小型水工建筑设计与施工特点分析

令狐荣举

（贵州省桐梓县水务局，贵州 遵义 563200）

水工建筑的建设是为了达到防洪、灌溉、供水等目的，如堤坝、水闸、渠道、泵站等。水工建筑的工作条件非常复杂，因受到水的特殊作用，其设计要求高，施工难度较大。因此，围绕水工建筑的设计与施工进行针对性的分析，具有重要的现实意义。

1 小型水工建筑设计与施工特点

对于小型水工建筑而言，其设计与施工直接决定建设质量。二者涉及面非常广泛，包括但不限于水文学、岩土力学、地质学、工程材料、水利规划、水利施工等。尽管小型水工建筑的规模小，但是与大型水工建筑的建设一样都必须有科学合理的设计和施工方案。

水工建筑包含挡水、泄水、输水、取（进）水、水环境整治、灌溉、发电、过坝等类型的建筑物。具体来看，水工建筑物面临的工作条件很复杂，会受到静水压力、风浪压力、冰压力、地震动水压力等水的作用力的影响，对建筑物的稳定性影响非常大。同时在水头作用下，水工建筑内部会产生渗透压力，即水通过地基或者建筑物孔隙向下游渗透，如果渗透压力大可能产生非常严重的后果。一些建筑物在高速水流的冲刷及空蚀作用下，可能会出现表面破坏。这些特点决定了水工建筑物造型、布局等需要适应当地自然条件。所以，自然条件的制约大，无论是选址、选型、设计以及施工都需要考虑地质、水文以及周边地形、气候等自然因素。同时，水工建筑的工作环境复杂，施工难度大，与其他土建项目相比，水工建筑的施工难度要高得多。具体而言，要解决水导流、截流等问题，难度、强度等都很高，稍有不慎就可能造成质量或问题。水工建筑设施关系重大，对设计质量和施工质量的要求也非常高。

设计是施工的前提条件，设计要考虑方案的可行性以及针对性，其中重点就是要考虑施工技术的可行性，而施工重点就是要落实设计的要求，保证达到水工建筑建设的预期目标。设计方案直接决定小型水工建筑的投资，同时也是水工建筑施工的依据，更是确保水工建筑施工质量的前提和验收的标准。具体来看，设计可以针对施工的全过程进行有效的控制。设计是在技术以及经济层面来掌控项目的主动权以及控制权，进而为小型水工建筑发挥应有的经济效益、社会效益以及生态效益奠定基础。因此，应重点强化设计方案的可行性、经济性，以有利于有效控制和管理施工过程和质量，提高工程建设的综合效益。在设计方面要重点把握三个方面的内容：其一，要针对规划区域内的小型水工建筑所在地的自然条件，进行全面的勘察测量；其二，要依据工程规划的目的，对小型水工建筑进行合理布局规划；其三，要根据上述两个前提条件所产生的成果，优化小型水工建筑的设计，出具具体的设计图纸。施工方面则需要重点把握施工管理，根据施工作业条件以及设计要求制定最佳的施工组织方案，控制施工质量、进度以及成本，并在施工完成后进行有针对性的维护、保养、监测等管理。

2 小型水工建筑设计和施工的优化策略

对施工而言，设计方案的指导作用是非常显著的。但实际上施工中有很多不按照设计要求进行作业的情况，当然这并不仅仅只是施工方的问题，设计方也有问题。具体来看，如不能遵循项目的进度安排或者项目不断出现延期，工程设计方案不周全，或是有新的想法被提出，又或者是利益相关者改弦更张等导致频繁变更，还有如工程施工有可能突然要求加快进度等。问题的关键就在于此，因为时间越紧张，施工人员的工作会越来越忙，加之水工建筑施工现场条件差，这样一来，施工人员的积极性会越来越差，慢慢就形成只求进度、不求质量的现象，严重时还会发生质量或安全事故。这里边根源是决策摇摆，在小型水工建筑的建设上没有一个周全的部署，往往就是某个高层出于愿景而提出要建、怎么建、建到什么程度，但并没有一个全盘的考虑。当项目立项实施，发现存在很多漏洞要去补，这种状况下对小型水工建筑的建设质量提出了非常严峻的挑战。不管是何种建设工程，设计与施工都是非常关键的两个环节，强化这两个环节的质量控制，关键是要从全局出发，实施全过程的质量控制。

