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1 传统水利水电施工技术分析
1.1 大体积碾压混凝土技术。碾压混凝土技术是使用填筑土石坝的大型运输振动碾压机械,将混凝土拌合物压实,采用大体积、薄层碾压上升法进行浇筑。这种方法既省时又省力,且经济效益极高,适用于大体积、大面积的混凝土施工。碾压混凝土与常规混凝土的最大区别在于,碾压混凝土拌合物干硬且坍落度为零,更接近于土石坝的填筑方法。可以说自这种筑坝新方法兴起以来得到了快速的发展,并在世界范围内得到了广泛应用。
1.2 施工导流技术。在水利水电施工中需要修建闸坝工程,而施工导流就是修建闸坝中的重要技术所在。可以说在水利水电施工中进行施工导流技术,其实质就是与河水进行的一场争地、争时的全面斗争。也正因如此,施工导流技术与水利水电施工项目的整体施工进度、施工质量都有着密切的联系。所以,在施工导流实施中,必须事前做好周密的计划,对导流的时段、流量、方案都要按照国家的相应要求标准予以执行,在最大限度上满足水利水电的施工进度,做好工期的合理安排。
1.3 预应力锚固技术。在水利水电施工项目中,锚固技术有着极大的优越性,其不仅能够应用在水利水电的工程建设之中,还能够应用在已经建成的水利水电工程之中起到日常的维护与加固作用,最大程度的保证着水利水电的施工部位不会因为超负荷承载造成损坏,保证水利水电工程的安全与牢固。目前我们可以将预应力锚固技术分为:预应力岩锚、混凝土预应力拉锚技术,两种。而在实际的施工过程中,对于两者的选择,应该根据水利水电的实际情况,如:不同的坝型,不同的施工标准,场地条件,选择符合施工标准的预应力锚固的施工技术。
2 现代高科技水利水电施工技术
2.1 AutoCAD辅助设计技术。AutoCAD 作为工程行业之中的辅助设计工具,其不仅能够加快水利水电施工设计,还能够提高水利水电施工效率,因此,对水利水电施工的整体进度有着重要的作用。此外,AutoCAD还能够建立各种数学模型,解决在施工中可能遇到的各种问题,也正因如此,AutoCAD被广泛应用在水利水电工程施工之中。
2.2 GPS定位技术系统。GPS系统是卫星测时测距导航/全球定位系统的简称,该系统以卫星无线导航定位系统为依托进行全球定位,可以说该定位技术不仅速递高,效率高且精度高,目前引进被广泛应用于工程测量之中,以提高工程测量效率。
2.3 GIS技术和数据库技术。GIS技术作为多学科交叉的重要产物,其以地理空间为基础,利用地理模型分析法,提供多种空间、动态的地理信息,可以说GIS就是一种为地理研究、决策提供服务的计算机技术系统。尤其是近些年来,伴随着我国科技的快速发展,GIS技术广泛在水利水电行业中得以应用,不仅将实现了测量数据与测量信息的科学存储,还建立了相应的三维数字地形模型,极大的提高了测量数据实际利用率,降低了人力劳动的重复率,便于人们的检索、分析、开发与利用,促进了水利水电施工项目向科学化、现代化进程的转变,使水利水电施工数据信息,变得更加具有直观性与可视性。
3 提高水利水电施工技术所采取的措施
3.1 进一步强化水利水电施工的运行管理,完善安全管理制度。在水利水电工程施工中,我们应该针对国家的相应法律、法规,相应的准则对水利水电施工技术的安全质量进行严格的要求,进而做好水利水电施工工程的安全管理工作。同时,还应该针对施工项目情况为水利水电施工项目建立完善的运行机制,以此对做好水利水电施工阶段各项技术指标、数据信息的记录,以便于及时应对施工过程中出现的各种问题,制定科学、合理的预防措施。
3.2 加强水利水电施工技术的监督与改进。在水利水电施工过程中,我们必须要做好施工技术的监督管理工作,也就是说在实际施工过程中,必须要不断加强水利水电施工技术的更新与改造,将传统的恢复机械设备性能的理念转变为改进机械设备性能的理念之来,并且制定好管理机制,进行定期的维修与维护,做好设备质量的监察,进而确保施工质量。尤其是在高新技术的引进与利用上,更要帮助所有的水利水电施工人员熟练的掌握新技术、新工艺,明确新材料的性能与使用方法,充分利用现代化网络信息技术,达到缩短施工工期、降低施工能耗、提高施工效率的根本目的。
1、我国现在正处在新一轮的水电开发中,可以说,大多数水利水电工程专业的毕业生就业前景还是很好的!所以水工专业的毕业生基本上属于紧缺型的,但是水利水电工程专业的毕业生的依然很愁找工作,这和水利水电工程专业的工作环境和工作性质有非常紧密关系。
2、水利水电工程专业在专业学科中属于工学类中的水利类,其中水利类共5个专业,水利水电工程专业在水利类专业中排名第1,在整个工学大类中排名第68位。
3、水利水电工程专业要求学生理论基础扎实、具有较高的外语水平和熟练的计算机应用能力,培养学生具有水工程、水资源、水生态、水环境、水灾害、水管理及水经济等水科学与水利工程技术的综合知识和能力,毕业后能够从事高坝大结构、地下空间利用、城市水利、城市水务、港口海岸及近海工程、水利工程信息化等多方面的科学研究、规划、设计、施工及管理工作。
4、本专业学生毕业后可在网络媒体公司、传媒业、影视广告业、娱乐游戏业、动画设计公司、工业产品设计、建筑设计(建筑漫游和环境设计)、人居环境设计和教育等行业工作。
(来源:文章屋网 )
相对于其它类型的工程项目来说,水利水电工程属于特殊的工程项目类型,因为水利水电工程的施工过程当中有许多主观与客观的影响因素,比如说施工现场的地质条件、气候类型、水文特点、施工人员的专业技术水平、工程设计方案的合理性等都会对水利水电工程的施工质量有着直接且巨大的影响。在水利水电工程的施工过程中,经常出现混凝土脱落、建筑体出现裂缝等常见的质量问题。在水利水电工程不断发展的今天,不论是社会还是个人,都对水利水电工程的施工技术水平与工程质量提出了更高的要求。所以,在水利水电工程的施工过程中,施工企业一定要以工程的具体实际为出发点,选择最为适合工程实际情况的施工技术,全力保证水利水电工程的施工质量。所以,本文有关于水利水电工程施工技术及管理的课题具有一定的社会现实价值。
1、水利水电工程施工技术介绍
水利水电工程是一个庞大且复杂的工程,在工程的施工过程当上,会涉及到各种各样的施工技术,下面就来对其中几中水利水电工程施工技术作出简要分析:
1.1关于坝坡混凝土面板施工技术
在对水利水电工程中的坝坡混凝土面板进行处理的过程中,无轨滑模施工是最为常用的技术。所谓的面板,具体来说就是从中心的条块向两边进行浇筑,混凝土则是由自卸车进行水平运输,U型的溜槽人仓,然后人工进行摆的溜槽面料。从建筑行业的相关标准来看,面板混凝土分层面料的百度应当在25cm与30cm之间,而滑模与卸料口之间的距离最好在一米以下,插点间的距离最好要在半米以下。另外,振捣的深度不应该太浅,最少要在新浇筑的混凝土最底部的五米之下。除此之外,在进行技术施工时,特别是在模板滑动上升的时候,绝对不可以把混凝土堆放在模板上前出口的位置,模板的两端在提升的速度与力道上要保持一致,不可有先后轻重之分。每浇筑完一层混凝土,就会发生一次滑升,而每一次滑升的高度最好要控制在25cm到30cm之间,这个取值的依据主要是不可使其滑升的高度超过混凝土的浇筑的高度。另外,在混凝土脱模之后,要及时地进行人工的整理,对混凝土进行压面和抹平的工作。在此之后,要按照相关原则进行保温与洒水的保养、流水的保养工作。
1.2预应力锚固技术
在水利水电工程行业,众所周知,作为一个性能良好且使用范围宽泛的施工技术,预应力锚固技术一直得到了相关人士的青睐。混凝土预应力拉锚与预应力岩锚是预应力锚固技术的两个类别。预应力锚固技术不单单会运用在水利水电工程的结构维修与保养方面,还可以运用在其工程加固的工作当中,另外,在一个新的水利水电工程进行建设之时,预应力锚固技术也会起到至关重要的作用。在进行水利水电工程的建设之时,预应力锚固技术主要是用来对拉应力进行传递的,以此来达到降低或减少应力给工程建筑体带来的冲击与影响,大大减少建筑体局部的受力负荷,从而减少工程建筑出现裂缝等等其它损坏现象。在预应力锚固技术的应用过程当中,GPS技术是一个常用的辅助技术工具,一般来说,用GPS技术,可以以具体的水利水电工程的建设要求为准,对工程的施工进行全方位的监督与控制,对预应力锚固技术的应用位置进行有效的调整,使预应力锚固技术更好地服务于水利水电工程的施工工作。
2、水利水电工程的管理的重要性
任何一个工程的施工过程,都不可缺少工程管理。如果水利水电工程在其建设的过程当中只拥有充足的施工运转资金与相对的硬件配套设施,没有人工有效的管理,那么整个水利水电工程的施工质量就很难得到保证。只有实现良好的水利水电工程管理,才能使水利水电工程的相关资金得到充分的利用,使施工中所要用到的机械设备高效率的运转,更好地服务于水利水电工程的进行。管理,在一个工程的施工过程中占有重要的地位,没有了管理,工程的进行将不存在纪律性。
3、水利水电工程管理的对策与方法
3.1技术管理
与其它类型的工程类型相比,水利水电工程的施工规模较大,工程进行的时间较长,且施工技术难度较大,对于工程的质量要求更高。除此之外,水利水电工程的施工环境相对来说比较恶劣,施工的质量会受到许多自然因素的影响。因此,在这样的情况之下,技术对于水利水电工程的施工有着极其重要的管理,而技术管理则是使技术作用充分发挥的前提。所以说,水利水电的施工单位要大力加强施工技术投入,加大科研力度,以技术作为推动力使工程的管理向更好的方向发展。
