水利工程施工技術(shù)與施工安全芻議

胡彭生 (淮北興業(yè)建設(shè)工程項(xiàng)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(jìn)行配置的一項(xiàng)有利于國(guó)家和人民的工程項(xiàng)目。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,水利工程項(xiàng)目在不斷加大,使得安全管理工作任務(wù)加重。因此,在水利工程建設(shè)當(dāng)中,要建立和完善施工安全體系,采取針對(duì)性的管理措施,保障施工人員安全。

1 水利施工技術(shù)的應(yīng)用分析

1.1 水利施工中軟土處理技術(shù)的應(yīng)用

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

(2)換填墊層處理技術(shù)。就是利用設(shè)備挖掘軟土地基表面的土層,然后將碎石塊以及礦渣進(jìn)行填充。所使用的石塊以及礦渣要具備穩(wěn)定性以及高強(qiáng)度,從而保障地基穩(wěn)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(shù),加強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定,保障水利工程的質(zhì)量。

(3)化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)。主要是選用一系列的化學(xué)手段來轉(zhuǎn)化土壤的特征,改善軟土的硬度以及強(qiáng)度。在使用化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)中,會(huì)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(qiáng)軟土的強(qiáng)度,減少軟土地基出現(xiàn)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(qiáng)度。

1.2 水利施工中導(dǎo)流技術(shù)的應(yīng)用

所謂導(dǎo)流,是指在修筑水利工程時(shí)為了使水工建筑物能保持在干地上施工,用圍堰來維護(hù)基坑,將水流引向預(yù)定的泄水建筑物泄向下游。導(dǎo)流是水利工程施工特別是修建閘壩工程所特有的一項(xiàng)十分重要的工程措施。導(dǎo)流方案的選定,關(guān)系到整個(gè)工程施工的工期、質(zhì)量、造價(jià)和安全度汛,事先要做出周密的設(shè)計(jì)。

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

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

1.3 水利施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用

灌漿施工技術(shù)有很多種,必須根據(jù)工程特點(diǎn)選取最適合的施工技術(shù)進(jìn)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(duì)機(jī)械設(shè)備和土質(zhì)條件要求比較高的高壓噴射灌漿方式等。在水利項(xiàng)目的地基施工環(huán)節(jié),應(yīng)根據(jù)不同地基情況采取相應(yīng)的施工處理措施。

(1)對(duì)于冒水地基,應(yīng)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(yīng)在縫隙相交位置鉆若干個(gè)淺孔及深孔,將孔口管埋入進(jìn)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(duì)冒水量較小的,應(yīng)采用U 形槽速凝砂漿的方式對(duì)裂縫進(jìn)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(nèi)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(jìn)行灌漿處理,然后待砂漿凝固一段時(shí)間,進(jìn)行掃孔和復(fù)灌處理。復(fù)灌期間爭(zhēng)取在設(shè)計(jì)壓力下結(jié)束灌漿。

(3)對(duì)漏水現(xiàn)象十分嚴(yán)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(wěn)定漿液或混合漿液。

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

1.4 水利施工中混凝土技術(shù)的應(yīng)用

混凝土是構(gòu)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(huì)對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量造成影響?；炷潦┕ひ?jīng)歷原材料的制備,對(duì)各項(xiàng)材料的實(shí)驗(yàn)室配比,混凝土的攪拌、澆筑以及后期養(yǎng)護(hù),每個(gè)環(huán)節(jié)都非常重要。所以為了保證混凝土的施工質(zhì)量,在施工之前需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)的勘察,然后制定出合理的設(shè)計(jì)方案,在施工過程中,要嚴(yán)格按照施工規(guī)范執(zhí)行,加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督管理,注意混凝土施工的技術(shù)要點(diǎn),保證混凝土的施工質(zhì)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(zhì)量,同時(shí)也是導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫的主要因素。因此在進(jìn)行施工時(shí),不僅要把好材料的質(zhì)量關(guān),同時(shí)還要確保配合比的優(yōu)化。

