水利工程施工技术和质量分析

2021-01-08冯新军

河南水利与南水北调 2021年8期

冯新军

(河南省陆浑水库管理局，河南洛阳 471003)

0 引言

水利工程施工是水利工程良性运行的关键环节，国家对水利工程施工质量和施工技术有明确的标准要求。提高工程的运行能力和使用年限，必须把好工程建设质量关，确保人民的生命财产安全。因此，要加大工程施工技术和质量保障措施，严格控制施工过程中各个环节，确保工程质量。

1 当前水利施工技术和质量存在的问题

1.1 工程前期勘测设计不规范

水利工程初设阶段是对工程拟建地点进行详细地勘测，并制定出整体设计和规划。勘测设计阶段工程前期经费投入量少，加上受工期的限制，往往只有简单的地形资料，缺乏待建工程周边的环境调查和评估、经济补偿预算及详细的水文、地质分析，加上多数设计和施工分属不同的企业(工程前期设计与后期施工脱节)，在具体工程施工过程中多次出现设计变更，导致施工工序和工期安排延误，影响工程施工进度和质量。

1.2 施工方案不当

一套行之有效的水利工程施工方案是保证工程建设顺利进行的前提。以往部分水利工程，由于施工方案编写深度不够，加上施工技术和施工工艺落后等原因，常导致施工中资金追加、工期拖延、个别工程部位质量不达标等情况。因此，在制定施工方案过程中，要在调查、勘测的基础上，编写深度要尽可能细化到每一个环节，并选择节能、环保材料和先进的施工工艺，要对工程建设地形地貌和设计内容进行详细分析，并考虑实际施工过程中“人、机、料、法、环”等因素的影响，确定整体施工方案，提高工程施工质量，节约成本。

1.3 施工人员质量意识淡薄

现场施工班组长对施工人员技术交底粗糙，不详尽，施工人员业务素养普遍不高，为保证施工进度赶工期等因素,施工人员在进行工程建设施工过程中,减弱对工程整体质量标准要求,影响工程建设质量。

2 提高水利工程施工技术和质量的措施

2.1 加强现代先进技术在工程勘察设计中的应用

详尽和完善的勘察设计是确保工程质量的首要条件，工程勘察设计不仅要严格遵循相关规范，还需采用先进勘察技术和设备(GPS和无人机测量、先进的勘察设备、完备的土工实验室)，考虑现场环境多种综合因素，包括查明拟建场地详细的地质构造和水文、地质情况，并据此提出科学、合理的整治方案；分析和评价工程地基的稳定性和承载力；查明埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物质情况、水质及水文情况、环境状况等各种资料，设计单位根据勘察单位的勘察报告等资料进行科学的设计，严谨细致的审核，确保设计方案万无一失。

2.2 完整质量控制体系的建立

施工单位必须坚持“质量第一、预防为主”的方针，对每一项工程因地制宜地建立一套完整的质量控制体系，制定相应的项目组织管理体系。水利工程项目建设过程中，要建立项目经理负责制，对施工各部门进行合理分工，制定相应的岗位责任制并细化，对施工的各个环节层层建立岗位责任制，加强参建人员的岗位责任制管理。工程建设过程中，工程技术交底是施工单位和施工班组了解拟建项目设计要求和设计意图的一项基本保证措施，要求现场技术负责人严格按照工程设计与相关规范要求进行施工，严把工程质量关，严控各阶段工程验收，进行工人自检，班组互检，项目部专检制度，避免施工中多次返工，影响进度，增加成本，影响企业形象。其次，项目负责人、技术负责人要具备较高的专业技术水平和实践经验，对现场有一定的预控能力。并按照“计划-实施-检查-处理”的管理循环步骤实施，对所有现场管理人员，协作单位管理人员进行强化质量意识的教育。各工序均设立质量负责人，并采用经济手段来辅助质量岗位责任制的落实，保证工程质量。

2.3 提高施工人员质量意识

建筑工程质量优劣一定程度上取决于人的业务素养和责任意识。因此，加强人员管理，增加人员的培训频次，能有效保证工程建设质量。首先，建立施工技术人员培训和施工图交底制度。对项目参建人员进行统一的施工技术培训和施工图交底，让大家充分掌握实施项目质量控制关键环节的技术要求，严把施工质量关，并熟知要施工部位的技术参数；第二，安排经验丰富的质检员上岗工作，质检员不但能够掌握相关的质量标准、检验方式还应能对作业班组给予质量管理方面的指导，保证施工质量；第三，工程建设中，项目技术负责人、各作业班组长、操作工人之间在各工序施工前做好分级分阶段的质量技术交底，施工中对重点部位进行重点监控，确保施工质量。

2.4 规范水利工程施工的程序

规范水利工程施工程序，是施工质量的有力保障。在建水利工程的各个施工环节，要制定科学、细致的施工程序，严格执行施工规范。在水利工程建设前，施工企业应结合施工环境及条件，依据有关法律、法规，制定出一套科学、合理的施工管理方案，严格按既定方案规范施工，确保按程序高质量安全施工。上一施工程序未完成，严禁进入下一程序施工；上一施工工序未经验收合格，不得进入到下一工序施工。只有确保每一个环节都验收合格并达标，才能确保整个工程项目的施工质量。

