隋 軍,陳培國
(山東省水利工程局有限公司,山東 濟南 250013)
在水利工程建設中,為了使水工建筑物能保持干地施工,用圍堰來維護基坑,并將水流引向預定的泄水建筑物泄向下游,需進行施工導流。為此,需要切實做好導流施工技術的優(yōu)化選擇和運用,以便取得較好的導流效果。施工導流是水利工程施工,特別是修建閘壩工程所特有的一項重要工程措施,導流方案的選定,關系到整個工程施工的工期、質(zhì)量、造價和安全度汛,事先要做出周密的設計。一旦處理方式選擇不當,不僅會影響到后續(xù)導流作用的有效呈現(xiàn),也極有可能帶來安全隱患。因此,相關技術人員以及工程管理人員應高度重視施工導流工作。
在水利工程項目建設中,導流施工可以借助于明渠導流方式。這種方式主要是在項目附近的河岸區(qū)域合理開挖渠道,有效修筑圍堰結(jié)構(gòu),進而實現(xiàn)對河水的下泄處理。如果在水利工程項目所處區(qū)域中存在一些既有河道,也可以作為明渠進行導流處理,就需要進行必要地修復改造。在明渠導流施工技術應用中,技術人員應該重點圍繞水利工程項目的導流需求進行綜合分析,以便利用現(xiàn)有條件或者是創(chuàng)造條件來布置明渠。在明渠導流布置中,除了要重點考慮明渠導流軸線,還需要重點圍繞明渠進出口以及高程等關鍵指標進行優(yōu)化設置。比如明渠的進出口應該分別和水利工程項目所處河道的上游和下游水流相連,以便更好地疏導水流。明渠和河道的交角應該盡量控制在30 度之內(nèi),并且在條件允許的背景下,盡可能降低明渠長度,以此降低工程量。一般而言,明渠導流施工技術的應用多適應于一些河床較窄且河岸較寬的區(qū)域,即使相應導流流量比較大,也可以借助于該方式進行有效處理,以保障水利工程項目的整體安全和穩(wěn)定性。
對一些山區(qū)中的水利工程,可以利用隧洞予以導流處理。因為山區(qū)中水利工程項目多處于河谷狹窄且地形陡峻區(qū)域,構(gòu)建明渠或者是其它導流設施的難度相對較大,因此可以在該區(qū)域合理設置隧洞,以此完成導流任務。為了更好形成理想的隧洞應用效果,技術人員往往需要高效運用永久隧洞條件,以降低工程建設難度。當然,因為隧洞自身的局限性,其往往很難形成較大的導流流量,應該結(jié)合河流實際狀況予以恰當選用和設置。基于隧洞構(gòu)建的條件來看,往往需要確保相應區(qū)域的地質(zhì)條件比較理想,能夠有效確保隧洞的穩(wěn)定性,如果相應地質(zhì)條件較為惡劣,極容易出現(xiàn)坍塌或者是變形風險,則往往需要采取其它方式,避免隨意設置隧洞。
在隧洞軸線設置中,應盡量采取直線方式,以解決因為彎道存在產(chǎn)生的較大沖擊力,進而維系隧洞結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和耐久性。如果在隧洞構(gòu)建中必須要設置轉(zhuǎn)彎區(qū)域,則需要嚴格控制好角度,盡量將其控制在60 度以內(nèi)。在隧洞導流施工技術應用中,為了形成理想的應用實效,往往還需要重點考慮到該區(qū)域既有永久建筑物,保障其間距較為適宜合理,以此規(guī)避相互影響和干擾,確保隧洞可以持續(xù)發(fā)揮理想作用。
對于河床寬、流量大、工期較長的工程,一般采用分段圍堰法。分段圍堰導流施工技術的應用需要密切結(jié)合相應水工建筑物的施工需求,合理分期、分段,以便構(gòu)建較為理想的導流效果,解決水工建筑物施工對河流的不利影響。與此同時,分段圍堰導流施工處理還需要綜合考慮水位狀況、河水流量、同行狀況以及灌溉需求等。
在分段圍堰導流施工技術的應用中,結(jié)合實際狀況可以靈活運用缺口導流以及孔底導流等方式,以便更好實現(xiàn)對相關河水的及時處理,確保水工建筑物能夠得到有序建設。當然,為了更好優(yōu)化分段圍堰導流施工,往往還需要積極關注既有構(gòu)筑物的充分運用,以便降低工作量,優(yōu)化工程整體運行效果。
在水利工程項目導流施工技術應用中,如果相應導流施工方案選擇不當,很容易造成較為嚴重的施工隱患,不僅僅干擾后續(xù)施工作業(yè)效果,還容易增加項目運行風險。因此,水利工程導流方案的優(yōu)化選擇極為必要。如在小清河防洪綜合治理工程(濟南段)施工3 標中,采用了明渠導流施工。綜合分析小清河流域濟南段屬于華北暖溫帶半濕潤季風型大陸性氣候,四季分明,溫差變化較大。流域內(nèi)較大的暴雨洪水多發(fā)生在7、8 月份,根據(jù)流域?qū)崪y降水資料統(tǒng)計分析,降雨主要集中在(6~9 月),多年平均降雨量為650.7 mm,汛期最大風速27.5 m/s 等相關因素,結(jié)合水利工程項目所處河道位置,在樁號36+900 與樁號39+997 之間,同時考慮到河流常年流水運行狀態(tài),不能一次阻斷,要做分期導流,圍繞著項目的施工建設以及后續(xù)運行要求,進而采取最為適宜合理明渠導流方案。當然,為了更好提升相應導流方案的適應性和可行性效果,還需要從經(jīng)濟層面以及時間層面進行綜合評估。小清河防洪綜合治理工程(濟南段)施工3 標項目中,采用明渠導流,在多個施工區(qū)段內(nèi)同時進行明渠開挖,提高了設備的綜合效率,主體工程施工提前了20 d,保證了工期目標。在導流方案設計中,可以積極引入運用BIM 等先進技術,以有效輔助分析評估導流方案可行性狀況,促使其更好指導后續(xù)項目施工建設。
導流施工技術的應用還需要重點關注操作過程,確保相應技術操作較為規(guī)范可靠,規(guī)避因為技術操作不當帶來的質(zhì)量隱患,進而影響導流成效。因為導流施工技術的復雜性較為突出,施工要求也相對苛刻,要求相關人員必須具備較高的綜合素質(zhì)和施工能力,嚴禁出現(xiàn)濫竽充數(shù)問題,規(guī)避人為因素帶來的不利影響。在技術交底環(huán)節(jié),除了重點促使各個施工人員掌握相應技術操作要點外,往往還需要施工人員提高質(zhì)量意識,基于精細化理念進行導流施工處理。
導流技術的應用還應體現(xiàn)出實時管控特點,管理人員應該重點圍繞著水利工程導流施工的各個技術要點環(huán)節(jié)進行動態(tài)控制,尤其是對于容易發(fā)生質(zhì)量隱患和安全事故的環(huán)節(jié),更是需要加大防控力度,以便更好提升導流施工成效。當然,實時管控不僅僅是針對導流施工工序,往往還需要綜合考慮到現(xiàn)場環(huán)境因素,對于現(xiàn)場存在的各個危險因素也需要及時處理,以規(guī)避不利影響。
水利工程施工中導流技術的應用至關重要,為了更好發(fā)揮導流作用,往往需要結(jié)合各方面需求,選擇恰當適宜的導流施工方案,進而基于現(xiàn)場實際以及水工建筑物狀況,優(yōu)化導流施工工序,最大程度上規(guī)避河流帶來的不利影響。