(2)混凝土的攪拌。混凝土攪拌的質(zhì)量對(duì)于后續(xù)工程的施工質(zhì)量有著重要的影響。在攪拌環(huán)節(jié),要注意合理控制各種原材料的配比,嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)室提供的配比單操作,嚴(yán)禁隨意改變比例。為了控制混凝土出機(jī)時(shí)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(fēng)的方式來降低溫度,以此保證混凝土攪拌的質(zhì)量。

(3)混凝土的運(yùn)輸。要用專用運(yùn)輸車輛,保證運(yùn)輸過程中的均勻性,不能發(fā)生離析現(xiàn)象,同時(shí)避免運(yùn)輸過程中產(chǎn)生塌落度變化、泌水、砂漿流失等現(xiàn)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(shí)都要注意如下幾項(xiàng)要點(diǎn)。一是傾倒混凝土?xí)r,不要集中一點(diǎn),防止對(duì)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(yīng)的輔助設(shè)備完成澆筑。二是為了防止混凝土的性能發(fā)生變化,要在5小時(shí)內(nèi)完成澆筑,而在兩次混凝土澆筑銜接過程中,為了防止出現(xiàn)冷縫,間隔控制在1.5小時(shí)內(nèi),并且澆筑的過程中要不停的振搗。三是振搗時(shí)要連續(xù)不間斷,不要出現(xiàn)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(jìn)行拉毛、抹壓,然后使用塑料薄膜覆蓋其上進(jìn)行養(yǎng)護(hù),做好密封工作。五是在養(yǎng)護(hù)階段,根據(jù)混凝土的性能以及氣候條件,合理控制時(shí)間,保持混凝土濕潤(rùn)。

(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(shí),要保證這三道程序的相互配合。首先,要控制好振搗時(shí)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(gè)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(shí)后,結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)高,在初凝前應(yīng)按標(biāo)高控制點(diǎn),將混凝土表面刮平,進(jìn)一步進(jìn)行提漿整平處理,提高表層質(zhì)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(shù)的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力錨固在水利工程項(xiàng)目中占據(jù)著很重要的地位,是一項(xiàng)較為特殊的技術(shù),其運(yùn)用的好壞直接關(guān)系著水利工程的質(zhì)。預(yù)應(yīng)力錨固是對(duì)預(yù)應(yīng)力巖錨以及混凝土預(yù)應(yīng)力拉錨的一種統(tǒng)稱,是預(yù)應(yīng)力不斷發(fā)展變化的一種新的錨固技術(shù)。該技術(shù)根據(jù)水利工程設(shè)計(jì)要求,提前向基巖施加一種預(yù)應(yīng)壓力,這樣可以保證基巖受力條件的優(yōu)化,從而可以發(fā)揮出好的錨固效果。

(1)錨桿鉆孔。通過多臂鉆進(jìn)行鉆孔施工,鉆孔與開挖輪廓面應(yīng)該處于垂直的狀態(tài),確?？孜恢g有著＜100mm 的偏差,通過分析設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)要求確定鉆孔的深度,孔深之間應(yīng)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(chǎn)生氣泡才能給停止工作。接著在錨固噴槍槍膛中逐漸放進(jìn)錨固劑,將扳機(jī)扣動(dòng),根據(jù)先速凝后緩凝的安放順序,將水泥藥卷錨固劑放進(jìn)錨桿孔中。

(3)安裝錨桿。通過多臂鉆在孔內(nèi)插入錨桿桿體,安裝錨桿時(shí)確保漿液不會(huì)出現(xiàn)流出的情況。一旦錨桿桿體與藥卷有接觸的情況時(shí),則應(yīng)該將桿體緩慢的旋轉(zhuǎn),同時(shí)攪拌水泥藥卷,大概有著45～60s的攪拌時(shí)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(qiáng)度后,開始進(jìn)行張拉錨桿的工作,在進(jìn)行張拉之前首先要在錨桿上套著鋼墊板,同時(shí)將錨桿以及墊板的角度進(jìn)行合理的調(diào)整。如果沒有平整的巖面,則應(yīng)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(dǎo)與規(guī)定數(shù)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(yǎng)護(hù)工作

