水利水电工程土石方爆破施工技术研究

钟 鸣

（广东省水利水电第三工程局有限公司,广东 东莞 523000）

水利水电工程项目的土石方爆破从一定程度上影响着国民经济增长速度,为了确保整个施工项目可以平稳进行,施工企业的管理人员应采用多元管控措施,对水利工程围堰结构、水工金属结构及混凝土施工环节统筹规划,运用各种防渗施工处理技术,保证施工建设效果达到预设工作要求。

1 工程概况

施工企业管理人员按照水利工程建设标准,将黄石盘水库的建设工程场地确定在四川省巴河支流及恩阳河中游地带,在后期施工建设过程中,应确保水库总库容量在1.15亿m3左右,防洪库容能够达到7972万m3,水库内部设立的电站内单个装机设备运行功率为7000 kW,经过专业人士的不断摸索,相关设备的全年平均发电量为2207 kW·h。整个装机利用小时为3153 h[1]。

具体施工条件如下：

首先,方案设计人员通过实地勘察等多种方式,对整个水库工程的数据信息进行全面收集汇总,通过了解后发现,整个施工项目的场地均位于低山丘陵地带,整个施工现场呈现南低北高的特点,经过数十年的演变,地面逐渐产生了出露基岩,对工程设计方案全面解读后可以看出,水库施工项目的坝址河流流向在S23°~25°E之间,经过专业人员实地测量,“U”形是河谷的主要轮廓,整个枯水期的河床宽在92 m~102 m左右；其次,由于巴河内部的恩阳河是其最大的分支,流经旺苍县水磨乡云雾山南麓与和平、正直、凤仪后,在石城、恩阳地带汇集,最终在三江镇流入南江,整个河流的流域面积为3113 km2,整个河道全长为143 m,在河床比降为1.6‰、整体落差为241 m的地形地貌条件下,可以产生1756 km2的控制集水面积,为水库工程项目的实施创设诸多有利条；最后,因巴河流域为亚热带湿润季风气候,一年四季呈现出“春旱、夏热、秋雨、冬暖”的气候特点,且全年日照量较少,霜期较短,在最大风速为16.7 m/s的基础上,整个河流流域的相对湿度可达72.5%。值得重点说明的是,巴河作为当地相对较大的山区性河流,全年最大流量在5 月~10 月之间,以7 月居多[2],加上大巴山经常会遭受暴雨洪水侵袭,后期洪水突发期间的过程尖瘦、存在周期相对较短且峰高量较大,在连续3 天~4 天的洪水暴发期间,整个巴河一天的洪量可以达到平时洪量的59.26%。

2 水利水电工程土石方施工技术分析

2.1 爆破技术

据有关资料显示,科研人员在对火药等原材料进行升级后,系统提升了整体的爆破技术管理水平,在现行的工程爆破开挖处理中,相关人员合理的使用潜风钻等设备,使得爆破施工人员的生命财产得到全面保障,另一方面,潜风钻可以有效杜绝施工人员使用手工钻造成爆破效果出现偏差,同时由于潜风钻等设备的自动化程度相对较高,可以普遍应用于建筑范围较大的施工项目,大钻孔直径也确保整个爆破工程项目能够达到现代化水利工程建设标准。另外,在实际的工程爆破期间,运用混装爆炸车,也进一步提高了爆破施工过程中的精确性,相关人员将反井钻机设备和液压钻机设备[3]有机结合,逐步提升施工人员组织效率后,使得爆破效果满足现实施工需求。

