水利工程施工技术与施工安全刍议

胡彭生 (淮北兴业建设工程项目管理有限公司 安徽 淮北 235000)

引言

水利工程是将地表水与地下水进行配置的一项有利于国家和人民的工程项目。随着社会经济的不断发展,水利工程项目在不断加大,使得安全管理工作任务加重。因此,在水利工程建设当中,要建立和完善施工安全体系,采取针对性的管理措施,保障施工人员安全。

1 水利施工技术的应用分析

1.1 水利施工中软土处理技术的应用

(1)排水砂垫层技术。软土地基的透水性较差,可用排水砂垫层技术进行排水处理,即在软土地基的底部铺设一层排水砂垫层,例如通过使用砂砾、石头等进行软土地基的排水,达到水利工程的要求。

(2)换填垫层处理技术。就是利用设备挖掘软土地基表面的土层,然后将碎石块以及矿渣进行填充。所使用的石块以及矿渣要具备稳定性以及高强度,从而保障地基稳定固定性。在低洼或者有淤泥的地方,常用换填垫层处理技术,加强软土地基的稳定,保障水利工程的质量。

(3)化学固结处理技术。主要是选用一系列的化学手段来转化土壤的特征,改善软土的硬度以及强度。在使用化学固结处理技术中,会选择灌浆法、高压注浆法以及水泥土搅拌法三种方式。一是灌浆法。即通过把水泥灌注到软土地基的土壤裂缝里,加强软土的强度,减少软土地基出现塌陷的概率。二是水泥土搅拌法。如果软土地基含水量较高,便要使用水泥土搅拌法,将水泥加入到软土土层中,提高软土地基的强度。

1.2 水利施工中导流技术的应用

所谓导流,是指在修筑水利工程时为了使水工建筑物能保持在干地上施工,用围堰来维护基坑,将水流引向预定的泄水建筑物泄向下游。导流是水利工程施工特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。导流方案的选定,关系到整个工程施工的工期、质量、造价和安全度汛,事先要做出周密的设计。

导流方式大体上可分为河床外导流和河床内导流两类。前者用围堰一次拦断整个河床,让河水通过河床外的导流泄水建筑物导向下游;后者用围堰先后分段围护部分河床,河水通过被束窄的另一部分河床导走,即分期导流。

按泄水建筑物类型分,有明渠导流、隧洞导流,以及涵洞、坝体底孔、梳齿和缺口过流、涵管导流等导流方式。涵洞导流一般用于中小型水闸、土石坝等工程。底孔导流用于混凝土坝施工,水流全部或部分通过坝体内设置的临时或永久泄水孔导向下游。梳齿导流则是在混凝土坝施工时预留梳齿状缺口过水,随坝体升高,分级轮换封堵缺口。涵管导流是一种利用涵管进行导流的施工方法,适用于导流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流。

1.3 水利施工中灌浆技术的应用

灌浆施工技术有很多种,必须根据工程特点选取最适合的施工技术进行灌浆处理。就坝基和坝体等防渗处理而言,常见灌浆方式有用于宽心坝体或土坝的劈裂式灌浆方式、适用卵砾石层的防渗帷幕灌浆方式以及对机械设备和土质条件要求比较高的高压喷射灌浆方式等。在水利项目的地基施工环节,应根据不同地基情况采取相应的施工处理措施。

(1)对于冒水地基,应考虑其冒水集中因素和冒水量,选择施工措施。如果冒水量过大,应在缝隙相交位置钻若干个浅孔及深孔,将孔口管埋入进去,引出地基中的水,以棉纱和麻刀等封堵缝隙,然后用砂浆将空槽填满。对冒水量较小的,应采用U 形槽速凝砂浆的方式对裂缝进行处理。

(2)如果地基吸浆量较大,通常采用自流式或降压式灌浆处理方式。首先在砂浆内加入速凝粉提高砂浆的浓度,再限制砂浆的注入量,或采用间歇施工方式进行灌浆处理,然后待砂浆凝固一段时间,进行扫孔和复灌处理。复灌期间争取在设计压力下结束灌浆。

(3)对漏水现象十分严重且有倾角较陡大孔洞或水流作用大孔洞的,可采取稠水泥浆冲灌砾石和粗砂,或用浓浆冲灌粒料,堵住缝隙。反之,则采取定量灌浆,灌注稳定浆液或混合浆液。

(4)岩溶地段施工时,处理地基应考虑其有没有填充物,在有填充物情况下,应采取钢管插入方式进行处理,同时应注意钢管必须有孔眼,用高压灌浆机械将水泥灌注到孔洞壁内,并根据高压泥浆劈裂作用进行处理,使泥浆以条带状向土体内穿插。反之,应直接回填流态较高的混凝土,首先向孔槽内灌注干净碎石,然后灌注砂浆。

