韓士龍 西寧市水利水電建設(shè)工程有限公司
隨著水利水電工程施工規(guī)模的不斷擴(kuò)大,目前的大型水利水電工程的施工采用的常規(guī)施工技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足需求,需要與時(shí)俱進(jìn)不斷創(chuàng)新。
由于我國(guó)地勢(shì)復(fù)雜,西部高,東部低,再加上南部的耕地分布少,而北部的耕地較多,這些因素決定了水資源保護(hù)項(xiàng)目的獨(dú)特情況。國(guó)家為確保水利水電工程的長(zhǎng)久性、穩(wěn)定性,常常會(huì)側(cè)重于水利水電工程施工的多項(xiàng)環(huán)節(jié),做好施工質(zhì)量把關(guān),這樣才可確保水利水電工程的蓄水和排洪功能正常。我國(guó)大多數(shù)地區(qū)都位于山區(qū)附近,而且地形復(fù)雜,這也導(dǎo)致了我國(guó)的水利水電工程的特殊性。這些復(fù)雜的地質(zhì)條件也增加了我國(guó)水利項(xiàng)目的復(fù)雜性。我國(guó)的河流、沿海地區(qū)和山區(qū)的水利項(xiàng)目均為大型項(xiàng)目,這些項(xiàng)目天生便具有復(fù)雜性,在應(yīng)用施工技術(shù)方面也存在著一定的難度。
防滲墻技術(shù)是水利水電工程中較常見(jiàn)的應(yīng)用手段,其自身的應(yīng)用需要依賴多頭攪拌機(jī)的力量,在正式開(kāi)始作業(yè)之前,施工人員往往會(huì)通過(guò)各種技術(shù)手段把混凝土送進(jìn)土層的內(nèi)部,然后再展開(kāi)充分的攪拌,形成水泥樁。然后再以水泥樁為基點(diǎn),把其余相似的物體共同連接到一起,形成一堵防滲墻,以解決水利水電工程的滲漏問(wèn)題。通常情況下,多頭深層攪拌防滲技術(shù),在黏土砂土、砂礫層等防滲工程中的作用是較為突出的。相較其他的防滲技術(shù)來(lái)講,多頭深層攪拌防滲墻技術(shù)具有更加明顯的優(yōu)越性,價(jià)格更低,而且操作也更加便捷,所以也成為大多數(shù)施工單位的首選。但不可否認(rèn)的是,這一技術(shù)的應(yīng)用對(duì)施工人員也有著嚴(yán)格的要求,施工主體不僅要掌握設(shè)備的操作方法和操作技巧,而且還需要積累充分的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在操作的過(guò)程中嚴(yán)格按照宏觀上的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行。對(duì)此,施工單位也應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)施工主體的培訓(xùn)和教育,要嚴(yán)格約束施工人員的行為。
(1)成孔導(dǎo)流。此施工方式,主要應(yīng)用在混凝土壩體水利水電工程中,以混凝土壩底孔洞為排水通道,使壩體沖擊性降低,也考慮到后續(xù)施工質(zhì)量,控制工程項(xiàng)目施工進(jìn)度,便于施工單位、施工隊(duì)伍開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)操作工作。同時(shí),還降低現(xiàn)場(chǎng)施工難度,節(jié)約工程項(xiàng)目成本費(fèi)用。(2)明渠導(dǎo)流。明渠導(dǎo)流施工方式,主要應(yīng)用在河床較窄、河床覆蓋面較深的水利水電工程項(xiàng)目中。而在施工前,可考慮到水利水電工程施工難度與導(dǎo)流復(fù)雜性,選擇明渠導(dǎo)流施工方式,確保導(dǎo)流施工質(zhì)量。而此施工方式,最主要的施工內(nèi)容就是要明確明渠位置,主要影響因素包括:導(dǎo)流軸線位置、明渠進(jìn)出水口高程等,還需在開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)施工工作前,對(duì)各項(xiàng)影響因素綜合分析,做好前期準(zhǔn)備工作,確保后續(xù)施工進(jìn)度。(3)圍堰法。在我國(guó)水利水電工程項(xiàng)目施工過(guò)程中,對(duì)導(dǎo)流技術(shù)應(yīng)用可影響整體施工質(zhì)量,圍堰法成為常用的施工方法之一,是因?yàn)槠渥陨硎┕げ僮鬏^簡(jiǎn)單。考慮圍堰法施工過(guò)程中的差異性,可分為全段圍堰施工方法與分段圍堰施工方法。全段圍堰施工方法:圍堰建設(shè)位置是在水流上端,目的就是節(jié)流,借助圍堰改變水流,達(dá)到導(dǎo)流施工目的。全段圍堰施工方法,最適合應(yīng)用在水流量較大的水利水電工程項(xiàng)目中。分段圍堰施工方法:施工要求較低,使其應(yīng)用范圍較廣,也成為施工單位常用的施工方法。
