呂存龍
(黑龍江省哈爾濱市木蘭縣防汛抗旱保障中心,黑龍江 哈爾濱 151900)
水利水電事業在河流運輸、電力資源供應、水環境及生態環境優化方面發揮著至關重要的作用。近年來,我國水利水電事業發展迅速,有效地提升了人民群眾的生活質量,也強化對于水利資源的宏觀調控。但同時應當看到,不少現存的水利水電項目已無法適應社會發展的需求,因此優化新建水利水電工程項目的施工環節,提升工程項目的整體質量已勢在必行。在此背景下,施工導流和圍堰技術作為水利水電工程中的關鍵環節,其技術的實際實施情況直接關乎整個工程的最終質量,因此探索這些技術在水利工程項目中的優化設計與應用思路具有重要的現實意義。
作為水利水電項目不可或缺的關鍵技術,施工導流技術主要包括河床內施工導流技術與河床外施工導流技術兩個大類。該技術通過構建圍堰,實現施工現場基坑的圍護,并將河道水流引入既定的泄水設施之中,從而消除了水流對于水壩建設的不良影響。施工導流技術能夠有效提升水利工程的建設質量與施工安全,有效控制工程進度,并保證施工項目即使處于枯水期仍能有效開展施工作業[1]。
圍堰是指在水利項目施工作業中起到臨時圍護功能的框架結構。圍堰類型較多,主要包括土石圍堰、鋼筋混凝土板樁圍堰、鋼板樁圍堰等。在工程竣工后,圍堰通常會進行拆卸。作為進行河道截流的關鍵設施之一,圍堰的實際建設高度通常由施工現場河道內的最高水位所決定,而圍堰應當選擇的建材也應當由施工現場實際地質與水文條件所決定,從而保證圍堰技術與施工導流技術形成有效的互補,進而提升水利水電工程的建設質量與施工安全[2]。
在選擇施工導流技術與圍堰技術時,切忌生搬硬套,應當以項目現場情況與施工需求為導向,進行針對性的選擇,充分考慮施工現場地質與水文條件,從而讓這兩種技術能夠在施工過程中產生應有的效用。
2.1.1 施工導流技術的選擇
(1)施工單位應當根據施工現場的水文條件,選擇適當的施工導流技術類型。對于河道內水位幅度較高的河段, 可選用過水圍堰這一形式。而在確定圍堰的實際建設高度時, 則只須考量河道枯水期的水位情況。
(2)施工單位應當依據施工現場的地質條件,選擇適當的施工導流技術類型。對于施工現場河道寬度較大、項目存在河運需求的情況,應當選用分期導流的形式;對于施工現場河道寬度較小的情況,則可以選用明渠導流、隧洞導流等形式。
(3)施工單位應當依據施工項目各個階段對于泄流的差異化需求, 選擇相應的施工導流技術類型。在施工初期,應當選用圍堰進行河道水流的阻擋;在施工中期,則應當選用水壩進行河道水流的阻擋;在施工后期,則應當選用泄水設施進行河道水流的有效引導[3]。
2.1.2 圍堰技術的選擇
(1)繪制圍堰施工技術路線 施工單位要在水利水電施工項目中運用好施工導流及圍堰技術,就應當在施工前做好項目測量工作,界定圍堰工程的施工范圍。測量技術人員應當親赴項目現場,綜合考慮現場河道的施工允許條件、下游生產活動的用水需要、環境移民難易程度等多種因素,制定出具有可行性、有效性的圍堰施工技術路線,從而確保后續施工項目得以順利、平穩地展開。
(2)開展圍堰工程的加固處理 受到地質條件的影響,目前我國不少地區河道存在土質松軟的現象,河床內多為黏性土壤與碎石。若只是單純地進行圍堰施工而不對圍堰進行加固處理,會導致圍堰抗沖擊性不足,出現圍堰崩塌的隱患,進而使得整個水利水電工程項目的施工進度收到嚴重影響。基于此,應當在開展圍堰工程的施工時,對圍堰的整體結構進行加固處理,特別是針對淤泥層厚度較高的河段,應當通過打樁機、木樁固定等手段,強化整個圍堰工程的穩固性,提升圍堰結構的可靠性。
