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摘要:围堰技术的应用是水利水电工程施工中重要的环节之一。水利水电工程中围堰的种类有很多,要根据水利水电工程施工的具体情况确定围堰的施工方案,并要对围堰技术进行深人的研究,充分发挥其在水利施工中的作用,提高水利施工的质量,确保水利水电工程安全、快速、有序地完成。本文对水利水电工程中的围堰进行了简单介绍,根据实际的水利水电工程对围堰施工技术进行了分析,以供参考。
关键词:水利水电工程;围堰;施工技术
在水利水电工程建设过程中,特别是在桥涵基础施工时,当桥梁墩及台基础入于地表水以下时,会利用到围护结构,其不仅可以起到有效的防水作用,而且也可以对基坑的坑壁起到一定的支撑作用。通常情况下在施工结束后,围堰则需要拆除。围堰作为临时性的挡水建筑物,其需要其结构要稳定、防渗及具有较好的强度,构造上要简单,便于施工及维修。在对围堰进行布置上在选择在水流平顺的,避免产生局部冲刷,确保其接头处于可靠,以防止渗漏的发生。
一、围堰施工概述
由于水利水电工程的项目内容和施工条件不同,围堰的种类也各不相同,水利水电工程中的围堰由于使用材料不同可以分为:土石围堰、混凝土围堰、草土围堰、钢板桩格围堰等,随着建筑工程的发展,新型材料和施工工艺也被广泛应用;根据水流和围堰方向可以分为纵向和横向围堰;根据水利水电工程的施工导流环节淹没基坑的程度可以分为不过水和过水围堰,其中过水围堰的施工要求较高,需要确保围堰顶部的过水要求。如果施工现象存在较多废弃土方,可建筑土方围堰,但是密实性较差,容易渗漏水;水利水电工程中钢板桩围堰应用较多,能够在河床或河流上施工;混凝土围堰具有良好的阻水性能,能够在深水中建筑,但是施工量较大,与水利水电工程的连接位置容易出现裂缝。
二、围堰技术在水利水电工程施工中的技术改良
围堰技术虽然在现代的水利水电工程施工中得到了广泛应用,但是围堰技术还存在很大的进步空间,在实际操作过程中围堰是可以进行组装、拆卸的一项工程原件。随着现代技术的快速发展,人们对围堰技术做出了改良。
1、水利水电工程中拼装施工要求
围堰在外部完成了焊接后,对其进行强度检查、渗透测试。通过各项测试寻找钢板堰体焊接中存在的焊口和缺口,并及时给予解决(焊接铲除或是重新焊接)。相邻钢板围堰之间的对接要保证外板的对接准确性,其误差保持在 1mm 之内,在焊接完成时要保证焊缝在 2mm 之内。
2、围堰技术的基本施工质量改良
围堰技术在水利水电工程施工中的改良主要是对钢模板围堰墙的安装过程和钢模板围堰体下降沉的过程。因此在对围堰技术进行改良时从以下几个方面入手。
(1)钢板围堰技术在围堰墙安装过程中的改良。第一,水利水电工程中钢模板的拼装采用逐步焊接和逐步检查的方式进行,其检测方式采用总体检测结合相邻钢板之间的检测方式,在将其焊接的过程中进行初步固定,之后对固定的钢板进行角度、纵向垂直和水平等指标检测。检测完成后对其进行焊接处理。第二,固定钢板的平行检测,在对固定钢板进行平衡检测时可以采用电子定位或是分角仪进行确定,检测达标后对其进行焊接。第三,根据力学分析来确定钢板安装时的起吊位置,尽可能采用对角线多点平衡的起吊方式,同时还要采用铅锤手等方式来保证钢板围堰的总体姿态。
(2)钢板围堰技术下沉过程中的技术改良。第一,即时测量钢板围堰内部空间的水量和水位。为围堰内部若是水量增加会对堰体底部的泥土造成压迫,进而影响到围堰内的土态。为了保证围堰的功效,可以通过单向排水或是抽水的方式来控制围堰内的水量和流量。第二,排除围堰底部的淤泥。根据施工现场的具体情况采取相应的措施排除围堰内的淤泥。需要注意的是淤泥排除的范围和强度要根据施工现场的实际情况而定。第三,在吸泥施工中,要确保钢围堰的泥中指标和泥中平衡,以避免因为围堰泥重的不平衡而导致围堰出现异常症状。
三、实例分析
1、工程概况
