水利工程建設(shè)中水閘施工與管理

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摘要：本文首先對(duì)水利工程建設(shè)中水閘施工管理的意義簡(jiǎn)要概述，然后從開挖施工、土方建筑、拆除工程、砌筑施工、鋼筋混凝土施工、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝等方面闡述水利工程建設(shè)中水閘施工流程，從穩(wěn)定問題、滲流問題、消能防沖問題等方面闡述水利工程建設(shè)中水閘施工難點(diǎn)，從施工準(zhǔn)備、施工過程、導(dǎo)流施工等方面闡述水閘施工技術(shù)要點(diǎn)，最后從施工管理意識(shí)不足、施工管理方式落后、施工制度不夠完善、施工技術(shù)難度較大等方面分析水利工程建設(shè)中水閘施工存在的問題，并提出針對(duì)性施工管理措施。

關(guān)鍵詞：水利工程；水閘；施工流程；施工難點(diǎn)；技術(shù)要點(diǎn)

水閘修建在河道和渠道上,主要利用閘門控制流量和調(diào)節(jié)水位的低水頭水工建筑物。水閘關(guān)閉時(shí)可以攔洪、擋潮或抬高上游水位,以滿足灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、水產(chǎn)、環(huán)保、工業(yè)和生活用水等需要；水閘開啟時(shí)可以宣泄洪水、澇水、棄水或廢水,也可對(duì)下游河道或渠道供水[1]。

1.水利工程建設(shè)中水閘施工管理的意義

水利工程建設(shè)中水閘施工存在施工難度大、施工進(jìn)度慢、分部分項(xiàng)工程多、施工環(huán)境惡劣等特點(diǎn),若水閘施工管理不力,則必然會(huì)阻礙水利工程建設(shè)進(jìn)度,甚至?xí)?dǎo)致水閘施工質(zhì)量下降,可見水利工程建設(shè)中水閘施工管理具有重要施工意義。除此之外,水閘對(duì)提高人民生活便利和工業(yè)生產(chǎn)效率也具有重要作用,因此水利工程建設(shè)中水閘施工管理在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)方面也具有一定意義。

2.水利工程建設(shè)中水閘施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1水閘施工流程

水利工程建設(shè)中水閘施工流程為：開挖施工→土方建筑→拆除工程→砌筑施工→鋼筋混凝土施工→金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝[2]。2.1.1開挖施工。水利工程建設(shè)中水閘開挖施工主要分為土方開挖和石方開挖,土方開挖主要采用專業(yè)開挖機(jī)械設(shè)備和自卸車等運(yùn)輸設(shè)備開展土方清淤工作；石方開挖主要采用手風(fēng)鉆等鉆孔設(shè)備和炸藥進(jìn)行爆破,而后同樣采用自卸車等運(yùn)輸設(shè)備開展石方清理運(yùn)輸工作。土方開挖過程中必須根據(jù)施工環(huán)境實(shí)際情況合理使用機(jī)械設(shè)備,以提高土方開挖效率,若施工環(huán)境比較復(fù)雜不適合機(jī)械設(shè)備進(jìn)廠,可以采用人工開挖和膠輪車運(yùn)輸?shù)姆绞脚c機(jī)械開挖相互配合,彌補(bǔ)機(jī)械開挖方式的不足,共同提高水閘開挖施工效率。2.1.2土方建筑。水利工程建設(shè)中土方建筑施工首先需要跟布局設(shè)計(jì)圖紙和測(cè)量放樣結(jié)果明確相關(guān)建筑的高程、土體密度等參數(shù),然后在土方建筑施工之前將地基周圍雜物全部清理干凈,將土體表層直接暴漏出來,而后對(duì)土體表面進(jìn)行灑水、刨毛,以便于后來填筑的土層能夠與地表土層緊密結(jié)合到一起,最后才能在較為穩(wěn)定和強(qiáng)度較高的土體地基上對(duì)土方建筑進(jìn)行施工。土方建筑施工中必須嚴(yán)格按照分層填筑方法將每層填筑土厚度控制在0.4m左右,填筑完成后再使用相關(guān)設(shè)備將填筑土層夯實(shí),若機(jī)械設(shè)備不適合在該環(huán)境下使用則應(yīng)該采用人工夯實(shí)方法進(jìn)行替代。2.1.3拆除工程。水利工程建設(shè)中拆除工程與開挖施工、土方建筑等流程都需要按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇機(jī)械施工或者人工施工方法,水閘施工區(qū)域內(nèi)部存在的漿砌石、混凝土結(jié)構(gòu)都必須拆除,主要拆除工程為溢流壩和閘墩。拆除工程施工人員可以先使用機(jī)械設(shè)備對(duì)整體結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行拆除,具體部位的細(xì)節(jié)拆除工作機(jī)械很難完成,可以由人工拆除進(jìn)行替代[3]。2.1.4砌筑施工。水利工程建設(shè)中砌筑施工主要選擇合適的漿砌石塊進(jìn)行施工,所選漿砌石塊不能存在凹凸不平情況,而且石塊硬度和新鮮度也必須符合要求,這樣石塊砌筑過程中按照大面朝下原則,并采用人工插桿方式處理砌縫,即可保證該施工流程的質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求。為了提高砌筑施工質(zhì)量,可以采用合適的拌合機(jī)進(jìn)行拌制,這樣可以提高砌筑施工石塊填筑砂漿的飽滿性[4]。2.1.5鋼筋混凝土施工。水利工程建設(shè)中鋼筋混凝土施工流程主要包括模板制作、模板拼裝、鋼筋綁扎、混凝土拌合、混凝土振搗、混凝土養(yǎng)護(hù)等工序。其中模板制作工序需要分別使用槽鋼、方鋼和方木等不同材料制作側(cè)模和內(nèi)模的鋼模板和木模板,模板制作工程中必須嚴(yán)格控制各個(gè)材料的間距,具體按照強(qiáng)度、剛度試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行控制即可；模板拼裝工序需要在模板內(nèi)部涂刷脫模劑,既要保證模板不會(huì)出現(xiàn)漏漿問題,又要保證模板后續(xù)拆除簡(jiǎn)單,防止模板拆除過程中對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成損傷；鋼筋綁扎必須在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)加工,鋼筋綁扎結(jié)束后應(yīng)該做好標(biāo)記,便于區(qū)分加工完成和未加工的鋼筋,該工序需要按照實(shí)際情況合理選擇焊接或者人工綁扎兩種施工方式；混凝土拌合主要在拌合站集合進(jìn)行拌制,施工人員在拌合過程中必須保證混凝土下料對(duì)稱均勻；混凝土振搗工序需要盡量在施工過程中避免跑模、變形等情況的出現(xiàn),振搗器不能與鋼筋結(jié)構(gòu)碰撞；混凝土澆筑之前必須對(duì)其試塊質(zhì)量進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn),質(zhì)量達(dá)到相關(guān)要求后按照拌合、振搗等要求進(jìn)行澆筑即可,澆筑后需要進(jìn)行草皮遮蓋以及灑水等養(yǎng)護(hù),確保混凝土內(nèi)外溫度差在控制范圍內(nèi),盡量減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。水閘鋼筋混凝土施工現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。2.1.6金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝。水利工程建設(shè)中金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝流程主要對(duì)水閘閘門和其他預(yù)埋件進(jìn)行安裝,安裝過程中主要使用平板拖車將金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備運(yùn)至安裝位置,而后施工人員使用吊裝設(shè)備對(duì)各個(gè)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備進(jìn)行安裝。水閘金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝施工現(xiàn)場(chǎng)如圖2所示。

