水利工程施工設備與管理

繆利偉，楊一峰，周建東

（江陰市水利工程公司）

0 引言

水利工程建設作為國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要項目之一，不僅可以緩解洪水侵害所帶來的實際經(jīng)濟損失，還能夠調(diào)節(jié)水資源、增加農(nóng)田灌溉，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收提供保障。水利工程建設對其他各行業(yè)的發(fā)展建設都有著不可替代的重要作用，對推動其經(jīng)濟建設的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。

1 工程概況

建湖縣境內(nèi)2019 年度工程實施的主要內(nèi)容包括：潮河整治河道長度6 km，配套建筑物3 座；楊家河整治河道長度2.30 km；黃沙港沿岸病險建筑物加固33座；黃沙港城區(qū)以南段整治影響處理建筑物2座等。

2 工程地的氣象與水文

2.1 氣候

工程地處黃海之濱，海洋調(diào)節(jié)作用十分明顯，因而雨量充沛，雨熱同季，日照充足，無霜期長。多年平均無霜期213.50 d，多年平均氣溫14.10 ℃，最低氣溫-17.30 ℃，最高氣溫39.10 ℃。

多年平均年降雨量1 072 mm，年降雨日100-115 d。年雨量年內(nèi)分布很不均勻，6-9月連續(xù)4個月雨量較大，約占全年降雨量的65%。每年6 月中旬至7 月中旬是梅雨季節(jié)，梅雨量200～250 mm。8、9月常有臺風暴雨。秋季和冬季則降雨量較少，極易出現(xiàn)秋旱和春旱。梅雨和臺風暴雨是形成洪澇災害的主要因素。多年平均蒸發(fā)量1 387 mm，5-8月蒸發(fā)量占全年蒸發(fā)量的50%左右。

2.2 水文條件

黃沙港及射陽河沿岸建筑物除險加固工程：防洪設計水位根據(jù)河網(wǎng)模型計算20 a一遇成果內(nèi)插確定；防洪校核水位根據(jù)站點歷史最高水位內(nèi)插確定。

黃沙港及射陽河沿岸建筑物除險加固工程防洪設計水位見表1。

表1 黃沙港及射陽河沿岸封閉建筑物防洪水位成果表

3 施工設備保障措施

3.1 施工條件

工程區(qū)內(nèi)骨干航道和高等級公路已形成網(wǎng)絡，交通便利。主要建筑材料以就近供應、廠家為主、合理流向為原則。施工用水可就近從河水中抽取，生活用水擬從附近的自來水管道引接。施工臨時用電可從附近10 kV線路接引。

工程所需土料主要用于堤防填筑、排泥場圍堰填筑、建筑物基坑回填及擋水圍堰填筑。土料盡量利用河道開挖土方、建筑物開挖的棄土或排泥區(qū)取土，具有就地開挖就地筑填的特點。依據(jù)河道設計斷面標準，土料儲量可滿足工程使用要求。工程區(qū)附近不產(chǎn)砂石料，但江蘇省市場上砂石料的供應量很大，可滿足各項工程建設需要。

3.2 施工主要設備的確定

根據(jù)工程項目與施工內(nèi)容，擬投入的主要設備有打樁機、灌注樁機、土方開挖與運輸設備、混凝土澆筑設備等，其中混凝土采用商品混凝土，混凝土生產(chǎn)、運輸、輸送設備由供應商提供。

施工設備在總體計劃配置中充分考慮各個閘站分散、獨立施工的特點，小型機械按施工區(qū)段各自配備，通用的大型設備、使用臺時不足的設備項目部統(tǒng)一安排調(diào)配使用。

3.2.1 混凝土設備

考慮到本工程施工項目多，口門建筑物多的特點，單個建筑物混凝土需用量多不大，且主要位于農(nóng)田及村莊附近，施工場地狹小，計劃采用商品混凝土結(jié)合自拌混凝土供料方法。一般商品混凝土公司均能滿足本工程需求。零星自拌混凝土采用JZM350 型混凝土攪拌機2 套，包含F(xiàn)10 機動翻斗車及鏟車。

3.2.2 土方開挖機械設備

3.2.2.1 土方開挖機械選型

考慮日常使用習慣、市場供求情況及本單位所擁有的設備情況，本工程土方開挖設備選型以液壓反鏟1.00 m3挖掘機為主，推土機結(jié)合為輔。

3.2.2.2 設備配置數(shù)量

以河西泵站為例，按照挖掘機土方開挖量700 m3/（天·臺）、推土機生產(chǎn)能力900 m3/天·臺（運）的生產(chǎn)能力，自卸車按200 m3/天·輛的運輸能力，考慮前后開挖工序要求，土方開挖工期確定10 d，計算如下：

式中：V—土方工程量；Q—定額生產(chǎn)率，依據(jù)工況條件確定；D—計劃工期；η—機械施工效率，取值在0.75～0.90，項目均取0.85。

土方開挖機械配置見表2。

表2 土方開挖工程機械配置表

3.2.3 土方填筑機械設備

3.2.3.1 土方填筑機械選型

土方填筑主要為建筑物土方回填壓實，回填總量為58 765.11 m3。機械分別選擇220 型挖掘機、20T 自卸車運輸、140型推土機、20T壓路機及小型壓實機械。

