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随着科学技术的发展和进步,水利水电工程在施工过程中引进了很多先进技术,以此提高工程的施工效率,如检测、勘探仪器等。传统的测量技术仅仅只是测量,所需的人力物力资源较大,且其不确定性较大。而新技术的应用很好地解决了测量数据的不准确问题。由此可见,高科技仪器的应用为水利水电工程的发展带来了很多发展的可能。
1.2计算CAD技术的应用
计算机CAD技术从应用之初就将其定义为应用型的软件,与此同时,在计算机不断的发展过程中,CAD技术也得到了广泛的应用。多年实践证明施工单位将计算机与其他技术相结合,使得数据的获得更加方便,也保证了工程设计的科学性和合理性,提高了工程施工的实效性。
1.3GIS技术与数据库技术
通过应用地理信息系统以及数据库技术构建工程信息系统,GIS技术和数据库技术的相结合有效提高了工程设计以及施工的灵活性以及准确性。传统的工程信息系统通常只是对工程相关的数据进行收集、整理和检索等等。但是地理信息系统具有三维全景成像模拟功能,全面地展现了施工过程的时间以及空间关系,在近乎真实的情况下展现地质构成,为工程的后期实施提供了依据。
1.4钻探技术
上述工程中白云岩为一种沉积碳酸岩,主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和黏土矿物,呈灰白色,白云岩岩层易于破碎的特性,加之岩石风化较深,故白云岩普遍存在岩石胶结性差、结构酥松、破碎,强度值波动幅度大等特点。该类地层在钻探过程中,存在岩芯采取率低、岩芯采取质量差、岩芯品质不好等问题,利用常规钻探工艺技术,很难达到岩芯采取规范标准,钻探现场布置全面图如图3所示。为了满足可研阶段对工程地质条件查明的深度要求,确保工程勘察质量,必须依据白云岩地层的特点,结合现有常规钻探工艺技术,寻求满足勘察成果质量要求的特殊钻探工艺技术方法。白云岩作为沉积碳酸岩,在钻进过程中,磨擦容易生热,膨胀系数较大,尤其在强风化、中等风化程度的白云岩地层中进行工程地质勘探,岩石可钻级别小于V级,岩层结构更加酥松、破碎,岩芯呈粉状、偶见块状,用常规的硬质合金钻具干法钻进工艺技术施工,钻进效率非常低,且易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故,处理事故辅助时间较长,成本加大,钻进经济效益较差。微风化、弱风化的白云岩,仍具有胶结性差、结构酥松、破碎等特点,造成孔壁不稳定的现状,只得采取有效的护壁措施,改善孔壁的稳定性,才能获得正常的钻进进尺。进行压水试验时,又需要保证孔壁的原状,只有对已形成有效的护壁泥皮进行破坏和清除才能有效进行试验,压水试验在高压水头作用下,原状孔壁的不稳定性进一步加剧,护壁难度加大。若继续钻进,又需要重新进行护壁,工序重复较多,直到钻到设计孔深。微风化、弱风化的白云岩地层,可钻性级别V~Ⅷ,属坚硬岩石地层,钻探采取的湿作业法作业,更加剧了破坏孔壁的稳定性,容易发生“埋钻”和“卡钻”事故,给钻探工程质量、钻进效率、进度控制带来异常难度,虽通过合理选用钻具方法确保岩芯采取质量,但若采用常规钻进参数,钻进效率很难提高。
2钻探施工技术的应用
钻进工艺技术,单动单管硬质合金钻具,辅以无泵反循环的钻进工艺技术强风化、中等风化程度的白云岩,因岩石强度较低,岩石级别在V级以内,采用油缸上下给进来提动钻具实现无泵反循环及扩孔钻进相结合的硬质合金钻进工艺方法。为了有效解决常规硬质合金钻具干法钻进工艺技术所带来的钻进效率低,易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故的问题,结合常规硬质合金钻进工艺技术,对钻具钻头稍加改动,并配以孔底局部返循环的钻进工艺对强风化、中等风化程度的白云岩地层进行钻进。因岩层较软,主要靠通过轴心加在合金上的压力来克取岩石,宦选用稍高钻压;为了提高成孔质量,获得较好钻进效率,降低磨擦升温.宜选用低转速。为了实现孔底局部反循环的功能,同时因短时间脱离对岩石的克取磨擦,起到散热、冷却效果,应勤提动钻具。这在很大程度上预防和减少了孔内事故的发生,提高了钻进效率。这种工艺技术应注意以下3个要点:
1)常规硬质合金钻头内外出刃为1.0~1.5mm,则岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙为1.0~1.5mm。白云岩为沉积碳酸盐,高温环境下,生成用作膨胀剂的氧化镁和氧化钙的混合物,这种混合物的膨胀率大。在钻头克取岩石及钻具在岩层中回转,会因摩擦而产生热量,使岩芯膨胀,使岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙不足1mm,使得岩芯进入岩芯管的阻力加大,阻力大于钻机带动钻具获得进尺所克服的阻力时,造成因“堵钻”而无法获得正常进尺,被迫起钻,取出岩芯管内岩芯后重新下钻,增加钻进的辅助时间。虽然岩芯采取率高,但岩芯扰动大、品质差,仍然影响岩芯采取质量。采取的措施是:将硬质合金钻头内外出刃增加到2.5~3mm,底刃按分区破碎方式排列,给岩芯因磨擦生热产生膨胀留有空隙,岩芯管与岩芯环状保持一定的间隙。
