陳曦 羅思達(dá)

郴州市水利水電勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖南 郴州 423000

引言

水利工程數(shù)量及規(guī)模均有所提高，在實(shí)際項(xiàng)目推進(jìn)中，若水利工程設(shè)計(jì)內(nèi)容存在缺陷，將對(duì)施工過程產(chǎn)生阻礙，因此在水利工程項(xiàng)目建設(shè)中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)方案的重視，厘清設(shè)計(jì)與施工過程間的關(guān)系，結(jié)合施工過程中可能存在的各類變更因素展開分析探討，以此確保施工順利。

1 水利工程設(shè)計(jì)與施工過程的關(guān)系

水利工程設(shè)計(jì)方案是水利工程施工的依據(jù)，若未按設(shè)計(jì)方案中展開施工而出現(xiàn)責(zé)任事故由施工方承擔(dān)，若因各類問題阻礙施工，需由設(shè)計(jì)方結(jié)合實(shí)際情況修改設(shè)計(jì)方案，影響施工過程，但通常情況下，以水利工程設(shè)計(jì)為指導(dǎo)展開設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度、質(zhì)量、成本的控制，可保障工程效益，因此設(shè)計(jì)是否有效可直接決定項(xiàng)目成本，據(jù)現(xiàn)有資料顯示，完成水利工程設(shè)計(jì)后，40%～80%的項(xiàng)目成本已被確定，而剩余20%需通過強(qiáng)有力管理進(jìn)行管控，因此為切實(shí)發(fā)揮水利工程設(shè)計(jì)對(duì)施工過程的指導(dǎo)作用，應(yīng)注意提升設(shè)計(jì)質(zhì)量[1]。

2 施工過程受到的水利工程設(shè)計(jì)影響

2.1 設(shè)計(jì)方案影響施工

施工過程是落實(shí)設(shè)計(jì)方案的環(huán)節(jié)，可決定水利工程項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量及成本，施工過程中所產(chǎn)生的一切問題均會(huì)影響整個(gè)項(xiàng)目，在施工期間，應(yīng)嚴(yán)格遵循工程設(shè)計(jì)方案指導(dǎo)，但在實(shí)際施工中，水利工程設(shè)計(jì)不合理可直接導(dǎo)致施工問題。例如：設(shè)計(jì)方案內(nèi)所應(yīng)用的材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，若仍以設(shè)計(jì)方案為主將降低水利項(xiàng)目質(zhì)量；若設(shè)計(jì)方案采用無關(guān)材料，則會(huì)造成施工成本增加，并對(duì)施工過程造成阻礙；若設(shè)計(jì)方案過于復(fù)雜，與水利工程實(shí)際情況不匹配，則會(huì)出現(xiàn)延遲交付、配合不足等問題，導(dǎo)致施工進(jìn)度無法滿足水利工程建設(shè)要求。由此可見，設(shè)計(jì)方案是否學(xué)科合理可對(duì)施工成本、進(jìn)度與質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此需進(jìn)一步加強(qiáng)審核，確保設(shè)計(jì)方案可為施工過程提供指導(dǎo)。

2.2 環(huán)境引發(fā)設(shè)計(jì)變更

水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，易受地質(zhì)條件、水文結(jié)果、天氣氣候影響，若設(shè)計(jì)方案與施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不吻合，為保障水利工程順利開展則需變更設(shè)計(jì)方案。現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境可對(duì)工程設(shè)計(jì)產(chǎn)生不同程度的影響，其中若因地質(zhì)條件、現(xiàn)場(chǎng)水文引發(fā)設(shè)計(jì)變更，需重新規(guī)劃調(diào)整相應(yīng)施工方案，避免造成較大成本損失，此時(shí)設(shè)計(jì)人員需協(xié)調(diào)好各方關(guān)系，加強(qiáng)溝通，以此保障設(shè)計(jì)效果。由環(huán)境引發(fā)的設(shè)計(jì)變更可阻礙后續(xù)施工計(jì)劃，不利于施工進(jìn)度的控制，若情況嚴(yán)重甚至可引發(fā)延誤工期的問題。而極端氣象或季節(jié)性洪水因素必然可對(duì)施工過程造成阻礙，打亂施工計(jì)劃。

