小型水工建筑設計與施工特點分析

令狐榮舉

（貴州省桐梓縣水務局，貴州 遵義 563200）

水工建筑的建設是為了達到防洪、灌溉、供水等目的，如堤壩、水閘、渠道、泵站等。水工建筑的工作條件非常復雜，因受到水的特殊作用，其設計要求高，施工難度較大。因此，圍繞水工建筑的設計與施工進行針對性的分析，具有重要的現實意義。

1 小型水工建筑設計與施工特點

對于小型水工建筑而言，其設計與施工直接決定建設質量。二者涉及面非常廣泛，包括但不限于水文學、巖土力學、地質學、工程材料、水利規劃、水利施工等。盡管小型水工建筑的規模小，但是與大型水工建筑的建設一樣都必須有科學合理的設計和施工方案。

水工建筑包含擋水、泄水、輸水、取（進）水、水環境整治、灌溉、發電、過壩等類型的建筑物。具體來看，水工建筑物面臨的工作條件很復雜，會受到靜水壓力、風浪壓力、冰壓力、地震動水壓力等水的作用力的影響，對建筑物的穩定性影響非常大。同時在水頭作用下，水工建筑內部會產生滲透壓力，即水通過地基或者建筑物孔隙向下游滲透，如果滲透壓力大可能產生非常嚴重的后果。一些建筑物在高速水流的沖刷及空蝕作用下，可能會出現表面破壞。這些特點決定了水工建筑物造型、布局等需要適應當地自然條件。所以，自然條件的制約大，無論是選址、選型、設計以及施工都需要考慮地質、水文以及周邊地形、氣候等自然因素。同時，水工建筑的工作環境復雜，施工難度大，與其他土建項目相比，水工建筑的施工難度要高得多。具體而言，要解決水導流、截流等問題，難度、強度等都很高，稍有不慎就可能造成質量或問題。水工建筑設施關系重大，對設計質量和施工質量的要求也非常高。

設計是施工的前提條件，設計要考慮方案的可行性以及針對性，其中重點就是要考慮施工技術的可行性，而施工重點就是要落實設計的要求，保證達到水工建筑建設的預期目標。設計方案直接決定小型水工建筑的投資，同時也是水工建筑施工的依據，更是確保水工建筑施工質量的前提和驗收的標準。具體來看，設計可以針對施工的全過程進行有效的控制。設計是在技術以及經濟層面來掌控項目的主動權以及控制權，進而為小型水工建筑發揮應有的經濟效益、社會效益以及生態效益奠定基礎。因此，應重點強化設計方案的可行性、經濟性，以有利于有效控制和管理施工過程和質量，提高工程建設的綜合效益。在設計方面要重點把握三個方面的內容：其一，要針對規劃區域內的小型水工建筑所在地的自然條件，進行全面的勘察測量；其二，要依據工程規劃的目的，對小型水工建筑進行合理布局規劃；其三，要根據上述兩個前提條件所產生的成果，優化小型水工建筑的設計，出具具體的設計圖紙。施工方面則需要重點把握施工管理，根據施工作業條件以及設計要求制定最佳的施工組織方案，控制施工質量、進度以及成本，并在施工完成后進行有針對性的維護、保養、監測等管理。

2 小型水工建筑設計和施工的優化策略

對施工而言，設計方案的指導作用是非常顯著的。但實際上施工中有很多不按照設計要求進行作業的情況，當然這并不僅僅只是施工方的問題，設計方也有問題。具體來看，如不能遵循項目的進度安排或者項目不斷出現延期，工程設計方案不周全，或是有新的想法被提出，又或者是利益相關者改弦更張等導致頻繁變更，還有如工程施工有可能突然要求加快進度等。問題的關鍵就在于此，因為時間越緊張，施工人員的工作會越來越忙，加之水工建筑施工現場條件差，這樣一來，施工人員的積極性會越來越差，慢慢就形成只求進度、不求質量的現象，嚴重時還會發生質量或安全事故。這里邊根源是決策搖擺，在小型水工建筑的建設上沒有一個周全的部署，往往就是某個高層出于愿景而提出要建、怎么建、建到什么程度，但并沒有一個全盤的考慮。當項目立項實施，發現存在很多漏洞要去補，這種狀況下對小型水工建筑的建設質量提出了非常嚴峻的挑戰。不管是何種建設工程，設計與施工都是非常關鍵的兩個環節，強化這兩個環節的質量控制，關鍵是要從全局出發，實施全過程的質量控制。