3.2人员管理
高施工现场工作人员的素质,不仅仅是单纯提高人们的文化素养,更加重要的是提高职业道德水平。使现场工作人员明确自己的工作责任,从心底培养有参与和配合施工现场管理工作的观念。提高工作人员的责任感,使其在工作过程中更加谨慎,杜绝工作失误。另外,从管理者的角度来说,各部门的管理者聚集组成一个施工现场管理小组,根据实际情况制定具有可操作性的现场管理办法,将责任落实到个人。定时对工程建造人员与安全技术人员进行培训,使每个工种都能有熟悉管理条例的人员,通过这些管理办法的实施使施工现场管理变得全面化。
3.3工程材料的管理
水利水电工程,是一项关乎国民根本利益的大工程,而施工用料的质量直接关系着建筑工程的质量,因此,水利水电施工企业应在用料质量检查方面加大力度,设置专门的检查部门,克服用料用量大、流动性强的特点,尽最大努力实施最大面积的用料质量检查。避免因为工程用料而带来的工程质量问题,使工程按计划进度顺利进行。
3.4安全管理
所谓安全生产,安全第一,足以说明安全在工程施工中的重要性。所以,在施工现场,最重要的就是施工的安全问题。因此,水利水电施工企业应组织全体工作人员参加安全管理知识的普及活动,一定要全方位为员工讲解安全施工的重要性,并为其制定相关的工作守则,并监督实行,以此来减少安全事故发生的机率。
[小结]
综上所述,本文从水利水电工程的施工技术与水利水电工程的施工管理两个方面出发,对水利水电工程的相关施工技术作了简要的阐述,也根据我国水利水电工程的工程管理现状提出了自己的见解。希望以此来提高水利水电行业对于施工技术与施工管理的重视,切实提高施工技术与施工管理水平,建设有保证的水利水电工程,为国家与社会的发展提供充足的能源支持。
[参考文献]
[1] 王树峰,张会竞,李志彬. 论水利水电工程建筑的施工技术及管理[J]. 黑龙江科技信息. 2011(11)
我国经济的发展逐步提升到了新的高度,为保证生产生活的正常运行,更好的防范自然灾害,我国在水利水电工程的建造上投入了更多的资源。近几年来,全国各地都建立起了大大小小的水电站和大坝,为人们的生产生活提供了有效的保障。随着科学技术的突飞猛进,应用到水利水电工程上的技术不断得到改革和创新,使水利水电工程的质量得到了更为可靠的保障。目前受到广泛关注的水利水电工程施工技术主要有GPS 定位技术、AutoCAD 计算机辅助技术、数据库技术与 GIS 技术,这些技术的应用大大提高了施工技术的应用效率和质量。
但是,由于水利水电工程技术的发展并不是一蹴而就的,在探索和改革的过程中难免会遭遇挫折和风险。加之水利水电工程施工过程复杂,伴随着劳动力密集,传统工艺过于落后等问题的存在,使得工程质量和施工人员的生命健康不能得到有效保障,因此,对水利水电工程施工技术的进一步探讨和改革于人民乃至国家都有不可忽视的现实意义。
2 现代水利水电工程施工技术分析
随着科学技术的发展,计算机信息技术渗透到了各行各业之中,水利水电工程施工行业也不例外。依靠信息技术的发展可以有效提高施工技术在测量和运算等方面的质量和效率,极大地推进了水利水电工程的建设进程。下面对应用在现代水利水电工程中的几项施工技术进行具体的分析。
2.1GPS定位技术
随着科学技术的不断发展,GPS定位系统在水利水电工程技术中的应用已经非常普遍。GPS定位系统是指卫星测试测距导航,以卫星为基础的无线电导航定位系统,应用于水利水电施工技术时,具有高精度、高效率和高速度等其他定位系统无法比拟的优势。以往企业在遭遇一些地形较高的施工地点时,为了得到地形数据,往往要求测量人员进行高空作业,这使得工作人员的生命安全难以得到保障,不仅如此,通过高空作业得到的数据一般也存在误差较大、测量范围不甚广泛的情况。而利用GPS技术,不仅可以对施工地点实施全方位的测量,还可以通过计算机进行实时数据的分析,从而减少数据误差,不但大大提高了测量数据的准确性,还在很大程度上节约了人工成本。
2.2AutoCAD 计算机辅助技术
AutoCAD 计算机辅助技术是一种特殊的绘图软件,能够绘制出水利水电工程中的水坝或其他建筑的图像,并通过2D、3D的形式显示出来。在水利水电工程中,常常涉及到复杂数据的计算和分析,传统的手工作图往往会出现各种人为的失误,导致绘图效果出现较大误差。而AutoCAD 计算机辅助技术,可以通过计算机信息技术建立精确的数据模型,并对数据进行科学分析,熟练运用此技术,还可以进行工程建筑的设计,对水利水电工程中各种建筑工程进行计算和绘制,不仅可以大大提高工程设计的效率,减少施工失误,减轻工作负担,还能有效节约劳动力及其他资源成本。
2.3数据库技术与 GIS 技术
水利水电工程涉及的数据非常繁多,单位需要对数据进行综合分析,并根据分析得出的结果对整体工程施工进行全面的布控和资源的分配。在传统的数据采集和分析技术中,此项工作要求非常高,步骤程序也异常复杂。自从引入了数据库技术与GIS 技术,数据的收集工作就便利许多,GIS 技术可以以地理空间为基础,提供多种空间和动态的地理信息。而数据库技术则可以储存大量的测量数据并对其进行分类储存,结合GIS 技术,对数据进行整理和分析,建立立体的数字地形模型,把地形的情况通过数据全面立体地呈现出来,直观且清晰。不仅如此,通过这两项技术的结合,还可以有效提高数据的利用率,减少数据失误,从而为水利水电工程减少资源浪费,降低工程成本。
3 水利水电工程施工技术存在的问题
随着社会经济的高度发展,水利水电工程的建设在预防水害和利用水力两个方面发挥着越来越重要的作用,在施工技术上也有了明显的改革和创新,但仍然存在着不少问题亟待解决。
3.1缺乏先进技术的支撑
水利水电工程的施工技术经过多年的探讨和研究,通过与计算机信息科技的有机结合,在GPS、GIS、数据库技术以及AutoCAD技术上的运用上已经进入了一个相对成熟的阶段。但是,仅仅依靠这些技术实际上是难以支持飞速发展的水利水电工程施工的。我国的水利水电工程施工技术大多借鉴国外先进经验,缺乏真正适用于国内水利水电工程建设的核心技术;尽管我国意识到核心技术的重要性,关于该方面的科学技术研发也在努力探索中,但真正应用到实际施工工程上的仍是凤毛麟角,致使施工技术总体仍然停留在较落后的层面,严重减缓了水利水电工程的建设进程。
3.2水利水电工程设备更新与技术更新不同步
我国水利水电工程的建设需要用到大量施工设施,在引进先进技术的同时,需要依靠先进的设备作为载体才能使技术的更新得到实现。但我国很多水利水电工程施工设施老化现象严重,且企业施工设备购置不全,导致技术与设备的配备不同步,造成资源的不合理配置,严重阻碍了先进技术在实际施工中的应用程度。
3.3专业人才储备不足
由于水利水电工程建设步伐的不断加快,不少地区的水利水电工程建设虽然在技术和设备上都努力跟上时代的潮流,但却遭遇了水利水电专业人才过于匮乏的尴尬局面。目前我国水利水电工程的施工队伍中,大部分工作人员都年龄层偏高,对于新技术和新设备的应用和操作不够熟练,对水利水电施工技术的专业知识没有进行过系统学习,造成面对新技术和新设备时往往无从下手。因此,培养和引进先进的施工技术人员是当前面临的迫切任务之一。
4 改进水利水电工程技术的措施
为加强水利水电工程技术的改革和创新,需要在充分发挥现有技术的前提下,创新施工技术的运用,积极研发先进施工技术,以此不断满足水利水电工程发展的需要。
4.1实现现代施工技术和传统先进技术的结合
传统的水利水电工程施工技术中存在着许多通过实践检验的优秀工艺,在进行技术的改进和创新时,建议可以结合现代施工技术和传统施工技术的优点进行技术整合。预应力锚固技术是一项具有远大发展前景的施工技术,在增强建筑物预应力方面具有其他技术不可比拟的独特优势,通过对它的有效利用,结合现代技术中的GPS定位技术,可以实现很多传统施工技术难以实现的独特功能。
4.2完善施工技术管理制度
水利水电工程施工技术的管理关系到整个施工过程的质量监管,因此,建立完善的施工技术管理制度对工程质量的保障具有深远意义。在进行施工的过程中,要根据相关技术标准,严格监管施工技术的应用以及各项指标是否符合行业标准及国家法律法规,建立严格科学的指标分析规范,使各项技术指标得到有效监管,避免因技术管理不规范带来的工程隐患,保障工程整体质量。
4.3培养施工技术人才
在水利水电工程建设的准备阶段,应对施工技术人员进行筛选和进行施工前的专业培训,提高技术人员对工程的了解程度以及专业知识素养,要求他们学习工程中涉及的先进技术应用方法和先进设备的操作方法,提升技术人员的综合素质,把工程的质量安全放在首位。
4.4加大技术创新力度
中图分类号:TV52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)21-0191-01
前言
水利水电工程建筑是我国可持续发展的一种主要工程建筑行业,其发展前景非常光明,对于我国水利水电工程发展等具有重要意义。在水利水电工程建筑中,要保证水利水电工程的顺利建设就要依靠先进的技术。这个工程对技术的要求很高,每一项水利水电工程建筑的顺利竣工都必须在良好的技术保证下才能实现,所以在对工程进行管理时存在很大的技术难度。因此我们做详细的分析,针对水利水电工程建设在施工过程中的技术的管理工作进行探讨,我们从国内水利水电工程建筑施工技术和管理的现状及问题、对所存在的问题分析研究、针对问题提出相关建设性意义或解决方案等方面进行探讨,力求为国家水利水电工程建筑的施工技术和管理行业提供帮助。