2)通过钻具提起一定高度(一般为0.3~0.5m),使孔底产生负压,钻具与岩层环状的泥浆沿间隙流入孔底,再下压钻具,孔底泥浆在压力作用下,会沿着岩芯与钻具内环间隙向上流动,形成无泵反循环,钻头在较大压力,慢速回转状态下,克取岩层获得进尺。钻进过程中岩芯一般是连续不断的,岩芯扰动小、品质好,岩芯采取质量满足规范要求,回次进尺可达0.8~1.5m,钻进效率高。
3)若改变硬质合金钻头的内外刃及底刃,运用无泵反循环及调整钻进参数措施后,仍不能有效避免“抱钻”、“烧钻”事故,还可采用钻扩结合的钻进方法。正常钻进的粗径钻具在大一级IZl径内回转长度控制在2/3左右,增加正常钻进粗径钻具的环状空间,有效避免事故发生。但扩孔过程中,值得注意的是一定要加大提动钻具的频率,否则会造成“抱钻、“烧钻”附加事故。当发生微“抱钻”、烧钻事故时,不要急于处理,停机10min后,待岩层及钻具冷却后,再开动钻机,事故就可能得到解决。通过上述工艺技术,有效预防和减少了孔内事故,较大地提高了岩芯采取质量和钻进效率,大大降低了钻探成本,并在单位规定时间内顺利完成了贵阳市下坝水电站现场地质勘探工作,为钻探施工奠定坚实的基础,为施工单位创造了良好的经济效益和社会效益。
水利水电项目的施工需要大量的农民工,这对农民工的职业发展有着很大的拉动作用,为社会的稳定和谐发展也做出了贡献。水利水电项目需要农民工提高自身的技术能力,增强在施工中的创新性工作。具有较高素质的农民工群体能够为水利水电项目建设确保施工质量、保证施工进度和安全。这对水利水电施工项目建设期和运营期的经营效益都发挥了重要的作用。农民工的素质和施工技术水平也能够制约着水利水电企业的市场竞争力与经营效益。最近一些年,由于农民工技术水平不高和素质比较差造成的施工事故频发,这样就不能稳定施工队伍,也不能确保水利水电项目的施工质量和施工成本,这样水利水电企业应重视对农民工的素质培养和技能培训,这关系到企业的生存和发展的切身利益,也是企业转变经营管理模式的重要举措,改变了农民工较低素质就业的不良状况。
2.农民工应具备一定的现场施工的安全技能与环保意识
农民工要具备一定安全防范能力,要能够妥善处理突发事故造成的伤害。例如:水利水电施工项目的多发事故,高出坠落、坍塌、透水等。从事高处作业应掌握安全防范措施,并遵守高处作业的操作标准;掌握水利水电工程的土建工种安全操作,重点是要掌握高处作业、用电、爆破的施工现场安全要求规范。水利水电工程施工应重视环境保护问题。由于水利水电项目大多数设计到涉及到发电、航运、灌溉、防洪项目,这样就使得工程规模大、周期长,施工工作面影响范围比较大,农民工要注意施工过程中的环境保护,这关系到水利水电项目的经营效益。农民工在水利水电项目的现场施工中要严格按照环境管理体系规范进行施工,做好施工区域的环境保护工作。例如,农民工施工中要重视植被的保护,不要随意砍伐树木和破坏植被;不要随意排放施工机械污水和生活污水;对施工机械设备合理调配,减少夜间的机械施工活动,避免噪声扰民,不得随意倾倒废弃物,保持生活区域与施工现场的整洁,废弃物要集中收集和统一运输到处置点。
二、水利水电企业对农民工培养素质和培训技能的措施
1.对农民工培训应给予重视
社会经济的快速发展,促使水利水电项目获得了发展机遇。水利水电施工企业要在市场竞争中获得优势,就必须解决好农民工的素质和技能培训问题。这些外来务工人员缺乏水利水电施工项目所需要的一些技术,要对农民工进行系统培训。水利水电施工企业要给予农民工岗位培训,重视农民工的施工环境、居住条件以及医疗保障,为农民工安心工作创造条件。
2.开展农民工技能培训遇到的困难
水利水电施工企业对农民工的技能培训还存在着一些问题。施工企业安排专业的培训公司对农民工进行培训,要考虑到农民工的数量,所投入的资金。由于水利水电施工项目需要农民工尽快上岗,采取的是短期培训。水利水电施工项目安排农民工的岗位较多的从事粗放型工种,涉及的技术含量比较低。有的施工企业对此类培训并不积极。在培训中,需要花费培训费用,还要承担相关费用,在缺乏培训专项资金的支持下,培训范围必须狭窄,难以切实达到提高施工企业农民工的素质和工作技能的作用。而且有的培训方式也不适合农民工,轻视技能培训;培训流于形式,培训效果和培训质量低下,忽视农民工培训的特殊性;脱离工作实际,所学知识很难运用到实际工作中。
3.对农民工技能培训应采取的有效措施
水利水电企业施工项目的经营效益与农民工素质培养有着正相关关系。因此,为了能够提高农民工的素质,需要社会各方面的支持。在政府角度,要出台相关的政策,逐步完善农民工培训的法律和法规,并对农民工培训给予资金补贴。政府要对培训的企业给予税收减免,进行引导和鼓励水利水电施工企业积极开展农民工素质培训。对于培训给予科学的考核,避免形式上的颁发证书之类的方法,而且要重视实践应用效果,应对于水利水电建设项目产生明显的经营效益。在水利水电项目施工过程中,应在工地安排技术人员和熟练工人对农民工进行培训,要明确培训目标,对培训任务进行细分,有针对性地设计农民工技能培训和素质培养模型,建立培训档案和培训考核制度。
对于任何一个工程来说在施工之前都必须要做好准备工作,这个阶段涉及到的方面也较多,主要关系到人、机械、检测、材料以及环境,涉及到水利工程各个方面。只有做好了准备阶段的工作,才能够确保后面施工顺利实施。