《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中明確規(guī)定,混凝土的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得低于28天。一般來(lái)說(shuō),如果混凝土在澆筑后的24小時(shí)左右,其內(nèi)部的溫度可達(dá)到33℃,在此之前的階段可稱作是前期養(yǎng)護(hù)階段。在該階段,不能人為拆除鋼筋模板,也不能直接對(duì)其表面進(jìn)行灑水降溫處理,可以利用加蓋節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜的方法達(dá)到保濕降溫等目的。但是由于水分蒸發(fā)的速度較快,工作人員要經(jīng)常揭開(kāi)薄膜進(jìn)行查看。如果需要,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)水處理。當(dāng)表面強(qiáng)度達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)以后,工作人員夜色開(kāi)始實(shí)施全天養(yǎng)護(hù)28天,直到內(nèi)部溫度保持在18℃以下。在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中,我們也可以發(fā)現(xiàn)實(shí)施灑水降溫處理的混凝土表面發(fā)生的裂縫現(xiàn)象,遠(yuǎn)比未實(shí)施灑水降溫的混凝土表面產(chǎn)生的裂縫現(xiàn)象要少很多。
現(xiàn)階段,預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)在我國(guó)的水利水電工程的使用非常廣泛,可見(jiàn)這種技術(shù)的重要性。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)實(shí)際上就是指通過(guò)讓一些鋼筋、鋼材等非常堅(jiān)固的建筑材料處于受力狀態(tài),增強(qiáng)鋼筋、鋼材拉力等的方式來(lái)增強(qiáng)巖體的穩(wěn)定性和硬度,進(jìn)而提高水利水電工程的整體質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)成本損耗非常小,但帶來(lái)的工程效益是非常可觀的,也是目前發(fā)展比較完善和成熟的技術(shù)。因此,大多數(shù)的水利水電工程都應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)另外一個(gè)非常突出的優(yōu)勢(shì)是,在施工過(guò)程中可以隨時(shí)地進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的應(yīng)用,預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的應(yīng)用不要求水庫(kù)中沒(méi)有水等因素,可以在各個(gè)階段進(jìn)行加固處理。預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)給水利水電工程的施工工作帶來(lái)了很多的便利,并且提高了工程的穩(wěn)定性和持久性。
在水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,一定要合理統(tǒng)籌制定施工質(zhì)量管理、成本管理以及安全管理方案。在組織施工管理時(shí),要依據(jù)不同的施工工序,不斷將各施工管理方案細(xì)化,明確質(zhì)量管控內(nèi)容,全面提升水利水電工程項(xiàng)目質(zhì)量管理水平。為了有效推動(dòng)水利工程施工質(zhì)量管控措施在項(xiàng)目施工當(dāng)中全面有效推行,需要依靠科學(xué)的管控機(jī)制進(jìn)行約束管理。所以,在實(shí)際過(guò)程中,管理人員要依據(jù)水利水電工程項(xiàng)目具體情況,構(gòu)建完善化的管理組織體系,并依據(jù)設(shè)計(jì)、合同文件的標(biāo)準(zhǔn)要求,組織專業(yè)質(zhì)量管理人員,加強(qiáng)項(xiàng)目建設(shè)施工中多個(gè)不同環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,并對(duì)易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的環(huán)節(jié),采取有針對(duì)性的預(yù)防管控,盡量避免不必要的質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生。通過(guò)對(duì)各項(xiàng)質(zhì)量管理措施的有效落實(shí),全面提升水利工程項(xiàng)目質(zhì)量。
