水利水电工程水工设计探讨梁志锋

水利水电工程水工设计探讨梁志锋

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摘要:在进行水利工程可行性研究阶段,设计方案比较至关重要,不仅要在技术上可行,而且还要从经济、社会、环境以及综合用方面进行全面分析比较。文章从水利工程的水工设计角度入手,分析我国水利工程水工设计现状,详细阐述三种水工设计施工技术,简要介绍水工设计技术的选用原则。只有采用正确的水工设计施工技术,做好防渗处理,才能提高水利工程质量,才能创造出更高的社会效益和经济效益。

关键词:水利水电工程;水工设计方案;方案对比

一、水利工程设计成果质量评价

本文所研究的质量,仅仅是设计成果的质量。质量“合格”的设计成果应是具有满足明确需要和潜在需要两个方面的能力。“不合格”的设计成果则是没有满足“某个规定”的要求。这些“规定要求”往往反映在技术标准中。但是仅仅使用合格、不合格来评价质量要求是有局限性的,这就提出评价质量的另一定义“缺陷”。“缺陷”是没有满足某个预期的使用要求或合理的期望,包括与安全性有关的要求。

目前的设计通常是按照技术标准进行的,不符合标准的设计成果,通常被认为是“不合格”或有“缺陷”的产品。设计成果的质量等级或质量水平,反映着设计目标的完善程度,因此,我们可以给出水利水电工程设计成果质量的定义,即设计成果满足法律法规、技术标准的程度。

1.1水利水电工程设计成果质量特性

1995年建设部颁布《工程设计文件质量特性和质量评定指南》,将质量定义中明确的和潜在的需要,转化为质量特性的概念,首次将功能性、可信性、安全性、可实施性、适应性、经济性、时间性7个质量特性引入国内。经过近20年的水利水电工程实践,笔者研究团队发现单就水利水电工程设计成果而言,7个质量特性有的不完全适用,有的存在交叉和重复。因此,在定义水利水电工程设计成果质量特性时,将以上7个质量特性进行了修改、补充和归纳最终得出水利水电工程设计成果质量特性为安全性、功能性、经济性、可靠性和时间性5个质量特性。

1.2水利水电工程设计成果评定方法

设计质量评定大致可分为定性评定和定量评定两类。自1998年起,全国大约30个与工程建设有关的行业发布了各自行业的设计文件质量评定实施细则,大部分采用针对质量特性的定性评定法,少部分行业采用定量方法,当时水利水电行业采用的是定性评定方法,在一定时期内为政府相关部门提供决策依据,发挥了重要作用,但未能解决客观评定的需求。随着当前对设计成果质量评定的要求越来越高,为更能体现量化和客观,应分别建立定性评定和定量评定指标体系和评定方法(模型)。

二、水闸施工技术方法

2.1水闸施工前技术

在水闸施工前,需做的工作有仔细研究地勘、水文报告及施工图纸;组织人员研究施工开挖方案及导流方案;进行定位放线;准备人员及机械设备进场等。

2.2水闸施工中技术

2.2.1导流施工技术

在进行水利水电工程修建的过程中,为了创造工程建设干地施工条件,在河床中修筑围堰维护基坑,并将施工期间河道上游来水按设定的方式导向下游为施工导流。在施工过程中,对于水流湍急地区的工程施工,一定要做好导流施工工作,严格按照相关的标准进行施工工作的实施。具体的施工方法主要分为全段围堰法和分段围堰法两种。导流方案拟定时,需分析研究当地的自然条件,工程特性及其他行业对水资源的需求,选择导流方式、划分导流时段,选定导流标准和导流设计流量,确定导流建筑物的形式,布置、构造和尺寸,确定导流建筑物的形式、布置、构造和尺寸,拟定导流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法,拟定河道截流、拦洪渡讯和基坑排水等技术措施,通过技术经济比较,选择一个经济合理的导流方案。

2.2.2截流技术

截流是整个水利枢纽施工的关键,它的成败直接影响工程进度,在实行的过程中,存在着一定的风险。减少截流难度的措施主要有加大分流量,改善分流条件,改善龙口水力条件,增大抛投料的稳定性、减少块料流失,及加大截流施工强度的方法等。项目部应该充分考虑当地水文条件及工程特性,制定出适宜的截流方案,并做好充分的施工准备工作。

2.2.3工程开挖技术

水闸在水利水电工程施工过程中,是一项施工难度大、项目复杂的工程,所以应该对水闸施工项目实施的各个阶段进行严格的监控,处理施工技术之间的关系,对于基础开挖工程应做到以下几点:承建建筑物的基础开挖应在旱地施工,禁止水下开挖;采取措施保证基础不出现裂隙或使原有构造裂隙和岩体的自然状态产生不应有的恶化,如裂隙发育,风化速度较快,必须采取水泥砂浆或喷砼等保护措施;邻近水平建筑基础面,应预留保护层由人工开挖、基础开挖后,基面要做夯实处理;基面不允许欠挖,开挖面严格控制平整度。基础是一项工程的根本,地下基础不稳固,地面建筑就可能存在隐患,所以要对基础开挖进行充分的掌握,进而来提高施工工程的质量。