1)人员;无论什么样的工程都是由人工来完成,其质量优良也是由人来执行。因此,水利工程施工准备阶段人员方面至关重要。首先要对全体参与施工人员进行质量第一意识宣传,让所有参与施工人员意识到质量的关键性。同时还要加紧资质核查,什么人在什么岗位,需要达到何种技术程度,都要进行严格核对和审查,该持证上岗者必须要具备上岗资格。
2)材料;水利工程涉及到的材料比较多,主要有原材料与半成品,以及水工金属结构物,还有许多几点产品以及启闭机等。
3)机械设备;水利工程施工之中会遇到阻难较多,都会使用到大型施工机械。4)施工方法;有人认为施工方法就是施工方案,其实不然,施工方法包括了施工方案以及施工的工序两个部分。
加强水利工程项目施工
做好了水利工程施工之前所有准备之后,就要开始着手施工。但是在施工阶段同样也存在诸多影响的因素,具体体现在如下几个方面:
1)水利工程项目法人;水利工程中的项目法人事实上就是工程中总负责人,也是工程施工责任主要承担着。因此,法人必须要加强水利工程管理确保施工质量。首先,作为工程主要负责人必须要时刻掌握施工中的动态。必须要制定出相应工作制度,隔一段时间召开工程施工例会,随时掌握施工中的进展和质量情况,一旦发现问题就要责成相关部门级个人及时解决。其次,主要责任人一定要牢记质量是命脉,要时刻最质量进行检查。同时法人还必须委托有关权威单位实施质量抽检。
2)设计单位;设计单位并不是将施工图纸设计好就完成任务,还必须要派驻设计技术人员在场。因为在设计过程中可能对工程实况了解不完全,极有可能造成实际施工场地与设计上有出入。因此设计专业人员到场就能够及时解决存在的种种问题,并且及时进行相应处理。而且在施工中根据现场需要,可能施工、设计单位或者监理等提出了图纸变更,必须要由原设计单位出具修改通知,而且要经过监理工程师审核检查批准,最后经过发包人批准才能够进行更改。
3)承包人;承包人在施工质量中的影响也不能忽视,他们自己的工作也是至关重要的。主要有以下几个方面:首先,承包人要强化质量检测,认真做好和项目技术、操作人员的交底工作,要让他们明白水利工程施工技术要求和质量要求;在承包人的领头下进行互检、自检以及交接检查,一旦发现有质量不符合要求或者不合格现象,就要及时作出修改。其次,要时刻关注水利工程中存在的隐蔽、关键工程以及重点质量控制点,对这些关键点一定要根据施工流程与工艺,按照标准严格控制质量,要具体控制到每一个步骤。只有将影响施工质量隐患因素捏杀在孕育中,才能够确保工程质量。
4)监理单位;监理必须做好自己本职工作,切实落实三控制、两管理。在做监理工作中一定要严格、热情以及秉公办事。要根据相关的制度和标准对水利工程进行质量检查,一旦发现工程中出现质量问题就要责令施工单位停工整顿,直到符合要求为止。
水利工程项目结束的阶段
一旦项目到了收尾工作,很多人都认为该完成的基本完成了,就放松了结束阶段的处理。事实上收尾阶段在整个工程之中,也是十分重要的。
(2)在具体的监理过程执行中不具备完善的法律法规,尤其是对于整个安全施工监理工作的主要职能和具体监管内容没有进行严格的规定,进而使得我们在安全施工监理中没有一个明确的目的;
(3)对于水利水电工程安全施工监理单位自身而言
也存在着很多的问题,尤其是在自身的监理制度上存在很多的缺陷,这就导致整个水利水电工程安全监理工作过程中存在很多的混乱。
2.水利水电工程安全施工监理工作措施
2.1落实安全监理制度
做好水利水电工程安全施工监理工作首先需要我们做好的就是制度的建立和完善工作,尤其是要对于整个安全施工监理工作的具体流程进行明确的限定,但是针对不同的水利水电工程项目而言,制定相关的安全监理制度还需要结合具体的施工现状,针对整个的工程施工过程制定出最适合于本工程的安全施工监理制度,确保监理工作的顺利实施。
2.2落实安全监理责任
在水利水电工程安全施工监理工作中最为主要的还是要落实好安全监理的责任,完善当前的建立责任制度。对于水利水电工程来说,落实安全监理责任需要我们对于安全监理的体系进行了解,就当前我国安全监理体系来看,主要是总经理、总监、项目监理和专业监理等四个等级,所以在制定相关安全监理责任时也需要我们根据这四个等级进行相关责任的明确。
2.3落实安全监理组织
水利水电工程施工安全监理工作的顺利进行还必须依据完善的组织形式,当前我国主要就是依据四级管理来进行具体的监理工作:(1)首先是最高级的总经理,对整个的监理工作负总责;
(2)总监理工程师主要是负责整个的监理工作的整体落实状况;
(3)项目监理工程师对于自身所负责的子项目的监理工作负责;
(4)最低级的就是专业监理员,其负责具体的监理工作的执行。
2.4提高安全监理人员的业务水平
为了切实做好水利水电建设工程的安全施工监理工作还需要我们切实提高相关安全监理工作人员的综合素质,尤其是对于相关技术水平和职业道德水平来说,更是要加强教育培训,对于安全监理人员进行及时的新知识培训,避免安全监理人员落后于安全监理现状。
2.5落实安全监理的程
序做好安全监理工作还需要落实相关监理程序,具体来说主要有以下几点:
(1)对于相关文件进行核检;
(2)对承包单位资质进行检查;
(3)对施工组织设计进行检查;
(4)检查施工方案;
二、水利水电施工建筑中的混凝土施工控制办法
㈠加强控制和管理好人的因素
