水利水電施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)分析

魏林良

摘要：分析在具體的施工作業(yè)中如何合理的落實水利水電工程施工中的導(dǎo)流及圍堰技術(shù)，并且有效的提升水利水電工程的施工的質(zhì)量，成為水利水電工程施工技術(shù)實施中主要研究的課題。文章針對水利水電施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)，進行簡要的分析研究。

Abstract： To analyze how to properly implement the diversion and cofferdam technology in the construction of water conservancy and hydropower projects in specific construction operations， and effectively improve the quality of construction of water conservancy and hydropower projects has become the main research topic in the implementation of construction technology of water conservancy and hydropower projects. The article conducts a brief analysis and research on the construction and diversion technology of water conservancy and hydropower construction.

關(guān)鍵詞：水利水電工程;導(dǎo)流技術(shù);圍堰技術(shù);安全控制;注意事項

Key words： water conservancy and hydropower engineering;diversion technology;cofferdam technology;safety control;notes

1? 水利水電工程施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)的實施現(xiàn)狀及特點分析

1.1 水利水電工程施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)的實施現(xiàn)狀

水利水電工程施工作業(yè)中，導(dǎo)流施工及圍堰施工技術(shù)為重要的施工內(nèi)容。從當(dāng)前我國水利水電工程中導(dǎo)流施工，以及圍堰施工技術(shù)的實際發(fā)展現(xiàn)狀方面分析，整體的技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量較為良好，為我國水利水電工程施工技術(shù)的有效提升，以及工程項目的施工經(jīng)驗積累，發(fā)揮了重要的作用。但從技術(shù)實施中水域生態(tài)控制方面，以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)現(xiàn)狀方面分析，還存在一定的問題。因此分析未來在水利水電工程施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)的實施中，從長遠分析還應(yīng)注重落實生態(tài)環(huán)境的保護，以及生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)，避免過度追求短期的效益，造成的區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化等不良現(xiàn)象。

1.1.1 全段圍堰法導(dǎo)流

全段圍堰法導(dǎo)流為水利水電工程項目施工中，常用的一種圍堰導(dǎo)流施工技術(shù)。具體在全段圍堰法導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用中，主要通過一次性截斷主河道的方式，進行水流的導(dǎo)流。其中在具體實施中截斷主河道后，將水流分散疏導(dǎo)至圍堰兩側(cè)，進入修建的泄水工程中。常見的導(dǎo)流工程如明渠，隧道，以及涵洞類的導(dǎo)流工程項目，如圖1所示。

1.1.2 分段圍堰法導(dǎo)流

分析水利水電工程施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)在實際施工中，如存在施工河流寬度較寬，水流量較大，實施一次性全段圍堰法導(dǎo)流，存在安全隱患現(xiàn)象。施工單位則可采取分段圍堰法進行導(dǎo)流作業(yè)及圍堰施工。其中分析分段圍堰法導(dǎo)流，即為通過若干分段圍堰施工的方式，進行河流的導(dǎo)流施工。具體在施工中首先進行分段圍堰的施工，施工完成后將水流導(dǎo)入一側(cè)水利工程，之后通過水利工程全部流入大壩工程，以此減少一次性圍堰作業(yè)，因水流過大引起的安全性問題。如圖2所示。

1.2 安全性

水利水電工程在實施導(dǎo)流及圍堰技術(shù)時，安全性為主要的影響因素。其中分析安全性的影響因素，主要體現(xiàn)在對內(nèi)和對外兩部分。

其中對內(nèi)部分的安全性影響，主要表現(xiàn)為：項目工程在施工發(fā)展中，由于河床結(jié)構(gòu)問題，大型設(shè)備的進場施工問題，現(xiàn)場施工環(huán)境問題，水流安全性控制問題，影響了人員施工中的人員安全管理，同時對于項目工程的安全穩(wěn)定施工，也產(chǎn)生了一定的影響。

另外分析對項目外部產(chǎn)生的安全性影響，主要表現(xiàn)為：工程施工中由于河道截留，河道更改，區(qū)域水流控制作業(yè)的實施，對于區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，造成了較大的安全影響。同時項目工程施工涉及的施工范圍較大，施工周期較長，對于外部交通工程的安全運行，以及通行人員的生命安全保障也造成了一定的危害。

