水利工程施工技術與施工安全芻議

胡彭生 (淮北興業建設工程項目管理有限公司 安徽 淮北 235000)

引言

水利工程是將地表水與地下水進行配置的一項有利于國家和人民的工程項目。隨著社會經濟的不斷發展,水利工程項目在不斷加大,使得安全管理工作任務加重。因此,在水利工程建設當中,要建立和完善施工安全體系,采取針對性的管理措施,保障施工人員安全。

1 水利施工技術的應用分析

1.1 水利施工中軟土處理技術的應用

(1)排水砂墊層技術。軟土地基的透水性較差,可用排水砂墊層技術進行排水處理,即在軟土地基的底部鋪設一層排水砂墊層,例如通過使用砂礫、石頭等進行軟土地基的排水,達到水利工程的要求。

(2)換填墊層處理技術。就是利用設備挖掘軟土地基表面的土層,然后將碎石塊以及礦渣進行填充。所使用的石塊以及礦渣要具備穩定性以及高強度,從而保障地基穩定固定性。在低洼或者有淤泥的地方,常用換填墊層處理技術,加強軟土地基的穩定,保障水利工程的質量。

(3)化學固結處理技術。主要是選用一系列的化學手段來轉化土壤的特征,改善軟土的硬度以及強度。在使用化學固結處理技術中,會選擇灌漿法、高壓注漿法以及水泥土攪拌法三種方式。一是灌漿法。即通過把水泥灌注到軟土地基的土壤裂縫里,加強軟土的強度,減少軟土地基出現塌陷的概率。二是水泥土攪拌法。如果軟土地基含水量較高,便要使用水泥土攪拌法,將水泥加入到軟土土層中,提高軟土地基的強度。

1.2 水利施工中導流技術的應用

所謂導流,是指在修筑水利工程時為了使水工建筑物能保持在干地上施工,用圍堰來維護基坑,將水流引向預定的泄水建筑物泄向下游。導流是水利工程施工特別是修建閘壩工程所特有的一項十分重要的工程措施。導流方案的選定,關系到整個工程施工的工期、質量、造價和安全度汛,事先要做出周密的設計。

導流方式大體上可分為河床外導流和河床內導流兩類。前者用圍堰一次攔斷整個河床,讓河水通過河床外的導流泄水建筑物導向下游;后者用圍堰先后分段圍護部分河床,河水通過被束窄的另一部分河床導走,即分期導流。

按泄水建筑物類型分,有明渠導流、隧洞導流,以及涵洞、壩體底孔、梳齒和缺口過流、涵管導流等導流方式。涵洞導流一般用于中小型水閘、土石壩等工程。底孔導流用于混凝土壩施工,水流全部或部分通過壩體內設置的臨時或永久泄水孔導向下游。梳齒導流則是在混凝土壩施工時預留梳齒狀缺口過水,隨壩體升高,分級輪換封堵缺口。涵管導流是一種利用涵管進行導流的施工方法,適用于導流量較小的河流或只用來擔負枯水期的導流。

1.3 水利施工中灌漿技術的應用

灌漿施工技術有很多種,必須根據工程特點選取最適合的施工技術進行灌漿處理。就壩基和壩體等防滲處理而言,常見灌漿方式有用于寬心壩體或土壩的劈裂式灌漿方式、適用卵礫石層的防滲帷幕灌漿方式以及對機械設備和土質條件要求比較高的高壓噴射灌漿方式等。在水利項目的地基施工環節,應根據不同地基情況采取相應的施工處理措施。

(1)對于冒水地基,應考慮其冒水集中因素和冒水量,選擇施工措施。如果冒水量過大,應在縫隙相交位置鉆若干個淺孔及深孔,將孔口管埋入進去,引出地基中的水,以棉紗和麻刀等封堵縫隙,然后用砂漿將空槽填滿。對冒水量較小的,應采用U 形槽速凝砂漿的方式對裂縫進行處理。