2.2水閘施工難點(diǎn)

2.2.1穩(wěn)定問題。水利工程建設(shè)中水閘穩(wěn)定性不足會(huì)導(dǎo)致水閘與地基滑動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)增加,但是若增加水閘重量提高其穩(wěn)定性又容易出現(xiàn)水閘地基變形情況。水閘運(yùn)行過程中攔截大量水資源在閘門中,此時(shí)上游水位高于下游水位,水閘受到的水壓壓力過大,壓力作用下水閘存在向下游方向移動(dòng)的趨勢(shì),因此水閘建設(shè)過程中會(huì)增加其重量以提高水閘穩(wěn)定性。但是水閘建設(shè)過程中并未處于正常運(yùn)行狀態(tài),此時(shí)水閘沒有受到水平方面的壓力,因此此時(shí)水閘垂直荷載容易超出臨界值導(dǎo)致地基變形。2.2.2滲流問題。水利工程建設(shè)中水閘滲流問題是指上下游水位差距過大情況下水閘與地基以及兩岸連接處位置在巨大的壓力作用下容易出現(xiàn)滲流情況,滲流會(huì)導(dǎo)致水閘底部受到一定的向上揚(yáng)升力,進(jìn)而導(dǎo)致水閘穩(wěn)定性受到影響。若水閘建設(shè)過程中采用土基結(jié)構(gòu)可以在某種程度上減少滲流問題,但是土基結(jié)構(gòu)的使用會(huì)導(dǎo)致細(xì)顆粒土流失,最終勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生閘基和兩岸土壤大量流失問題。2.2.3消能防沖問題。水利工程建設(shè)中消能防沖可以通過對(duì)稱開啟閘孔的方式減少折沖水流的出現(xiàn),這樣可以防止水流對(duì)水閘下游防沖設(shè)施以及兩岸巖層土層造成破壞。水閘運(yùn)行過程中,上游與下游水位差距過大,此時(shí)在水位差作用下下游防沖設(shè)施受到巨大壓力,若下游防沖設(shè)施造成破壞則水閘整體安全性會(huì)直接受到影響,因此水閘修建時(shí)會(huì)嚴(yán)格控制閘孔數(shù)量,而后通過控制閘孔開啟盡量保護(hù)下游防沖設(shè)施和兩岸巖層土層。

2.3水閘施工技術(shù)要點(diǎn)

