探讨水利水电施工中施工导流和围堰技术的应用

2020-12-30 05:01彭光玉
中华建设 2020年12期
关键词:围堰导流木板

彭光玉

随着我国经济的高速发展,一方面,人民群众对于电力的需求日益增加,必须从客观上加大发电供电的绝对数值,以满足各行各业以及人民群众生活的需求;另一方面,出于长远发展的考虑,自21世纪以来,我国也不断提出了“节约资源保护环境”“五位一体”等相关的号召与发展战略。而水力发电作为节能环保、环境友好型的发电手段,其长期受到了开发建设人员的重视,为进一步提升水力发电的水平,保障生产工作的有序推进,有必要重视其中的技术节点,从施工开始奠定高质量、高水平的水电站的建设基调。

一、施工导流工作

施工导流工作是水利水电施工中的一项重要工作,其是一项贯穿了水利水电工程建设全流程的一项基础准备与安全防护工作。具体而言,施工导流工作是通过引流、排水等方式,将水利水电工程的基坑予以围堰、清空、排干,从而避免水利工程建设工作受到水流、积水的影响。科学、合理的导流方案,可以有效地引开施工区域的水流,并且避免因季节性降水导致的积水、内涝、滑坡等问题,保障施工期间的安全。

施工导流工作是贯穿了水利水电项目施工的全流程的,在建设初期,需要通过围堰挡水,将河流或江流切断,从而保障施工环境的安全;在坝体基本建设完成后,可以依靠坝体阻拦水流,并逐渐扩充水库容量、提升水坝高度,提升工程建设过程中的抗洪性能;最终,泄水措施封堵到了大坝设计高度,此时水利水电设施也已经基本建设完成。

二、围堰技术

1.围堰技术概述

随着科学技术的日益发展,围堰是开展水利水电施工导流工作中的重要一环,其是一种临时性的围护结构,可以有效地保障建设区域的排水性能,避免施工现场进入水流和泥沙。其具有易于组装、材料造价较为低廉、拆卸快捷等特性,在水利水电施工建设中得到了广泛的应用。围堰技术指的是水利水电施工中构建的永久性或暂时性围护结构,通过围护促进水利水电工程的顺利完成。围堰技术一般包括两种类型,一是以水利水电主体工程形式而永久存在的,一是作为临时性围护建筑而存在的,在工程完工后需要拆除,临时性围堰设施一般需要依据工程实际情况,使用钢板桩和钢管桩材料,使其全面满足施工状态,清除围堰当中存在的积水,最后开展基坑开挖工作,完成全部工作后拆除围堰。通过围堰技术,水会在围堰中进行排放,使其应用在水利工程的施工建设中,呈现良好的效果。然而值得注意的是,在遇到不同问题时,应依据实际情况选择不同的围堰方式,以充分发挥围堰的效果。

2.土石围堰

土石围堰是以土和石为主的材料开展建设的围堰,其大都就地取材,这一施工工艺建设成本较低、施工垃圾较少、对当地环境影响较小、地区适应性强,在河流的上游山区或下游冲击滩涂有着广泛的应用。因其所用材料强度够高,可以有效地横向拦断较为湍急的水流。

土石围堰根据过水与否可大致分为过水围堰与不过水围堰两种,由于过水围堰的建设标准与维护成本较高,因此也较为不常见,主要是在两岸接头和围堰下游出于基础防冲保护的目的而设置。

3.木板桩围堰

木板桩围堰是使用木板桩作为材料建设的围堰,其主要适用于面积较小、深处较浅的基坑。木板桩围堰具有气密性较强、防渗漏性能优异、建设较为快捷等特点,其具有一定的灵活性,可以很好地针对具体的流域情况进行工程设置。使用该技术能有效防止围堰工程出现渗漏问题,就具体操作而言,施工人员使用榫槽将所有木板桩进行无缝连接,如果施工部分的水流非常小,施工人员在使用木板桩时,就必须适当的提高内部支撑结构,促使木板桩围堰的受力更均衡,进而提高木板围堰的整体稳定性。