BIM技術(shù),在建筑領(lǐng)域優(yōu)先發(fā)展起來(lái),并在中國(guó)全面進(jìn)入應(yīng)用階段,而在水利水電領(lǐng)域,BIM技術(shù)尚處于試驗(yàn)與試用階段。雖然BIM技術(shù)在水利水電領(lǐng)域的尚未普及,但可以確定的是它代表著未來(lái)的發(fā)展方向,不久的將來(lái),BIM技術(shù)也在水利水電全生命周期的管理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。BIM技術(shù)的特點(diǎn)是,以3D建筑模型為基礎(chǔ),在建立模型與族庫(kù)的過(guò)程中賦予龐大的信息數(shù)據(jù)(時(shí)間、空間、附加信息等),結(jié)合進(jìn)度控制管理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、VR技術(shù)等,給工程策劃、建設(shè)管理、后期運(yùn)維等階段帶來(lái)前所未有的變革與沖擊。在水利水電施工領(lǐng)域,BIM技術(shù)將帶來(lái)的全新的機(jī)遇,我們可以設(shè)想在以下兩個(gè)方面。(1)利用BIM、VR、GIS與進(jìn)度控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)4D施工仿真模擬技術(shù),如果在把工程量、工程成本與造價(jià)信息賦予BIM族庫(kù)中,那么我們還可以實(shí)現(xiàn)水利水電5D施工控制,在工程沒(méi)有實(shí)施之前,我們就可以憑借這些強(qiáng)大的技術(shù),預(yù)演模擬所有施工方案,為我們動(dòng)態(tài)分析與控制未來(lái)施工階段提供強(qiáng)力支撐。(2)利用BIM、數(shù)據(jù)庫(kù)與KKS編碼技術(shù),將水利水電工程的施工構(gòu)件、機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)、備品備件等系統(tǒng)編碼,賦予獨(dú)特的“身份號(hào)碼”,形成水利水電工程的“大數(shù)據(jù)”,再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信技術(shù),對(duì)構(gòu)成工程龐大數(shù)據(jù)的構(gòu)件與設(shè)備等,開(kāi)展過(guò)程生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、安裝、監(jiān)測(cè)等立體全方面信息化管理,實(shí)現(xiàn)真正的“數(shù)字化水利水電施工工地”,為后文提到的無(wú)人化施工和3D大壩打印等前沿技術(shù)的誕生提供數(shù)字模型支撐。
首先是施工管理的地點(diǎn)。水利施工環(huán)境復(fù)雜,施工人員及大型設(shè)備分布不均勻,需要施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人對(duì)整個(gè)場(chǎng)地進(jìn)行規(guī)劃,通過(guò)嚴(yán)格的規(guī)章制度加強(qiáng)安保工作的落實(shí),要求責(zé)任人準(zhǔn)確、高效地分配任務(wù),及時(shí)解決安全問(wèn)題。此外,通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),識(shí)別施工過(guò)程中的安全問(wèn)題。在水利水電工程施工過(guò)程中可由經(jīng)常在現(xiàn)場(chǎng)工作的工人進(jìn)行,也可以通過(guò)攝像頭的放置和專業(yè)安全人員監(jiān)控及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,它還可以很好的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)員工的安全水平和員工的安全意識(shí)。施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員應(yīng)具備基本的專業(yè)技能,即必須持有上崗憑證,崗位要求有上崗憑證,上崗憑證和數(shù)量可以直接體現(xiàn)施工技術(shù)人員的專業(yè)水平,對(duì)于施工管理具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。工作人員要做好水利水電工程施工管理工作,我們需要完善具體的管理制度和標(biāo)準(zhǔn)化,特別是,施工組織應(yīng)嚴(yán)格遵守施工管理制度,完善施工管理規(guī)程,實(shí)施責(zé)任制,組織安全系統(tǒng)的規(guī)劃和管理,加強(qiáng)安全系數(shù)高的項(xiàng)目,實(shí)行完全的控制制度。
由于水利水電的一些施工安全隱患來(lái)源于施工人員,所以,在施工過(guò)程中,管理人員對(duì)員工的監(jiān)督尤為重要,管理有序可以避免很多安全事故的發(fā)生。管理人員可以采取定期培訓(xùn)方式提高員工安全意識(shí)和管理水平,除此之外,對(duì)施工人員進(jìn)行相應(yīng)的技能培訓(xùn),還有班前會(huì)議等方式均可用于安全培訓(xùn),降低違規(guī)操作風(fēng)險(xiǎn),從根本上解決安全隱患。同時(shí),要在施工場(chǎng)地安裝監(jiān)控設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)督施工人員的操作是否規(guī)范,一旦發(fā)現(xiàn)不規(guī)范操作,立即作出相應(yīng)處罰。
