1水发公用事业集团有限公司山东济南250001
2山东水发项目管理有限公司山东济南250001
摘要：本世纪以来，我国的水利基础工程建设，在抗击自然灾害和确保国民经济发展上起到了重要作用，也为保护水土资源以及改善我们的生态环境起到了积极作用。但是由于经历了较长的落后时期，致使我国建筑从业者经验不足、前瞻性不够，无法像德国设计的青岛排水系统那样久经考验。本文通过实例，讨论水利工程中的施工组织问题以及设计施工相结合的问题。
关键词：水利工程施工组织设计施工
1引言
淡水资源在全世界范围内都不属于丰富资源，近70%的淡水固定在南极和格陵兰的冰层中，地球上只有不到1%的淡水可为人类直接利用，而中国人均淡水资源只占世界人均淡水资源的四分之一。所以，淡水供给充足是城市发展的必要条件。以迪拜为例，解决了淡水供给问题，即使是在沙漠和海洋之间也可以构建世界最繁华的都市；而滴灌技术最先进的以色列也是合理利用淡水高手，所以“三教圣城”耶路撒冷才得以成为沙漠中的农产品出口城市。这一切告诉我们：响应党中央城镇化发展的号召，必须解决淡水供给问题。因此，黄水东调便成为山东最重要的民生水利项目。
2工程实例简介
黄水东调应急工程是山东省2017年重点水利项目。工程利用东营市曹店、麻湾两座引黄闸前泵站引黄河水4.52亿立方至东营市广南水库，在广南水库建设泵站加压后利用管道输水至潍北第二水库。设计年供水量为3.15亿立方，工程概算总投资约33.89亿，引水流量15立方米/秒，铺设两根φ2.6-2.4米管道，管道总长约63.84公里。其中，东营市境内8.5公里，潍坊市境内51.93公里，潍坊滨海区3.41公里。
3施工组织问题
3.1问题及原因
潍日高速附近的顶管作业，由于施工组织不力，发生了工作井支护变形的问题。顶管工作井设在潍日高速以西，开挖深度超过8米，钢板桩支护配以管井井点降水。土方开挖的过程中，出现了东侧钢板桩扭曲的情形，并且局部内倾，连带整体钢板桩变形，导致部分土方坍塌。幸而工作井尚在机械挖掘阶段，没有造成人员伤亡。
直接主要原因：⑴钢板桩虽适用于砂土，也能有一定程度截水作用，但本工程施工地区原本在海平面以下，全部为沙滩类土，空隙率大，加之施工期间偶遇降雨、河水暴涨，使得土体液化；⑵施工单位作为一家大型央企，对于季节性降雨和河流水位上涨估计不足，钢板桩未完成支撑系统便开挖，整体刚度不足；⑶挖掘机操作人员违规，在监理和施工员不注意的情况下扰动钢板桩。
根本原因则是：对施工环境了解不透彻，施工方法选择不当，作业过程违规等。总结来说便是施工组织不到位。
3.2处理及教训
事后施工单位报监理及建设单位批准：放弃原工作井，在潍日高速东侧，采取大开挖方式进行新的工作井构筑，放坡坡度定位1：1，两步阶梯式开挖，同时设置深层搅拌桩做止水帷幕，并在两步阶梯上均设有降水井。此方案，给施工单位造成较大的成本损失。
施工基本工序应遵循：工程放线定位→钢板桩定位→安装导向钢围檩→打设钢板桩→拆除钢围檩→安装支撑装置→挖土→底板施工→拆底层支撑→管道施工→回填土→拆除支撑→拔除钢板桩。上述工程问题原因恰恰是在围檩和支撑这两个工序上。特别注意：打设完毕后，安装好支撑，才能进行基坑开挖施工；机械开挖时，不能碰撞钢板桩桩身；为减小变形，挖出后尽快打混凝土垫层，垫层能稍微起到底支撑作用，以减少桩身变形，垫层与钢板桩连接处，用油毡作隔离层，周围50cm以内设汇水渠、集水坑。
4设计施工结合问题
4.1问题及处理
潍北第二水库作为黄调一期终点，包含配套工程——滨海第二平原水库净水厂。其中，絮凝沉淀池的A型斜板，是利用工字不锈钢做底支撑，分五组均匀布置的刮泥机上部正中间，起到延缓水流使水中的颗粒物充分沉淀下落的作用。但有两点要指出的是：①随着下落过程，水中固体沉淀物是不断减少的；②经过前面几组A型斜板的作用，水速已经延缓很多了。正是由于两点原因，导致各组A型斜板的实际作用是不断递减的，即第五组的作用基本不大。因此五组斜板均匀布置略有不妥。经过现场有经验的施工人员建议，并且亲自与设计人员沟通交流，最终修改为2-2-1型布置。即第一、二组联合为一体，第三、四组联合为一体，第五组单独一体，实际成为两个大组和一个小组，当然，这三个组之间还是保持设计距离，同时将斜板整体前推一米。这样做的好处是：前端水中颗粒物较多，则加大沉淀力度，并且前推一米使得水流提前降速，到达末端时，只需一组斜板便可满足沉淀设计要求。如此一来，材料充分利用，不会造成浪费。
还有，安装A型斜板的框架为玻璃钢材质，虽然在满水状态下由于浮力作用，不会产生支撑问题，但在施工阶段，由于没有注水，A型斜板的所有重量集中到框架上，还是相当不稳定的。滨海水厂中的十组A型斜板，便出现了两组倾斜变形的情况。最终，经过现场人员与设计协商，在框架两侧增加不锈钢围护装置，导致成本上升。
4.2原因及浅析
通过滨海净水厂实例不难看出，设计人员缺乏现场经验是深层和根本原因。正如笔者曾有一位同事，是设计院注册电气工程师，从事监理工作半个月，便因无法接受而辞职，原因只是现场施工的偏差稍微比规范大了一点。设计人员虽有自己的考虑，但是保守太多也是过犹不及，如同钢筋混凝土构件的破坏方式中还有“超筋破坏”这一项。就像庆云县纯源水务污水处理厂办公楼，三层，总高14.9米，最大跨度7.2米：首层柱截面400㎜×400㎜，却包含10根直径25㎜和4根直径22㎜的钢筋；首层梁250㎜宽，支座处双排筋，上排为4根20㎜直径；基础梁截面为600㎜×1000㎜。这给工程成本控制和现场施工都造成不小的困扰。
为此，设计人员应增强自己的现场经验，实现设计与施工相结合。最好的方式就是设计与咨询工作交替进行。设计方是转型为全工程咨询的最佳单位，可以借此机会选择性的让设计人员参加代建项目或者从事一点项目管理工作，既能调节身心、缓解压力，还能接触现场、增强业务，成为一个懂施工、精设计、会管理、能咨询的一专多能型人才。
5结束语
水利工程是我国基础建设的重要组成部分。施工组织是施工的先导步骤，设计与施工的结合也是不可分离的，面对现阶段的工程需求，要不断加大综合分析，充分考虑各类影响因素，并抓好顶层设计，从而更好地推进社会经济和人民生活发展。
参考文献：
[1]余彬泉，陈传灿.顶管施工技术，北京：人民交通出版社，2003
[2]夏明耀，曾进伦.地下工程设计施工手册，北京：中国建筑工业出版社，2001
[3]建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）
[4]潍坊滨海第二平原水库净水厂施工图及设备安装施工方案，2017