1、我国水利水电工程建筑的施工技术和管理现状及问题探讨
如果想全面而客观地了解我国水利水电工程建筑的施工技术的管理的现状及问题,对水利水电工程建筑这一行业本身的了解是必须的,然后再根据所做的对其施工技术和管的调查进行分析。因此本节就施工技术和管理两个方面进行讨论。
1.1施工技术方面
水利水电工程建筑是对技术要求非常高的,其技术主要包括预应力锚固技术、施工导流技术、土坝防渗加固技术、外加剂的使用技术、坝体填筑技术等技术方面。每一项技术都必须是科学有用的,并对相关人员要求很高。水利水电工程建筑的施工技术是工程建筑质量好坏的重要保证。但是,我们通过调查分析,发现我国目前的水利水电工程建筑的施工技术还有些落后,很多时候无法满足工程建筑的要求。因此,在一定程度上,施工技术的落后成为影响水利水电工程建筑行业发展的一个重要因素。与此同时,我们在进行深层分析和讨论之后还发现,施工技术反面还有另一些问题,如施工技术的运用不灵活、与之相关的创新技术应用的不够及时、对传统技术依赖性较强等。另外,作为国家基础工程建筑行业,其发展关乎国家的基础建设,这些问题都在不同程度的影响其进一步的发展。所以重视施工技术并发现其问题是比较重要的,这对水利水电工程建筑今后的发展有很大的指导意义。
1.2管理方面
正如上文所说的,在现代水利水电工程建筑中,人们越来越重视水利水电工程建筑的施工技术和管理两者之间的联系。如果仅有先进的施工技术,而缺乏合理有效的管控机制,那施工技术的先进性就难以体现出来。另一方面,如果没有施工技术作为主要对象,那管理又失去意义。我们根据调查分析发现,我国水利水电工程建筑的管理是比较混乱的。在管理中的问题主要在管理理念和管理机制两个方面,这些问题都是制约水利水电工程建筑管理的因素。
2、对水利水电工程建筑的施工技术和管理之间联系的探讨
现在的水利水电工程建筑的施工技术和管理是密不可分的,单纯的考虑其中任何一个方面都会影响工程建筑的质量和效益。我们需要明确每个技术环节都需要与之相适应的管理措施,这样既保证了施工技术起到最大作用,也可以使各环节之间更好的衔接,还能形成有效合理的管理机制。
2.1预应力锚固技术的管理
预应力锚固技术是水利水电工程建筑中一项非常重要的技术,在保证预应力延伸方面有着独特的优势。而做好对该项技术的管理,会直接提升整个水利水电工程建筑的效益,也能有效地减少在预应力延伸方面问题的出现。另外,做好预应力锚固技术的管理工作,也能保证建筑物的质量。
2.2施工导流技术的管理
施工导流是一项工程建设的重要的防护工程,因此也决定了施工导流技术在众多水利水电工程建筑施工技术中的地位,因为能否运用好该技术直接影响水利水电工程建筑的进度和安全。对施工导流技术进行合理的管理,可以使工程建筑的成本降到最低,并且保证工程建筑的进度和安全,这对追求利益最大化也是很有帮助的。
2.3土坝防渗加固技术的管理
水利水电工程建筑必然会与水有关系,因此在施工中土坝防渗加固技术是非常重要的,这项技术可以处理坝体的渗透或变形,避免渗漏现象,从而保证整个坝体的安全。加强对土坝防渗加固技术的管理,可以使该项技术在水利水电工程建筑施工技术的整体中最大化地发挥作用。另一方面,配合施工导流技术的管理,最大限度的保证水利水电工程建筑的安全。
2.4外加剂使用技术的管理
在水利水电工程建筑中,离不开相应外加剂的使用,因此外加剂的使用技术也就应运而生。其主要包括处理外表、修补、改善色泽、增强强度、抵抗变形等方面,换句话说就是用科学手段对工程建设本身的完善。对外加剂使用技术的管理可以使各种外加剂的使用合理化、科学化,从而达到最佳的性能。同时还能有效杜绝使用外加剂时的浪费等现象。
2.5坝体填筑技术的管理
引言
水利水电工程发展是我国重点建设的前沿,要想促进我国水利水电行业的大力发展,在建设过程中就必须优先运用最新的技术,以技术带动水利水电的管理。文章就主要探究了水利水电工程测绘技术管理。
一、水利水电工程测绘管理的内容
测绘项目是水利水电工程中的重点项目,直接涉及到前期的工程成本核算、地质勘测、图纸设计,同时涉及到后期的工程项目建设以及项目施工管理,因此针对测绘项目的管理应从三点出发,首先是核心化技术监督,其次是测绘人员管理,从两个方面看,一方面是测绘审查管理,另一个是测绘现场管理,测绘审查管理属于建设单位以及审查单位的职责,依据相关法规条例,参照测绘勘测要求标准进行核查,保障测绘内容真实可靠,保障测绘内容无重大遗漏。
测绘现场管理有两个方面,第一人员配备管理方面,勘测人员必须具有专业的勘测技术,因此在人员配备方面必须有专业的技术证书,人员必须受过专业知识教导以及实际测绘训练。第二测绘监理方面;首先建立应具备专业的测绘知识,掌握现下主要的测绘技术,熟悉测绘过程中的操控流程,了解测绘过程中的规章规范,对仪器的具体测绘以及操控所出的数据要进行核验;最后是测绘操作规范,这其中包含技术操作规范管理、人员操作规范管理。在整个操作过程中,要有合理的测绘组织设计,针对具体地形以及生态环境进行合理的优化配备,强化人员配备设计,完善流程操作。
二、水利水电工程测绘的现状
1、技术方面的问题。服务于水利水电建设的专题地理信息系统仍然有待完善。专题地理信息系统的缺失印证了“3S”技术在水利水电测绘和管理方面存在不足之处。在水利水电测绘中,GPS和RS的结合在现代已成为行业标准,为水利水电测绘提供了传统手段完全不具有的经济效益、时间和成本优势,卓有成效,但是与GIS的整合这一环却严重缺失,虽然GPS和RS的结合和应用有助于水利水电工程项目的开展和实施,但缺少依托GIS的信息资源化和集成化却往往成为后续产业链条发展的掣肘。这个环节的缺失将会制约“3S”技术以及未来大数据产业的建设和发展。各数据、技术的应用与耦合尺度研究缺乏。由于新数据和新技术的应用多来源于国外文献,而非行业标准,相应的适用范围,应用前提和技术之间的衔接和处理存在很多不确定因素。例如基于NMGCOSR的CORS系统在国家三角点破坏严重的背景下成为解决平面起算点的重要方法,但是其应用与全球定位系统测绘规范的标准存在偏差和误差,在不能满足时如何增加控制点,精度控制方面有待研究。在此环境下,因GPS高程测绘以其监测点不需要通视、劳动强度降低、不累计误差,效率高等优点取胜,具有一定优势。但是研究表明参考椭球面的法线与铅垂线之间的差异即垂线偏差所带来的影响,理论上需要进行高层系统之间的误差计算,尤其在高纬度地形复杂的山区,然而误差的计算和修订研究缺乏。以目前的技术水平,GPS高程测绘误差在实际应用中,尤其是4等以上几何水准精度要求差强人意。该方法的优势在误差的不确定下反而难以成为真正的优势。
2、管理方面的问题。信息资源化与大数据建设支持薄弱。虽然水利水电测绘队伍在不断壮大,但水利工作和管理者在信息意识方面不是淝浚在信息资源化建设中,看重硬件建设,轻视资源开发的现象还有很多的;对信息资源建设没有足够和合理的投入,没有测绘科技信息资源开发的大的远景规划。信息资源网络化只是水利水电工程测绘电子信息化最为基础的步骤,中国现在已迈向大数据时代,大数据理念和项目如何在测绘行业中得到对接、应用与实践,大数据产业如何与水利水电工程耦合以实现数据、工程、服务产业链条的三位一体这是水利工作者的所面临的一项重要课题。信息技术人力资源不足。各水利测绘单位长期以来培养和造就了一批信息开发、研究、服务的专业技术人员,但随着计算机技术、网络通讯技术的深入应用和信息市场的迅速发展,水利测绘行业迫切需要一批既懂信息,又懂技术、懂开发、懂经营、会管理,能创新的专业人才群体。这类专业人才缺乏的问题如得不到解决将使得水利水电事业的发展和繁荣受到制约。
三、水利水电工程测绘技术管理
1、GPS技术
GPS称为全球定位系统,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统,是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。GPS定位技术与常规地面测量定位相比,具有抗干扰性能好、保密性强,功能多、应用广,观测时间短执行操作简便,全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。因此在结合GPS技术时,其管理方向应重点放在操控人员的技术要求上,重点培养操作人员的技术熟练性,强化技术人员的掌控能力,完善技术人员的实操能力。
2、GIS技术
地理信息系统是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空问及其相关数据的计算机系统,是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。GIS具有以下的基本特点:一是公共的地理定位基础;二是多维结构;三是标准化和数字化;四是具有丰富的信息。其最大的特点就在于:它能把地球表面空问事物的地理位置及其特征有机地结合在一起,并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。因此其管理方向应结合GIS技术的自身特点,从定位、结构、数字化三个方向出发,对定位过程进行信息化收集,对定位进行核查;调整结构特性、使其整体模型向数字化方向靠拢,集合数据进行具体分析。
3、RS技术