(3)圍堰施工作業及防水導流測試 圍堰施工是施工導流及圍堰技術最主要的環節,因此,施工單位應當對圍堰工程的施工質量給予高度重視,貫徹落實各項監管制度與手段,并根據施工現場實際情況,運用塔吊、車吊等大型起重設備進行輔助作業,從而提升圍堰工程的最終成品質量[4]。
在完成圍堰施工后,施工單位還應當嚴格執行防水導流測試,在圍堰主體結構內置入少量凈水,驗證其是否具備防滲能力,從而進一步保障圍堰施工項目的安全性與可靠性。
(4)清淤工作 圍堰施工項目的最后一道工序是進行河道內淤泥的清除工作。施工單位應當采用工程機械為主、施工人員人工處理為輔的形式開展清淤工作。在施工過程中,施工單位應當充分考慮圍堰的實際高度,反復驗證圍堰的防滲能力。若出現問題或特殊狀況,施工人員應當第一時間進行問題或狀況的上報,從而保證問題或狀況能夠得到及時地處理與解決,使得施工導流及圍堰技術能夠充分發揮其應有的效用。
施工導流及圍堰技術對于工程施工現場的地質與水文條件要求較高,因此,要實現施工導流及圍堰技術的平穩落地,充分發揮其應有的效用,應當強化對于施工現場地質與水文條件的勘測及相關數據的統計工作。具體而言,施工單位應當為施工現場河道內的不同工段配備適配的測量儀器,實現水文情況的動態儲存與記錄,從而為施工導流及圍堰技術的應用提供全面、詳實的數據支撐;施工單位也應當嚴格執行施工現場地質條件的勘測工作,指引施工隊伍更加深入、全面地了解現場的地質情況,從而明確在不同工段、不同項目中應當選擇何種建筑材料,從而進一步提升圍堰工程的穩固性與防滲透性[5]。
此外,施工單位應當認識到,地區的不同、所處生態環境的不同、氣候因素與降水量因素的影響,使得區域內的河道表現出差異性的特征;即便是同一區域內的不同河道之間、同一河道的上下游之間也存在較大的差異性。因此,應當杜絕慣性思維,貫徹落實施工現場地質與水文條件的勘測及相關數據的統計工作,從而保證后續施工能夠因地制宜,根據實地情況選擇最佳的施工導流和圍堰技術,從而切實保障水利水電項目的建設質量。
對于水利工程項目而言,其施工現場多為地形復雜的偏遠地區,對施工管理工作提出了較為嚴苛的要求;此外,不同地區的水利工程項目,其在建設目標方面存在極大的差異性:部分水利工程旨在實現水能發電,部分水利工程則是為了搭建河道運輸網絡,部分水利工程則是兼顧發電與運輸的綜合體,這也使得水利工程建設對于施工管理隊伍專業能力的要求率較高。基于此,施工單位應當強化施工管理隊伍建設,提升其專業理論知識與技能,從而確保“專業的人管專業的事”,實現施工導流及圍堰技術的平穩落地。一方面,施工單位應當積極引入高素質專業化管理人才,提升整個團隊的專業素養;另一方面,施工單位應當強化對于現有管理人員的專業培訓工作,實時更新管理隊伍的專業理論知識與管理技能,不斷強化整體隊伍的項目管理能力。具體而言,施工單位可通過定期開展知識講授、經驗分享會議的形式,讓新老員工積極、深入地開展相互的交流與溝通,取彼之長、補己之短,從而全方位地提升整個團隊的專業素養與管理能力,從而從管理的層面保障施工導流和圍堰技術的有效開展。
有別于其他的工程施工項目,水利工程的施工過程潛藏著較高的安全隱患,部分工程所在河道內,水流流速較高,一旦施工人員出現操作疏忽,不慎跌入河道之中,存在被水流沖走的安全隱患;在河道淤泥的清除工作中,如果施工人員缺乏對于河道淤泥潛在危險性的認知,極易出現陷入淤泥中的安全隱患;而在施工場地中大量使用的大型機械設備也在一定程度上加重了土地的承重壓力,導致相應的安全隱患不斷擴大。此外,由于水利水電工程的項目投入成本極高,且項目施工周期較長,若某一分部分項工程出現了施工質量問題,會影響道整個工程項目的施工進度,甚至出現推到重建的風險,進而導致項目投入成本與時間成本大幅提升。因此,強化施工隊伍的安全意識與質量意識具有重要的意義與價值,既是保證項目高質量開展的基礎,也是保證施工導流和圍堰技術有效實施的關鍵。