1.3 施工周期

水利水電施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)在施工作業(yè)中，施工周期長為工程施工中的主要特點，其中分析施工周期長，對于工程項目施工作業(yè)，造成的具體影響體現(xiàn)為：工程項目施工作業(yè)中，由于施工周期較長，造成項目施工中產(chǎn)生的外部管理成本，以及安全管理投入成本較高，且項目施工中的資金壓力較大。因此從宏觀的角度進行分析，加強水利水電導(dǎo)流工程及圍堰工程的施工周期控制，對于工程項目的合理有效推進，以及工程的施工成本控制，施工效率提升發(fā)揮了重要的作用。

1.4 工程成本

三峽工程為我國重要的水利水電工程項目，其最終的動態(tài)投資成本為2485.37億元人民幣。巨大的投資成本下，三峽大壩工程發(fā)揮了年發(fā)電量1000億度電，防洪、蓄水、水利交通樞紐、旅游招商等功能。但從收益回收及投資方面分析，巨大的投資成本對于區(qū)域社會經(jīng)濟，國家經(jīng)濟產(chǎn)生了重大的影響。例如三峽大壩施工期間通過電費附加費收取，設(shè)立的國家重大水利工程建設(shè)基金、水庫移民后期扶持基金財政征收項目，目前關(guān)于電費附加費的征收已截止于2017年5月30日，由國家電網(wǎng)公司確定，中央發(fā)文核定，城市公共事業(yè)附加費取消。因此從宏觀的角度進行分析，中大型水利水電工程項目在施工發(fā)展中，落實工程成本的控制，對于工程的施工中的項目穩(wěn)定發(fā)展保障，以及區(qū)域社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展意義重大。

2? 水利水電工程施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)實施中的主要作業(yè)內(nèi)容分析

水利水電工程施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)的實施，涉及了較多的作業(yè)內(nèi)容，其中主要的作業(yè)內(nèi)容包括：前期準(zhǔn)備、測量劃線、堰體固定施工、圍堰堆砌施工、防水擋水導(dǎo)流施工、鋼板樁支護施工、清淤施工。

2.1 前期準(zhǔn)備

水利水電工程項目的施工涉及了較長的施工周期，因此落實施工前期的準(zhǔn)備作業(yè)，則為重要的核心工程項目。其中分析水利水電施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)在具體實施中，前期準(zhǔn)備作業(yè)從重要性方面分析，依次包括：資金準(zhǔn)備、設(shè)計準(zhǔn)備、人員準(zhǔn)備、物料準(zhǔn)備、機具準(zhǔn)備、電氣工程準(zhǔn)備、后勤準(zhǔn)備、衛(wèi)生安全準(zhǔn)備等多項前期準(zhǔn)備工作。其中物料準(zhǔn)備，及其他準(zhǔn)備工作中的數(shù)據(jù)要求方面，如表1所示。

2.2 測量劃線

測量放線作業(yè)主要針對水利水電施工導(dǎo)流及圍堰區(qū)域的施工點，高程控制點，圍堰體軸線，以及外圍范圍線進行測量劃線作業(yè)。其中分析測量劃線作業(yè)在具體實施中，應(yīng)注重落實測量劃線作業(yè)中的作業(yè)人員的安全控制，以及作業(yè)中測量劃線中的具體尺寸，數(shù)值標(biāo)注，以此達到提升工程施工質(zhì)量，保障后期施工準(zhǔn)確性的目的。

2.3 堰體固定施工

圍堰體固定施工作業(yè)的實施，主要針對項目施工中堰體結(jié)構(gòu)中淤泥層較深，且結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的區(qū)域?qū)嵤┕潭ㄊ┕ぷ鳂I(yè)。具體在固定施工作業(yè)中，主要通過在堰體兩側(cè)坡腳處設(shè)置護腳木樁的方式，進行堰體的結(jié)構(gòu)固定作業(yè)。具體實施中根據(jù)淤泥層的深度，可通過結(jié)合打樁機，進行木樁的固定施工作業(yè)。其中為合理的提升木樁固定的施工質(zhì)量，木樁打入施工中的間距，宜控制在0.5m左右。

2.4 圍堰堆砌施工

圍堰堆砌施工為水利水電施工導(dǎo)流及圍堰施工中的核心施工工序，其中在具體的圍堰堆砌施工中，主要通過袋裝粘土堆砌工藝進行作業(yè)。其中為確保堆砌施工質(zhì)量的合格性，以及后期施工應(yīng)用中的安全性，圍堰堆砌中采用的袋裝粘土裝填量應(yīng)控制在50%-70%左右，另外堆砌施工中應(yīng)實施錯縫堆砌作業(yè)。水中部分的堆砌施工可借助鉤桿進行移送施工，通過層層堆砌施工的方式，逐步堆砌至設(shè)計標(biāo)高。