(2)如果地基吸漿量較大,通常采用自流式或降壓式灌漿處理方式。首先在砂漿內加入速凝粉提高砂漿的濃度,再限制砂漿的注入量,或采用間歇施工方式進行灌漿處理,然后待砂漿凝固一段時間,進行掃孔和復灌處理。復灌期間爭取在設計壓力下結束灌漿。

(3)對漏水現象十分嚴重且有傾角較陡大孔洞或水流作用大孔洞的,可采取稠水泥漿沖灌礫石和粗砂,或用濃漿沖灌粒料,堵住縫隙。反之,則采取定量灌漿,灌注穩定漿液或混合漿液。

(4)巖溶地段施工時,處理地基應考慮其有沒有填充物,在有填充物情況下,應采取鋼管插入方式進行處理,同時應注意鋼管必須有孔眼,用高壓灌漿機械將水泥灌注到孔洞壁內,并根據高壓泥漿劈裂作用進行處理,使泥漿以條帶狀向土體內穿插。反之,應直接回填流態較高的混凝土,首先向孔槽內灌注干凈碎石,然后灌注砂漿。

1.4 水利施工中混凝土技術的應用

混凝土是構成水利工程施工的主要材料,而混凝土施工包括了眾多的工序,每一道工序都會對整個工程的質量造成影響。混凝土施工要經歷原材料的制備,對各項材料的實驗室配比,混凝土的攪拌、澆筑以及后期養護,每個環節都非常重要。所以為了保證混凝土的施工質量,在施工之前需要對現場進行詳細的勘察,然后制定出合理的設計方案,在施工過程中,要嚴格按照施工規范執行,加強質量監督管理,注意混凝土施工的技術要點,保證混凝土的施工質量。

(1)材料的選擇。在工程中所使用的混凝土,通常由水泥、骨料和外加劑等成分組合而成,這些成分的配合比是否合理,直接影響著混凝土的質量,同時也是導致混凝土發生裂縫的主要因素。因此在進行施工時,不僅要把好材料的質量關,同時還要確保配合比的優化。

(2)混凝土的攪拌?；炷翑嚢璧馁|量對于后續工程的施工質量有著重要的影響。在攪拌環節,要注意合理控制各種原材料的配比,嚴格按照實驗室提供的配比單操作,嚴禁隨意改變比例。為了控制混凝土出機時的溫度,其中原材料里的砂和石頭等要放置在陰涼的地方,在攪拌的過程中,可以放入冰塊或者送冷風的方式來降低溫度,以此保證混凝土攪拌的質量。

(3)混凝土的運輸。要用專用運輸車輛,保證運輸過程中的均勻性,不能發生離析現象,同時避免運輸過程中產生塌落度變化、泌水、砂漿流失等現象。

(4)混凝土的澆筑。主要有人工澆筑和泵送澆筑兩種方式,澆筑時都要注意如下幾項要點。一是傾倒混凝土時,不要集中一點,防止對模板或者鋼筋造成沖擊變形,如果澆筑的高度大于兩米,要采用相應的輔助設備完成澆筑。二是為了防止混凝土的性能發生變化,要在5小時內完成澆筑,而在兩次混凝土澆筑銜接過程中,為了防止出現冷縫,間隔控制在1.5小時內,并且澆筑的過程中要不停的振搗。三是振搗時要連續不間斷,不要出現氣泡,振搗器要均勻分布,不漏振,不過振。四是在澆筑完成后進行拉毛、抹壓,然后使用塑料薄膜覆蓋其上進行養護,做好密封工作。五是在養護階段,根據混凝土的性能以及氣候條件,合理控制時間,保持混凝土濕潤。