遥感RS不直接接触被研究的目标,感测目标的特征信息,经过传输、处理,从中提取人们感兴趣的信息。遥感技术依其波谱性质,可分为电磁波遥感技术、声学遥感技术、物理场遥感技术。遥感信息技术已从可见光发展到红外、微波;从单波段发展到多波段、多角度、多时相、多极化;从空问维扩展到时空维;从静态分析发展到动态监测。这一技术重点在于配备方向,即与其他技术的结合,因此在管理过程中,应多注意RS技术与其他技术的衔接管理,保障RS技术与其他技术的完美融合。以技术为核心的研究过程是针对具体测绘方式进行的变革方式,以前我们只强调人员以及施工的管理,并未有深入到技术管理层面当中,没有做到实事求是的相应结合,忽略了发展方向以及发展重点,因此在日后我们应当将技术管理放到第一位。
四、水利水电测绘的发展远景
1、加强测绘科技创新,加强对于国内外先进水利水电测绘技术和方法的研究,尤其注重在国内环境下应用的现实问题,以做到将先进知识和科技转化为现实的生产力,达到真正的科技创新和进步。
2、强化科技的竞争,归根结底是人才的竞争,加强水利水电测绘专业队伍的建设,要做到科研与工程,管理和技术并通、并重的人才培养,有利于我国水利水电事业的发展。
3、研究制定水利测绘信息资源共享的使用立法规范,建立系统内测绘信息资源共享机制,规定信息数据的密级划分,按照互惠互利的原则交换数据来发挥整体功能,有助于大数据产业的建设和发展,服务行业和社会。
4、完善测绘档案计算机辅助管理机制,还应该对原有测绘档案资源开展数字化建设,建成测绘档案信息数据库和基于局域网络的综合管理数据库,实现水利测绘科技档案管理计算机化、信息网络化。
结束语
测绘技术管理是人员与技术的双向管理,既要明确人员的配备过程中技术实施的重点方向,同时要明确技术实施的领域,加强二者的结合才能使测绘管理迈入新的方向,与此同时作者强调针对水利水电工程测绘展开系统的切合实际的测绘审查,将测绘管理理念完整的渗入到每一个细节当中。
参考文献
中图分类号:TP39 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.06.016
Application of 3D Collaborative Design in Water Resources
and Hydropower Engineering Design
HUANG Hongliang
(Changjiang Institute of Technology, Wuhan, Hubei 430212)
Abstract In China, water conservancy and hydropower project belongs to the larger, more difficult is strong, high utilization rate of large-scale high-tech engineering. Water and hydropower projects dealing with the development and implementation process, the most basic and critical part is the design of the project construction, and water conservancy and hydropower engineering design, you need to consider a variety of factors, the need of multi-disciplinary cooperation in various fields in order to achieve a. Therefore, water conservancy and hydropower engineering design requirements accurately and quickly, in order to achieve less errors and saving resources. In recent years, water conservancy and hydropower engineering design and development of three-dimensional design software and to apply, three-dimensional design software to some extent, enhance the efficiency and effectiveness of project design, especially three-dimensional collaborative design.
Key words 3D collaborative design; water resources and hydropower; application research
水利水电工程的设计,是水利水电工程建设的重要依据。在水利水电工程设计的发展中,主要经历了三个较为具有代表性的阶段,分别是手工绘图阶段、电脑绘图阶段以及三维设计阶段。目前国内最为尖端的技术,就是三维协同设计技术,三维协同设计技术是由三维CAD技术演进而来的,并在三维CAD技术的基础上,实现了多领域协同的可能,具有许多CAD技术无法比拟的优势,业已成为当前水利水电工程设计的发展主流趋势。本文主要通过研究三维协同设计的概念、应用价值、发展现状以及软件的分析和应用,分析三维协同设计的发展前景。
1 三维协同设计的概念
三维协同设计是一种能够将各领域技术人员进行同平台工作的协作型设计软件,也就是说,三维协同设计也可以被称为是三维模型设计的协同效应。这种设计工作方法,能够将各种不同领域的工作人员的工作变得精准化和可视化。并且能够有效的提高水利水电工程设计的效率和质量。当代水利水电工程建设中,工程复杂性越来越高,工程的规模越来越大,而三维协同设计技术能够充分满足当前越来越高的设计要求,对设计过程中的多角度多领域的平衡能力也越来越高,使得三维协同设计在产生和发展之余,成为水利水电工程的热门技术。在水利水电工程的设计发展中,另一项广受关注的设计要求,就是环保节约的要求,而在水利水电工程的建设中,做到“投资省、耗能低、环保好”,也是当代水利水电工程设计中广受重视的设计出发点之一。这些要求,都能通过三维协同技术得以实现,三维协同技术能够极大的减少水利水电工程设计过程中的人才和物料的浪费,并且能够通过虚拟模拟,极大地减少了水利水电工程建设施工中出现的问题,对水利水电工程的施工具有非常重要的指导作用。
2 三维协同设计的应用价值
三维协同设计在应用中,具有二维和三维CAD设计无法比拟的优势,主要有设计形象、设计中空间布局设计率、设计准确性以及校审便捷性等五大特点。
2.1 设计形象的优势
三维协同设计的一个最直观的优势,就是能形成虚拟的三维模型,并且能够通过这种三维模型,模拟出水利水电工程建设的建设过程,通过对这种建设过程的模拟,找到建设过程中容易出现或可能出现的误算,并将设计中不协调的问题查找出来进行修改,并且可以将所做的工程设计直观地播放给审查和各级领导观看,能够直观地表现出水利水电工程设计的效果,具有非常明显的形象优势。
2.2 空间优势
空间优势是指,三维写作能够通过空间建模,实现二维设计技术不能实现的空间布置设计,通过对水利水电工程进行空间布置设计,能够最大程度地提高了二维设计技术中无法做到的对空间布置设计的把握,进而解决了二维技术下,空间布置的缺陷,使水利水电工程的空间布置更为直观和合理。减少水利水电工程施工建设过程中的问题。
2.3 提高水利水电工程设计的设计效率
水利水电工程的设计是一项非常耗时的,且需要多领域技术人员合作的项目,因此,在设计过程中,讲究团队的协作和效率的提升,因为团队的协作和效率是水利水电工程设计时间短、效果好的基本保证。通过三维协同技术,能够使同一平台上对不同领域的技术人员做到专业配合,避免了传统二维或三维CAD设计当中需要各技术人员分别设计,然后进行修改和协商的问题。减少了设计稿件和设计模型的修改时间,保证了水利水电工程设计中的效率。
2.4 提高了设计方案的质量
三维协同技术在水利水电工程设计中,能够有效提升设计方案的质量。这是由于三维协同技术在水利水电工程的设计过程中,能够在计算机内设计出三维模型,这些模型中的数据就是实际建设中的准确数据,这种数据是唯一的并且能重复使用的。技术人员可以根据模型中的数据对设计方案进行修改,并且能够做到修改过程中的数据十分精确。减少了设计方案的确定和修改过程中的数据不准确的问题。
2.5 减少了校审时间
传统的二维或三维CAD设计技术,需要对图纸和设计方案进行大量时间的校审,校审程序较为复杂,校审期间可能由于工作人员的疏忽,需要进行多次校审,出现错漏的几率较大,而通过三维协同技术,能够在计算机上进行可视化校审,通过这种可视化校审,能够自动批注和跟踪管理,减少校审的步骤和次数,将校审时间大大缩短,并且提高了校审期间错误检出率。
3 三维协同设计行业发展现状
三维协同设计技术,作为一种高新水利水电工程设计技术,在我国的市场中具有非常好的发展前景,并且这种技术,已经率先在机械、电子、石油、电力甚至是航天领域中应用,并起到了非常关键的作用,提升了上述领域中的产品设计质量和使用体验,而在水利水电工程设计中,三维协同技术从2003年期就已经开始研究,受到当时许多先进的研究单位的重视和研究,并于5年后在业界小范围的应用,主要在我国的各个省份的枢纽建设中起到了关键的作用,也使业界看到三维协同技术的优势。三维协同技术在水利水电工程的建设和设计中,能够直观地将设计的理念和结果通过计算机表现出来,更加符合人类的思维方式和思维习惯,将二维设计技术中,需要技术人员将二维的设计内容转为三维的设计内容的步骤,减少了由于认知问题所出现的错误和误差。从而减少了设计的修改和变化次数,提高了设计的效率。