由于水利水電工程的整個(gè)建設(shè)周期較長(zhǎng),容易出現(xiàn)各種問(wèn)題,導(dǎo)致很多安全隱患的出現(xiàn)。所以,既要抓好關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工管理,又要抓好施工全過(guò)程的安全運(yùn)行,統(tǒng)籌考慮各方面問(wèn)題。一方面我們應(yīng)該了解重點(diǎn)建筑連接和對(duì)象的監(jiān)管,例如危險(xiǎn)建筑有高山施工、水洞等。關(guān)鍵的施工有實(shí)心混凝土澆筑、鋼筋焊接、腳手架等。對(duì)于這些關(guān)鍵施工步驟,建設(shè)單位應(yīng)聘請(qǐng)專職人員實(shí)施施工管理,保障建筑安全提供有力支持。另一方面我們應(yīng)該管理整個(gè)工程的安全問(wèn)題,所有員工和各方面都必須實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)和管理流程,以確保施工安全。對(duì)應(yīng)施工人員應(yīng)明確施工對(duì)象的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)圖紙及安全措施;有效降低人為因素造成的安全隱患。
水利水電工程與其他普通工程項(xiàng)目有所不同,它特有的施工周期較長(zhǎng),施工技術(shù)較為繁瑣,施工過(guò)程復(fù)雜等特點(diǎn),是其他小工程項(xiàng)目所不具備的。在水利水電項(xiàng)目工程的施工過(guò)程中,強(qiáng)化技術(shù)管理的方式和方法,提高工作人員的工作能力,創(chuàng)新施工技術(shù),提高工作人員的工作效率,從而在達(dá)到施工建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下,使用先進(jìn)的施工技術(shù),加快施工進(jìn)程,從而減少在施工項(xiàng)目過(guò)程中的成本投入,為建筑企業(yè)減輕負(fù)擔(dān)。針對(duì)水利水電工程項(xiàng)目,首先要制定符合實(shí)際情況的施工方案,并且對(duì)于施工技術(shù)及時(shí)地做出更新與調(diào)整,通過(guò)對(duì)于現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的使用,加強(qiáng)施工環(huán)節(jié)的工作效率,并有效地提高施工環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量,從而達(dá)到項(xiàng)目要求。其次就是要加強(qiáng)對(duì)于技術(shù)員工的要求,開(kāi)展技術(shù)交流會(huì)議,提升工作人員的技能,對(duì)技術(shù)知識(shí)的掌握能力,教育技術(shù)員工培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng),提高技術(shù)員工對(duì)于先進(jìn)技術(shù)的接受能力,以及提高技術(shù)人員對(duì)于先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)的使用水平,加強(qiáng)對(duì)于專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn),通過(guò)對(duì)于先進(jìn)技術(shù)的掌握,可以有效地加強(qiáng)施工團(tuán)隊(duì)的工作效率,在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)下,科學(xué)合理地完成工期內(nèi)的任務(wù)與要求,提升工作人員的工作熱情與積極性,從而降低對(duì)于施工階段的成本投入,促進(jìn)施工進(jìn)程的順利有效進(jìn)行。
水利建設(shè)技術(shù)具有重大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。這就要求人們提高水利水電工程施工技術(shù)水平,面對(duì)現(xiàn)有水利水電工程施工技術(shù)存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析。在實(shí)踐中不斷研究,研究適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)措施,促進(jìn)水利水電工程施工技術(shù)水平的提高,最終促進(jìn)我國(guó)水資源保護(hù)項(xiàng)目的發(fā)展。