【摘要】近年來國家對水利工程建設提出了新標準要求,興建水利必須嚴格按照行業建設標準規定,才能保障工程竣工后期發揮出應有的利用價值。考慮到我國水利工程體系日趨多樣化,各類水工建筑物項目所發揮的功能具有差異性,工程建設期間必須采取針對性的管理方案。本文分析了水工建筑物應用功能,總結水工建筑物施工常見問題,從勘測、施工、竣工等階段,提出水工建筑建設綜合化管理決策。
【關鍵詞】水利工程;主要功能;施工程序;建設管理
水利工程是對地區水資源調度與分配的主要項目,在長期規劃與發展中占有重要地位。在水利部門宏觀調控指導下,我國水利工程建設實現了多樣性改革,尤其是水工建筑物結構變得更加多樣化,為水資源調度提供了多方面的設施保障。針對現有水利工程體系,工程單位要深入分析不同水利工程的功能作用,根據現場施工狀況擬定針對性的建設管理對策,保障竣工后期發揮出預期的建筑性能。
一、水工建筑物功能分析
歷年來,國家對基礎設施工程改造給予了多方面關注,強調各地政府需根據自身發展要求,不斷地開辟新工程建造模式,以滿足區域事業可持續發展的要求。水工建筑物是水利項目的核心部分,經過長時間規劃與編排,現代水工建筑物及其主要功能作用:
1、泄水建筑物。當蓄水區存有水量超過一定范圍,必須要采取泄水處理措施以維持水調度的均衡性,泄水建筑是定期排放水資源的主要設施。當前,泄水建筑主要分為:各種溢流壩、岸邊溢洪道、泄水隧洞、分洪閘。泄水建筑物由多個配套設施構成,結合閘門、溢洪壩、溢洪道等完成水調控作業,提升了區域用水的總體效率。
2、擋水建筑物。生態水域是自然界長期變化形成的蓄水區,水資源在流轉過程中會產生巨大的沖刷力,對沖刷力進行控制是保障建筑物性能的關鍵。為了改變傳統水利設施的功能缺陷,必須借助擋水建筑物對水流運作進行調控,進而避免沖刷力過大造成的危害性。現代擋水建筑物主要有各種壩、水閘、堤和海塘,其對于控制水工病害具有顯著的應用功能。
二、水工建筑建設流程綜合化管理要點
處理從施工流程對水利工程實施管理外,現場作業還要考慮人力、物力、財力的協調控制,保障項目建設流程的有序開展,從而實現工程資源的優化配置。筆者認為,現場需做好人員、設備的調度管理工作,這是影響工程建設效率的關鍵性因素。因此,新時期水利工程建設要對水工建筑物實施可行的預備工作,為后期建設管理做好充分的準備。
1、規劃方面。隨著建筑工程科技研究方向的優化轉變,水利科技已經成為地質勘測工作研究的主要對象,根據實地勘測結果能夠為水工建筑物規劃提供真實的參考。健全蓄水區的防洪體系,前期規劃標準達到50年一遇防洪標準;江河干流和主要平原防洪達到規劃標準,合理地布局水利渠道線路;全區集中式供水水源地水質全面達標,多源供水的工程體系基本形成;農村飲水安全保障水平基本與城鎮同步。
2、專業方面。近年來國家財政部對地方水利項目投資額度逐漸擴大,旨在輔助地區搞好基礎工程建設。施工現場所有管理人員、監理人員都必須佩帶胸卡(上崗證),同時按照管理處的有關要求統一著裝,這是項目施工專業性的重點要求。水利建筑物施工質量取決于施工人員,若其按照工程標準完成相關的施工操作,才能維持工程規劃與施工決策的可持續性。施工單位在動工前期做好人員培訓,及時發現項目施工中存在的各種問題。
3、安全方面。施工現場(工地)作業道路應保持平整,設有路標,這是維持水利項目現場施工秩序的基礎,以保障現場施工環境的安全性。機械設備是水工建筑施工不可缺少的工具,可取代人工完成大量的工程操作,施工階段對設備管理給予重視,所有機具和材料應做到“二整”:機械設備保持狀態良好、整潔、停置整齊:施工材料堆放有序、存儲規整合理,并插置標示牌。
三、現代水工建筑病害處理技術分析
回顧我國早期水利工程建設情況,水工建筑物對水調度系統起到了關鍵作用,實現了區域用水資源的可持續分配。但是,水工建筑物建成之后,使用一段時間則會出現不同程度的問題,進而影響到了水資源分配機制的有序實施。從現有情況來看,水利工程依舊存在著多方面問題,前期準備是工程建設管理的初始階段,項目建設規劃不足而降低了工程質量標準。水利規劃與設計階段,要重點考慮建筑物結構病害的處理技術,這是建筑物建設自動化管理的關鍵人物。
1、氣泡