2.5 防水擋水導(dǎo)流施工

堰體施工完成后逐步進水投入應(yīng)用，其中在初期進水之前為確保施工質(zhì)量的合格性及安全性，迎水面應(yīng)進行防水擋水導(dǎo)流施工。其中在具體的施工作業(yè)中，主要采用塑料布或彩條布，以及袋裝土壓腳方式進行施工。以此保障防水擋水導(dǎo)流效果的合理發(fā)揮，同時避免因堰體滲水，造成的安全事故現(xiàn)象。另外分析防水擋水導(dǎo)流施工中，為確保基礎(chǔ)施工質(zhì)量的合格性，以及后期應(yīng)用中的安全性，施工人員應(yīng)計算其導(dǎo)流水量，具體的計算公式如下：

2.6 鋼板樁支護施工

鋼板樁支護施工為水利水電施工導(dǎo)流及圍堰施工中的重要工序，具體在鋼板樁圍堰施工作業(yè)中，施工人員主要結(jié)合打樁機，鋼板樁，袋裝土，水泵進行施工作業(yè)。其中鋼板樁作業(yè)中作業(yè)間距應(yīng)控制在0.1m左右，同時應(yīng)在鋼板樁及圍堰之間填充袋裝土。另外在施工之前應(yīng)將施工區(qū)域的積水抽干，并實施清淤作業(yè)。此外分析袋裝土的填充作業(yè)施工，主要的作用為：保障堰體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)堰體側(cè)滑位移等不良現(xiàn)象。另外為保障鋼板樁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時保障后期堰體施工中的安全性，鋼板樁在施工中設(shè)計核算樁體的施工深度，也為重要的作業(yè)內(nèi)容，具體的計算公式如下：

2.7 清淤施工

清淤作業(yè)實施中首先通過人工挖井子溝的方式進行排水和瀝水操作，人工排水，瀝水施工完成后，通過人工輔助機械清淤的方式進行施工。另外在清淤過程中應(yīng)嚴(yán)格控制圍堰的坡度，以及圍堰標(biāo)高和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另外還應(yīng)重視圍堰施工中的滲水現(xiàn)狀監(jiān)測，及時針對滲水區(qū)域事故現(xiàn)狀，進行數(shù)據(jù)記錄，實時上報，以及精準(zhǔn)處理。此外在抽水施工作業(yè)中加強抽水作業(yè)現(xiàn)場的安全管理，也為重要的作業(yè)內(nèi)容。通過合理有效的安全管理作業(yè)實施，避免因人員意外觸電，造成的人員傷亡等不良現(xiàn)象。同時在機械清淤中應(yīng)嚴(yán)格控制前期勘察作業(yè)，避免因勘察不足，產(chǎn)生的大型機械施工作業(yè)安全事故現(xiàn)象。

3? 關(guān)于水利水電施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)實施中的質(zhì)量提升措施分析

3.1 水文及地質(zhì)信息調(diào)研勘察

分析水利水電施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)的各施工程序?qū)嵤┈F(xiàn)狀，地質(zhì)及水文勘察原因造成的施工安全事故，以及停工等現(xiàn)象較為多見。分析為切實有效的提升工程施工質(zhì)量，促進工程進度的合理推進，加強水文及地質(zhì)信息調(diào)研勘察作業(yè)，則為工程施工中的主要改善措施。其中分析關(guān)于水文及地質(zhì)信息的勘察作業(yè)實施，為確保其作業(yè)的完善性和準(zhǔn)確性，施工單位可通過實施地表水、地下水，水文信息現(xiàn)狀勘察，落實區(qū)域往期降水量數(shù)據(jù)調(diào)查的方式進行作業(yè)。地質(zhì)信息勘察作業(yè)，則可通過實地的地質(zhì)信息勘察，地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模進行作業(yè)，以此為后期的工程設(shè)計，施工提供基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)。

案例分析：某圍堰清淤施工中，淤泥中的水分含量較大，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性極差，無法直接應(yīng)用大型機械設(shè)備進行清淤。

因此施工單位通過前期勘察作業(yè)后，確定選用拌干土法清淤技術(shù)進行清淤操作。具體操作中首先進行積水抽排作業(yè)，抽排完成后選用干土與淤泥進行拌和，以此提升淤泥的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和荷載力。之后結(jié)合大型機械設(shè)備進行清淤作業(yè)，清淤至設(shè)計深度后，選用配比良好的山皮土進行回填壓實形成便道，確保后續(xù)清淤作業(yè)的有效開展。作業(yè)中分析拌干土法清淤技術(shù)的應(yīng)用效果良好，清淤操作效率穩(wěn)定，且設(shè)備運行中的基礎(chǔ)安全性良好。