水利水电施工建筑的施工中,施工建筑公司对于管理人员和现场施工人员要加强管理,施工建筑企业要加大法律的宣传。要加强对于施工建筑物的质量以及安全方面的教育和宣传。警钟要时刻长鸣,加强工作人员的安全生产意识、安全生产知识、防范能力和自我保护能力,要经常组织培训和学习,增强建设施工人员的安全理念。对于管理者也要明确其责任目标,要建立起安全生产程序和施工保护措施,在整个施工过程中始终要保持安全生产意识。施工建筑企业要提高人员的素质,施工项目负责人的素质是关键因素,对于施工项目负责人要经常实行考核和考试制度,选择最合适的项目负责人,从而实现物尽其用,人尽其才。在工程的投标或者是施工承包工程中,要由监督管理人员依据工程的特点和自身的素质对其进行相应的考核。对于项目负责人的管理要进行跟踪指导,依据全面、详细的信息,判断其实际能力是否符合专业素质。施工建筑企业要实行科学化管理,施工工程的项目质量是一个系统性的工程,每一个层次的人员和施工现场的人员都在其管理之下,还有气候等其他因素,都能够反映出施工企业的管理质量。所以,必须要运用科学化的管理体系才能够保障施工工程的质量。
㈡加强控制和管理好混凝土的配合比例
加强控制和管理好混凝土的配合比例最关键的是在选定混凝土的配合比例时,施工设计人员要到施工现场深入调查,对于混凝土的比例问题要科学、合理地进行搭配,保证不会因混凝土的配合比例失调而导致其质量出现问题。
㈢加强对施工现场环境问题的预测
对水利水电建筑施工中的混凝土质量影响较大的问题中就有环境问题,施工单位对施工现场的环境问题要加强预测,制定出相对应的预防措施,从而降低环境因素对于施工工程的影响。对于环境问题施工建筑单位要进行准确的判断,如果施工建筑中的混凝土质量出现问题,施工单位就要实施科学、有效的保护方法,将破坏度维持在可以承受的范围内。如果在施工建筑过程中,混凝土出现质量问题,施工建筑单位要对混凝土出现的问题进行判断和分析,找出其中的关键之处,才可以避免下一次出现同样问题。
2.水利水电基础工程施工的基本方法
目前,水利水电基础工程施工中主要有两种新基本方法:一是在施工基础较浅,且不需要放坡的情况下,首先要切割出来一条槽边的轮廓线,这条轮廓线要保证沿着进行测量的基准灰线直边,然后再逐渐的展开作业面进行施工。另外,还需要根据当地的地质勘察文件、开挖土方的尺寸等情况进行地下水位的降低处理和地面排水系统的施工建造,以达到有效的预防地基结构被破坏等问题的发生。二是加强地基和基础的强度,使其可以完全承受建筑物的全部结构重量。为达到这一目的,施工方需要对基础的抗腐蚀性、防潮性、经久性和防冻性能进行充分的强化。另外,必须保证地基和基础有足够的工作面,这样才可以确保地基和基础的稳定。为了防止建筑物出现倾斜、裂缝或标高发生变化等问题的发生,需要保证地基变形值在许可的参考数值范围内。
3.施工进度优化模型
施工进度问题中,十分重要的一个问题就是施工持续时间不确定。现阶段的进度优化模型主要有以CPM为基础的三种网络进度优化模型和基于遗传算法的多准则施工进度优化模型。我们可以确定网络进度计划中的每项活动持续的时间,也可以确定CPM的基本假定。然而政策变化、经济形势、气象和水文条件、原料供应及时性和施工环境变化等诸多不确定性因素都或多或少的影响着实际施工进度,施工工序活动持续的时间常常由于这些因素的影响而变得不确定,这就导致了工程的施工工期不能按时实现的问题和如何计算网络时间参数的问题。施工工期风险会在施工不能按计划实现时形成。目前主要有三种方法解决施工工序活动持续时间不确定网络进度问题:一,MC法,主要内容是构造各个随机变量的概率模型,而后进行抽样以得到每一个施工活动的持续时间,这是一种通过计算机进行模拟仿真的方法。二,模糊算法,有时也叫做模糊网络法,这种方法一般应用于由于很多因素影响而很难给出一项活动的工程持续时间的情况。但是有施工经验的人常常可以给出一个的活动时间范围,而且这个时间范围具有较高的可信度。三,PERT法,这种方法是一种建立在数理统计理论的基础上,对工程中经常遇到的活动的持续时间不确定而逻辑关系确定的问题进行针对性的解决的网络进度计划技术。在前面文章中我们提到CPM法是现阶段我国水利水电工程的网络进度计划里最典型而且最基本的方法,网络进度优化则是建立在CPM法的基础上。网络进度优化通常包括交换时间和费用的问题、优化配置有限的资源的问题以及均衡配置无限资源的问题三个方面。
4.施工风险的预防和控制
良好的风险预防和控制可以为工程的顺利进行提供保证,因此应该做好招投标,施工建造,完工验收等各个环节的控制。如果不进行有效的施工进度风险预防和控制,一旦风险发生,就会影响工程进度,甚至给企业带来巨大的经济损失和商誉的不利影响。例如,招投标环节要公开透明,限制主管人员权力,因为建筑公司之间的竞争日益激烈,如果这个环节管理混乱,就会导致建筑公司与主管人员之间相互勾结,权钱交易,最终为顺利完成工程埋下隐患;施工环节要发挥监理方的作用,全方位参与工程的施工,并监督进度,以明确各方的责任关系,减少纠纷;另外应督促施工方严格按合同履行责任,防止任意变更工程建设方案,影响进度。
2水利水电工程施工技术研究