(5)混凝土的振搗?；炷琳駬v有三道工序,一是在混凝土坡腳,二是在混凝土坡中間,三則是在混凝土坡頂。在施工時,要保證這三道程序的相互配合。首先,要控制好振搗時間和深度,要求振搗間距在400mm,振搗棒要插入混凝土50mm 處;其次,振搗要覆蓋整個坡面;再次,振搗速度要合理控制,要求快插慢拔。最后,在振搗密實后,結合設計標高,在初凝前應按標高控制點,將混凝土表面刮平,進一步進行提漿整平處理,提高表層質量,接著鋪一層碎石,其厚度為5～25mm。

1.5 水利施工中錨固以及水泥土加固技術的應用

預應力錨固在水利工程項目中占據著很重要的地位,是一項較為特殊的技術,其運用的好壞直接關系著水利工程的質。預應力錨固是對預應力巖錨以及混凝土預應力拉錨的一種統稱,是預應力不斷發展變化的一種新的錨固技術。該技術根據水利工程設計要求,提前向基巖施加一種預應壓力,這樣可以保證基巖受力條件的優化,從而可以發揮出好的錨固效果。

(1)錨桿鉆孔。通過多臂鉆進行鉆孔施工,鉆孔與開挖輪廓面應該處于垂直的狀態,確?？孜恢g有著＜100mm 的偏差,通過分析設計圖紙的相關要求確定鉆孔的深度,孔深之間應該有著＜50mm 的偏差。

(2)安裝水泥藥卷。通常在安裝水泥藥卷之前,分別將緩凝錨固劑以及速凝錨固劑按照一定量浸泡在水中,直到浸泡工作不產生氣泡才能給停止工作。接著在錨固噴槍槍膛中逐漸放進錨固劑,將扳機扣動,根據先速凝后緩凝的安放順序,將水泥藥卷錨固劑放進錨桿孔中。

(3)安裝錨桿。通過多臂鉆在孔內插入錨桿桿體,安裝錨桿時確保漿液不會出現流出的情況。一旦錨桿桿體與藥卷有接觸的情況時,則應該將桿體緩慢的旋轉,同時攪拌水泥藥卷,大概有著45～60s的攪拌時間。

(4)錨桿張拉。等到使用速凝錨固劑的錨固段有著明顯的強度后,開始進行張拉錨桿的工作,在進行張拉之前首先要在錨桿上套著鋼墊板,同時將錨桿以及墊板的角度進行合理的調整。如果沒有平整的巖面,則應該通過水泥砂漿做好找平處理。完成安裝墊板的工作后將半球形的鋼墊圈套入,且將螺帽安裝,通過扭力扳手做好張拉施工,指導與規定數值互相符合后才能停止。

2 水利工程施工安全管理策略

2.1 做好巡視與養護工作

水庫工程檢查應當與巡視工作交叉滲透。建設單位要按照水庫工程管理通則的有關規定,引導員工認真執行各項任務,包括年度巡檢、日常巡檢和特別巡檢等。同時,要對水利樞紐和大壩工程的運行展開逐項監督,及時記錄現場的數據和信息。一般情況下,日常巡檢應當保持每旬一次的頻率,汛期要保證每周兩次。如果水庫中的水位高于正常儲存水位,就要提高巡檢次數,或采取24h輪班制,安排特定人員到現場監督。年度巡視檢查大多在汛前、汛中或汛后,如果發現任何問題應及時向上級領導匯報,并共同商討解決的方案和措施,確保在下次檢查前處理完畢。不同階段的檢查結果都應當記錄,保存在專門的手冊中,并附上初步分析結果。要堅持預防為主的原則,建設企業應對大壩建設工程定期維修。檢查人員要在保護范圍內加大巡檢力度,保證壩面觀測設施運行穩定,排除外界的干擾和破壞,把隨機和定期檢查模式結合到一起。在汛期強降雨結束后,及時清理壩面雜草和淤泥,保證后期的工程施工正常有序進行。檢查人員要定期對鋼絲繩、啟閉機和閘門等部位做潤滑檢查,對安全欄定期除銹,重點關注機電設備的運行情況,及時發現安全漏洞,并做好上報工作。