2.1 从设计角度进行优化

结合水工建筑设计与施工的特点来看，因为自然条件对设计与施工的限制比较大，在设计时，要根据现场实际情况，认真研究工程当地的地质、水文等自然条件以及可能影响方案实施的其他因素（如地方政府的总体发展规划调整），充分收集各行业发展规划，综合权衡，统筹编制设计方案，尽可能地完善设计。同时，也要进行方案比较，认真核算好工程造价，做到方案可行、经济适用。为此，首先，要做好可行性研究，针对小型水工建筑项目所在地水文、地质条件，明确选址意见，拟定工程等别、建筑物等级，初步选出可行的建筑物造型和工程布置方案。其次，要结合相关的设计标准以及工程的建设目标，来确定工程等别和建筑物等级，选定符合该等别的建筑物造型和布局。然后据此确定导流方案以及施工技术要求等，同时考虑对环境的影响，也就是要做好环境影响评价。最后，要针对初选的方案进行比较，确定最佳方案，进而优化施工图设计。具体而言，针对建筑物的强度、刚度、稳定性等方面进行更加专业的计算和分析，确保满足使用需求；在造型以及施工等方面优化结构细部设计，充分保证工程安全与抗震要求。实际就是要保证设计方案最优且完善，使其能够准确地发挥出对施工的指导作用，降低风险。由于水工建筑的施工条件复杂，难度较大，即便有最优的设计方案指导，也可能出现问题。因此，还要在施工管理上下功夫，重点控制质量、投资和进度。

2.2 从施工管理角度进行优化

第一，要严格执行国家相关技术标准，进场施工单位必须具备相应的资质，严格执行项目法人制、招标投标制、建设监理制、合同管理制等四制，建立并完善施工管理制度。第二，施工要与设计强化沟通，因为施工条件复杂多变，施工与设计之间有效的沟通是非常必要的。有时设计考虑也不一定周全，对一些不确定因素可能考虑不全，引起设计变更。施工就需要加强与设计沟通，明确设计的意图，如果设计确实没有考虑周全，与设计沟通后完善设计变更，有助于更好的保证工程质量。如果是因为施工方对设计意图不了解而产生了疑虑，那么也需要与设计沟通，明确设计意图，解决施工上的难题。现在之所以要实行技术交底，关键就在这里，如果不了解设计意图，在执行上就会存在偏差，增大了施工的随意性，很难保证施工质量。第三，加强施工过程控制。将设计方案分解，明确施工步骤，结合成本、质量和进度控制目标，制定相应的控制措施。前期要组织精简高效的管理机构，成立现场指挥部协调各方关系，项目业主要组织审核施工设计图纸和施工组织设计，施工方严格按照设计图纸进行放样。加强原材料的检测，不合格的原材料严禁进入施工现场，做好砂浆、混凝土等中间产品的取样送检，对中间产品检测不合格的部位坚决予以返工。同时，还要加强工序管理，完成一个工序检查一个工序、验收一个工序，质量达不到设计要求的，必须整改，直到符合要求后再进行下一个工序的施工。第四，强化安全管理。小型水工建筑施工项目，有很多需要在水环境下进行，现场施工条件复杂，必须强化安全管理。施工中要将安全目标和指标分解到施工单位的项目负责人、施工员、工长以及每个岗位的作业人员身上，让每位工程参与者都感受到安全生产的压力和责任，都要尽到安全责任，避免上紧下松，层层衰减。加强教育培训，提高从业人员的安全生产意识。加强现场管理人员安全生产法律、法规、安全生产技术、技能的培训，让他们懂得自身所肩负的安全责任，懂得由于人为原因导致安全生产事故应当承担的法律责任，增强管理人员的责任意识；加强工长和农民工的培训，学习现场施工管理制度、劳动纪律，通过安全技术交底、召开安全生产例会、张贴安全生产标语等形式，增强劳动者的安全意识，树立安全就是效益的观念。对于爆破、高边坡、深基坑、起重吊装、脚手架搭拆、施工临时用电等工程，必须按照建设工程管理规定编制专项施工方案并经评审通过，落实安全防护措施后才能进行施工，以确保项目建设安全。

3 关于小型水工建筑设计与施工的思考

基于前文的分析，小型水工建筑的设计与施工受自然条件的制约大，设计要考虑工程的目的以及适用性，施工则重在考虑如何落实设计方案，保证工程质量。在具体的工程中设计与施工是两个环节，但两个环节有着紧密的关系。为有效控制工程设计质量和施工质量，一是要选择技术能力强的设计单位，采用先进技术，严格遵照国家相关的技术文件、施工规范、规程的要求，结合工程当地的地质、水文和气象情况，因地制宜地优化设计方案，保证能够有效地控制施工过程和工程质量；二是要积极推行工程施工招标投标制度，通过公开、公平竞争，选择较优的施工单位进场施工，通过抓好施工组织，强化设计沟通，加强过程控制，做好安全管理，确保小型水工建筑质量合格，以充分发挥其应有的效益。

4 结束语

综上所述，小型水工建筑虽然规模不大，但是具备所有水工建筑的特点，在设计与施工当中呈现出设计与施工受自然条件约束大、质量要求高、设计与施工难度大等特点。具体的小型水工建筑的设计只要围绕相关的设计标准和规范，做好详细的地勘和科学的设计，即可保证设计方案的适用性。而施工不一样，不仅施工条件复杂，而且安全风险高，因此做好施工管理非常关键。文章对此进行了较为深入的分析，当然也可能存在不足之处，希望能够与业内同仁共同探讨，共同进步。