水利工程施工设备与管理

缪利伟，杨一峰，周建东

（江阴市水利工程公司）

0 引言

水利工程建设作为国民经济发展中的重要项目之一，不仅可以缓解洪水侵害所带来的实际经济损失，还能够调节水资源、增加农田灌溉，为农业增产增收提供保障。水利工程建设对其他各行业的发展建设都有着不可替代的重要作用，对推动其经济建设的发展起到了至关重要的作用。

1 工程概况

建湖县境内2019 年度工程实施的主要内容包括：潮河整治河道长度6 km，配套建筑物3 座；杨家河整治河道长度2.30 km；黄沙港沿岸病险建筑物加固33座；黄沙港城区以南段整治影响处理建筑物2座等。

2 工程地的气象与水文

2.1 气候

工程地处黄海之滨，海洋调节作用十分明显，因而雨量充沛，雨热同季，日照充足，无霜期长。多年平均无霜期213.50 d，多年平均气温14.10 ℃，最低气温-17.30 ℃，最高气温39.10 ℃。

多年平均年降雨量1 072 mm，年降雨日100-115 d。年雨量年内分布很不均匀，6-9月连续4个月雨量较大，约占全年降雨量的65%。每年6 月中旬至7 月中旬是梅雨季节，梅雨量200～250 mm。8、9月常有台风暴雨。秋季和冬季则降雨量较少，极易出现秋旱和春旱。梅雨和台风暴雨是形成洪涝灾害的主要因素。多年平均蒸发量1 387 mm，5-8月蒸发量占全年蒸发量的50%左右。

2.2 水文条件

黄沙港及射阳河沿岸建筑物除险加固工程：防洪设计水位根据河网模型计算20 a一遇成果内插确定；防洪校核水位根据站点历史最高水位内插确定。

黄沙港及射阳河沿岸建筑物除险加固工程防洪设计水位见表1。

表1 黄沙港及射阳河沿岸封闭建筑物防洪水位成果表

3 施工设备保障措施

3.1 施工条件

工程区内骨干航道和高等级公路已形成网络，交通便利。主要建筑材料以就近供应、厂家为主、合理流向为原则。施工用水可就近从河水中抽取，生活用水拟从附近的自来水管道引接。施工临时用电可从附近10 kV线路接引。

工程所需土料主要用于堤防填筑、排泥场围堰填筑、建筑物基坑回填及挡水围堰填筑。土料尽量利用河道开挖土方、建筑物开挖的弃土或排泥区取土，具有就地开挖就地筑填的特点。依据河道设计断面标准，土料储量可满足工程使用要求。工程区附近不产砂石料，但江苏省市场上砂石料的供应量很大，可满足各项工程建设需要。

3.2 施工主要设备的确定

根据工程项目与施工内容，拟投入的主要设备有打桩机、灌注桩机、土方开挖与运输设备、混凝土浇筑设备等，其中混凝土采用商品混凝土，混凝土生产、运输、输送设备由供应商提供。

施工设备在总体计划配置中充分考虑各个闸站分散、独立施工的特点，小型机械按施工区段各自配备，通用的大型设备、使用台时不足的设备项目部统一安排调配使用。

3.2.1 混凝土设备

考虑到本工程施工项目多，口门建筑物多的特点，单个建筑物混凝土需用量多不大，且主要位于农田及村庄附近，施工场地狭小，计划采用商品混凝土结合自拌混凝土供料方法。一般商品混凝土公司均能满足本工程需求。零星自拌混凝土采用JZM350 型混凝土搅拌机2 套，包含F10 机动翻斗车及铲车。

3.2.2 土方开挖机械设备

3.2.2.1 土方开挖机械选型

考虑日常使用习惯、市场供求情况及本单位所拥有的设备情况，本工程土方开挖设备选型以液压反铲1.00 m3挖掘机为主，推土机结合为辅。

3.2.2.2 设备配置数量

以河西泵站为例，按照挖掘机土方开挖量700 m3/（天·台）、推土机生产能力900 m3/天·台（运）的生产能力，自卸车按200 m3/天·辆的运输能力，考虑前后开挖工序要求，土方开挖工期确定10 d，计算如下：

式中：V—土方工程量；Q—定额生产率，依据工况条件确定；D—计划工期；η—机械施工效率，取值在0.75～0.90，项目均取0.85。

土方开挖机械配置见表2。

表2 土方开挖工程机械配置表

3.2.3 土方填筑机械设备

3.2.3.1 土方填筑机械选型

土方填筑主要为建筑物土方回填压实，回填总量为58 765.11 m3。机械分别选择220 型挖掘机、20T 自卸车运输、140型推土机、20T压路机及小型压实机械。