水庫(kù)工程檢查應(yīng)當(dāng)與巡視工作交叉滲透。建設(shè)單位要按照水庫(kù)工程管理通則的有關(guān)規(guī)定,引導(dǎo)員工認(rèn)真執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù),包括年度巡檢、日常巡檢和特別巡檢等。同時(shí),要對(duì)水利樞紐和大壩工程的運(yùn)行展開逐項(xiàng)監(jiān)督,及時(shí)記錄現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)和信息。一般情況下,日常巡檢應(yīng)當(dāng)保持每旬一次的頻率,汛期要保證每周兩次。如果水庫(kù)中的水位高于正常儲(chǔ)存水位,就要提高巡檢次數(shù),或采取24h輪班制,安排特定人員到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。年度巡視檢查大多在汛前、汛中或汛后,如果發(fā)現(xiàn)任何問題應(yīng)及時(shí)向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),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(jié)果都應(yīng)當(dāng)記錄,保存在專門的手冊(cè)中,并附上初步分析結(jié)果。要堅(jiān)持預(yù)防為主的原則,建設(shè)企業(yè)應(yīng)對(duì)大壩建設(shè)工程定期維修。檢查人員要在保護(hù)范圍內(nèi)加大巡檢力度,保證壩面觀測(cè)設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定,排除外界的干擾和破壞,把隨機(jī)和定期檢查模式結(jié)合到一起。在汛期強(qiáng)降雨結(jié)束后,及時(shí)清理壩面雜草和淤泥,保證后期的工程施工正常有序進(jìn)行。檢查人員要定期對(duì)鋼絲繩、啟閉機(jī)和閘門等部位做潤(rùn)滑檢查,對(duì)安全欄定期除銹,重點(diǎn)關(guān)注機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全漏洞,并做好上報(bào)工作。

2.2 樹立安全意識(shí)和理念

建設(shè)單位要以安全第一為核心原則,加強(qiáng)宣傳和教育,讓員工樹立高度的安全意識(shí)和防范意識(shí),提升專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)修養(yǎng)。合格的水利水電工作人員要掌握不同類型的質(zhì)檢方法,積累經(jīng)驗(yàn),這樣才可以針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)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(dān)的安全責(zé)任,加強(qiáng)溝通,積累更多的安全知識(shí)和急救知識(shí),在遇到危機(jī)或風(fēng)險(xiǎn)時(shí)冷靜處理。建設(shè)單位應(yīng)構(gòu)建完善的安全生產(chǎn)和管理制度,明確不同部門的安全責(zé)任,鼓勵(lì)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(fā)內(nèi)生動(dòng)力。

2.3 整合技術(shù)管理,完善施工管理制度

水利工程施工要領(lǐng)重在技術(shù)的執(zhí)行,現(xiàn)場(chǎng)管理工作流程是否標(biāo)準(zhǔn)同樣重要。參考施工現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果,對(duì)特定的技術(shù)要做進(jìn)一步優(yōu)化,同時(shí)提高管理制度的執(zhí)行力度,參考特定工序的施工標(biāo)準(zhǔn)和要求,進(jìn)一步提高水利工程的整體質(zhì)量。首先,監(jiān)管人員按施工標(biāo)準(zhǔn)合理完善技術(shù)手段,經(jīng)過對(duì)技術(shù)的不斷優(yōu)化,對(duì)其中涉及的復(fù)雜工序進(jìn)行整合。對(duì)特定周期的工序復(fù)雜狀況,經(jīng)理部門要嚴(yán)格制定管理標(biāo)準(zhǔn),合理分配監(jiān)管職責(zé)。技術(shù)部門要積極配合,對(duì)特定技術(shù)執(zhí)行效果進(jìn)行檢查,了解相關(guān)制度與技術(shù)是否形成了統(tǒng)一的工作體系。目前,在對(duì)水利工程的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息采集時(shí)發(fā)現(xiàn),以往的施工信息并不完善,某些信息在工序執(zhí)行過程中并沒有被及時(shí)更新,因此存在相應(yīng)的技術(shù)問題以及安全隱患。針對(duì)可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的故障施工,要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工問題進(jìn)行記錄,了解對(duì)設(shè)備實(shí)際造成的影響。數(shù)據(jù)采集以后要進(jìn)行歸檔,以便后續(xù)施工團(tuán)隊(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)。另一方面。施工時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的管理制度,建立高質(zhì)量的約束標(biāo)準(zhǔn),并按照各工程職責(zé)劃分工程內(nèi)容,使施工人員了解自身的職責(zé)和責(zé)任,出現(xiàn)問題時(shí)能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和制止,從而形成相對(duì)完善的工程監(jiān)管體系。

