探討圍堰技術在水利工程施工應用
摘要：隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展和時代的進步，各種新興的建筑材料和技術被廣泛的應用到當前的施工過程中，不斷的推陳出新。其中水沙吹填編織袋圍堰施工技術是近些年來出現(xiàn)的新技術之一，其安全性能高、造價低，綜合效益明顯，因此被廣泛的應用到堤壩加固的過程中，用于主要的水利防洪過程。本文從這種新興的技術手段入手，重點剖析了其推廣和使用的價值，并結合實際的案列，提出了建議和措施，供同行參考。
關鍵詞：水沙吹填圍堰 施工新技術 黃河
在水壩的施工過程中，采用水沙吹填編織袋圍堰技術，可以最大限度的抵擋暴風雨的襲擊，防止壩體的倒塌現(xiàn)象，同時對于一些地形復雜的區(qū)域來說，做好整體的修復作用，可有效的保證其承載的能力，提高其強度和硬度，將堤壩承載能力不足的問題迎刃而解，從這個角度講，我國作為水庫眾多的國家，應該普遍使用這種新興的技術，保證水庫的穩(wěn)定性能。實踐證明，這種技術施工簡單，簡便易行，經(jīng)濟效益高，很值得當今的水壩工作推廣應用。
一、工程概況
1.1 工程位置
我國某處的堤壩位于黃河下游地區(qū)，這一堤壩的特點是回流性較強，但是總體來說，由于建設時間較長，因此可利用價值不大。但是該水壩的閘門利用率高，特別是汛期時，容易發(fā)生洪災的險情，在這種情況下，兩岸的護坡急需要改造加固。加固施工采用的是擋水圍堰的技術，用編織袋進行填料的填充，最大限度地滿足了施工過的需求。
1.2該項目的圍堰工作的建筑標準符合國家的相關規(guī)定，長度設置在150米左右，底長較長，寬度和高度較高，從這方面來說，符合規(guī)范中的標準，達到了施工的要求。
二、施工概況
2.1 施工要求
采用新興的技術進行堤壩的加固，重點是做好回流堤壩的沖刷作用，也就是做好和水外邊圍的水土流失現(xiàn)象，由于這種地勢復雜性差且穩(wěn)定性能低，因此在施工中，需要根據(jù)不同的兩端進行結構使用，對于一些不規(guī)則的險工，需要根據(jù)根石和護坡進行，采用常規(guī)的方法施工起來輔助，困難大，且工期較長。
2.2 工程特點
A.該項目施工的時間有限，因此需要制定科學的方法，防止出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。
B.經(jīng)過測算，該項目的任務量繁重，所需要的土方面積達到1萬余立方米。
C. 總的來說，項目施工起來難度較大。由于回流的沖刷作用，造成表面的水土流失范圍較大，而在素土的加固過程中，所需要的土方立方數(shù)大，這在一定程度上了增加了施工的難度。而且圍堰的兩端需要采用漿砌石護坡的形式進行，要符合當?shù)販缁鸬腵需求，一次施工場地的范圍更加狹窄，造成交通和進料方面的困難。而在施工的費用方面，征地和辦理手續(xù)的費用居高不下，也成為該項目難打大的重要因素。
D. 一般來說，圍堰主要采用的加固沖刷的形式，確保其整體的性能和工期。
E. 該技術手段可以省去中間的環(huán)節(jié)，減少施工的費用。
F.一般情況下，圍堰必須是要拆除的，而對于圍堰來說，做到無污染排放和提水的暢通才是確保工程實施的關鍵，控制渠道流程的重點。
三、施工方案
經(jīng)過對各種施工方案的比較和分析，這種新興的施工技術，和傳統(tǒng)的技術相比，更能夠符合當前的建筑需要，因此在很多的堤壩加固中，最終采用的都是這種編織袋的圍堰技術。
四、施工方法
該套方案確定之后，有關部門展開討論，盡快的制定了實施方案，組織工作人員進行施工。
4.1 探測水深，布設鋼樁