3.2.3.2 填筑机械配置

以河西泵站为例，土方回填工程量：3 046.48 m3；施工计划工期：10 d。

土方填筑工程机械配置如表3。

表3 土方填筑机械配置表

3.2.4 钢筋混凝土方桩施工设备

3.2.4.1 钢筋混凝土方桩施工机械选型

钢筋混凝土方桩位于柴田泵站、唐东泵站、沈韩东闸站基础中，方桩共计311根，打桩机械采用PC330液压振动桩机。

3.2.4.2 设备数量配置

以沈韩东闸站为例，方桩计188根，计划10 d内施工完成，拟配备机械数量如下：

式中：Q—桩数量，为199根；A——计划施工天数，A=10 d；fA——时间利用率，fA=0.80；B——每天计划台班数，B=2；V——桩机台班生产率，V=32 根/台班；fv——机械利用率，fv=0.80。

3.2.5 灌注桩施工设备

工程灌注桩施工分布于闸站基础下，灌注桩桩径为Φ600、桩长18 m共48根；桩径为Φ600、桩长20 m共28根。

3.2.5.1 机械选型

根据地质勘探情况，选用1 m直径磨盘钻机为最优施工方案。

3.2.5.2 配置数量

依据施工进度计划安排，扣除打桩平台搭设时间，计划灌注桩施工总工期为40 d，分为4批施工，每批施工10 d。参照以往施工经验，17～25 m 长灌注桩钻孔及灌桩施工定额为2 d/根。

则桩机数量配置为：

N=（单机工作效率×灌注桩根数）/计划施工工期

式中：Q—单根灌注桩施工天数；M—灌注桩根数。

N=（2 d/根×4 根）/10 d=0.80＜1 取整数1（套）；配置磨盘钻机数量4套。

4 施工设备的管理与调度

4.1 施工设备管理

4.1.1 建设管理机构

在项目部生产调度科总负责下，建立施工机械调度小组，班子成员有施工区段队长、施工技术科长、质安科等，使生产调度活动能够与各施工区段施工进度有机的组织起来。实施机械设备集中统一指挥，是资源合理配置，加快工程进度，对工程进行科学管理的重要保证。

4.1.2 定期召开例会

项目部每天召开工程例会，通报现场各分部工程的施工情况和形象进度，检查当天任务完成情况，布置第二天的施工任务，协调各方关系，及时调度配足机械设备，使整个工程施工有步骤按计划地进行。

4.1.3 设备管理与检查制度

设备科，随时记录各设备运行参数、机械运行情况，当个别设备出现异常与缺陷停产时，及时通告并组织协调施工区段、对运行设备调整。根据变化情况进行重新分配，从而确保设备的安全、经济运行，满足工程进度需求。

4.1.4 强化调度管理、及时处理现场问题

生产调度科应坚持值班制度，必要时可建立昼夜值班制度。值班人员必须坚守岗位，现场反映的情况或问题，应及时进行处理与汇报，做到指挥不间断、生产不停顿。

4.1.5 落实设备管理制度，保障工程正常施工

按照调度管理制度既定目标和规定，对生产设备进行监督、检查和调整，掌握设备运行状况，发现设备存在的异常及隐患，查找原因、采取措施，加以调整纠正，保证设备正常运行工程顺利进行。

4.2 施工机械设备调度

按照施工方案，整个工程独立施工，施工区各有特点与通性，机械设备调度依据各施工区特性设计如下方案。第一，小型机械设备，包括钢筋制作机械、木工机械、混凝土浇筑振捣设备，各施工区段独立配备，不再相互调配。第二，土方开挖与运输设备，挖掘机、推土机及运输车辆按批次施工。各闸站完成进度差异逐步增加与相互间调配，相互调剂使用。第三，打桩设备，本工程预制桩数量较少，故配置一台打桩机，沈韩东闸站、柴田泵站、唐东泵站轮流使用。第四，混凝土设备，混凝土采用商品混凝土，生产、运输入仓设备有供应商提供，混凝土浇筑设备为小型机械，各施工区施工队配备。第五，灌注桩设备，灌注桩设备按施工批次施工。各闸站完成进度差异逐步增加与相互间调配，相互调剂使用。

在机械调度管理过程中，动态平衡是规律，协调是维护动态平衡、保证各施工区生产不因施工机械调度而耽误，在设备调度中达到成本降低、效率提高，体现现代化管理真水平。

5 结语

水利工程建设是一项综合性工程，质量是最为根本和最为重要的。因此，为了保证水利工程的质量需要从多个方面采取诸多措施。文章根据建湖县工程概况，对保障工程质量的施工设备进行详述，并加强其设备管理，以保证工程顺利进行。