但现如今,我国国内并没有大面积地推广和应用三维协同技术,这是由于我国国内应用于三维协同技术的计算机平台较少,需要依托于其他国家的计算机应用平台,才能够使用和进行水利水电工程的三维协同技术的设计。并且三维协同技术的费用较高,许多省市三维协同设计平台的应用和二次开发力度不够,开发经验和使用经验贫乏,无法大范围推广使用三维协同技术,为三维协同技术的开发和使用带来了一定的阻碍。我国的三维协同技术存在一定的广阔空间,但目前的技术发展不成熟,发展速度较为缓慢。
4 三维协同设计的软件使用优势
目前在我国应用较多的三维协同设计软件为Microstation Bentley系列软件,下面主要分析Microstation Bentley软件在三维系统设计过程中的使用优势。
4.1 Microstation Bentley软件在工作效率提升中的优势
Microstation Bentley 软件,是三维协同设计技术使用中较为常用的一种软件,设计人员能够在进行设计前,将该项目的各个领域的设计需求和设计目标进行文件建立,并分别将各个文件建立在Microstation Bentley 软件中,以种子文件的形式表达出来,这种方式能够使各领域的工程设计人员通过找到自己的子文件进行设计工作,并且文件在进行设计和修改后能够保存在Microstation Bentley 软件中,无需设计人员自己单独创建文件进行保存,且在同一平台中的各位工程设计人员可以进行沟通和分析,将设计中所遇到的问题进行及时的修改,也使得工程设计的团队的设计速度和设计效率得到非常大的提高。
4.2 Microstation Bentley系列软件具有非常精准的工程量计算结果
Microstation Bentley 软件的另一大优势,就是能够非常精准地计算出工程计量的结果和数据,设计人员在使用二维技术或三维CAD技术进行设计时,需要进行人工手动计算各部分的数据和结果,人工计算的数据结果无法做到100%准确,不可避免地会出现错误和漏洞。但通过Microstation Bentley 软件进行三维协同设计,设计人员能够通过该软件对设计过程中出现的不同的数据和结果进行精准的区分和计算,保证了工程量计算的零失误。设计人员的主要工作就是将工程所需的材料和数据进行不同属性模块的定义,就可以达到零失误的目的。
4.3 Microstation Bentley系列软件的建模形象直观
水利水电工程在设计完成后,需要向业主方进行设计理念和方案的汇报,传统的二维技术或三维CAD技术,无法做到对设计方案进行三维立体和动态的建模,设计人员只能通过书面文字形式或者是通过手工制作模型的形式进行汇报,书面文字形式的汇报方法缺乏主观感受,而手工制作模型又无法动态地表现出设计的成果和理念。因此,这两种方法在设计结果的汇报上都给设计人员带来了很大的不便。通过Microstation Bentley 软件,设计人员能够将设计理念和设计结果通过三维模型的方式进行展示,而设计成果能够通过渲染、动画、配音等方式,对水利水电工程建设后的使用做出模拟。保证了业主方在听取汇报时的感官感受,大大提高了设计方案的回报效果,有效提高了业主方的满意程度。
参考文献
[1] 胡D,张运东,张强.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用分析[J].硅谷,2013.23:66+71.
[2] 高博.三维协同设计在水利设计院中的应用[J].水科学与工程技术,2013.5:94-96.
随着科技的不断进步,我国的水利水电施工技术也正逐步得到提高与完善,可以说,水利水电施工技术与工程经济效益是密不可分,正是水利水电工程的根本所在。因此,做好水利水电施工技术则尤为重要。以下笔者通过对水利水电施工技术及提高水利水电施工技术所采取的措施进行逐一的分析与介绍,也希望通过本文笔者的阐述能够为提高我国水利水电施工技术做出有益的铺垫。
1传统水利水电施工技术分析
1.1大体积碾压混凝土技术。
碾压混凝土技术是使用填筑土石坝的大型运输振动碾压机械,将混凝土拌合物压实,采用大体积、薄层碾压上升法进行浇筑。这种方法既省时又省力,且经济效益极高,适用于大体积、大面积的混凝土施工。碾压混凝土与常规混凝土的最大区别在于,碾压混凝土拌合物干硬且坍落度为零,更接近于土石坝的填筑方法。可以说自这种筑坝新方法兴起以来得到了快速的发展,并在世界范围内得到了广泛应用。
1.2施工导流技术。
在水利水电施工中需要修建闸坝工程,而施工导流就是修建闸坝中的重要技术所在。可以说在水利水电施工中进行施工导流技术,其实质就是与河水进行的一场争地、争时的全面斗争。也正因如此,施工导流技术与水利水电施工项目的整体施工进度、施工质量都有着密切的联系。所以,在施工导流实施中,必须事前做好周密的计划,对导流的时段、流量、方案都要按照国家的相应要求标准予以执行,在最大限度上满足水利水电的施工进度,做好工期的合理安排。
1.3预应力锚固技术。
在水利水电施工项目中,锚固技术有着极大的优越性,其不仅能够应用在水利水电的工程建设之中,还能够应用在已经建成的水利水电工程之中起到日常的维护与加固作用,最大程度的保证着水利水电的施工部位不会因为超负荷承载造成损坏,保证水利水电工程的安全与牢固。目前我们可以将预应力锚固技术分为:预应力岩锚、混凝土预应力拉锚技术,两种。而在实际的施工过程中,对于两者的选择,应该根据水利水电的实际情况,如:不同的坝型,不同的施工标准,场地条件,选择符合施工标准的预应力锚固的施工技术。
2现代高科技水利水电施工技术
2.1AutoCAD辅助设计技术。
AutoCAD作为工程行业之中的辅助设计工具,其不仅能够加快水利水电施工设计,还能够提高水利水电施工效率,因此,对水利水电施工的整体进度有着重要的作用。此外,AutoCAD还能够建立各种数学模型,解决在施工中可能遇到的各种问题,也正因如此,AutoCAD被广泛应用在水利水电工程施工之中。
2.2GPS定位技术系统。
GPS系统是卫星测时测距导航/全球定位系统的简称,该系统以卫星无线导航定位系统为依托进行全球定位,可以说该定位技术不仅速递高,效率高且精度高,目前引进被广泛应用于工程测量之中,以提高工程测量效率。
2.3GIS技术和数据库技术。
GIS技术作为多学科交叉的重要产物,其以地理空间为基础,利用地理模型分析法,提供多种空间、动态的地理信息,可以说GIS就是一种为地理研究、决策提供服务的计算机技术系统。尤其是近些年来,伴随着我国科技的快速发展,GIS技术广泛在水利水电行业中得以应用,不仅将实现了测量数据与测量信息的科学存储,还建立了相应的三维数字地形模型,极大的提高了测量数据实际利用率,降低了人力劳动的重复率,便于人们的检索、分析、开发与利用,促进了水利水电施工项目向科学化、现代化进程的转变,使水利水电施工数据信息,变得更加具有直观性与可视性。
3提高水利水电施工技术所采取的措施
3.1进一步强化水利水电施工的运行管理,完善安全管理制度。
在水利水电工程施工中,我们应该针对国家的相应法律、法规,相应的准则对水利水电施工技术的安全质量进行严格的要求,进而做好水利水电施工工程的安全管理工作。同时,还应该针对施工项目情况为水利水电施工项目建立完善的运行机制,以此对做好水利水电施工阶段各项技术指标、数据信息的记录,以便于及时应对施工过程中出现的各种问题,制定科学、合理的预防措施。
3.2加强水利水电施工技术的监督与改进。
在水利水电施工过程中,我们必须要做好施工技术的监督管理工作,也就是说在实际施工过程中,必须要不断加强水利水电施工技术的更新与改造,将传统的恢复机械设备性能的理念转变为改进机械设备性能的理念之来,并且制定好管理机制,进行定期的维修与维护,做好设备质量的监察,进而确保施工质量。尤其是在高新技术的引进与利用上,更要帮助所有的水利水电施工人员熟练的掌握新技术、新工艺,明确新材料的性能与使用方法,充分利用现代化网络信息技术,达到缩短施工工期、降低施工能耗、提高施工效率的根本目的。
3.3做好水利水电施工对环境的保护工作。
在水利水电施工过程中,我们必须要做好施工对环境的保护工作。而要想达到此目标,就必须在水利水电的施工前期,对施工环境进行详细的勘察,并且认真落实国家在环境保护中制定的相应法律法规,尽可能的保证水利水电施工区域内的植物原貌,避免因水利水电施工过程中对周边环境所带来的污染与破坏。
结语
总之,本文笔者对水利水电施工技术及提高水利水电施工技术所采取的措施进行粗浅的探讨,也希望通过本文笔者的粗浅阐述能够让更多的人们更加清楚的认识到,现代水利水电建设作为一项利国、利民的重要基础性事业,其早已成为当前我国加快经济建设步法的发展战略重心所在。也正因如此,在实际的水利水电施工过程中,更需要让施工人员始终保持一颗严谨的心态,不断向上学习的态度,进而不断的充实自己,完善自己,提高水利水电施工技术水平,为我国水利事业谋求更好的发展前景。
参考文献
[1]封永秋.水利水电工程施工技术分析[J].黑龙江科技信息,2014(28).