2.4 施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的規(guī)劃

水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的制定應(yīng)與水利工程建設(shè)方針以及施工要求相符合,根據(jù)國(guó)家的相關(guān)的法律法規(guī)來建立施工規(guī)范以及要求;建立安全生產(chǎn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢查規(guī)范;建立科學(xué)合理的施工管理體系,結(jié)合水利工程的實(shí)際情況制定一套完整的安全施工指導(dǎo),切勿“一刀切”,應(yīng)對(duì)具體的情況進(jìn)行具體分析。水利施工現(xiàn)場(chǎng)較為復(fù)雜,在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全管理工作時(shí),要根據(jù)工程施工的具體情況制定一套科學(xué)的施工安全目標(biāo),包括傷亡控制目標(biāo)、安全達(dá)標(biāo)目標(biāo)、文明施工目標(biāo)等。在制定目標(biāo)時(shí)要設(shè)立責(zé)任人,確保目標(biāo)按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)完成。特別是在工程施工安全方面,要設(shè)立相應(yīng)的工作制度與管理人員,對(duì)每一項(xiàng)施工作業(yè)進(jìn)行監(jiān)管,確保每一項(xiàng)工作都符合安全施工標(biāo)準(zhǔn),確保沒有違規(guī)操作現(xiàn)象。要對(duì)使用的設(shè)備進(jìn)行責(zé)任劃分,確保機(jī)械設(shè)備能夠正常的運(yùn)行。施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理工作應(yīng)建立一支管理人員隊(duì)伍,對(duì)相關(guān)人員開展培訓(xùn)管理,促進(jìn)他們更好地開展安全管理工作。

2.5 重視安全教育和培訓(xùn),提高安全生產(chǎn)意識(shí)

通過多種渠道多種方式開展安全教育,提高從業(yè)人員的安全保護(hù)意識(shí),了解保護(hù)方法,掌握保護(hù)技能,從思想上、行動(dòng)上、措施上都要以防止安全事故發(fā)生為目標(biāo)。這就要求水利工程的從業(yè)者特別是負(fù)責(zé)人,一定要重視安全教育和安全生產(chǎn)培訓(xùn),對(duì)安全教育要有足夠的經(jīng)費(fèi)預(yù)算和投入,有培訓(xùn)教育的計(jì)劃并及時(shí)組織實(shí)施。在工程建設(shè)過程中,從管理人員到施工人員,每時(shí)每刻都把安全放在第一位,貫穿于工程建設(shè)的每個(gè)環(huán)節(jié)。

結(jié)束語

水利工程施工實(shí)踐表明,沒有安全就沒有工程質(zhì)量,沒有安全就沒有經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)信譽(yù)。要實(shí)現(xiàn)安全管理的長(zhǎng)治久安,既需要每個(gè)施工企業(yè)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)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(xué)有效的控管手段,也需要每個(gè)人腳踏實(shí)地、艱苦細(xì)致的工作,既要嚴(yán)厲管控,又應(yīng)充滿愛心,以人為本,把人的安全放在第一位。