2.2.4浇筑混凝土技术

水闸砼施工的顺序应该以闸室为中心,按照先深后浅、先重后轻、先高后矮、先主后次的原则进行,在混凝土浇注的过程中,首先要对进场的水泥、骨料、钢筋等原材料进行复检,检验合格方能投入使用,严禁不合格料进入施工现场,材料拌制现在一般采用搅拌站进行拌制,电子称量、避免了人为因素对砼质量的影响。以保证工程施工的质量。砼运输采用砼罐车进行运输,砼在运输过程上应保持其匀质性,做到不分层、不离析。砼运到灌筑地点时应具有规定的坍落度。在混凝土浇灌过程中,振捣采用插入式振动棒,靠模具边角处振捣要到位。对于大体积砼,为了控制裂缝的产生,常用的方法有:加入掺合料以降低水化热的方式、骨料预冷以降低砼入仓温度的方式、合理安排浇筑时间的方式及在砼内预埋冷水管冷却的方式,做好温度控制措施有利于保障工程施工的安全性。

2.2.5金属结构施工技术

在水闸工程施工中,单纯的混凝土技术已经不能满足当前的施工要求,无法为整个工程带来拉力,所以应该采用金属结构施工技术,保证工程施工的稳定性。金属结构施工技术在水闸施工过程中,具有重要的意义。闸门的埋件安装前,门槽中的模板等杂物必须清除干净,一、二期混凝土的结合面应全部凿毛,二期混凝土的断面尺寸和预埋锚栓位置应符合图纸规定。埋件安装完,经检查合格后,应在5~7天内浇筑二期混凝土,浇筑时,应注意防止撞击。整体到货的闸门在安装前,对其各项尺寸进行复查,随后按设计图纸进行闸门的安装。

三、提高水闸施工技术措施

3.1选用具有类似经验的项目班组抽调技术水平高并从事过类似工程施工的的管理人员和操作队伍进驻工地,成立工程项目部,并设各职能部门,对各施工班组实行面对面的指导和协调。

3.2确保施工机械、设备的配置为了保证工程质量及工程施工进度要求,需进行资源的有效调配,在施工现场配备先进的机械设备、精准的测量仪器及试验仪器设备,提高机械化施工的幅度,以减少因人为因素造成的质量问题。

3.3保证原材料成品及半成品的质量外购材料必须有合格证和检验报告,对于水泥、砂石料、钢筋等原材料还需按批量送至有资质的实验室进行复检,合格后方可进入到施工现场。砼在浇筑时应现场做抗压、抗渗试块,作为工程质量评定的一项依据。

3.4加强施工工艺的创新要想确保施工工程的顺利实施,应该运用科学技术的方式,进行施工工艺的创新,将工程的自动化技术融入到施工管理工作中,能够有效的提高工程施工的自动化技术水平,确保工程技术的改革和创新。

3.5保障工程的施工安全在工程施工中,安全是第一位的,它与人民的生命财产息息相关,所以必须严格树立“安全生产、预防为主”的主导思想,强化全体施工人员的安全意识。在施工期间要经常组织培训并进行定期或不定期的安全检查,施工现场做到安全生产警示标志、指示标志齐全。现场机械设备定期维修保养,不得带故障作业。在油库仓库、机械设备停放场等重要部位设置工地消防队伍和配备消防器材,配专人昼夜看守,设立标志牌,严禁无关人员进入,严禁烟火,配置灭火器。施工作业人员需佩戴安全防护用品。特种作业人员持证上岗。对于重要施工工序,需制定安全方案,并对现场的施工人员进行交底,从每一项方案来确保整个施工的安全运行。

结束语

随着新材料新技术新理论的出现和应用,水利水电工程的外观和装饰不断冲破旧模式而自然反映出来,不但是为生产工艺流程服务,同时为生产运行人员服务,对运行管理人员身心负责,为自然界的空间形象服务,有利于环境保护,符合可持续发展全新理论,为高技术大时代的情感服务。

参考文献:

[1]李洪波,浅谈水利工程中水库堤坝防渗施工技术及防治方法.科技致富向导,2015

[2]王萍,水利水电工程初步设计质量评定标准.2014.

[3]梁振明,略谈水利工程中堤坝防渗技术及方案的适用条件.建材发展导向,2014

[4]高成海,水利工程施工中堤坝防渗技术的研究.黑龙江科技信息,2014

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