基于此,在實際工程項目的施工過程中,施工單位應當科學合理的劃分各施工管理人員的自身權責,明確各管理人員應當管理的施工人員數量及人員組成,從而保證項目的安全質量管理機制能夠落實到人,進而在制度層面強化管理隊伍的崗位意識與施工責任意識,從而主動參與到工程項目的安全質量管理工作之中。同時,施工單位應當督促施工管理者對其所管轄的施工人員定期開展關于施工安全與項目質量控制相關內容的培訓工作,讓每一名施工人員能夠深刻認識到安全與質量對于水利工程建設項目的重要性與必要性,充分了解到日常施工過程中哪些環節存在的安全問題或是安全隱患,從根本上提升整個施工隊伍的安全意識與質量意識,并通過與施工人員的有效溝通,提升施工人員對于施工單位的歸屬感與依賴感,從而提升施工隊伍的團隊意識與集體意識。此外,施工單位也應當設置相應的獎懲機制,從施工人員的經濟利益方面,引導其能夠主動在日常施工作業中踐行安全質量意識。
另外,施工單位應當建立健全施工現場的巡檢制度,安排專人隊伍前往施工現場進行定期的巡檢工作,若發現安全問題或質量問題,第一時間進行問題的處理或上傳,將問題防患于未然。
目前,大數據技術、網絡技術、傳感技術日益成熟,已逐漸在建設施工中得到了廣泛的應用,有效地提升了各類施工技術在實際建設項目中的有效性與實用性。基于此,施工單位應當積極引入這些高新信息化、數字化工具與手段,保證施工導流和圍堰技術在水利工程中的有效運用。
具體而言,施工單位在開展項目施工時,可充分利用智能監測設備,對施工現場河道的水文條件進行深入而全面的信息收集與存儲,并通過無線傳感技術,將收集到的數據信息傳遞至由大數據技術所搭建的中央數據處理平臺之中,并借助該平臺,實現數據的深度分析與動態管理,從而為施工技術方案的決策工作提供真實而全面的數據支撐。通過在水利水電項目的施工流程中融入上述的動態實時檢測、數據分析與管理,能夠有效提升所選施工導流和圍堰技術能夠與實際現場情況實現高度契合,從而提升整個項目的施工質量,優化施工流程,提升施工效能。
應急預案是保證項目施工安全性與穩定性的重要內容。在水利工程之中,潛藏著諸多工程安全隱患,如因圍堰強度不夠或是圍堰截流失敗所導致的崩塌事故、因施工導流技術使用不當所導致的導流方向失控等,可能會造成極為嚴重的經濟損失與人員傷亡。因此,一套完善的應急預案是關鍵。具體而言,施工單位應當在應用施工導流和圍堰技術前,參考國內外水利水電項目施工方面的成功案例,結合單位過往的施工經驗,提前預判圍堰施工過程中可能存在的風險點,并邀請具備相關專業資質的技術人員進行項目風險點的分析與商討,并最終共同形成一套科學合理的項目應急預案。此外,在項目正式啟動前,施工單位還應當主動邀請水利水電管理部門及其他相關部門組織針對此次工程項目的預案演練,從而驗證各施工主體能否在問題出現的第一時間作出及時的、精準的響應,多管齊下,保證施工導流和圍堰技術在水利水電項目中的有效推進。
綜上所述,施工導流和圍堰技術作為水利建設項目施工作業的基礎支撐,其重要性不言而喻。因此,施工單位應當高度重視,依據施工現場的實際情況,選擇適當的技術類型、繪制技術路線、開展加固處理、 完善防水導流測試,并做好清淤工作,從而保證施工導流及圍堰技術在水利水電建設中的平穩落地;并在實際的施工過程中,強化對于地質與水文條件的勘測和統計工作、施工管理隊伍建設以及對于施工隊伍的安全質量意識培養, 積極引入信息化手段實現動態檢測與管理,并建立健全響應的應急預案,從而提升施工導流及圍堰技術在水利水電建設中的實際效用。