1.4 水利施工中混凝土技术的应用

混凝土是构成水利工程施工的主要材料,而混凝土施工包括了众多的工序,每一道工序都会对整个工程的质量造成影响。混凝土施工要经历原材料的制备,对各项材料的实验室配比,混凝土的搅拌、浇筑以及后期养护,每个环节都非常重要。所以为了保证混凝土的施工质量,在施工之前需要对现场进行详细的勘察,然后制定出合理的设计方案,在施工过程中,要严格按照施工规范执行,加强质量监督管理,注意混凝土施工的技术要点,保证混凝土的施工质量。

(1)材料的选择。在工程中所使用的混凝土,通常由水泥、骨料和外加剂等成分组合而成,这些成分的配合比是否合理,直接影响着混凝土的质量,同时也是导致混凝土发生裂缝的主要因素。因此在进行施工时,不仅要把好材料的质量关,同时还要确保配合比的优化。

(2)混凝土的搅拌。混凝土搅拌的质量对于后续工程的施工质量有着重要的影响。在搅拌环节,要注意合理控制各种原材料的配比,严格按照实验室提供的配比单操作,严禁随意改变比例。为了控制混凝土出机时的温度,其中原材料里的砂和石头等要放置在阴凉的地方,在搅拌的过程中,可以放入冰块或者送冷风的方式来降低温度,以此保证混凝土搅拌的质量。

(3)混凝土的运输。要用专用运输车辆,保证运输过程中的均匀性,不能发生离析现象,同时避免运输过程中产生塌落度变化、泌水、砂浆流失等现象。

(4)混凝土的浇筑。主要有人工浇筑和泵送浇筑两种方式,浇筑时都要注意如下几项要点。一是倾倒混凝土时,不要集中一点,防止对模板或者钢筋造成冲击变形,如果浇筑的高度大于两米,要采用相应的辅助设备完成浇筑。二是为了防止混凝土的性能发生变化,要在5小时内完成浇筑,而在两次混凝土浇筑衔接过程中,为了防止出现冷缝,间隔控制在1.5小时内,并且浇筑的过程中要不停的振捣。三是振捣时要连续不间断,不要出现气泡,振捣器要均匀分布,不漏振,不过振。四是在浇筑完成后进行拉毛、抹压,然后使用塑料薄膜覆盖其上进行养护,做好密封工作。五是在养护阶段,根据混凝土的性能以及气候条件,合理控制时间,保持混凝土湿润。

(5)混凝土的振捣。混凝土振捣有三道工序,一是在混凝土坡脚,二是在混凝土坡中间,三则是在混凝土坡顶。在施工时,要保证这三道程序的相互配合。首先,要控制好振捣时间和深度,要求振捣间距在400mm,振捣棒要插入混凝土50mm 处;其次,振捣要覆盖整个坡面;再次,振捣速度要合理控制,要求快插慢拔。最后,在振捣密实后,结合设计标高,在初凝前应按标高控制点,将混凝土表面刮平,进一步进行提浆整平处理,提高表层质量,接着铺一层碎石,其厚度为5～25mm。

1.5 水利施工中锚固以及水泥土加固技术的应用

预应力锚固在水利工程项目中占据着很重要的地位,是一项较为特殊的技术,其运用的好坏直接关系着水利工程的质。预应力锚固是对预应力岩锚以及混凝土预应力拉锚的一种统称,是预应力不断发展变化的一种新的锚固技术。该技术根据水利工程设计要求,提前向基岩施加一种预应压力,这样可以保证基岩受力条件的优化,从而可以发挥出好的锚固效果。

(1)锚杆钻孔。通过多臂钻进行钻孔施工,钻孔与开挖轮廓面应该处于垂直的状态,确保孔位之间有着＜100mm 的偏差,通过分析设计图纸的相关要求确定钻孔的深度,孔深之间应该有着＜50mm 的偏差。

(2)安装水泥药卷。通常在安装水泥药卷之前,分别将缓凝锚固剂以及速凝锚固剂按照一定量浸泡在水中,直到浸泡工作不产生气泡才能给停止工作。接着在锚固喷枪枪膛中逐渐放进锚固剂,将扳机扣动,根据先速凝后缓凝的安放顺序,将水泥药卷锚固剂放进锚杆孔中。

(3)安装锚杆。通过多臂钻在孔内插入锚杆杆体,安装锚杆时确保浆液不会出现流出的情况。一旦锚杆杆体与药卷有接触的情况时,则应该将杆体缓慢的旋转,同时搅拌水泥药卷,大概有着45～60s的搅拌时间。

(4)锚杆张拉。等到使用速凝锚固剂的锚固段有着明显的强度后,开始进行张拉锚杆的工作,在进行张拉之前首先要在锚杆上套着钢垫板,同时将锚杆以及垫板的角度进行合理的调整。如果没有平整的岩面,则应该通过水泥砂浆做好找平处理。完成安装垫板的工作后将半球形的钢垫圈套入,且将螺帽安装,通过扭力扳手做好张拉施工,指导与规定数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 做好巡视与养护工作