4.混凝土围堰

在围堰的过程中必须保障水流不会对液体造成损害,在此过程中,需更加关注围堰体本身的特性,使用混凝土围堰具有诸多优势,例如:混凝土抗水性能强,抗冲刷力强等。此外,相较于土石围堰方法,混凝土围堰工程量较小,并不繁重,施工人员可以使用机械施工方法,做好围堰顶部的防水施工,以免施工中因过水带来的滑移或下沉等问题的发生;另外,混凝土能够最大限度地保障与建筑之间的连接性,混凝土围堰具有诸多优势,因此在选择过程中人们更倾向于使用此类方法,这也使得混凝土围堰已成为目前围堰方式中应用最广泛的一种。

三、我国水利水电施工建设中遇到的难题

1.水利水电工程建设的安全风险较大

由于水利水电工程是利用具有高度差的湍急水流进行发电作业,因此其具有较大的安全风险,如果施工不慎甚至会造成溃坝、决堤等危害到周边居民生命财产安全的重大责任事故,为流域居民造成不可挽回的损失,和长期难以解决的水利安全问题。

2.施工地质环境复杂

水利水电工程多在地质复杂、高度差较大的山区河流之上修建,因此其面临着更为复杂的地质施工环境,如果前期的地质考察工作不够严谨全面,就会导致在设计中对形势产生误判,造成工程的返工、进度难以推进乃至整体工程项目的失败。

3.水利水电工程建设气候复杂

由于水电站建设的地区多为降水时间分布不平均的地区,因此极易出现极端降水、洪水、飓风乃至台风天气,因此不利于开展长期连续的施工。若不能很好地制定施工时间表,安排各环节落实到位的时间顺序,就有可能造成施工进度的拖延,乃至工程现场的事故。

4.水利水电工程建设工作流程复杂人员众多

水利水电工程与一般的工程项目建设工作一样,也涉及到了多部门、多流程、多人员,如果不能对协议进行适当的配置与合理的协调,就会造成资金的浪费与进度的拖延。如果各部门之间的权责不明确、协调不得当,结合项目建设所面临的复杂地理环境、自然环境、巨大的安全风险,这会导致工程项目整体质量的下降、不必要开支的上升乃至贪污浪费以及重大安全事故的发生。

四、科学开展水利水电施工中的施工导流与围堰建设工作

1.严谨开展测量放线工作

测量放线工作是施工导流与围堰建设的重要准备工作,只有采集了精准的数据、严格依照图纸进行放线,才能够保障后续工程建设的质量。应当依照具体施工建设情况,确立施工标志与测量控制点,并明确标注堰体轴线,从而有效控制后续的围堰建设工作中的施工精度与施工方向。

2.设置防坡木桩,保障建设安全

河道底部,通常有大量的淤泥,这对水利水电施工工作带来了一定的危险性与不稳定性,并有可能造成堰体的滑坡,因此,必须要设置防坡木桩,保障施工建设的安全。

在施工建设时,通常要在坡脚两侧的位置设置长六到七米,直径200毫米,间距500毫米的防坡木桩。并通过机械方式打入淤泥,保障其稳定性。

3.进行粘土装袋工作

由于水利水电施工工作是在河道附近开展的,因此建设环境周边的土石大多为大量的杂填土与杂质,其拦水性能较差,无法胜任某些要求较高的围堰建设的要求。因此,需要另外采购使用的粘土材料。在粘土运输到位之后,应当进行装袋与砌筑工作。在装袋之时,应当避免装填过满或过空,防止粘土爆袋。在装袋之后,应当予以缝合处理,避免泄露。最后,在砌筑时应当采用通行的错缝法,确保整体堰体的力学强度。

五、结语

水利水电施工中的施工导流和围堰技术,是保障水利水电工程建设质量与安全性,贯彻水利工程建设始终的重要工作。在建设之时,应当认识到其中存在的安全风险较大、建设环境复杂、建设气候复杂、人员与流程较为复杂等问题,有针对性地安排不同的围堰技术,并通过严谨开展测量放线工作、设置防坡木桩等安全设置、进行粘土装袋工作等手段,提升施工导流与围堰技术的应用水平,全面提升水利水电建设的质量水平,为社会提供有质量、高水平的水利水电工程项目。

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