本文结合宣威市达开水电站实例,具体对水利水电工程的施工技术进行分析研究。宣威市达开水电站处于云南省宣威市东部的革香河下游地段,属于革香河梯级规划中的第三级水电站,上游与已建成发电的黄鹰洞水电站相衔接。达开水电站为混合式开发,电站所在的革香河为区内最低排汇基准面,坝型为黏土心墙堆石坝,最大坝高27.3m。水库正常蓄水位1592.5m,相应库容534.44×104m3,装机容量60MW,确保出力9.1MW,年平均发电量2.5517×108kW•h。另外,宣威市达开水电站的工程规模为中型,工程等别为Ⅲ,其主要建筑物有黏土心墙堆石坝、溢洪道、引水隧洞、调压井等等相关的内容,因此对于宣威市达开水电站的施工技术可以从以下方面进行操作。
2.1预应力锚固技术预应力锚固技术在当前水利建筑工程技术中应用非常普遍,通常情况下可以分为以下几种类型:一个是混凝土预应力拉锚,另外一种是预应力岩锚。该技术不仅可以运用在工程总体结构的加固和日常维护上,同时在一些全新修建的工程方面也具有显著的优势。在具体的水利水电工程的施工过程中,运用预应力锚固技术,通常是利用其传输预应力的作用来减少和缓解施工区域的受力荷载,避免发生损坏,裂缝等其他一些不利情形,然后再利用GPS技术,能够按照项目的设计标准,实现对锚固施工的区域方向以及深度等方面的良好把握,其目的在于向建筑结构以及基岩增加预压应力,这可以有效地提高一些受力条件,加强结构稳固性的作用。在具体设计预应力锚固的阶段中,应该还要需要强调:不同水利水电工程的坝型有一定的程度的区别,因此相对于施工强度以及稳定性的标准也存在差异,所以导致其强度的分析方法也大有不同。为了保障基础结构施工的合理安全性,同时与上部结构相吻合,能够根据上部结构的规格,类型以及具体的设计标准等方面的内容,来选择对应的规定、标准。同时预应力锚固的施工角度,对于锚固的荷载、锚杆的数量也存在较大的干扰。所以,必须要全面系统的考量锚固施工的要求同具体施工场地条件来选取角度。
2.2坝体填筑技术通常在水利水电工程的建设中,对于坝体的填筑工作最重点的方面是坝面的流程化作业。从宣威市达开水电站的实际地区以及地质情况看,可以使用这种方法。因为这种手段不但会充分的考量坝体的最大面积,同时还能确保大型机器设备可以安全进入施工现场进行操作。在具体的施工过程中,可以将大型机器设备的施工条件作为主要的标准和要求,将宽度尽量扩大,以期确保可以充分的满足大型机器设备的作业。对于坝体的浇筑,必须从实际的施工环境以及条件入手,按照填筑条件,地区气候等不同方面的条件,来明确坝体填筑的具体程序。因为在一些特殊的季节进行施工过程中,必须全面控制作业时间,最大程度地降低外部因素带来的影响。
3水利水电工程施工中的管理措施
从宣威市达开水电站的实际施工条件和环境来看,主要可以从以下方面提出一些针对性的管理措施和手段。
3.1施工质量的监督在水利水电工程施工之前,必须安排专门的技术人才进行勘察,并对测量的结果逐步进行检查,从而确保项目开展过程的安全可靠性。依据水利水电工程的标准以及设计具体要求,从施工人员自身的水平入手,从中找到一些安全隐患和漏洞,进而制定详细可靠的治理方法。对于施工的建筑材料,在进入施工现场之前,必须经过严格的检查,同时建筑原材料应该具备质量合格证书、使用说明书等相关的内容。一旦发现任何不合格品,一律不能进入施工现场。在具体的施工过程中,必须严格的落实与执行技术责任制,在明确一道工序质量合格之后,在管理人员以及工程监理工程师协同检验之后,才能够再开展下道工序的施工工作,如果验收没有达到相关的标准的话,都需要返工重新施工或整改处理,直到符合相关的验收标准和要求。
3.2施工进度的监督在水利水电工程的实践施工过程中,应该要严格的按照工程项目的具体工期规划,从水利工程项目的技术条件、施工能力等多方面进行综合考量,预期安排和制定详细的施工工期计划。另外,按期对施工的进度以及结果进行考核,对比已经制定的规划安排,一旦发现任何问题和情况,需要及时找出问题的根源所在,有效地解决它,同时按照实际的工程进度作出相应的调整和安排。
3.3施工费用成本的监督水利水电工程作为大型的基础设施建设,其总体的成本费用必然非常庞大。因此需要对其进行有效的成本管理。一般情况下,可以从人力资源以及物资资源等方面着手分析。在实际的施工过程中,对于所有牵涉工程的物资采购,都必须要做好充分的调查,研究市场价格,对比不同的商家报价,从中选择综合实力较强,质量可靠,价格实惠的商家进行合作。另外,在物资的使用过程中,必须全面地考虑不同施工程序以及施工人员的需求,科学合理安排严格的标准和要求,防止出现严重的浪费和一些其他不良情况。
3.4施工安全的监督在水利水电工程的具体施工中,应该要强化对于施工安全的投入成本,采购一批质量合格、性能齐全的安全防护设备。另外,还要按期进行安全宣传教育方面的活动,以期加深施工人员的安全意识。同时,在施工条件非常危险的地域应该设置专门的警示装置和标志牌,在进行一些危险系数较大的施工活动中,应该配置相关的安全防护设备,这在很大程度上可以避免不必要的安全事故的出现。
2控制地基与基础的强度
对于水利水电工程的基础施工,地基和基础的强度一定要满足建筑的施工要求,在承受建筑物上的全部结构荷载的情况下,还必须满足稳定性的要求,这就要求地基和基础的工作面要足够大。此外,基础还应该具有耐久的特性,因为水利水电工程是一项长期使用的工程,为延长工程的使用寿命,地基和基础一定要牢固耐用。因为地基的建筑特点是埋于地下的,因此,对于其防潮性和耐侵蚀性也有一定的要求。为了避免建筑物的开裂、倾斜或者标高变化,还要对地基变形值进行控制,使其在允许的范围之内。