其中在清淤勘察作業(yè)的實施中，施工人員主要通過應(yīng)用物探法，取樣測試法，進行淤泥組織結(jié)構(gòu)，含水量，結(jié)構(gòu)深度的檢測。其中在具體作業(yè)中為保障檢測質(zhì)量的合格性和有效性，作業(yè)人員應(yīng)重視檢測作業(yè)實施中的安全管理，以及檢測設(shè)備儀器的應(yīng)用檢測。保障設(shè)備在檢測應(yīng)用中的安全性，以及相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用的準(zhǔn)確性。其中常用的設(shè)備如對地雷達設(shè)備，鉆桿取樣設(shè)備等。

3.2 工程設(shè)計審核

工程設(shè)計為工程施工的靈魂，良好的工程設(shè)計對于工程的施工質(zhì)量提升意義重大。水利水電工程項目作為一項長期性，持續(xù)性，廣泛性的基建項目，落實其工程項目的施工設(shè)計審核則為重中之重。具體實施中關(guān)于水利水電工程項目的設(shè)計審核作業(yè)實施，施工設(shè)計單位可通過結(jié)合BIM技術(shù)，GIS技術(shù)，三維有限元軟件，進行工程施工設(shè)計內(nèi)容的模擬審核測試。以此最大化的提升設(shè)計質(zhì)量，減少因設(shè)計不足，設(shè)計缺陷，造成的施工安全問題，以及施工返工等不良現(xiàn)象。

3.3 安全管理

安全管理為水利水電施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)實施中的核心工序，具體實施中關(guān)于安全管理作業(yè)的實施，施工管理單位應(yīng)從落實人員安全管理，物料安全管理，現(xiàn)場安全管理，機械應(yīng)用安全管理，電氣應(yīng)用安全管理，外部安全管理等方面進行落實。其中在具體實施中為保障安全管理應(yīng)用的有效性和合格性，施工單位可通過制定安全管理制度，實施安全巡檢，落實人員安全教育培訓(xùn)，實施安全防護措施維護，以及落實班組作業(yè)的方向進行發(fā)展。

3.4 結(jié)構(gòu)動態(tài)監(jiān)測

水利水電施工導(dǎo)流及圍堰技術(shù)的實施，結(jié)構(gòu)工程的穩(wěn)定性，對于工程項目的安全穩(wěn)定施工影響重大，因此在實際施工發(fā)展中，落實結(jié)構(gòu)動態(tài)監(jiān)測作業(yè)也為重要的施工注意事項。具體實施中關(guān)于結(jié)構(gòu)動態(tài)監(jiān)測作業(yè)的實施，施工單位可通過結(jié)合在線監(jiān)測技術(shù)，全程衛(wèi)星定位監(jiān)測技術(shù)，信息化監(jiān)測軟件技術(shù)分析應(yīng)用方面，進行施工中重點結(jié)構(gòu)區(qū)域的動態(tài)化監(jiān)測，以此達到及時控制結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，保障工程安全穩(wěn)定施工的目的。

3.5 風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案管理

水利水電工程項目施工中必要的風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案管理落實，對工程施工中的安全性保障，以及工程施工中的施工風(fēng)險控制效果顯著。其中分析關(guān)于風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案管理措施的實施，施工單位應(yīng)結(jié)合區(qū)域政府監(jiān)管部門、消防部門、民政部門，進行風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案管理內(nèi)容的設(shè)定，并實施一定的風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案演練作業(yè)。以此確保在風(fēng)險事故發(fā)生時，施工單位及區(qū)域監(jiān)管單位能夠快速準(zhǔn)確的進行風(fēng)險事故的規(guī)避和處理。

4? 結(jié)束語

分析當(dāng)前水利水電施工導(dǎo)流圍堰技術(shù)的施工發(fā)展現(xiàn)狀，整體的工程項目施工質(zhì)量，以及工程的實際應(yīng)用效果都較為良好。但從具體的施工方面及監(jiān)管方面分析，施工單位及業(yè)主單位在實際施工作業(yè)中，為確保工程施工中的安全性和質(zhì)量合格性。具體在施工作業(yè)中還應(yīng)從工程施工設(shè)計審核，風(fēng)險應(yīng)急預(yù)案管理，水文信息及地質(zhì)信息勘察作業(yè)，安全管理，以及結(jié)構(gòu)動態(tài)化監(jiān)管的方向進行發(fā)展。

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