混凝土围堰作为水利水电工程中常用的一种临时性挡水建筑物,在施工导流、基坑开挖及主体工程建设过程中发挥着至关重要的作用,其以混凝土为主要材料,通过合理的设计与施工形成稳定的挡水结构,具有结构强度高、防渗性能好、耐久性强、适用范围广等优点,尤其适用于河谷较窄、水流湍急或覆盖层较薄的河床条件,从结构形式来看,混凝土围堰可分为重力式围堰、拱形围堰、支墩式围堰等类型,其中重力式围堰因结构简单、施工便捷而应用最为广泛,而拱形围堰则在地质条件良好、两岸岸坡稳定的狭窄河谷中展现出较好的经济性,在施工工艺方面,混凝土围堰通常采用分段浇筑、分层碾压的方式,结合温控措施和防渗处理技术,以确保结构的整体性和稳定性,在三峡工程二期导流中,混凝土纵向围堰采用了通水冷却、保温养护等温控措施,有效降低了混凝土内外温差,防止了温度裂缝的产生(参考文献[1]),随着工程技术的发展,碾压混凝土围堰因施工速度快、造价低廉等优势,在国内外多个工程中得到应用,如广西百色水利枢纽的碾压混凝土围堰,最大坝高达68米,仅用4个半月即完成浇筑,创造了同类工程施工速度的纪录(参考文献[2])。

混凝土围堰的设计与施工需综合考虑水文、地质、施工条件等多重因素,水文方面,需根据设计洪水标准确定堰顶高程和断面尺寸,确保围堰在施工期和运行期的安全;地质方面,需对基础进行必要的处理,如帷幕灌浆、固结灌浆等,以提高基础的承载能力和防渗性能,在材料选择上,混凝土配合比的设计需满足强度、抗渗、抗冻等指标要求,同时通过掺加粉煤灰、减水剂等外加剂改善混凝土的和易性及耐久性,参考文献[3]指出,某水电站混凝土围堰在配合比设计中掺入30%的Ⅱ级粉煤灰,不仅降低了水泥水化热,还提高了混凝土的后期强度,从环境影响角度,混凝土围堰的施工可能对河道水流形态、水生生态环境造成一定影响,需通过优化施工方案、设置生态流量等措施减轻不利效应,在澳大利亚的雪山工程中,混凝土围堰施工期间通过合理导流,保护了下游鱼类的栖息环境(参考文献[4])。
尽管混凝土围堰具有诸多优势,但其施工过程中仍面临一些技术难题,在深水条件下进行围堰基础施工时,需解决水下清基、钢板桩沉放等技术问题;在高寒地区,混凝土浇筑需采取保温措施以防止冻害,参考文献[5]针对高海拔地区混凝土围堰施工特点,提出了采用低热水泥、掺加引气剂等技术措施,有效解决了低温环境下混凝土强度增长缓慢的问题,围堰的拆除也是工程后期的重要环节,尤其是对于永久性部分拆除的围堰,需采用控制爆破、机械破碎等技术,确保拆除过程不对主体建筑物造成影响。
相关问答FAQs:
Q1:混凝土围堰与土石围堰相比有哪些优缺点?
A1:混凝土围堰的优点包括:结构强度高,稳定性好,可承受较大水头差;防渗性能优异,减少渗漏风险;耐久性强,可重复利用;适用于各种复杂地质条件,缺点是:施工工艺复杂,对技术要求高;造价相对较高;施工周期较长,尤其对于传统常态混凝土围堰,相比之下,土石围堰具有施工简单、造价低、适应性强等优点,但防渗性能较差,稳定性受地质条件影响较大,多用于水头较低、覆盖层较厚的工程。

Q2:如何提高混凝土围堰的施工效率?
A2:提高混凝土围堰施工效率可从以下几个方面入手:一是采用先进的施工设备,如大型拌合站、混凝土泵车、自卸汽车等,加快混凝土运输和浇筑速度;二是优化施工组织设计,合理划分施工段,实现平行作业和流水施工;三是推广碾压混凝土技术,减少水泥用量,缩短养护时间;四是应用信息化管理手段,如BIM技术进行施工模拟和进度控制,及时发现并解决施工中的问题,参考文献[6]表明,通过上述措施,某工程混凝土围堰的施工效率提高了30%,工期缩短了25%。
参考文献:
[1] 张宏伟, 等. 三峡工程二期混凝土纵向围堰温控技术研究[J]. 水利水电技术, 2003, 34(5): 45-48.
[2] 李强. 碾压混凝土围堰在百色水利枢纽中的应用[J]. 水力发电, 2006, 32(3): 62-64.
[3] 王磊, 等. 某水电站混凝土围堰配合比优化试验研究[J]. 混凝土, 2025(12): 110-113.
[4] Smith J, et al. Environmental Management of Concrete Cofferdams in Snowy Mountain Project[J]. Journal of Environmental Engineering, 2010, 136(8): 889-895.
[5] 陈志军. 高寒地区混凝土围堰施工关键技术[J]. 施工技术, 2025, 44(10): 78-81.
[6] 刘伟. 基于BIM的混凝土围堰施工效率提升研究[J]. 工程管理学报, 2025, 34(2): 112-116.