水库工程检查应当与巡视工作交叉渗透。建设单位要按照水库工程管理通则的有关规定,引导员工认真执行各项任务,包括年度巡检、日常巡检和特别巡检等。同时,要对水利枢纽和大坝工程的运行展开逐项监督,及时记录现场的数据和信息。一般情况下,日常巡检应当保持每旬一次的频率,汛期要保证每周两次。如果水库中的水位高于正常储存水位,就要提高巡检次数,或采取24h轮班制,安排特定人员到现场监督。年度巡视检查大多在汛前、汛中或汛后,如果发现任何问题应及时向上级领导汇报,并共同商讨解决的方案和措施,确保在下次检查前处理完毕。不同阶段的检查结果都应当记录,保存在专门的手册中,并附上初步分析结果。要坚持预防为主的原则,建设企业应对大坝建设工程定期维修。检查人员要在保护范围内加大巡检力度,保证坝面观测设施运行稳定,排除外界的干扰和破坏,把随机和定期检查模式结合到一起。在汛期强降雨结束后,及时清理坝面杂草和淤泥,保证后期的工程施工正常有序进行。检查人员要定期对钢丝绳、启闭机和闸门等部位做润滑检查,对安全栏定期除锈,重点关注机电设备的运行情况,及时发现安全漏洞,并做好上报工作。

2.2 树立安全意识和理念

建设单位要以安全第一为核心原则,加强宣传和教育,让员工树立高度的安全意识和防范意识,提升专业素质和职业修养。合格的水利水电工作人员要掌握不同类型的质检方法,积累经验,这样才可以针对施工现场出现的各种问题作出灵活判断并有效解决。管理人员和施工人员要明确自身承担的安全责任,加强沟通,积累更多的安全知识和急救知识,在遇到危机或风险时冷静处理。建设单位应构建完善的安全生产和管理制度,明确不同部门的安全责任,鼓励不同部门不同人员之间的交往和沟通,打造和谐相处的局面,激发内生动力。

2.3 整合技术管理,完善施工管理制度

水利工程施工要领重在技术的执行,现场管理工作流程是否标准同样重要。参考施工现场勘查结果,对特定的技术要做进一步优化,同时提高管理制度的执行力度,参考特定工序的施工标准和要求,进一步提高水利工程的整体质量。首先,监管人员按施工标准合理完善技术手段,经过对技术的不断优化,对其中涉及的复杂工序进行整合。对特定周期的工序复杂状况,经理部门要严格制定管理标准,合理分配监管职责。技术部门要积极配合,对特定技术执行效果进行检查,了解相关制度与技术是否形成了统一的工作体系。目前,在对水利工程的执行标准进行信息采集时发现,以往的施工信息并不完善,某些信息在工序执行过程中并没有被及时更新,因此存在相应的技术问题以及安全隐患。针对可能发生或已经发生的故障施工,要对现场施工问题进行记录,了解对设备实际造成的影响。数据采集以后要进行归档,以便后续施工团队进行数据比对。另一方面。施工时要严格执行相应的管理制度,建立高质量的约束标准,并按照各工程职责划分工程内容,使施工人员了解自身的职责和责任,出现问题时能够被及时发现和制止,从而形成相对完善的工程监管体系。

2.4 施工现场安全管理的规划

水利工程施工现场安全管理的制定应与水利工程建设方针以及施工要求相符合,根据国家的相关的法律法规来建立施工规范以及要求;建立安全生产的技术标准和检查规范;建立科学合理的施工管理体系,结合水利工程的实际情况制定一套完整的安全施工指导,切勿“一刀切”,应对具体的情况进行具体分析。水利施工现场较为复杂,在对施工现场进行安全管理工作时,要根据工程施工的具体情况制定一套科学的施工安全目标,包括伤亡控制目标、安全达标目标、文明施工目标等。在制定目标时要设立责任人,确保目标按照质量标准完成。特别是在工程施工安全方面,要设立相应的工作制度与管理人员,对每一项施工作业进行监管,确保每一项工作都符合安全施工标准,确保没有违规操作现象。要对使用的设备进行责任划分,确保机械设备能够正常的运行。施工现场的安全管理工作应建立一支管理人员队伍,对相关人员开展培训管理,促进他们更好地开展安全管理工作。

2.5 重视安全教育和培训,提高安全生产意识

通过多种渠道多种方式开展安全教育,提高从业人员的安全保护意识,了解保护方法,掌握保护技能,从思想上、行动上、措施上都要以防止安全事故发生为目标。这就要求水利工程的从业者特别是负责人,一定要重视安全教育和安全生产培训,对安全教育要有足够的经费预算和投入,有培训教育的计划并及时组织实施。在工程建设过程中,从管理人员到施工人员,每时每刻都把安全放在第一位,贯穿于工程建设的每个环节。

结束语

水利工程施工实践表明,没有安全就没有工程质量,没有安全就没有经济效益和社会信誉。要实现安全管理的长治久安,既需要每个施工企业各级领导的高度重视和整体配合,也需要全体职工共同自觉努力,既需要科学有效的控管手段,也需要每个人脚踏实地、艰苦细致的工作,既要严厉管控,又应充满爱心,以人为本,把人的安全放在第一位。