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水利工程围堰施工工艺

施工围堰工程,作为水利建设的临时建筑物,它的顺利完成及安全保障,往往成为整个工程成败的关键。在太湖内进行围堰施工,更因太湖所特有的地理、气候、水文等客观条件,决定了其施工方法的困难程度,因此,必须因地制宜,统筹考虑,制定切合实际的施工方法。本人结合参加治理太湖有关工程建设的实际,谈谈这方面的体会。

一、依照实际,进行详细周密的施工前期准备工作

1.做好必要的基础资料测试、收集

水利工程建设经过多年来的规范运行,基本按照先勘测、后设计、再施工的程序,杜绝了“三边”做法。围堰工程断面及结构设计时一般只考虑压力与水深成线性函数关系,但在太湖内具体施工中,必须结合该工程的综合环境因素,予以考虑。因此必须加强对施工区域太湖湖底土质、环境气候、水深、风力等情况的了解,研究核实工程的图纸设计,为制定切实可行的施工组织设计打好基础。如1997年度本人主持建设的苏州新区水厂取水口围堰工程,原设计围堰,用挖泥船取边土及外运土筑成。而当年受厄尔尼诺气候影响,施工区域水深4m且风高浪急,水位起伏达1m以上,如按原图纸施工,围堰筑土根本无法筑出水面,我们根据实际情况,在征得建设单位及监理同意后,采用外运夹泥道渣进行填筑建设围堰,起到了很好的效果,对整个水厂的顺利建设起到了根本保障。

2.组织强有力的项目领导班子及施工队伍

太湖因湖面辽阔,风力对太湖水位起伏的影响较大,并引起太湖内施工的船只摇摆不定,操作不慎,不但对原钉桩造成破坏,影响到围堰整体结构。同时,在风浪较大特别是受台风影响时,船只几乎无法固定,稍有

不慎甚至有倾覆的危险。故对工程的现场管理及施工操作提出了高要求,必须由富有太湖施工及管理经验的人员进行。

3.进行必要的材料、机械设备的准备

湖底土质不同,土方填筑的方式、要求不同,要有相应不同要求的挖掘设备、运输设备及围堰所必须的材料。

二、因地制宜,制定切实可行的施工方法

围堰的施工,一般经过定位放样、打桩、扎竹排、筑入土方、土袋保护、抽水、加固等几个环节。当然,根据具体情况的不同,其中有些工序的施工次序须进行相应的调整。

1.定位放样

受静水总压力及受力中心的影响,结合经济适用的设计原则,其断面一般按水深1m、坝宽2~2.5m推算,而一条围堰的中心部位常采用圆弧形。以减少水的侧压力,据本人多年施工实践来看,该处往往成为整个围堰工程安全的关键。

2.打桩

围堰桩一般采用毛竹、圆木、钢管、钢板(工字钢、槽钢)等,视土质、水深而定。土质较好,水深在2.5m以内,宜采用毛竹或钢管桩较经济、合理。其施工方法是,间隔50~100cm打入长3~4m双向毛竹或钢管桩,入土50~100cm左右,出水50cm左右,再用铁丝或线材进行纵向、横向牵制固定,使整个围堰联成一个整体。

土质较差或水较深时,围堰的施工相对而言难度较大。围堰桩材料一般用槽钢或工字钢等,这种方法较为普遍,但一次性成本较高;另外,可采用毛竹及钢管相间打桩的方法,用钢管、扣件进行纵向横向联接,并增

加桩的密度及深度。这种方法较经济适用,但对施工细节(如间距的大小、入土的深浅、纵向横向的固定等)必须经过认真的测算。

3.绑扎竹排

用人工或机械钉好桩后(含纵向横向联接),在筑入土方前必须铺设土工布或绑扎竹排,以防止土方流失及成形围堰的塌陷,该程序的施工,以前常采用水下铺设土工布,并使两边固定在木桩上,这种做法不但操作起来不方便(需水下作业),且本身的效果也不好,现较多采用扎竹排的方法,即根据水深及桩的间距,定做一定长度及宽度的竹排,从湖底至水面上0.50cm,套扎在围堰桩内,不但起到土工布的作用,同时,对围堰的整体防风浪也起到较好的效果。

4.筑入土方

筑入土方的方法基本有两种,一是沿边挖取筑入粘性土。二是外运土筑入。对土质较好,沿边可取土的,在围堰线5~8m外,用挖泥船筑入,具体施工时,可视断面方量、作业船的宽度及操作半径而定。在沿边取土方量不够时,可先用敞底式运泥船筑入一层土方,再沿边取土。对围堰桩内土基较差、沿边非硬质粘性土时,必须采用外运土,严禁用淤质土、流沙土、黑泥等筑入。这里需注意两点,一是围堰底土质较差时,在绑扎竹排前必须先筑入一定土方把表面的淤泥、黑泥等先挤至竹桩外侧,以防淤泥等最后集中夹在坝体内,形成安全隐患。二是筑入土方时,必须分层进行,以确保坝的稳定。

5.护边

筑入土方一出水面,两边须用土袋加固,以防风浪冲刷,同时,视围堰的质保期限,采用相应的口袋。一般用麻袋效果较好,也有采用彩条布

防护的做法,但比用麻袋效果差,遇到工期较长时,必须定期进行更新防护。相对而言,采用草袋及蛇皮袋,保质期较短,难

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