2.3 實(shí)際成本超投資預(yù)算

一般來說，水利工程的建設(shè)周期比較長(zhǎng)，建設(shè)過程中宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境、財(cái)務(wù)制度、成本控制等方面的重大變化都會(huì)對(duì)工程建設(shè)的成本控制和項(xiàng)目預(yù)算產(chǎn)生較大的影響。然而，在水利工程的總造價(jià)中，施工成本是最難控制的部分，也是存在最大控制空間和工程造價(jià)占比最大的環(huán)節(jié)。不合理的水利工程設(shè)計(jì)是實(shí)際工程造價(jià)嚴(yán)重超預(yù)算法的主要原因，為了保證水利工程的安全運(yùn)行和施工質(zhì)量，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的單位和人員往往選擇相對(duì)保守的設(shè)計(jì)參數(shù)，建筑材料和施工技術(shù)的選擇過于依賴設(shè)計(jì)方案，缺乏效益和成本觀念。另外，由于在早期缺乏深入和細(xì)致的準(zhǔn)備工作，水利設(shè)計(jì)方案不夠詳細(xì)，不夠全面，無法為造價(jià)人員的成本估算提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致準(zhǔn)確核算與估算工程造價(jià)時(shí)存在較大難度。

2.4 設(shè)計(jì)質(zhì)量影響施工進(jìn)度、成本及質(zhì)量

水利工程的施工進(jìn)度、成本、質(zhì)量與設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量直接相關(guān)。實(shí)踐表明，因水利工程設(shè)計(jì)而出現(xiàn)施工進(jìn)度、成本、質(zhì)量等問題的案例也很常見。比如，在水利工程施工過程中使用了設(shè)計(jì)方案中不合理的材料，將導(dǎo)致水利項(xiàng)目整體質(zhì)量的下降；不合理的設(shè)計(jì)方案會(huì)導(dǎo)致施工材料用量上的偏差，或者在施工時(shí)使用無關(guān)材料，不僅增加了施工成本而且也會(huì)造成一系列的質(zhì)量問題；復(fù)雜的設(shè)計(jì)方案會(huì)增加施工工藝的復(fù)雜性，尤其是水利工程施工單位較多時(shí)更容易出現(xiàn)交接時(shí)間延誤、各單位間協(xié)調(diào)配合度低等問題，最終使建設(shè)工程未能在規(guī)定的期限內(nèi)完成?？傊?，設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性將直接決定水利工程的施工進(jìn)度、成本和質(zhì)量，施工設(shè)計(jì)必須引起設(shè)計(jì)單位的重視。

2.5 安全問題引發(fā)調(diào)整

水利工程重大安全問題多來源于施工過程，水利工程施工可改變現(xiàn)場(chǎng)生態(tài)環(huán)境及土壤水體，若處理不當(dāng)則會(huì)引發(fā)水體污染，破壞生態(tài)，因此若水利工程設(shè)計(jì)存在不合理之處，土石方挖掘、導(dǎo)流引流等施工工序均可能引發(fā)洪水災(zāi)害或滑坡，對(duì)施工人員與周邊居民造成安全威脅，同時(shí)若工程設(shè)計(jì)沒有考慮到建筑材料及設(shè)備對(duì)水體、土壤的影響，則有可能產(chǎn)生環(huán)境污染，該類安全問題均由工程設(shè)計(jì)存在隱患導(dǎo)致，在施工過程中，需結(jié)合安全問題情況調(diào)整設(shè)計(jì)方案[2]。

3 控制水利工程設(shè)計(jì)對(duì)施工過程影響的有效措施

3.1 落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)勘察

水利工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循合理性、可行性原則，以此確保水利工程施工質(zhì)量、成本、進(jìn)度，為避免由現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境引發(fā)的設(shè)計(jì)變更問題，設(shè)計(jì)人員必須深入施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境詳細(xì)勘察，針對(duì)水利工程實(shí)際情況展開合理設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)應(yīng)與施工現(xiàn)場(chǎng)相協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)人員具備較強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，可敏銳發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的質(zhì)量缺陷，這就要求設(shè)計(jì)人員深入施工現(xiàn)場(chǎng)展開考察，了解現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件及水文結(jié)構(gòu)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)特結(jié)構(gòu)查詢關(guān)資料，做好設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作，為保障勘察效果，應(yīng)于勘察結(jié)束后編制勘察報(bào)告，為后續(xù)設(shè)計(jì)工作提供依據(jù)，除地質(zhì)條件及水文結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)關(guān)注施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境天氣，了解水利工程施工期氣候條件，做好工程設(shè)計(jì)與施工過程間的銜接工作。設(shè)計(jì)人員應(yīng)明確政府部門設(shè)計(jì)目的及要求，根據(jù)水利工程成本、進(jìn)度、質(zhì)量要求展開設(shè)計(jì)，盡可能縮短工期，確保施工進(jìn)度。