3水利水电不良地基处理技术
有些地基存在着天然的性能缺陷,也就是所说的不良地基。这一类地基稳定性差,无法满足水利水电工程的要求。
3.1可液化土层的处理
对于可液化土层的处理,需要将其清除,替换为具有较高强度和良好的防渗性能的材料,也可以进行振冲挤密或分层振动压实等。可液化土层对于地基的危害在于,其在静力或振动力的作用下,会导致孔隙水压力上升,抗剪强度突然消失,进而引起地基下沉、产生滑移,失去稳定性。对于建筑物来说,地基的稳定性是至关重要的,一旦地基失稳,就会给建筑物带来极大的安全危机。
3.2软土地基的处理
我国幅员辽阔,各地区的土质特征各有不同,东南沿海地区的土质以软土为主,这对于水利水电工程的建设来说是非常不利的。软土地基的存在引起不对称沉降的发生,进而导致水利水电建筑产生裂缝和渗漏,这些无疑都会对工程的质量造成极大的危害。通过长期的学习和实践,我国在水利水电施工方面已经掌握了丰富的理论知识和实践经验,对于软土地基的处理技术也逐渐发展和日趋完善。有很多成熟有效的方法已经被应用到软土地基的改造中去,并取得了很好的效果,需要注意的是,需要结合各地的实际条件和工程要求,科学合理地选择适当的方法。淤泥地基是一种较为普遍的地质结构,通常采用水泥搅拌桩基础的方式进行处理。
(1)排水固结法。这种方法不仅能够保持淤泥软土地基的稳定性,而且也能防止淤泥软粘土地基沉降现象的发生,有加压系统和排水系统两个组成部分。
(2)换土法。这种方法顾名思义就是把不能满足要求的土进行替换,通常在淤土层的厚度不太厚时采用。
(3)强夯法。该法将80kN的夯锤起吊到至6-60m处,夯锤作自由落体运动,势能转化为动能,作用在软土上,从而将软土夯实,主要应用与河流冲积、滨海沉积层等,可以获得非常令人满意的效果。
(4)旋喷法。此种方法通过旋喷机具把带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度,然后进行提升,使得水泥固化浆液与土体在高压下混合,进而渐渐凝固并最终硬化,结成桩子,从而使地基防渗性能提高。
(5)振冲法。振冲法主要采用振冲器对混凝土进行振冲,利用振动和冲击荷载的作用对土层进行分层振实或夯实,以加固地基。
(6)土工合成材料加筋加固法。这是一种通过将荷载平摊于地基,从而使得地基的承载能力获得提高的有效方法。这种方法,需要将土工合成材料平铺于地基表面,对于可能发生的塑性剪切破坏,在某种程度上可以进行抑制,减轻破坏的程度,阻止破坏的进一步扩大,进而实现提高地基承载能力的目的。
(7)灌浆法。灌浆法主要是将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材进行液化,而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位,从而达到加固淤泥软土地基的效果。
(8)硅化加固法。这种加固方法来源于对于电渗原理以及电动硅化法的充分利用。通常采用轮换等操作手段,通过使用网状的带孔眼的注浆管,在土中注入硅酸钠溶液和氯化钙溶液。融入土中的溶液经过特定的化学反应,能够生成一种胶凝物质,这种胶凝物质不仅可以提高土颗粒之间的连接性,还能够有效提高土体力学的强度。硅化加固法还可以活化土颗粒的表面,同样起到对土体进行加固的效果。
(9)加筋法。加筋法是为了减少整体变形,并且同时达到增强整体稳定的性能的目的。将抗拉能力强的土工合成材料埋置于土层中,土颗粒与拉筋之间产生摩擦力,使土与加筋材料形成一个完整的整体,从而提高地基强度。
(10)桩基法。如果淤土较厚,含水率较高,孔隙也比较大,大面积的深处理比较困难,可采用打桩法进行加固处理。
2水利水电工程基础施工需注意的主要问题
工程基础施工需要注意的问题主要有2个:
①在基础施工中,为了防止工程基础结构遭到破坏,必须在基础平面线外留出一条基准线,从此线切割成一个槽边的轮廓线,然后沿着轮廓线进行工作。在降低地下水和建造地面排水系统时,要严格按照工程地质资料,并要充分考虑工程挖方尺寸,以此保证基础工程质量的过关。
②保证水利水电工程基础与地基之间的强度能够承载上部全部的荷载作用。这时就需要充分考虑基础工程的耐久性、防潮性、耐侵蚀性以及抗冻性,并且基础工程的每一项特性都需要满足工程需要。为了提高地基的稳定性,必须保证工程基础和地基有足够的工作面。
3水利水电工程基础施工技术分析
3.1锚固技术在基础工程施工中,经常需要使用锚固技术。这主要是因为,在建设水利水电工程时,选址主要是在山区。在山区进行水利水电工程的建设需要耗费大量的时间、物力和财力,其施工过程也是非常困难的。利用锚固法处理工程基础,能够最大程度降低工程量。锚固法可以对基础工程进行特殊处理,保证基础工程的稳定性。