Abstract: The general construction of hydropower engineering design cycle, large-scale investment, the technical conditions complex, it is impossible to establish and, like other manufacturing standard cost control system, which put forward higher requirements for project cost management of construction design enterprises.Key words: water resources and hydropower; design; innovation
中图分类号:TV5文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02
随着市场竞争的加剧,水电工程建筑设计行业间的竞争也不断增强,设计企业的利润空间越来越小。因此,努力做好工程设计、控制项目成本、优化资源配置,成为广大水利水电企业在低成本竞争中保持不败之地的关键手段。基于此, 笔者提出一些见解与同行共勉, 把水利水电工程建筑设计水平在现有基础上再提高一步, 以满足建设、运行管理和社会各界人们对物质和精神文化水平不断提升的要求。
1 建筑设计特点
(1) 建筑物的平面位置和范围由水工专业根据使用要求确定, 即水利水电工程建筑的基础受到水工建筑物的制约; 而建筑物高度则由水力机械设备吊装高度或水闸启闭机运行高度、变配电设施高度等因素确定。鉴于水利水电工程建筑设计平面位置、尺寸、形状和高度均已由相关专业确定, 即建筑设计空间只能在有限的范围内变化, 这就给建筑艺术的创造增加了设计难度。
(2) 水工建筑物周围一般都有山、水、林、路, 甚至有一部分在城区, 如城市防洪工程, 这给建筑艺术的创造提供了良好的条件, 可以利用这些有利条件将建筑融于其中, 构成美丽、人水和谐的人文景观环境。
(3) 水利水电工程将带动当地经济建设, 推动当地经济发展; 同时, 当地经济的发展, 又带动周边建筑物在当地传统建筑基调上的升华, 丰富建设地点局部的人文景观。因此水利水电工程建筑设计形式应有超前意识。当附近建筑群建起来之后, 先建成的水利水电建筑与周边后建的建筑群融合, 并且不逊色于后期的建筑群。
(4) 受传统节约思想的影响和管理机制的制约,在可行性研究或初步设计阶段未对建筑设计进行深入研究, 所列概算资金偏紧, 因此, 在施工图设计时, 往往比概算数额有所突破, 被视为不合理、不合规。施工图设计时要求用很少钱的前提下, 做好建筑设计这篇大文章, 无疑给建筑设计创新带来诸多困难和阻力, 再加上建筑设计不是初步设计审查的重点, 在施工图设计时受到业主思维模式和经济条件限制, 方案变更的随意性较大。因此, 相当多的建筑实施方案, 已不再是建筑师们所构思的方案。
(5) 由于水工建筑物处于水体中, 必须考虑安全防护与防范, 又由于相当一部分水工建筑物处于边远地区, 建筑设计应考虑特殊的防范措施, 确保人身和室内设备的安全。
2 建筑设计实践
多年来, 笔者在从事水利水电工程建筑设计工作时, 总是考虑水利水电工程建筑设计的特点, 精心地做建筑方案比选, 寻求适用、经济、美观并与外部环境相协调的方案,以期建成后能形成良好的水利景观。现在以某四顾闸工程为例谈水利水电工程建筑设计。
四顾闸工程主要由上下闸首和中间的船闸闸室组成。上闸首位于湖之中, 下闸首位于长江江堤之上, 下闸首成为挡水建筑物的组成部分。
上闸首建筑设计的外部条件:
(1) 上闸首位于湖泊之中, 从湖过闸到长江的船只和停泊在船闸引航道的船只, 以及穿梭于堤顶公路上的车辆和旅游观光的人们, 都能看到上闸首, 因此 4个方向的立面都要做精心的处理。
(2) 上闸首的闸门为平板钢质闸门, 用固定卷扬式启闭机垂直升降。左右两侧的输水廊道闸门由螺杆式启闭机启闭。启闭机底座高程和启闭机房建筑范围均由水工和机电专业确定。
鉴于上述外部条件, 建筑设计作了如下处理:启闭机房飞架于船闸上闸首之上, 距闸室顶面平台高度约 10m, 机房两侧用钢筋混凝土框架支撑, 内部布置管理室、配电室、楼梯间。建筑设计首先考虑的是满足水工和机电专业的要求, 即建筑设计的平面尺寸和高度达到各专业要求, 同时考虑如何将建筑融于自然山水之中。船闸左边是山, 上闸首伸入湖面之中,结合这种地形, 构思出上闸首两侧的钢筋混凝土框架房屋高耸如山峰, 启闭机房设计成如水的蓝色拱形玻璃幕墙。形成这样一种大思路后, 再进行细部推敲。将两侧的房屋顶部设计成曲墙状, 如层层叠叠的山峰,并精心布置窗户, 启闭机房的外部围护结构为拱形玻璃幕墙, 建筑材料采用蓝色镀膜玻璃, 在远处看, 玲珑剔透, 给人以水天一色的感觉。整座上闸首建筑如长虹卧波, 融于自然山水之中,给人以美的感受。
下闸首建筑设计的外部条件:
(1) 下闸首位于四顾山和苇源口之间, 且是堤防挡水工程的组成部分, 堤顶公路在前面通过。来往过闸的船只和堤顶公路上的人群都能看到下闸首建筑,各个方向的立面处理都应美观。
( 2) 下闸首的闸门为横拉钢质闸门, 用固定卷扬式启闭机启闭。左右两侧的输水廊道闸门由螺杆式启闭机启闭。
(3) 船闸的控制系统和船只行驶的指挥系统全部集中于下闸首, 其各层的平面尺寸和高度均由水工和机电专业设计师确定。
鉴于上述外部条件, 建筑设计作如下处理: 下闸首建筑依山水而建, 左岸建筑高 4层, 内部布置控制室、管理室; 右岸建筑高 2层, 内部布置变压器、配电室, 按照不同房间的使用要求, 进行合理布置, 将下闸首整体建筑设计得错落有致。在此基础上, 对建筑细部进行处理, 把房屋顶部设计成曲墙状, 控制室局部设拱形玻璃幕墙。下闸首与上闸首遥相呼应, 犹如一首优美的旋律, 在山水间回荡。
3 建筑设计创新前景
水利水电工程建筑设计, 除了要满足安全、使用功能、运行管理要求外, 在外形上要创新, 突破以往火柴盒式的建筑格局。设计人员要以创新和求实的精神去思考水利水电工程建筑设计的前景, 为创造优美的水利景观开拓前行。
水利水电工程建设的发展趋势, 将逐步向改善水生态和水环境的方向发展, 其功能将逐步扩展至旅游业, 成为人们休闲的好去处, 这给水利水电工程的建筑设计提出了新要求。因此水利水电工程的建筑设计理念应该有前瞻性, 建一项工程, 不仅要让山水景色迷人, 而且要使建筑形态优美, 成为人们休闲宜居、流连忘返的好地方。为推动水利水电经济发展, 促进水利水电事业良性循环奠定基础。
为使今后水利水电工程建筑设计不断创新, 笔者认为水利水电工程建筑设计应把握住 3个要素: ①建筑功能应满足适用的要求, 即首先要满足使用功能要求。②按安全、坚固、经济的原则寻求建筑过程必须具备的物质技术条件, 即包括建筑结构设计、材料选择、施工的可能性。③建筑形象美观。建筑形象是根据建筑物的功能和艺术审美要求, 并考虑社会发展、当地传统和自然环境条件, 通过设计者发挥艺术的想象力和创造力, 由施工单位精心地按设计要求施工而构成的内、外部建筑形象。要塑造建筑物的良好形象, 建筑师必须对建筑群和单体的外形、内部和外部的空间组合、立面构思、建筑材料的色彩和材质、装饰装修处理等构成建筑形象的要素综合考虑, 使各方面有机、协调、统一, 才能表现出良好的艺术效果, 给人以感染力。
通过对水利水电工程建筑设计实践的研究和分析, 笔者认为: 水利水电工程建筑设计要在现有基础之上创新前行, 必须遵循下列客观实际并辩证地协调处理。