3.2 加強(qiáng)設(shè)計(jì)審核

工程設(shè)計(jì)若存在風(fēng)險(xiǎn)隱患則會(huì)在施工過程產(chǎn)生安全質(zhì)量問題，因此為保障設(shè)計(jì)方案可行性，應(yīng)于設(shè)計(jì)完畢后嚴(yán)格展開設(shè)計(jì)方案審核工作，消除工程設(shè)計(jì)中的不合理因素。首先，需杜絕徇私舞弊等不良現(xiàn)象，為挖掘出工程設(shè)計(jì)中存在的潛在隱患，需設(shè)計(jì)方案審核人員深入現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)合實(shí)際情況判斷設(shè)計(jì)方案可行性，若發(fā)現(xiàn)隱患問題，需與設(shè)計(jì)人員、施工人員共同商討，選擇最合理設(shè)計(jì)辦法，以此規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，確保水利工程項(xiàng)目有序施工。其次，要求設(shè)計(jì)人員與審核人員具備較強(qiáng)專業(yè)能力，水利工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)與審核人員應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)上崗，以此確保設(shè)計(jì)及審核質(zhì)量，并針對(duì)設(shè)計(jì)中存在的隱患問題提出優(yōu)化解決措施。最后，審核人員需具備法律知識(shí)與職業(yè)道德，避免審核人員與設(shè)計(jì)人員串通一氣，審核過程應(yīng)公開公正，審核人員詳細(xì)記錄審核工作細(xì)節(jié)，審核完畢后將其公示。值得一提的是，設(shè)計(jì)方案需經(jīng)多部門審核，最大程度確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，消除因設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)引發(fā)的施工問題[3]。

3.3 完善風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在現(xiàn)代化背景下，水利工程需以生態(tài)環(huán)保為原則，為避免施工環(huán)節(jié)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成污染，應(yīng)于設(shè)計(jì)階段加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，以此保障施工安全。例如：在爆破、導(dǎo)流施工設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件與水文資料計(jì)算技術(shù)參數(shù)，對(duì)擬用技術(shù)方案進(jìn)行模擬分析，或采用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式了解技術(shù)可行性，此外應(yīng)加強(qiáng)對(duì)堤防環(huán)保規(guī)范的重視，選用施工材料與設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮其是否可對(duì)周圍環(huán)境造成污染，根據(jù)生態(tài)環(huán)保施工標(biāo)準(zhǔn)展開工程設(shè)計(jì)。

4 水利工程設(shè)計(jì)施工具體應(yīng)用

4.1 工程概況

爐廠下水庫(kù)位于桂陽縣敖泉鎮(zhèn)光路村境內(nèi)，距桂陽縣城約20km，屬湘江舂陵江水系。該水庫(kù)于1991年3月完工。水庫(kù)壩址以上控制流域面積2.27km2，干流長(zhǎng)度L=2.14km，干流平均坡降J=44.7‰。庫(kù)區(qū)屬低山地貌，山坡上植被覆蓋一般，以灌木林為主。

4.2 工程等級(jí)及洪水標(biāo)準(zhǔn)

4.2.1 工程等級(jí)。爐廠下水庫(kù)位于丘陵地區(qū)，大壩為均質(zhì)土壩。水庫(kù)總庫(kù)容11.37萬m3。為?。?）型水庫(kù)，屬V等工程，主要建筑物級(jí)別為5級(jí)，次要建筑物級(jí)別為5級(jí)。防洪標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)取10年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)取20年一遇，溢洪道消能防沖標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。

4.2.2 設(shè)計(jì)暴雨及洪水。經(jīng)地形圖復(fù)核，爐廠下水庫(kù)壩址以上控制集雨面積F=2.27km2，干流長(zhǎng)度L=2.14km，干流平均坡降J=44.7‰。洪水標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)洪水10年一遇，校核洪水20年一遇，消能防沖設(shè)施10年一遇。