3.2预应力管桩技术在处理水利水电工程基础时,运用预应力管桩,能够在很大程度上保证基础工程质量的过关。在运用预应力管桩时,首先要区分预应力管桩中的先张法预应力管桩和后张法预应力管桩的作用,它们对工程基础处理会产生不同的影响。所示随着科学技术的快速发展,大大推动了预应力管桩的发展。在运用预应力管桩进行基础工程沉降工作时,通常是利用震动法、射水法和静压法的技术方法。而静压法和锤击法是经常使用的技术方法。静压法主要是利用桩机产生的作用,对预应力管桩添加一定的力,使预应力管桩能够顺利压到地面以下;利用锤击法,可以在一定程度上提高水利水电工程基础的建设速度,并可以提高水利水电工程基础质量。在选择预应力管桩技术方法时,要对水利水电工程的实际情况进行全面分析,然后选择适合工程施工的主要方法。在预应力管桩的沉降工作完成后,要全面检测预应力管桩的质量。工作人员在检测过程中发现预应力管桩不符合要求和质量时,必须要选取有效的处理措施进行解决,确保预应力管桩质量的过关,提高水利水电工程基础质量。
3.3水泥土加固技术在工程基础施工中应用水泥土,需要将水泥和水进行均匀的搅拌,保证水泥土的强度符合要求。水泥土能够对工程地基进行有效的加固作用,使基础工程有着足够的稳定性。通常情况下,为了增强工程地基的稳定性,保证地基有着足够的承载能力,在灌浆水泥土时,深度要保持在0.5m左右。同时要对土壤的密度、质量以及水泥掺合量进行充分考虑。
3.4软土处理技术软土处理技术有6种方法:
①运用挖除置换法。将工程一定范围内的软士挖除,置换具有无侵蚀性和低压缩性特点的散粒材料,比如灰土、砾石等;
②重锤夯实法。主要是利用履带式起重机将重锤吊起至一定的高度,让重锤自由下落,并利用重锤下落的冲击力将土层夯实;
③排水固结法。排水固结法主要是工作人员采取一定的措施,将基础表层或者是基础内部的积水进行排除,主要建设水平和垂直的排水通道。同时利用自重和外荷的作用,将基础内部的积水快速排除,加强凝结的速度,以此提高软土的承载力,提高地基的强度;
④混凝土灌注桩。为了提高软土基础的承载力,在软土基础上采用混凝土灌注桩将上部带来的荷载进行有效支撑;
⑤振动水冲法。振动水冲法在增加软土基础的稳定性和坚固性时,利用振冲器在土层中进行射水振冲造孔,并利用碎石和砂砾桩进行填充;
⑥旋喷法。在工程基础处理中,为了提高基础的承载力,可利用旋喷机建成旋喷桩,以此增强基础强度,提高其承载力。
4水利水电工程基础施工的质量控制
在进行基础作业施工时,要根据施工地点的土质情况对施工工程中挖掘的顺利进行设置,然后对施工的工作面和分段进行确定。在施工中,对浅的地基如果不进行放坡的作业,也要进行其他放线的操作,保证在施工的时候可以进行作业面的施工。在进行排水设施施工时,对地基的结构一定不要进行破坏,一定要确保施工中对地下水位进行降低,这是为了保证施工工程的排水。
一、引言
并行工程(concurrentEngineering,CE)是集成并行地设计产品及其相关过程的系统方法,其目标是缩短产品开发周期,提高产品质量,降低生产成本。并行工程与传统生产方式之间的本质区别在于并行工程把产品开发的各个活动看成是一个集成的过程,并从全局优化的角度出发,对集成过程进行管理与控制,同时对已有的产品开发过程进行不断地改进与提高,以克服传统串行产品开发过程大反馈造成的长周期和高成本等缺点,增强企业产品的竞争能力。从经营方面考虑,并行工程意味着产品开发过程重组(reengineering),以便并行地组织作业。
并行工程管理系统由产品开发过程建模仿真与优化子系统和产品开发过程管理与协调子系统组成。产品开发过程建模仿真与优化子系统通过对产品开发过程的定义、描述、仿真和优化,获得全局优化的动态产品开发过程模型。产品开发过程管理与协调子系统根据该并行产品开发过程模型,对产品开发过程中的人、机器和资源进行实时管理和控制,并对设计过程中产生的冲突提供决策支持,以保证施工过程的顺利进行。
并行工程作为现代制造技术的发展方向,引起美国、欧洲和日本等工业国家的高度重视,近几年来正在迅速发展,其进一步的研究和发展主要在以下几方面:
(1)目前并行工程的支持环境是建立“集成”基础之上的产品生命周期的宏循环,目前正向理想的方式是微循环进军。
(2)并行工程作为一种有生命的哲理越来越多地融合虚拟制造和拟实制造,通常认为并行工程以信息集成为基础,实现产品开发程的集成与并行;这将为进一步实现企业间集成和企业经营过程重构等的敏捷制造打下基础。
(3)产品数据管理(PDM)是实现并行工程的关键,有待进一步发展。
(4)并行工程作为一种哲理、现阶段已成功地用于机械、电子、化工等工程领域,其应用范围尚需进一步扩大,我国863/CIMS主题对此也作出积极反应,已把并行工程作为重大关键技术攻关项目。让我们及时掌握,现代切削加工生产技术的发展动向、研究开发先进制造技术、密切结合实际,为我国的机械制造业赶超世界先进水平而努力奋斗。优质、高效、低成本的装机提供一种可行途径。
二、水电施工并行工程实施中的问题
水电施工工程是水电站建设的最后工序,起着将电站建设投资转化为现实收益的重要作用。50年来我国水电施工工程的技术得到了蓬勃的发展,但其中也有很多失败的实例与惨痛的教训。总结其中经验教训,机组结构设计、制造工艺、安装工艺和工艺规程等“硬技术”的束缚与失误固然难辞其咎,但更深层次、更普遍意义的原因则是组织管理、控制与协调等“软技术”中的局限性。
传统的水电施工工程通常是串行安排的,从设计设备选型制造运输现场安装各过程顺序执行,过程与过程之间往往是“抛过墙”式的,即水电施工工程的参与各方按要求完成本职工作后将成果抛向其他部门,出现问题后则抛回以前的部门,由于参与各方缺乏经常交流,且参与人员往往对自己在整个项目开发过程中的角色缺乏清晰的认识,上、下活动间各自为政、联系不紧密,常常存在难以调和的冲突。当机电设备的可装配性或可维护性较差,不能很好地满足业主需求时,就需进行设计修改或在现场研究进行处理,有的甚至在现场根本无法进行处理,这样在传统水电施工过程中,严重耽误了施工的工期,进而导致设计改动量大,施工安装周期长,项目成本高的结果。这种“抛过墙”式的机电安装过程存在的问题可归纳如下:
(1)工程项目的设计方案缺乏系统性,不能充分考虑项目整个生命周期的各种需要和限制,造成项目目标系统缺乏可行性。
(2)妨碍了参与项目的各方之间尤其是设计方与施工方之间的相互交流和了解。
(3)在设计方案完成之后,才选择承包商按设计进行施工,造成设计中的许多问题不能被尽早发现,延长了施工期;此外项目的实施由承包商全权负责,设计人员往往不能充分参与承包商施工阶段的决策,因此不利于技术方案、工期和费用等的优化。
当今水电施工日益大型化、复杂化,这些都对实现优质、高效、低成本的装机提出了更高的要求。而目前的水电施工工程项目管理模式由于存在着上述缺点,已不能很好地适应这种趋势。因此,有必要探求新的项目管理模式。近年来新出现的并行工程(ConcurrentEngineering,CE)理论可为实。
三、水电施工过程中并行设计的集约管理
随着项目管理理论和信息技术的发展,实施并行设计的组织、过程和工具等诸方面前提已逐步得到解决。
1、组织重组
应用并行设计首先必须进行产品开发队伍重构,即将传统的部门制或专业组变成以项目为对象的跨部门多学科团队(multi-disciplinaryteam,MDT)。MDT指的是在项目进行过程中,从各个主要参与方中分别选出1至2名专家或负责人与业主代表一起组成项目领导核心。团队是项目的决策机构,协调和控制着各个参与方之间的信息交流,促进各参与方之间的合作和相互信任,最终确定各个参与方的具体职责和项目的实施计划,确保项目组织的努力目标与业主需求保持一致。
2、设计工作流程重组
基于并行工程原理的设计流程重组即是从传统的串行产品开发流程转变成集成的、并行的产品开发过程,它不仅是活动的并发,更主要的是下游过程在产品开发早期参与设计过程;另一个方面是过程的改进,使信息流动与共享的效率更高。
传统模式下的建筑工程项目管理中通常按照生命周期划分阶段,不同阶段工作由不同的职能部门负责,工作在移交阶段时部门之间的工作交接是“抛过墙”式的。而并行工程的思想是以系统的观点来处理产品开发过程,将产品的开发从概念设计、制造、组装、销售、维护以至最后的报废,看作是一个有机统一的过程,在产品设计阶段就将产品整个生命周期中的各种因素考虑进去。
3信息技术平台的支持
(1)项目管理系统:在水电施工并行设计中,其管理方式是按照项目管理的思想进行,可以利用项目管理软件进行设计管理,这些项目管理软件包括Primavera公司的P3,Cores技术公司的Artemis等;另外国外有些公司建立了自己的计算机集成项目管理信息系统(P-CMIS),在工程管理方法、网络计划技术以及决策支持模型上做了大量研究开发工作,这些都让并行设计成为可能。
水利水电工程施工安全隐患分析
1、战线长,规模大,施工单位多,场所分散,各部门交通联系困难,系统的安全管理难度大。
2、施工管理工作涉及面广(如涉及工业、交通、矿山、土地、城建等诸多领域)、学科多(如涉及经济、地质、园林、气象、法律、管理等学科),涉及的法律法规也多,很难准确把握,对安全施工管理造成较大隐患。
3、不确定性因素较多。对工程施工管理影响因素主要有两种:人为因素和自然因素。比如地震、泥石流等一些自然灾害,经济危机、社会动乱等一些社会灾害,均不是人所能预见的,这些安全隐患,严重的甚至会导致该水利工程失败。
4、施工技术复杂,易造成安全隐患。比如,一些隧洞洞身钢筋混凝土衬砌,特别是封堵段的混凝土衬砌,采用泵送混凝土,存在模板系统的安全隐患。高空、悬空大体积混凝土立模、扎筋、混凝土浇筑施工,也存在安全问题。
5、水利水电工程施工现场多为“敞开式”施工,可以说无法进行有效的封闭隔离,在施工对象、材料设备、人员的安全管理方面存在一定的难度。
6、招用的施工人员教育程度不足,自身缺乏安全常识,对水利工程建设规程和技术要求了解不深,再加上水利工程分配工种多变,在项目实施过程中安全适应和应变能力相对较差,工程事故时有发生。
7、施工机械设备趋于自动化、大型化、复杂化。然而在有限的场地条件下,现场的快速施工,致使有效控制安全的难度大。水利水电工程施工中存在的这些安全隐患,严重制约着我国水利工程的进一步发展。为此,必须在分析及研究安全隐患的基础上,采取有效措施加以完善,才能确保水利工程施工安全。
水利水电工程施工安全隐患对策举例
1、水库工程安全隐患及对策
水库工程在完成抗蓄和调节洪峰等任务的同时,还在灌溉、发电和供水等方面发挥巨大作用。我国水库的安全隐患主要有:防洪能力欠缺,工程建设质量低,老化失修,缺少监测设施,防汛交通及通讯不便等。针对以上问题,我们需要对水库进行除险加固。坝高不够,坝顶宽偏小的水库要依据工程级别重新进行水文计算,重核设计洪水,并以此确定坝高和坝顶宽。按照校核洪水最大泄洪量确定溢洪道宽度和最大过水深度。对于存在大坝渗漏问题的,可以采用大坝灌浆、上游土工膜覆盖以及粘土覆盖等措施进行防漏防渗加固。完善水库监测设备,对外道路和对外通讯设备。
2、水闸工程安全隐患及对策