如此一來，才能在一定程度上保證水利工程的整體質量水平，提高施工質量[3]。

4.2 設置護坡木樁

如果在圍堰體最底部進入到淤泥層里去的位置深度較淺，想要最大程度保證圍堰的穩定性，就必須先在整個圍堰體中上部的左右和兩端等位置，各進行一個護堰腳木樁設置，來有效地對整個堰體進行加固及保護，一般對木樁間距、直徑、長度等間距標準設置的具體方法也要根據當地實際開展建設的各類堤防工程情況等合理訂定，如果在建設施工作業環境中使用的木樁標準規定的入土口深度遠遠不夠，還意味著仍需要通過繼續采用人工開挖等方式，逐步進行，防止使用木樁時向堤周圍的淤泥范圍內再次進行或更深過深造成的打入。

4.3 閘壩混凝土的施工

懸臂模板混凝土澆筑是現階段最有效、快捷提高閘壩混凝土結構施工與施工質量效果最佳的一項工程措施，在未正式進行模板混凝土的施工或澆筑技術試驗施工之前，需要組織施工管理人員應提前一個月對工地進行一場較為深入、全面且周密的施工考察及研究工作，迅速分析做出一系列比較準確科學而可靠的結構施工技術及參數設定和現場施工目標定位，然后施工方可進行模板澆筑，保證整個閘壩體混凝土澆筑施工前試驗泥漿質量。另外，必要時需使用手工設備進行閘墩混凝土塊水泥的人工機械澆筑，一般應先利用一個人工自動拼裝和成型的小型塑鋼模具，控制水泥混凝土塊澆筑成形時的幾何形狀，用液壓平倉機能自動地在水泥倉內加設水平倉，嚴格科學的方法控制好了半成品水泥塊和成品水泥料漿的體積質量體積比。

4.4 清除淤泥

在圍堰壩施工建設結束完成后，就需要人們對大壩進行更有效的防滲排水，往往采用井子溝的挖掘疏浚的方式去實現，在大壩排水一定的時間后，再進行大壩淤泥的全面清理，對淤泥進行的徹底清理可以采取人工挖掘與大型機械的結合進行的施工方式去進行，然后，在專用卡車的幫助下，大壩的污泥被完全運輸。圍堰施工過程中，應根據圖紙編制的結構方案圖紙和現場實際水流情況，及時進行現場施工。在日常施工活動中，應特別注意圍堰建筑物頂部應至少比實際水流的表面位置高0.5m。如果在圍堰施工中發現有漏水、漏雨的危險現象，就要積極采取合理有效合理的應急措施及時進行及時準確的處理。在人工進行的淤泥作業的現場清理操作中，要做到和操作機械必須保持至少有超過10m左右的接觸距離，還要盡可能保證讓其清理作業現場具有較為良好作業的操作平穩性，在人工淤泥現場的現場清理施工前，一定要做到對人工淤泥現場的作業深度能夠進行科學有效及時的深度探測，不能在對現場淤泥作業的深度情況都不了解的情況下，盲目機械進行清理淤泥現場作業，防止現場作業中人員踩踏出現重大安全意外事故，也是避免施工機械在施工淤泥操作中可能出現的難以連續作業的情況。

5 水利工程施工中導流及圍堰施工管理措施

5.1 圍堰設備的檢測拆除處理和基礎加固

水利項目的作業技術人員于大壩圍堰設施建成蓄水之后，應當適時選擇專用挖掘機設備等作業設備給予其必要的地基二次檢測夯實拆除處理，使對應級別的監控技術人員就工程圍堰地基的防滲漏開展其必要的全過程實時在線監控檢測及管控。在圍堰可能存在大面積塌方問題發生期間，可以及時使用人工沙袋、木樁等方式給予進行必要措施的臨時維護，由此能最大限度地避免出現移位現象，降低因自然氣候影響等情況對于整個坡面結構帶來的巨大破壞影響，顯著地提增整個圍堰體系的安全整個和穩定效果。

5.2 結構動態安全監測及其綜合防治

應用圍堰技術施工與導流系統施工結合，可以起到明顯提升水利工程體系的穩定性，并為導流施工的作業過程創設更加良好可靠的運行環境和發展空間。所以，相關治理技術必須嚴格有效地落實，這本身也是工程結構建設工作的最重要工作環節，要引起足夠的重視。在工程結構質量檢測驗收過程控制中既可以選擇利用實時在線質量檢測、全程衛星三維定位、信息化分析軟件檢測等常規技術，也同樣可嘗試利用上述多種常規技術動態跟蹤檢測施工結構區域，以有效安全地確保施工過程目標控制點的正確實現和及對施工驗收效果全過程的及時有效監測控制。

5.3 加強導流施工新技術與革新研究工作

加強導流施工的技術研究革新的工作內容與促進導流施工技術的創新和行業發展有著密切關系。在中國科技日新月異發展的背景下，導流技術自然也需要經過多年不斷地開發、革新、完善，才最終能夠全面滿足現代中國各項水利工程科學發展水平的建設需要，當前中國技術的快速發展，為中國水利技術研究人員提供了技術發展創新的重要途徑。因此，相關的技術人員亦應當通過積極努力學習、總結和積極借鑒國內外科技先進管理經驗，促進水利導流安裝技術的不斷持續向前深入發展，增強現有水利工程水源供給的持續可靠性，構建較為完善的水利工程現代化建設技術標準體系，提升水利工程質量。

5.4 提高施工組織人員工程能力

施工現場導流施工技術運用與工程圍堰技術實踐可能直接影響整個水利工程建設項目的安全質量，作為一線實際生產操作指導人員，則須充分學習掌握新技術的施工管理原則、施工操作內容要領和作業流程要點，可直接在工程項目實際現場作業活動中，直接利用以上兩種新型技術，才能確保項目工程質量順利完成。導流技術與圍堰技術對操作人員的技術能力要求較高，施工管理人員一般須盡可能提前一個月到建設現場認真進行場地勘察，再及時結合工程勘察研究的各項結果，及時制定比較科學、合理、經濟的土建施工設計方案和施工計劃，按照正常施工的流程按期完成工程作業。此外，應著重加強項目部對建設項目施工組織計劃內容的質量管理，對建設工藝比較復雜困難的重大水利水電工程，應著力加強施工單位對工期計劃編制的全過程審查并監督，按照項目工程建設現場管理實際及要求及時合理組織安排建設項目工期，確保充分發揮現場施工的導流堰技術效益與工程圍堰技術經濟的整體應用及效果。由于水利水電工程施工量相對較大，需要及時運輸出各種施工類型所用的砂石材料，施工作業計劃的不到位可能會引起運輸現場發生混亂，應盡力降低各種施工機具故障現象發生的概率。

6 結語

從當前發展的需求角度上分析，在推進導流和圍堰技術應用的過程中，往往會產生很多施工問題，為了保證整個工程的效益能夠最大化，實現項目資源整體優化，在推進施工導流設計施工的實施過程中，就一定要做到合理科學的規劃，結合推進施工中導流和圍堰最新技術，保證當前施工發展情況能和國家實際技術要求基本相吻合。