2.3.1施工準(zhǔn)備。水利工程建設(shè)中施工準(zhǔn)備階段需要做好設(shè)計(jì)圖紙審核、技術(shù)交底、施工人員專業(yè)素養(yǎng)審核,確保施工單位具備水閘施工的能力,減少穩(wěn)定問題、滲流問題、消能防沖問題對(duì)水閘施工的影響。2.3.2施工過程。水利工程建設(shè)中開挖工程、混凝土工程、金屬結(jié)構(gòu)工程都必須嚴(yán)格遵循施工規(guī)范與要求,施工過程中應(yīng)該盡量采用機(jī)械設(shè)備施工或者人工施工等方式提高施工效率,而且施工過程中必須做好質(zhì)量檢測(cè)工作,確保水閘施工質(zhì)量符合要求。2.3.3導(dǎo)流施工水利工程建設(shè)中導(dǎo)流施工必須合理選擇導(dǎo)流方案和截流方法,導(dǎo)流方案必須根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)、施工技術(shù)進(jìn)行選擇,盡量避免地形、水文等因素對(duì)水閘施工的影響以及坍塌事故的出現(xiàn)；節(jié)流方法需要先通過試驗(yàn)嚴(yán)格其有效性,而后才能進(jìn)行合龍。

3.水利工程建設(shè)中水閘施工存在的問題

3.1施工管理意識(shí)不足

水利工程建設(shè)中水閘施工人員沒有認(rèn)識(shí)到管理工作的重要性,管理人員指定的水閘施工計(jì)劃沒有得到施工人員的認(rèn)可,導(dǎo)致水利工程建設(shè)計(jì)劃執(zhí)行效果不夠理想,施工人員的思想意識(shí)沒有及時(shí)調(diào)整,影響了水閘施工質(zhì)量。

3.2施工管理方式落后

水利工程建設(shè)中水閘施工一般采用總承包制度,總承包單位需要將水閘施工工程分為各個(gè)分部分項(xiàng)工程交由各個(gè)分包單位施工,部分分包單位存在職責(zé)重合問題,因此一旦出現(xiàn)施工問題則容易出現(xiàn)相互推脫責(zé)任情況。3.3施工制度不夠完善水利工程建設(shè)中水閘施工管理規(guī)范不夠明確,導(dǎo)致施工問題的處理方法不能得到員工的認(rèn)可,甚至?xí)粩嘣黾訂T工矛盾,最終員工個(gè)人情緒失控,影響整個(gè)水閘施工工程的質(zhì)量。

3.4施工技術(shù)難度較大

水利工程建設(shè)中水閘施工主要分為開挖施工、土方建筑、拆除工程、砌筑施工、鋼筋混凝土施工、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝工序,目前穩(wěn)定問題、滲流問題、消能防沖問題是影響施工質(zhì)量的主要因素,因此水閘施工技術(shù)難度較大。

4.水利工程建設(shè)中水閘施工管理措施

4.1加強(qiáng)施工管理重視程度

水閘施工管理人員必須認(rèn)識(shí)到自身工作的重要性,積極提高自身管理水平,制定執(zhí)行性較高的水閘施工計(jì)劃,計(jì)劃制定工程中盡量與施工人員進(jìn)行溝通焦慮,從整體和細(xì)節(jié)上提高水閘施工計(jì)劃的可行性,盡量提高水閘施工規(guī)范性,避免安全事故出現(xiàn)。

4.2優(yōu)化整體施工管理方式

水閘施工管理人員可以采用信息化技術(shù)手段進(jìn)行管理,分包單位施工任務(wù)明確后按照信息化模型導(dǎo)入各個(gè)單位的施工任務(wù),若施工單位出現(xiàn)施工問題或者安全事故,則根據(jù)信息化模型明確施工單位責(zé)任,減少責(zé)任糾紛情況。

4.3建立施工責(zé)任追究制度

水閘施工管理人員可以通過建立施工責(zé)任追究制度明確各個(gè)崗位員工的責(zé)任,出現(xiàn)施工問題則直接根據(jù)施工責(zé)任追究制度明確各個(gè)崗位人員責(zé)任,盡量保證施工問題處理方案和結(jié)果能夠得到員工認(rèn)可,提高員工自我約束能力和施工技術(shù)水平。

4.4做好施工準(zhǔn)備管理工作

水閘施工管理人員應(yīng)該盡量在施工準(zhǔn)備階段制定具體施工計(jì)劃,然后按照計(jì)劃準(zhǔn)備好施工設(shè)備、材料,并對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底,施工設(shè)備和材料使用前必須進(jìn)行專業(yè)檢測(cè),確保水閘施工質(zhì)量不受影響。

5.結(jié)論

綜上所述,水利工程建設(shè)中水閘施工管理可以通過加強(qiáng)施工管理重視程度、優(yōu)化整體施工管理方式、建立施工責(zé)任追究制度、做好施工準(zhǔn)備管理工作等措施,降低水閘施工難點(diǎn),解決水閘施工技術(shù)要點(diǎn),提高水利工程建設(shè)質(zhì)量,推動(dòng)我國(guó)水利工程事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

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作者:吳英成 單位:惠州市水電建筑工程有限公司