水利水电工程围堰施工技术研究

引言

水利水电工程是国家基础设施建设的重要组成部分，对于保障水资源合理利用、促进经济社会发展具有重要意义。在水利水电工程建设中，围堰施工是一项关键的技术环节。围堰作为临时性挡水结构，其施工技术直接关系到工程的安全性和经济性。因此，对围堰施工技术进行深入研究，对于提高水利水电工程建设水平具有重要意义。

1 水利水电工程围堰施工特点

1.1 临时性

围堰是水利水电工程建设中的临时性结构物，其主要作用是在工程施工期间阻挡水流，为基坑开挖、建筑物修筑等提供干燥的施工环境。因此，围堰的施工周期通常较短，且在使用完毕后需要拆除。

1.2 多样性

围堰的施工类型多种多样，包括土石围堰、混凝土围堰、钢板桩围堰等。不同类型的围堰适用于不同的工程条件和环境要求，具有各自独特的优点和局限性。

1.3 安全性

围堰施工的安全性是工程成功的关键。围堰必须能够承受水流冲击、渗透压力等外力作用，确保工程施工期间的安全。同时，围堰的拆除也需要遵循一定的安全规范，以防止对周围环境和人员造成损害。

2 水利水电工程围堰施工技术

2.1 土石围堰施工技术

2.1.1 围堰材料的选择

土石围堰的材料选择是施工的第一步，也是关键一步。材料应优先考虑就地取材，以减少运输成本和对周边环境的影响。土石料应具备良好的压实性、透水性适中以及一定的抗剪强度，以确保围堰结构的稳定性。砂砾料则需筛选干净，去除杂质，保证其级配合理，以便形成良好的填筑效果。此外，还需考虑材料的可获取性、经济性以及与环境的相容性，确保在满足工程需求的同时，也符合可持续发展的原则。

2.1.2 围堰的断面设计

土石围堰的断面设计需综合考虑多方面因素，以确保其既经济又安全。首先，要根据工程的具体要求，如水位差、过流时间等，确定围堰的高度和宽度。其次，需深入分析水流条件，包括流速、流向、波浪作用等，以确保围堰能够抵御水流的冲刷和渗透。同时，地质条件也是不可忽视的因素，需对地基承载力、土层分布、地下水位等进行详细勘察，为断面设计提供科学依据。最终设计的断面尺寸应能满足围堰的稳定性要求，同时考虑防渗和防冲的需要，确保围堰在整个施工期间都能安全稳定运行。

2.1.3 围堰的施工与密实度控制

土石围堰的施工过程应严格控制填筑质量，确保围堰的密实度和稳定性。施工时应采用分层填筑、逐层压实的方法，每层填筑厚度不宜过大，以免出现压实不均的情况。压实设备应根据材料特性和施工条件合理选择，确保压实效果达到设计要求。同时，应定期对填筑质量进行检测，如采用核子密度仪、灌砂法等手段检测压实度，确保围堰的整体密实度满足要求，从而增强其抗渗能力和稳定性。

2.1.4 围堰的防渗处理

土石围堰的防渗处理通常采用斜墙、水平铺盖、垂直防渗墙等措施。这些措施可以有效提高围堰的防渗性能，防止水流渗透对基坑开挖和建筑物修筑造成不利影响。

2.2 混凝土围堰施工技术

2.2.1 围堰的基础处理

混凝土围堰的基础处理是确保整个围堰结构稳固与安全的关键步骤。在开始处理前，需进行全面的地质勘探，以准确识别并标记出基岩表面的松散物质、软弱夹层、风化岩石及其他可能影响围堰稳定性的地质缺陷。清除工作应采用机械与人工相结合的方式，确保彻底去除所有不利因素，直至暴露出坚硬、均匀的基岩层面。对于部分难以清除的深层软弱地带，可考虑采用注浆加固或设置锚杆等工程措施以增强地基承载力。此外，防渗处理同样至关重要，需根据地质条件和水文特征，合理设计并施工防渗帷幕，如采用高压旋喷桩、防渗墙等技术，有效阻隔地下水渗流，保障围堰的防渗性能。