(1) 充分利用和处理好水工建筑物提供的基底面积和最小限制高度。水工建筑物提供给建筑设计的基底面积和最小限制高度是根据功能和使用要求而提出的, 即建筑物的体量已基本确定, 这对建筑设计形成制约, 建筑师要在有限的建筑空间范围内构思出良好的建筑形态, 必须发挥创造力和想象力, 才能塑造出一座座适用、美观、具有感染力的建筑, 奉献给社会, 以满足人们不断提高的生产、生活和精神文化的需要。
(2) 建筑师应该充分利用周围山、水、林、路等有利环境条件。水工建筑物离不开山、水、林、路及民居。而且今后治水必然走治水与治理环境相统一之路, 使水工建筑物能与天、地、水和谐统一, 为人们生活创造良好条件。因此在做水利水电工程建筑设计时, 就应该充分利用这些有利环境条件, 使建筑的形体和色彩融于山、水、林、路之中, 与周围环境和谐, 给人们以美的享受。
(3) 建筑设计的生命力在于创新、时代感和前瞻性。水工建筑设计的室内体量已由相关专业按使用要求基本确定, 但建筑的外部形态和内部装饰则由建筑师塑造。塑造外形的指导思想应该从艺术的角度出发, 按照创新、有时代感和前瞻性的原则, 以适当的形式美法则来满足人们审美的要求, 留下反映当今社会建筑设计技术水平和时代特征的建筑, 同时也带动当地建筑在传统的基础上进行创新。
(4) 建筑设计应妥善处理好建筑艺术与结构、材料和经济指标之间的矛盾。任何建筑都离不开建筑结构和材料, 因此在做建筑艺术设计构思时, 应充分考虑建筑结构的合理性, 材料的性能指标, 经济条件的可行性。以此保证建筑使用的安全性和耐久性以及建设期、运行期经济指标的合理性和当前的经济承受能力。
(5) 建筑设计应考虑施工技术, 为施工创造有利条件。建筑设计的实现离不开施工, 因此在做建筑设计时就应考虑施工的可行性和难易程度。在确保建筑艺术美的前提下, 采取一定的结构措施为施工创造有利条件, 施工又反过来全方位地保证建筑设计美的实现。只有精心设计和精心施工完美结合, 才能创造出美的建筑。
4 建筑设计的困境与建议
目前水利水电工程建筑设计普遍不被重视, 许多好的建筑设计方案也难于付诸实施。究其原因: ①水利水电工程普遍强调和关注的是使用功能, 建筑设计未受到普遍重视; ②建筑设计受概算资金的限制, 建筑师难为无米之炊; ③水利水电设计单位内部不重视建筑设计; ④部分业主的主观因素。为摆脱水利水电工程建筑设计困境, 提出以下建议:
(1) 将建筑设计列入水工建筑物设计的重要组成部分, 在初步设计审查时, 应审查建筑设计方案和概算资金, 以保证建筑施工图设计时有充足资金确保建筑设计按批准的方案实施。
(2) 水利水电设计单位要转变只注重主导专业、轻建筑设计的观念, 应意识到建筑设计是外界反映设计单位水平的重要窗口, 因此设计院内部要重视建筑设计。建筑设计实行建筑师负责制。
(3) 建筑设计方案构思和设计时, 应加强与业主的沟通, 促进优质建筑设计方案的实施。
5 结 语
改革开放以来, 水利水电工程建筑设计在继承和发展的基础上, 古为今用、洋为中用, 在人水和谐思想的指导下, 水利水电工程建筑设计水平在不断提升, 但离人们的审美要求还有一定差距。笔者相信在同仁的共同努力下, 今后水利水电工程建筑设计会有更大的发展和飞跃, 创造出不愧于时代的人水和谐的建筑。
参考文献:
水利水电工程是一项利国利民的民心工程,因而对于新时期背景下的水利水电施工企业而言,可谓任重而道远。在整个水利水电工程中,地基工程又是一项必不可少的基础性工程,其施工质量的好坏直接决定着整个工程质量的质量。因此作为地基施工技术人员,只有不断强化自身的专业技术水平,切实掌握地基施工技术要点,切实加强地基施工技术的应用,才能更好地实现水利水电事业的可持续发展。基于此,笔者结合自身工作实践,就此展开以下几点浅显的探究。
1.分析地基工程施工技术在整个水利水电工程中的重要作用
地基在任何工程中的重要作用不言而喻,因而就水利水电工程来看,由于其地基的地质条件往往较为复杂,且大都在不良地质条件下进行,因此其在水利水电工程的作用亦是如此。而地基施工技术作为确保地基工程质量的关键所在,所以只有在水利水电工程中切实加强地基工程施工技术的应用,才能最大化的避免地基质量问题的出现,进而最大化的确保整个水利水电工程质量。由此可见,地基工程施工技术在整个水利水电工程中具有十分重要的作用[1]。
2.分析水利水电地基工程施工的技术性准备工作要点
2.1切实做好施工设计和技术交底工作
水利水电地基施工是一项系统而又复杂的工作,因而在实际施工之前,必须对设计的地基施工方案进行技术交底,明确设计人员的意图,及时的掌握和分析设计中存在的不足,并加强与设计方的沟通和交流,与此同时,还应深入施工现场,对设计的地基施工方案进行复核,以最大化的确保设计中的不足在施工之前得以全部的发现和解决,并对地基施工的技术方案、施工工艺流程、施工技术类型和需要注意的有点进行全面细致的梳理,并做好施工人员的技术交底工作,使其对整个地基施工过程有一个全面细致的了解,为地基处理质量的提升奠定坚实的基础。
2.2切实做好地基施工的组织设计工作
良好的施工组织设计是确保整个施工安全、高效、有序进行根本性前提,所以在地基施工之前,作为施工企业必须切实做好施工组织设计工作。根据确定的施工方案对施工现场进行平面布置图的绘制,科学的制定进度控制目标和计划,并配备相应的进度控制措施,科学的组织人员、材料和机械的使用计划,并设立相应的应急预案,建立健全工程质量保障体系。
2.3切实做好施工全员的教育和培训工作
通过教育,不断强化施工全员的质量意识和安全意识以及环保意识,通过培训不断强化施工人员的专业技术水平和安全防护技能,从而确保整个地基施工按照施工组织设计安全高效的进行[2]。
3.水利水电地基工程中如何加强地基施工技术应用的探析
近些年来,随着我国科学技术的不断发展,越来越多的新型地基施工技术在水利水电工程中得到了应用,并逐步地得到了推广和应用。例如土壤加固技术就是近年来在水利水电地基工程中应用最新的技术之一,其主要的利用化学加固方法对土壤进行加固。例如硅化加固加固技术和碱液加固技术等,主要是在水利水电工程的地基中灌注化学溶液,利用化学溶液发生的化学反应固化地基,达到加固地基的目的。在实际施工过程中,施工企业应结合土壤的特点采取针对性的方法进行加固才能达到事半功倍的效果。以下笔者结合自身工作实践,就如何在利水电地基工程中加强地基施工技术应用提出以下几点浅见。
3.1土方开挖技术在水利水电地基工程中的应用
土方开挖是整个水利水电地基工程施工的基础性环节。因而在开挖过程中,应始终结合确定的开挖方案进行开挖,并紧密结合地形地质勘查资料,切实做好地面排水系统的建设,及时处理好开挖的土壤,在开挖过程中,应采取机械开挖为主和人工开挖为辅的方式进行,但必须确保地基土结构得到有效的保护,并尽可能地降低地下水水位,这就是设置集水坑,将开挖的地下水进行集中处理,但必须确保集水坑的开挖应在地面500厘米以下进行,最大化的确保地基工程的开挖质量。
3.2地基处理技术在水利水电地基工程中的应用
地基开挖之后,就应结合实际采取针对性的地基处理技术,以下笔者介绍几种常见的地基处理技术。
3.2.1换填与强夯技术在水利水电软基处理中的应用
为确保水利水电工程地基承载性能得到有效的提升,就应在挖出较薄的淤泥层之后,采取换填的技术,不仅能提高其透水性,还能实现软质地基构造的重新组合,这就需要在排除淤泥和泥炭等软土之中,采取换填灰土、砂土、粗砂、水泥的方式达到加固地基的目的。但在换填后,虽然其承载性能比原有的地基承载性能有了极大的提升,但为了进一步夯实地基的加固质量,还应采取强夯技术,利用强夯锤对其进行击打,地基在强夯力的作用下达到夯实地基的目的。
3.2.2加筋技术在水利水电软基处理中的应用
加筋技术也是水利水电软基处理中的重要技术。在利用加筋技术时,重要是在地基表面平铺交友较高强硬度和土工合成材料,从而达到平摊荷载和减少破坏力和增加地基的荷载承载性能的目的。有时还可以将具有较强抗拉性能的土工合成材料埋设到地基的内部,使其与土层颗粒摩擦后二者结为一个有机的整体,从而促进整个地基稳定性的的提升。