2.1 從設計角度進行優化

結合水工建筑設計與施工的特點來看，因為自然條件對設計與施工的限制比較大，在設計時，要根據現場實際情況，認真研究工程當地的地質、水文等自然條件以及可能影響方案實施的其他因素（如地方政府的總體發展規劃調整），充分收集各行業發展規劃，綜合權衡，統籌編制設計方案，盡可能地完善設計。同時，也要進行方案比較，認真核算好工程造價，做到方案可行、經濟適用。為此，首先，要做好可行性研究，針對小型水工建筑項目所在地水文、地質條件，明確選址意見，擬定工程等別、建筑物等級，初步選出可行的建筑物造型和工程布置方案。其次，要結合相關的設計標準以及工程的建設目標，來確定工程等別和建筑物等級，選定符合該等別的建筑物造型和布局。然后據此確定導流方案以及施工技術要求等，同時考慮對環境的影響，也就是要做好環境影響評價。最后，要針對初選的方案進行比較，確定最佳方案，進而優化施工圖設計。具體而言，針對建筑物的強度、剛度、穩定性等方面進行更加專業的計算和分析，確保滿足使用需求；在造型以及施工等方面優化結構細部設計，充分保證工程安全與抗震要求。實際就是要保證設計方案最優且完善，使其能夠準確地發揮出對施工的指導作用，降低風險。由于水工建筑的施工條件復雜，難度較大，即便有最優的設計方案指導，也可能出現問題。因此，還要在施工管理上下功夫，重點控制質量、投資和進度。

2.2 從施工管理角度進行優化

第一，要嚴格執行國家相關技術標準，進場施工單位必須具備相應的資質，嚴格執行項目法人制、招標投標制、建設監理制、合同管理制等四制，建立并完善施工管理制度。第二，施工要與設計強化溝通，因為施工條件復雜多變，施工與設計之間有效的溝通是非常必要的。有時設計考慮也不一定周全，對一些不確定因素可能考慮不全，引起設計變更。施工就需要加強與設計溝通，明確設計的意圖，如果設計確實沒有考慮周全，與設計溝通后完善設計變更，有助于更好的保證工程質量。如果是因為施工方對設計意圖不了解而產生了疑慮，那么也需要與設計溝通，明確設計意圖，解決施工上的難題。現在之所以要實行技術交底，關鍵就在這里，如果不了解設計意圖，在執行上就會存在偏差，增大了施工的隨意性，很難保證施工質量。第三，加強施工過程控制。將設計方案分解，明確施工步驟，結合成本、質量和進度控制目標，制定相應的控制措施。前期要組織精簡高效的管理機構，成立現場指揮部協調各方關系，項目業主要組織審核施工設計圖紙和施工組織設計，施工方嚴格按照設計圖紙進行放樣。加強原材料的檢測，不合格的原材料嚴禁進入施工現場，做好砂漿、混凝土等中間產品的取樣送檢，對中間產品檢測不合格的部位堅決予以返工。同時，還要加強工序管理，完成一個工序檢查一個工序、驗收一個工序，質量達不到設計要求的，必須整改，直到符合要求后再進行下一個工序的施工。第四，強化安全管理。小型水工建筑施工項目，有很多需要在水環境下進行，現場施工條件復雜，必須強化安全管理。施工中要將安全目標和指標分解到施工單位的項目負責人、施工員、工長以及每個崗位的作業人員身上，讓每位工程參與者都感受到安全生產的壓力和責任，都要盡到安全責任，避免上緊下松，層層衰減。加強教育培訓，提高從業人員的安全生產意識。加強現場管理人員安全生產法律、法規、安全生產技術、技能的培訓，讓他們懂得自身所肩負的安全責任，懂得由于人為原因導致安全生產事故應當承擔的法律責任，增強管理人員的責任意識；加強工長和農民工的培訓，學習現場施工管理制度、勞動紀律，通過安全技術交底、召開安全生產例會、張貼安全生產標語等形式，增強勞動者的安全意識，樹立安全就是效益的觀念。對于爆破、高邊坡、深基坑、起重吊裝、腳手架搭拆、施工臨時用電等工程，必須按照建設工程管理規定編制專項施工方案并經評審通過，落實安全防護措施后才能進行施工，以確保項目建設安全。

3 關于小型水工建筑設計與施工的思考

基于前文的分析，小型水工建筑的設計與施工受自然條件的制約大，設計要考慮工程的目的以及適用性，施工則重在考慮如何落實設計方案，保證工程質量。在具體的工程中設計與施工是兩個環節，但兩個環節有著緊密的關系。為有效控制工程設計質量和施工質量，一是要選擇技術能力強的設計單位，采用先進技術，嚴格遵照國家相關的技術文件、施工規范、規程的要求，結合工程當地的地質、水文和氣象情況，因地制宜地優化設計方案，保證能夠有效地控制施工過程和工程質量；二是要積極推行工程施工招標投標制度，通過公開、公平競爭，選擇較優的施工單位進場施工，通過抓好施工組織，強化設計溝通，加強過程控制，做好安全管理，確保小型水工建筑質量合格，以充分發揮其應有的效益。

4 結束語

綜上所述，小型水工建筑雖然規模不大，但是具備所有水工建筑的特點，在設計與施工當中呈現出設計與施工受自然條件約束大、質量要求高、設計與施工難度大等特點。具體的小型水工建筑的設計只要圍繞相關的設計標準和規范，做好詳細的地勘和科學的設計，即可保證設計方案的適用性。而施工不一樣，不僅施工條件復雜，而且安全風險高，因此做好施工管理非常關鍵。文章對此進行了較為深入的分析，當然也可能存在不足之處，希望能夠與業內同仁共同探討，共同進步。