4.2.2.1 調(diào)洪演算。根據(jù)水庫(kù)資料進(jìn)行調(diào)洪演算，結(jié)果如下：

表1 爐廠下水庫(kù)調(diào)洪演算結(jié)果

4.2.2.2 水庫(kù)抗洪能力復(fù)核。爐廠下水庫(kù)大壩頂部的最小高程按《規(guī)范》的要求不得小于181.56m，爐廠下水庫(kù)現(xiàn)壩頂高程181.00m，比《規(guī)范》要求的最小高程低0.56m，壩頂高程不滿足防洪要求。

4.3 工程地質(zhì)

主要工程地質(zhì)問題及評(píng)價(jià)：①大壩填土土料質(zhì)量較差，且壓實(shí)不嚴(yán)，導(dǎo)致大填土滲透系數(shù)偏大，在右壩肩有一集中滲漏點(diǎn)，存在壩體滲漏現(xiàn)象，建議對(duì)壩體進(jìn)行防滲處理；②大壩接觸面處理不好，建議對(duì)大壩接觸面進(jìn)行防滲處理；③壩坡紊亂，建議進(jìn)行壩坡整治加固。

4.4 除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)

4.4.1 以大壩壩頂為灌漿平臺(tái)，對(duì)壩體、壩基土層及壩基巖石進(jìn)行黏土固化劑灌漿，壩基巖石灌漿深度5m，灌漿軸線向右壩肩延伸5.6m，向左壩肩延伸5.4m。

4.4.2 大壩壩頂上游側(cè)新建C20砼防浪墻并鋪筑泥結(jié)石路面，下游側(cè)新建C20混凝土路肩。

4.4.3 上游壩坡將原塊石護(hù)坡拆除并鋪筑預(yù)制砼六棱塊護(hù)坡；上、下游壩坡新建踏步。下游壩坡貼坡排水以上壩坡平整并鋪設(shè)網(wǎng)格草皮護(hù)坡，周邊增設(shè)排水溝。

4.4.4 原溢洪道襯砌段14.0m及末端跌坎段以下不做處理，擬將原溢洪道未襯砌段全線底板襯砌C20鋼筋砼，側(cè)墻為漿砌石擋墻。

4.4.5 對(duì)原涵洞進(jìn)行套管處理，對(duì)套管后的涵洞空隙部分采用回填骨料灌漿封堵處理；拆除原放水臥管后新建放水臥管。

4.4.6 完善大壩管理設(shè)施，增設(shè)大壩位移、浸潤(rùn)線、滲漏、水文觀測(cè)及通信設(shè)施，完善水庫(kù)管理制度，科學(xué)合理制定水庫(kù)調(diào)度計(jì)劃方案，加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)管理人員的技術(shù)培訓(xùn)力度，確保水庫(kù)大壩運(yùn)行管理安全可靠。

4.4.7 加強(qiáng)對(duì)大壩的安全檢查及觀測(cè)工作，及時(shí)掌握水庫(kù)運(yùn)行管理現(xiàn)狀。

4.5 設(shè)計(jì)對(duì)施工過程的影響

設(shè)計(jì)初期，業(yè)主組織設(shè)計(jì)單位和工程技術(shù)人員對(duì)水庫(kù)進(jìn)行了安全分析研究，提出安全鑒定結(jié)論。隨后，對(duì)水庫(kù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查，根據(jù)安全鑒定結(jié)論結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)核查情況確定水庫(kù)除險(xiǎn)加固方案。現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)本加固方案的合理性影響較大，工程設(shè)計(jì)應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘，根據(jù)水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、施工條件并充分考慮不利因素，以此確定合理的、詳細(xì)的加固方案。合理的、詳細(xì)的加固方案能有效地規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，確保工程質(zhì)量，減少施工變更，保證工程順利的實(shí)施。選用合理的施工材料、施工工序能有效地控制工程總造價(jià)，提高本項(xiàng)目成本的可控性。

最后，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)方案審核工作，設(shè)計(jì)方案必須嚴(yán)格執(zhí)行三級(jí)校審制度后對(duì)其進(jìn)行審核，最大程度確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，消除因設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)引發(fā)的施工問題。

5 結(jié)束語

綜上所述，設(shè)計(jì)方案對(duì)水利工程施工過程具有指導(dǎo)性作用，設(shè)計(jì)質(zhì)量可直接決定水利工程項(xiàng)目質(zhì)量，為提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)審核工作，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)勘察，提升設(shè)計(jì)方案針對(duì)性及可行性，完善風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，避免施工安全問題，通過提高設(shè)計(jì)質(zhì)量確保施工過程有序推進(jìn)，在既定工期內(nèi)完成項(xiàng)目建設(shè)。