3.2.3高压喷射灌浆技术在水利水电软基处理中的应用
对木质素类、聚氨酯类等各种化学浆以及粘土水泥浆、粘土浆、水泥砂浆、水泥浆进行液化,之后为加固淤泥的软土地基在软土介质中高压注入液体。打孔埋管灌浆以及无损贴嘴灌浆为高压喷射灌浆法较为常见的方法,而就两者相比来看,无损贴嘴的灌浆法更具有的发展前景更广阔。
4.结语
综上所述,对水利水电地基工程施工技术进行分析具有十分重要的意义。作为新时期背景下的水利水电地基工程施工技术人员,必须紧密结合我国水利水电事业可持续发展的需要,致力于自身自身专业技术水平的学习,切实加强新型工艺技术的应用,在意识到加强地基处理重要性的同时,还应结合地基的特点和类型,采取针对性的技术,切实加强对水利水电工程地基施工技术的应用,同时还应积极学习国外的先进经验,结合我国水利水电工程的实际,对国外的地基处理技术进行不断的吸收、消化和创新,才能更好地适应水利水电事业发展的需要。本文所提的水利水电地基施工技术较少,其实在实际施工中远不止这些,而且需要多种地基施工技术进行针对性的结合,才能更好地夯实整个水利水电工程质量。
中图分类号: TV 文献标识码: A
水利水电工程施工企业的施工技术水平、施工管理水平,关系着企业的发展前景与命运,是水利水电施工企业立足国内,抢占国际市场的关键所在。水利水电工程质量是指在国家和水利行业现行的有关法律、法规、技术标准和批准的设计文件及工程合同中,对兴建的水利工程的安全、适用、经济、美观等特性的综合要求。质量问题关系到工程的根本,是工程存在的本质性问题,质量问题主要包括:建筑施工企业的内部管理不健全;其次,政府监管不到位,竣工验收把关不严。有些工程违反法定建设程序,未办理相应手续就盲目开工建设,留下很多质量隐患。验收作为工程质量的最后一道关口,一些质量监督部门监督不力,竣工验收并没有发挥其应有的作用。
一、水利水电工程施工的特点
水利水电工程建设项目主要包括水利水电枢纽建设、水工建筑物基础处理、水工金属结构制作与安装、水利水电机电设备安装、水工大坝工程、水利堤防工程和河湖整治等。水利水电工程投资规模大、建设周期长、工程技术复杂。水利水电工程施工特点主要是地处偏远山区,制约因素众多;工程量大,地质条件复杂,技术工种多,施工强度高。
1、水利水电工程多处于交通不便的偏远山谷地区,而且多在河道、湖泊、沿海及其它水域施工,需根据水流的自然条件及工程建设的要求进行施工导流、截流及水卜作业,受地形、地质、水文、气象等自然条件的影响很大。
2、水利水电工程承担挡水、蓄水和泄水的任务,因而对水工建筑物的稳定、承压、防渗、抗冲、耐磨、抗冻、抗裂等性能都有特殊要求,需按照水利工程的技术规范,采取专门的施工方法和措施,确保工程质量。
3、水利水电工程对地基的要求比较严格,工程又常处于地质条件比较复杂的地区和部位,地基处理不好就会留下隐患,事后难以补救,需要采取专门的地基处理措施。
二、造成水利水电工程出现质量问题的因素
1、质量意识薄弱
在当前的水利水电工程建设过程中,存在一味地注重效益、成本, 而忽略了施工质量;水利水电施工企业迫于施工进度的压力,为了避免因工期延误而遭索赔,部分施工单位往往是工期优先,重进度轻质量,严重影响了水利工程建设的质量;水利水电工程建设中,大多数构件为大体积混凝土结构, 易使施工人员产生错误的认识,最终导致施工质量不符合要求。
2、勘探准备不充分形成勘探设计缺陷引起质量问题
在进行水利水电工程施工方案设计前会对施工地进行详细周密的勘探,通过勘探来充分了解施工地的实际情况,对施工地的地质条件、天气环境、人文环境等资料进行全面收集,并通过科学的分析处理数据的方法对收集的资料进行有效处理,最终才能够依据勘探的一手资料进行初步设计和确定水利水电工程项目计划书、最终设计施工技术方案。通常部分建设企业在这个环节中因经费分配不合理(或不足)、勘察人员工作实施不到位等原因会造成后期的工程施工技术方案不能良好与施工地实际情况相适应,从而造成竣工后在使用过程中存在安全隐患。
3、水利水电工程施工材料质量问题
在施工过程中,存在对原材料质量把关不严,使得一些不符合要求或伪劣产品进入施工现场并使用。如水泥、砂石等不合格,易造成混凝土质量不稳定,将给工程正常运行留下安全隐患;部分施工企业在施工过程中偷工减料引起的质量问题。
4、施工过程中存在的问题
水利水电工程的转包现象尤为严重,一个水利水电项目往往会经过层层转包,而为了取得更高的经济效益,一些工程承包单位会偷工减料,伪造相关施工资料,这样会严重影响工程质量。而且有些施工单位不重视施工原材料的选择与管理,一些劣质材料甚至是过期材料被用到实际施工中来,这样的工程即使竣工验收时蒙混过关,实际使用时质量问题就暴露无遗。同时施工人员素质参差不齐,施工技术落后,技术人员水平不够,现场管理与施工体制不完善等,都会影响水利工程的质量。
5、行政干预和资金不到位
在一些水利水电工程建设中,行政干预过多,违反工程施工程序,任意压缩合理工期;资金不到位,资金运作有问题、建设方随意压价并要求承包方垫资,拖欠工程款,造成盲目压缩工程建设成本。这些都严重影响了水利水电工程的施工质量
三、加强施工质量管理、提高工程质量的措施
1、加强原材料的质量控制
原材料的质量是工程施工质量的保障和基础,加强原材料的质量控制是提高工程施工质量的重要前提条件。在施工中对原材料的质量控制应做到:掌握材料信息,优选供应厂家,严把质量关;合理组织材料供应,确保施工顺利进行;合理组织材料的使用和保管,减少材料的损失;合理使用,避免错用。
2、推行全面、全过程质量管理
(1)水利水电工程必须推行全面质量管理,建设各单位都要建立健全施工质量检查体系,根据工程特点建立质量管理机构和质量管理制度。项目开工前,应组织设计和施工单位进行设计交底;施工中应对工程质量进行全面检查,工程完工后,应及时组织有关单位进行工程质量验收、签证。
(2)水利水电工程必须推行全过程质量管理,工程质量管理应贯穿整个建设的全过程。在项目前期阶段,建设单位要加强工程质量管理,建立健全施工质量检查体系,根据工程特点建立质量管理机构和质量管理制度,在工程开工前,应按规定向水利工程质量监督机构办理工程质量监督手续。在设计阶段,设计单位必须建立健全设计质量保证体系,加强设计过程质量控制,健全设计文件的审核、会签批准制度,做好设计文件的技术交底工作;在施工阶段,施工单位要推行全面质量管理,建立健全质量保证体系,制定和完善岗位质量规范、质量责任及考核办法,落实质量责任制。在施工过程中要加强质量检验工作,认真执行“三检制”,切实做好工程质量的全过程控制。
3、推广先进的科学技术和施工工艺,依靠科技进步提高工程质量、加强管理
水利水电工程建设应采用先进的质量管理模式和管理手段,推广先进的科学技术和施工工艺,依靠科技进步和加强管理,努力创建优质工程,不断提高工程质量。在水利水电工程建设中,要多采用技术先进、科学合理的施工工艺和安全可靠的新材料。水利水电工程建设参与方要加大科技创新的投入,研究新工法、新材料。
4、加强技术培训,提高相关人员的业务素质
管理人员、施工人员和操作人员的业务素质对的高低直接影响水利工程建设的质量,加强相关人员的技术培训,提高技术人员的业务素质,能够大大地提高水利水电工程施工的质量。因此,各个单位应重视员工的专业素质,定期举行相关的培训,提高员工的专业技能和业务素质,能够掌握并运用新技术、新材料和新工艺等,还用建立完善的考核机制。
5、加强质量法制教育,增强质量法制观念
水利水电工程建设各单位要加强质量法制教育,增强质量法制观念,把提高劳动者的素质作为提高质量的重要环节,加强对管理人员和职工的质量意识和质量管理知识的教育,建立和完善质量管理的激励机制,积极开展群众性质量管理和合理化建议活动。
参考文献