某水利水电工程施工总长 420 米,根据河流实际情况,围堰施工分两段进行,第一段施工长度 197 米,纵向将河流的 1 / 2 用钢板桩围堰挡住,其余 1 / 2 河流部分继续流水。第二段施工长度为 223 米,使用土围堰和钢板桩封闭,利用南侧的支流导流。根据工程的实际施工情况,对具体的施工技术方法以及质量进行论述。
2、钢板桩围堰施工
(1)本次钢板桩打桩在水上进行施工,聘请钢板桩专业的施工队伍操作。钢板桩的施工顺序由上游开始,至下游合拢。所使用的设备有:一艘打桩船,两艘 200 吨级运桩船,驳船和抓斗船各一艘,一艘吊船,一艘小型船用于部件安装及水上交通,一幅 60kW 打桩锤及汽车吊一辆。钢板桩在运输过程中要避免碰撞,装卸时用吊车进行(如图1、图2所示现场施工及吊装)。
图2 现场吊装
(2)施工前,先制定详细的施工方案,确定围堰平面布置,场地道路走向及材料和机具的摆放位置,根据河水流量确定堰顶高度。插打时如果桩身发生倾斜现象,测量人员要用经纬仪立即校正,桩垂直度误差要小于 1%。桩锤锤击时采用重锤低击法,根据桩的沉人度随时调整锤击力度,在插打时,第 1 根桩的垂直度一定不能超过允许误差。要有专门人员时常对液压泵进行检查以避免钢板桩掉落。在桩合拢之前,技术人员要对钢板桩位置、间距及标高进行检查,发现问题及时调整处理,为了更好的合拢,合拢处的两片桩标高应上下错开,若在合拢时有上端松,下端密的现象,可用走四滑车牵引调整,随后打入合拢桩,并将其打至设计标高。打钢板桩时要注意桩的切线方向要与导架垂直,合拢位置应在全面考虑各种因素后,选择离角桩最近的位置合拢,要控制好角桩的锁扣与对应的钢板桩锁扣平行,以使合拢处两片桩处在一个面上。
(3)围堰建好后,要做好围堰的维护工作,要设置围堰的警示范围以避免碰撞,在围堰迎水面设防护桩,上挂轮胎以防撞击。在施工过程中,安排专业人员定时对围堰的沉降情况进行观察,发现问题采取相应措施马上解决。
3、施工质量控制
在进行钢板桩插打前,则需要在定位桩位置将围笼进行固定,在锁口处抹防水料。在开始进行插打时,首先将前面的桩进行挨个进行插打,而后面的桩为了的减少合笼时误差的产生,则需要先进行合笼后再进行插打。为了有效地确保钢板桩具有良好的垂直度,避免其发生偏斜,则需要在进行测量时从两个方面对其进行有效地控制,使钢板桩位置的偏差有效的控制在 20 厘米范围内。对于桩和导框之间的空隙则需要对其进行塞紧,确保导框能够均匀的受力。对于需要进行围堰内排水时,则需要利用木块和丝线将锁口进行有效的密封,避免其发生漏水事故,一旦有渗漏发生,则需要在外侧漏缝处利用煤灰拌锯末来嵌塞。利用沥青来对钢板桩底和混凝土接触处进行连接。在需要将钢板桩拔出时,则需要确保围堰内的水位要高于河面的水位达到一米以上时,这样在水压下可以将钢板桩与混凝土进行脱离。另外为了避免围堰受到冲刷,则需要利用堰脚抛石来进行护底。
四、总结
在社会经济发展的过程中,水利水电工程是基础性的建设工程,是各项行业顺利发展的重要支撑,发挥的作用是极为关键的。将地表及地下水进行科学合理的治理是水利水电工程的主要功能,还同时具备消除危害的功能,这种功能在推动社会经济发展上发挥着极为出色的作用。在实际的施工中,在外界环境的作用下,很多问题会在水利水电工程施工中经常出现,整个施工质量都可能受到影响。此时围堰施工技术的应用就显得尤为重要了,以本地的实际情况为基准,运用不同的围堰技术,不仅能够促进我国水利水电工程的发展,更是对社会经济发展的有利推动,意义重大。
参考文献:
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[3]戴树萍. 水利水电工程中的水闸施工技术分析[J]. 工程技术:文摘版,2016(12).
论文作者:钟冉冉,徐永磊,王昭伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
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