(1)成因。任何一項水利工程建設都有其使用方向,前期規劃要結合項目建造的具體目標,設計出與水工建筑相對應的規劃方案。水工建筑物外表氣泡過多的原因是:在建筑物建設過程中會在模板表面涂抹一定的油性隔離劑,在隔離劑配制中用量過多,使得混凝土在導入的過程中,這些油性隔離劑在張力作用下,被混凝土內部的氣體包被形成氣泡。
(2)處理。從現場施工情況看下,施工澆筑的工程厚度如果太大,導致氣泡的溢出時間變長,而振搗的時間又不夠充分,這就可能導致氣泡偏多。處理水工建筑物氣泡過多問題,應當控制模板表面涂抹操作空一,從混凝土表面結構需要進行涂抹處理,以免隔離劑使用超標而造成的氣泡增多。
2、蜂窩孔
(1)成因。每個地區水利工程建造方案的要求不一,前期規劃要注重地區水利的需求預測與分析,根據所得結果執行切實可靠的規劃方案。形成水工建筑物蜂窩孔的原因是:在混凝土中含沙量較小,而粗骨料含量較多;體積較大的粗骨料,不能完全將鋼筋的保護層用混合料填充嚴實。在水工建筑施工過程中,接縫附近漿液在振搗的時候可能會溢出,形成了一定空隙,從而形成了蜂窩孔。
(2)處理。控制混凝土配合比例是保證材料性能的關鍵,施工人員調配混凝土要符合水工建筑物結構性能,從而增強混凝土在實際應用階段的耐久性。如圖2,水工建筑物所用混凝土配合比設計要從水灰比、用水量、水泥用量、含砂率等方面控制,從而滿足耐久性、和易性等參數指標的要求,這種先進的工藝方案具有更高的可利用價值。
3、裂縫
(1)成因。裂縫是土水工建筑中危害最大的問題,這類問題也經常出現。裂縫問題的產生在水工建筑中是由很多原因造成的。例如,;結構設計不合理;原材料選購不合格;環境天氣變化導致溫度以及濕度改變,工程基礎不牢固造成下陷。根據具體水工混凝土建筑的結構性特點將水工工程裂縫分為:凍脹裂縫、沉降收縮裂縫、凝縮裂縫、有塑性收縮裂縫一些類型,水工建筑物裂縫走向圖,如圖3。
(2)處理。現有裂縫處理技術形式多樣,常見的包括:修補法、開鑿法、注漿法、鉆孔法等,這就要求施工單位根據水工建筑物裂縫大小、深度、面積等選擇合適方法,綜合控制建筑物的裂縫范圍,避免裂縫形式擴大化而減弱了建筑物的整體性能。
4、滲漏
(1)成因。水工建筑物滲漏是由于水流逆向流動產生的,這種病害會破壞建筑物的完整性,長期供輸水調控會出現滲水問題。若不及時處理滲漏病害,渠道、堤壩等均有可能發生坍塌事故,這對于水電工程而言是很大的危害性。處理滲漏可采取多種方式,根據現場勘查情況制定針對性的修補處理方案,增強墻體結構的抗病害能力。
(2)處理。對水工建筑物滲漏病害進行處理,現場人員要確定滲漏位置,以及水工建筑物的具體構造,盡可能在保證建筑完整性條件下,處理好結構性滲漏問題。一般情況下,滲漏可選用表面修補法進行處理,利用粘合劑材料填補滲漏處,或對堤壩等表面采用土工膜材料,也具有良好的抗滲效果。
四、水工建筑物竣工后期管護措施
水利工程竣工階段,主要是對水工建筑物結構及質量標準進行勘測,保證竣工后期水工設施符合預定的使用性能。一般情況下,工程單位會安排專業人員進行質量檢測,及時檢查水工建筑物的性能狀態,對其潛在的病害風險進行勘測。竣工階段所采取建設管理措施,主要是圍繞著各類水工建筑物后期維護保養要求。向施工人員提供可用性的指導意見,保證建筑物功能維持在理想狀態。
由于水利設施作業條件的特殊性,水工建筑物使用階段應做好日常養護工作,可以防范結構病害發生,增強建筑的抗病害性能。養護人員應樹立可持續發展意識,采取多種養護方案以降低水工建筑物的病害率。一方面,養護人員要根據工程圖紙觀察水工建筑物的結構情況,檢查病害多發位置的結構形態;另一方面,根據現場水調度作業情況,編制水利工程維護方案,避免水域流動對建筑設施造成的危害性。
五、結論
水工建筑物決定了水利系統的應用功能,注重水工建筑物施工質量控制是工程單位的本質要求。為了改變傳統水工建筑物存在的質量問題,施工單位需做好前期規劃與施工流程管理工作,建立從前至后的項目管理決策,這樣才能避免施工質量問題帶來的不便。本次經過前期規劃與施工管理措施,從勘測、測繪、施工、竣工、養護等詳細階段,為水利工程建設管理提供了針對性方案,通過執行一套完整的水利管理方案之后,水工建筑物結構性能及質量水平顯著提升,保障了區域水調度作業的有序進行。
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作者簡介:范肖梅 1977.8,女,漢族,浙江江山,大學學歷,工程師,研究方向:水利工程(水工,水文)