2.5 加强水利工程施工的监管工作和新技术应用

水利工程施工监管工作，贯穿到建设项目的各个方面、各个环节。监管工作要因地制宜，科学合理，既要确保项目保质保量安全施工，又要满足国家节能环保、扬尘治理、大气污染攻坚战等各方面的法规要求。要对每个水利工程现场进行因地制宜的分析，制定相关科学合理的监督管理细则，具体明确到所需监管的建设项目、施工机械设备和人员结构、安全防护措施、节能环保措施。针对具体分部工程、施工工序，行业部门的具体要求，制定详细的监督管理计划，对施工过程进行全方位、全过程合理合法的监督管理。按照“分级管理、分级负责”的原则，制定详细的分级岗位责任制，做到人人头上有责任，个个肩上有重担，确保水利工程施工质量。按照程序，每样工序都要落实“三检制度”，在自检合格基础上，完善资料进行报验，经监理验收合格后方可进行下道工序施工。

无人机测量和北斗卫星定位系统促使传统测量定位技术产生质的飞跃，为工程测量在水利项目施工中的运用提供更加精准、高效的测量技术。例如：我国城市大多数高层建筑，早已经摒弃传统的吊线坠和激光测量,利用北斗卫星定位技术,很容易将高层建筑的垂直精度控制在3.00 mm以内。又例如京沈高铁朝阳枢纽至顺义段，某设计院工程技术人员用1台北斗惯性组合导航铁路轨道几何状态测量仪(俗称北斗惯导小车),对上述路段双线合计49.60 km的有砟轨道进行了多回合精测任务，圆满完成了任务。

无人机测量航测精度也已达10.00 cm以内，以后精度会更精准，和GPS相配合完全可以满足水利工程施工精度要求。因此，常规地面定位技术正逐步被北斗卫星定位和无人机测量技术所代替。

2.6 优选新型节能环保材料，提高工程质量

一直以来，中国建材行业沿用了粗放型传统生产模式，随着中国近几十年基础设施项目、水利设施项目和房地产项目的快速发展和中国与国外发达国家的交流学习，中国可生产和引进先进的建筑材料。

先进的建筑材料可以提高水利工程的质量和使用寿命。例如：建筑工程中最早采用的纸质油毡已被现在普遍采用的发展改性沥青油毡代替，现在又有许多新型的高分子防水卷材面世。比如国家大剧院主体建筑外环绕人工湖，对防渗漏性能要求很高的人工湖池壁，施工中采用新型防水材料(脂肪族单组分聚脲防护涂料)，该材料是一种无溶剂、可厚涂的新型环保材料，可满足密封、防水、补漏和防腐等各项功能要求，可在斜面、垂直面、仰面及任意曲面上喷涂成型，快速固化，无流挂现象，全面覆盖池壁内部周围。该材料特别适用水利水电工程坝体的渗漏。

故而,在造价可控的前提下，建议优先选用节能环保的建筑材料，从而促进项目工程质量，缩短施工工期，增强工程的使用寿命。

2.7 GIS和BIM等新技术与项目动态化协同发展

近年来随着计算机应用软件在工程领域的广泛应用，为工程施工提供了更加高效、准确、详细的技术参数。各种不同形体复杂工程的设计和计算，衔接处的相交线精确相交点，工程纵、横断面图以及断面面积的精确计算等，采用相应的工程项目软件，可大幅减轻工程测量和设计、计算工作效率。北斗卫星定位系统的广泛应用，很容易实现施工设计的三维全景虚拟显示，轻松完成查询、统计工作，实现复杂水利工程建设项目施工的全过程、全方位动态控制。

2020年住建部和水利部等十三部委联合印发的指导意见中要求工程建设项目中加大建筑信息模型(Building Information Modeling)、互联网、物联网、大数据、云计算、移动通信、人工智能、区块链等新技术的集成与创新应用。BIM可以完成整个建设项目不同时期、全过程信息的采集和整合，无论是项目设计、施工、运行管理，还是项目后期的维修，各种信息都可完整地保存在BIM信息数据库中。

BIM技术是应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对工程项目中的各种设计、技术参数及规范要求的数据、工程实时信息的动态控制调整和整合，对项目建议书阶段、实施和后期维护的全寿命周期中进行信息和资源统一保存，并实现实时传递，使工程项目技术和管理人员对各种工程项目信息作出合理研判，为设计部门、施工企业、监督管理部门、建设单位及后期运行管理单位在内的各方责任主体，提供统一的技术支撑，在加快工程整体进度、节约成本和缩短项目工期等方面作用显著。

建筑信息模型技术的应用，既能看到工程项目的全过程整体模型，又可以细查到某个部位某个剖面的相应位置钢筋的规格型号、长度、连接方式等详细参数，使施工更便捷。

利用现有水利施工单位已建立的BIM中心，在施工项目现场建立相应的项目BIM小组，指导水利项目施工，在流水段划分、材料利用、节约成本和缩短工期方面发挥作用。