2.2 樹立安全意識和理念

建設單位要以安全第一為核心原則,加強宣傳和教育,讓員工樹立高度的安全意識和防范意識,提升專業素質和職業修養。合格的水利水電工作人員要掌握不同類型的質檢方法,積累經驗,這樣才可以針對施工現場出現的各種問題作出靈活判斷并有效解決。管理人員和施工人員要明確自身承擔的安全責任,加強溝通,積累更多的安全知識和急救知識,在遇到危機或風險時冷靜處理。建設單位應構建完善的安全生產和管理制度,明確不同部門的安全責任,鼓勵不同部門不同人員之間的交往和溝通,打造和諧相處的局面,激發內生動力。

2.3 整合技術管理,完善施工管理制度

水利工程施工要領重在技術的執行,現場管理工作流程是否標準同樣重要。參考施工現場勘查結果,對特定的技術要做進一步優化,同時提高管理制度的執行力度,參考特定工序的施工標準和要求,進一步提高水利工程的整體質量。首先,監管人員按施工標準合理完善技術手段,經過對技術的不斷優化,對其中涉及的復雜工序進行整合。對特定周期的工序復雜狀況,經理部門要嚴格制定管理標準,合理分配監管職責。技術部門要積極配合,對特定技術執行效果進行檢查,了解相關制度與技術是否形成了統一的工作體系。目前,在對水利工程的執行標準進行信息采集時發現,以往的施工信息并不完善,某些信息在工序執行過程中并沒有被及時更新,因此存在相應的技術問題以及安全隱患。針對可能發生或已經發生的故障施工,要對現場施工問題進行記錄,了解對設備實際造成的影響。數據采集以后要進行歸檔,以便后續施工團隊進行數據比對。另一方面。施工時要嚴格執行相應的管理制度,建立高質量的約束標準,并按照各工程職責劃分工程內容,使施工人員了解自身的職責和責任,出現問題時能夠被及時發現和制止,從而形成相對完善的工程監管體系。

2.4 施工現場安全管理的規劃

水利工程施工現場安全管理的制定應與水利工程建設方針以及施工要求相符合,根據國家的相關的法律法規來建立施工規范以及要求;建立安全生產的技術標準和檢查規范;建立科學合理的施工管理體系,結合水利工程的實際情況制定一套完整的安全施工指導,切勿“一刀切”,應對具體的情況進行具體分析。水利施工現場較為復雜,在對施工現場進行安全管理工作時,要根據工程施工的具體情況制定一套科學的施工安全目標,包括傷亡控制目標、安全達標目標、文明施工目標等。在制定目標時要設立責任人,確保目標按照質量標準完成。特別是在工程施工安全方面,要設立相應的工作制度與管理人員,對每一項施工作業進行監管,確保每一項工作都符合安全施工標準,確保沒有違規操作現象。要對使用的設備進行責任劃分,確保機械設備能夠正常的運行。施工現場的安全管理工作應建立一支管理人員隊伍,對相關人員開展培訓管理,促進他們更好地開展安全管理工作。

2.5 重視安全教育和培訓,提高安全生產意識

通過多種渠道多種方式開展安全教育,提高從業人員的安全保護意識,了解保護方法,掌握保護技能,從思想上、行動上、措施上都要以防止安全事故發生為目標。這就要求水利工程的從業者特別是負責人,一定要重視安全教育和安全生產培訓,對安全教育要有足夠的經費預算和投入,有培訓教育的計劃并及時組織實施。在工程建設過程中,從管理人員到施工人員,每時每刻都把安全放在第一位,貫穿于工程建設的每個環節。

結束語

水利工程施工實踐表明,沒有安全就沒有工程質量,沒有安全就沒有經濟效益和社會信譽。要實現安全管理的長治久安,既需要每個施工企業各級領導的高度重視和整體配合,也需要全體職工共同自覺努力,既需要科學有效的控管手段,也需要每個人腳踏實地、艱苦細致的工作,既要嚴厲管控,又應充滿愛心,以人為本,把人的安全放在第一位。