2.2.2 围堰的模板安装

模板安装作为混凝土围堰成型的关键环节，其精确度和稳定性直接关乎围堰的最终形态和质量。在安装前，应依据设计图纸进行详细的测量放线，确保每一块模板的位置、高程均符合设计要求。模板材料应选择具有高刚度、耐腐蚀性的优质钢材或木材，并根据围堰的形状和尺寸进行定制加工，确保模板拼接紧密、平整。安装过程中，需利用支撑系统（如脚手架、钢支撑）对模板进行加固，确保其在混凝土浇筑过程中能承受侧压力及振动而不发生变形或位移。同时，还需设置足够的对拉螺栓和止水带，以保证模板间的紧密连接和防水性能。

2.2.3 混凝土的浇筑与养护

混凝土的浇筑与养护是确保围堰结构强度与耐久性的核心环节。浇筑前，应对混凝土原材料进行严格的质量检测，确保配合比合理，满足设计强度要求。浇筑过程中，应遵循“分层浇筑、振捣密实”的原则，每层浇筑厚度不宜过大，以免出现混凝土分层、离析现象。同时，应使用振动棒或振动器充分振捣，确保混凝土内部密实无空洞。养护阶段，需制定详细的养护方案，包括覆盖保湿、定期洒水等措施，以保持围堰表面及内部的湿润状态，避免因水分蒸发过快而导致的干缩裂缝。养护时间应根据气温、湿度及混凝土强度发展情况灵活调整，一般不少于规定的最短养护周期。

2.2.4 围堰的拆模与修整

混凝土围堰的拆模时机需根据混凝土的实际强度来确定，通常需待其达到设计强度的 70% 以上方可进行。拆模时应遵循“先支后拆、后支先拆”的原则，轻柔、有序地拆除模板，避免对混凝土表面造成损伤。拆模后，应立即对围堰表面进行检查，对于出现的局部不平整、蜂窝麻面等问题，应及时采用砂浆修补、打磨等方法进行修整，确保围堰表面光滑、线条流畅，符合设计要求。此外，还应检查围堰的整体尺寸和形状，确保其与设计图纸一致，为后续的工程施工奠定坚实基础。

2.3 钢板桩围堰施工技术

2.3.1 钢板桩的选择与检验

钢板桩的选择应根据工程要求、水流条件、地质条件等因素进行综合考虑。钢板桩应具有一定的刚度和韧性，能够承受水流的冲击和侧压力。在使用前需要对钢板桩进行质量检验和外观检查，确保其符合要求。

2.3.2 钢板桩的打入与连接

钢板桩的打入通常采用振动锤或液压锤等设备进行。打入过程中需要控制打入速度和深度，确保钢板桩的垂直度和稳定性。钢板桩之间的连接通常采用锁扣连接或焊接连接等方式。

2.3.3 围堰的封闭与防渗处理

钢板桩围堰的封闭通常采用围檩、支撑等结构进行加固。防渗处理则通常采用在钢板桩内侧设置防渗帷幕或涂抹防水涂料等措施。这些措施可以有效提高围堰的防渗性能，防止水流渗透对基坑开挖和建筑物修筑造成不利影响。

3 结论

综上所述，围堰施工技术在水利水电工程建设中具有重要意义。不同类型的围堰适用于不同的工程条件和环境要求，具有各自独特的优点和局限性。在施工过程中需要严格控制施工质量、安全管理和环保措施等方面的问题。通过不断总结经验和创新技术，可以进一步提高围堰施工水平和工程质量。未来随着科技的不断进步和工程技术的不断发展，围堰施工技术将会得到更加广泛的应用和推广。

参考文献

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