在施工中，首先應該進行水深的測量，確定不同的材料類型。經(jīng)實際探摸水深，選擇不同長度鋼樁(可用建筑架桿)，順圍堰底腳外邊線(順河流方向)間隔1～1.5m 布設插入鋼樁(垂直)，鋼樁上部須高出圍堰設計頂高程0.5～1m;垂直高度間隔1m 綁扎橫向鋼樁(水平方向)，用十字扣固定。
4.2 選擇編制料充填袋
根據(jù)水的深淺及圍堰斷面的大小，確定不同尺寸的充填袋，一般情況可選直徑3～6m、長度50～100m 的編織充填袋，充填袋每間隔20～30m 設充填泥漿袖口一個(水下充填袋可不設袖口)。
4.3 選用土場和水源
利用黃河水和淤積在閘后渠道內(nèi)的泥沙。
4.4 設備與人員
a. 選用動力為26kW 的挖塘機一組，動力10kW 的清水泵一臺，輸水管及輸沙管適量，電源可就近接引或采用發(fā)電機組供電。
b. 選24 名有經(jīng)驗的人員即可施工。
4.5 水沙充填編織料袋
先將第一根吹填料袋鋪設好，靠近鋼樁，兩端用繩子或鐵絲扎緊，將挖塘機泥漿帶輸出口插入充填袋袖口內(nèi)綁扎牢固后，開始向內(nèi)吹充泥漿，吹填袋迅速被充滿且產(chǎn)生一定壓力，泥漿內(nèi)的水被壓擠排出充填袋外，充好后可將袖口扎緊扎嚴，以防外漏跑沙，完成第一條再鋪設第二、三條……。根根原地形從低到高排嚴，逐步抬高，可根據(jù)擋水圍堰斷面的大小鋪設充填袋，充填好后需固定好。將露出水面的部分用土料加以覆蓋保護，以免被其他施工設備碰破損壞。
五、施工思路創(chuàng)新與特點
5.1 打破傳統(tǒng)模式，采用新材料利用塑料編織充填袋透水不透泥沙的特性，采用新材料、新工藝，根據(jù)水深及擋水圍堰斷面的不同尺寸制成專用編織充填袋。選用動力為35kW 的挖塘機組進行泥沙充填。
5.2 工期短、造價低
從施工組織到擋水圍堰吹填成型只用了16 天，該擋水圍堰共開挖土方1.38 萬m3，吹填圍堰土方1.07 萬m3，有效利用率達77.5%。取土源不占用耕地，減少土地征用費用。
5.3 工程性能好
充填編織袋經(jīng)內(nèi)部有壓充填，編織料袋堰體上下、左右的結合處縫隙因受壓而密實，使水流無法侵入而抗沖刷。充填袋排放逐步抬高，接觸面相互疊壓內(nèi)進或外擴成坡，整個圍堰形成一體，從而增加了圍堰的抗沖刷和穩(wěn)定性(邊坡穩(wěn)定、不易被水沖毀，無污染、圍堰成型好)。充填編織袋具有與軟基礎、硬基礎隨意變形緊密結合性好，堰壩成型快、免侵蝕、堰體不易流失等優(yōu)點。
5.4 易拆除，無污染
可采用機械挖掘機一次性拆除。水上部分可采用人工拆除，水下部分可在堰體挖一缺口讓過水沖走或用高壓水槍沖刷清除。
六、吹填編織袋圍堰施工新技術的優(yōu)點
可充分利用黃河河道內(nèi)嫩灘泥沙，不占挖寶貴的耕地資源;施工工期短、功效快、費用低;編織袋運輸、使用、保管方便。
七、經(jīng)濟效益分析
此次擋水圍堰共開挖土方1.38 萬m3，充填圍堰1.07 萬m3，開挖土方可利用率77.5%。創(chuàng)產(chǎn)值13 萬元土方開挖投資1.8 萬元;編織料充填袋及鐵絲材料費3.5 萬元;租賃鋼樁費0.2 萬元;人工費用1.7 萬元;純利潤5.8 萬元。擋水圍堰提前完成，確保了閘前維修工程的順利進行，此圍堰工程完成其使命后順利拆除。實踐證明：水沙吹填編織袋圍堰新技術施工法可靠、有效，值得推廣。
八、結語
總而言之，該項技術以其性價比高的特點，受到建筑設計師的關注和青睞，成為當前重要的堤壩圍堰加固施工手段之一，推廣的前景十分廣闊。
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