3.2.3.2 填筑機械配置

以河西泵站為例，土方回填工程量：3 046.48 m3；施工計劃工期：10 d。

土方填筑工程機械配置如表3。

表3 土方填筑機械配置表

3.2.4 鋼筋混凝土方樁施工設備

3.2.4.1 鋼筋混凝土方樁施工機械選型

鋼筋混凝土方樁位于柴田泵站、唐東泵站、沈韓東閘站基礎(chǔ)中，方樁共計311根，打樁機械采用PC330液壓振動樁機。

3.2.4.2 設備數(shù)量配置

以沈韓東閘站為例，方樁計188根，計劃10 d內(nèi)施工完成，擬配備機械數(shù)量如下：

式中：Q—樁數(shù)量，為199根；A——計劃施工天數(shù)，A=10 d；fA——時間利用率，fA=0.80；B——每天計劃臺班數(shù)，B=2；V——樁機臺班生產(chǎn)率，V=32 根/臺班；fv——機械利用率，fv=0.80。

3.2.5 灌注樁施工設備

工程灌注樁施工分布于閘站基礎(chǔ)下，灌注樁樁徑為Φ600、樁長18 m共48根；樁徑為Φ600、樁長20 m共28根。

3.2.5.1 機械選型

根據(jù)地質(zhì)勘探情況，選用1 m直徑磨盤鉆機為最優(yōu)施工方案。

3.2.5.2 配置數(shù)量

依據(jù)施工進度計劃安排，扣除打樁平臺搭設時間，計劃灌注樁施工總工期為40 d，分為4批施工，每批施工10 d。參照以往施工經(jīng)驗，17～25 m 長灌注樁鉆孔及灌樁施工定額為2 d/根。

則樁機數(shù)量配置為：

N=（單機工作效率×灌注樁根數(shù)）/計劃施工工期

式中：Q—單根灌注樁施工天數(shù)；M—灌注樁根數(shù)。

N=（2 d/根×4 根）/10 d=0.80＜1 取整數(shù)1（套）；配置磨盤鉆機數(shù)量4套。

4 施工設備的管理與調(diào)度

4.1 施工設備管理

4.1.1 建設管理機構(gòu)

在項目部生產(chǎn)調(diào)度科總負責下，建立施工機械調(diào)度小組，班子成員有施工區(qū)段隊長、施工技術(shù)科長、質(zhì)安科等，使生產(chǎn)調(diào)度活動能夠與各施工區(qū)段施工進度有機的組織起來。實施機械設備集中統(tǒng)一指揮，是資源合理配置，加快工程進度，對工程進行科學管理的重要保證。

4.1.2 定期召開例會

項目部每天召開工程例會，通報現(xiàn)場各分部工程的施工情況和形象進度，檢查當天任務完成情況，布置第二天的施工任務，協(xié)調(diào)各方關(guān)系，及時調(diào)度配足機械設備，使整個工程施工有步驟按計劃地進行。

4.1.3 設備管理與檢查制度

設備科，隨時記錄各設備運行參數(shù)、機械運行情況，當個別設備出現(xiàn)異常與缺陷停產(chǎn)時，及時通告并組織協(xié)調(diào)施工區(qū)段、對運行設備調(diào)整。根據(jù)變化情況進行重新分配，從而確保設備的安全、經(jīng)濟運行，滿足工程進度需求。

4.1.4 強化調(diào)度管理、及時處理現(xiàn)場問題

生產(chǎn)調(diào)度科應堅持值班制度，必要時可建立晝夜值班制度。值班人員必須堅守崗位，現(xiàn)場反映的情況或問題，應及時進行處理與匯報，做到指揮不間斷、生產(chǎn)不停頓。

4.1.5 落實設備管理制度，保障工程正常施工

按照調(diào)度管理制度既定目標和規(guī)定，對生產(chǎn)設備進行監(jiān)督、檢查和調(diào)整，掌握設備運行狀況，發(fā)現(xiàn)設備存在的異常及隱患，查找原因、采取措施，加以調(diào)整糾正，保證設備正常運行工程順利進行。

4.2 施工機械設備調(diào)度

按照施工方案，整個工程獨立施工，施工區(qū)各有特點與通性，機械設備調(diào)度依據(jù)各施工區(qū)特性設計如下方案。第一，小型機械設備，包括鋼筋制作機械、木工機械、混凝土澆筑振搗設備，各施工區(qū)段獨立配備，不再相互調(diào)配。第二，土方開挖與運輸設備，挖掘機、推土機及運輸車輛按批次施工。各閘站完成進度差異逐步增加與相互間調(diào)配，相互調(diào)劑使用。第三，打樁設備，本工程預制樁數(shù)量較少，故配置一臺打樁機，沈韓東閘站、柴田泵站、唐東泵站輪流使用。第四，混凝土設備，混凝土采用商品混凝土，生產(chǎn)、運輸入倉設備有供應商提供，混凝土澆筑設備為小型機械，各施工區(qū)施工隊配備。第五，灌注樁設備，灌注樁設備按施工批次施工。各閘站完成進度差異逐步增加與相互間調(diào)配，相互調(diào)劑使用。

在機械調(diào)度管理過程中，動態(tài)平衡是規(guī)律，協(xié)調(diào)是維護動態(tài)平衡、保證各施工區(qū)生產(chǎn)不因施工機械調(diào)度而耽誤，在設備調(diào)度中達到成本降低、效率提高，體現(xiàn)現(xiàn)代化管理真水平。

5 結(jié)語

水利工程建設是一項綜合性工程，質(zhì)量是最為根本和最為重要的。因此，為了保證水利工程的質(zhì)量需要從多個方面采取諸多措施。文章根據(jù)建湖縣工程概況，對保障工程質(zhì)量的施工設備進行詳述，并加強其設備管理，以保證工程順利進行。