2.2 明挖技术

截止到20 世纪60 年代,科研人员将相关斗容挖掘机、自卸汽车等土方施工机械设备用于水利水电施工项目中,然而,此类设备不能在大规模的工程项目中推广,一旦操作不当,就会延长施工进度,此时施工企业管理人员将只能学习国内外先进的土石方施工方法。首先,科研人员对相关机械运输设备进行优化升级后,促使整个施工建设系统更加专业化,从一定程度上为土石方明挖技术的形成创设诸多有利条件。例如,针对水利水电工程的高陡边坡结构,高坡高度可能达到几百米,将先进的高边坡开挖技术融入施工建设环节,不但可以确保开挖精度有所提升,而且也使得土石方明挖效率得到明显改善,施工人员通过中间保留岩石的建筑模式,确保工程结构的质量水平能够得到保证；其次,控制爆破技术也是一种常见的施工方法,例如,在传统的基岩保护层施工作业期间,施工作业人员使用水平预裂、光面欲裂爆破方法可能难以达到预设的爆破效果,经过相关人员的创新探索,将孔底上方铺设柔性垫层,极大地减少了爆破之后产生的工程质量问题；最后,值得重点说明的是,在大型水利水电工程施工项目中,企业管理人员采用先进的土石方平衡技术达到了平衡效果。

2.3 土石坝施工技术

一般情况下,钢筋材料和沥青混凝土面板是土石坝的重要组成部分,土石坝的建立可以有效抵挡外来洪水侵袭,随着施工技术水平的提高,管理人员相继研究出了混凝土面板堆石坝、心墙土石坝和沥青混凝土面板土石坝等多种结构,此种石坝的建设成本相对较低,企业投入较少的人力物力即可确保石坝的稳定性。为了确保土石坝施工技术水平有所提升,施工企业应积极引进先进的机械化处理设备,对施工操作过程中的辅料设计、洒水处理、质检和压实环节进行统一安排,并采用有效的管控措施对坝体周围的地基及对岸加固管理,使得整个土石坝结构的安全性和稳定性符合国家规定的建设要求。

3 水利水电工程土石方施工技术应用存在的主要问题

3.1 对施工地周围环境造成影响

水利水电施工项目的平稳运行需要合理应用大量水源,经过相关部门调查后被发现,相关水源地的存在从一定程度上也会对施工作业顺利进行产生诸多不利影响。例如,基础的爆破处理会直接破坏水源地附近生长的植物,且施工队伍在日常建设过程中可能会将污水肆意排放,在水源遭受大面积污染的同时,附近居民一旦饮用将会无法正常生产和生活,生命财产将会受到极大威胁。因此,在土方工程项目应用期间,应科学地运用相关施工技术,减少对外界生态环境的破坏和污染。

3.2 爆破工程非常危险

施工人员如果没有按照统一爆破流程进行土石方建设,就会导致相关施工项目存在的安全隐患加剧。对此,施工企业管理人员应在全面了解爆破技术的应用特点后,对爆破现场进行实地考察,在做好全面的爆破准备工作后,会同多个技术部门,对爆破过程中的使用技术予以高度关注,确保爆破操作能够达到设计要求。

3.3 施工技术较为落后

与西方发达国家相比,我国的水利水电工程建设水平还存在一定的差距,施工作业人员依旧延袭落后的建筑结构施工方法,采用传统的操作技术,导致水利水电工程结构存在诸多安全隐患,最后有可能出现二次返工现象。

4 水利水电工程土石方施工质量控制措施

首先,在土石方工程准备期间,企业管理人员应结合工程项目实际情况制定合理的施工设计方案,在实际的施工建设过程中,各个部门应加强沟通和配合,相互提供一定的技术支持,确保施工建设可以顺利进行；其次,应确保施工作业人员取得一定的建筑资质证书方可上岗,当地的政府部门以及建筑企业管理人员应投入适当的建设资金,定期集中举行一些技能培训,统一规范施工建设的方法和具体流程,进而提高相关人员的施工能力,并邀请一些建筑知识较多、实际工作经验丰富的专家举办相应的知识讲座,对基层施工人员提出的一些实际问题进行专业的解答,给予相应的解决方案,在各个部门全面交流的基础上,解决现实生活中的相关施工作业问题,在对过程项目主体结构参数统一规划后,保证施工人员完全了解各个施工环节的建设内容；最后,企业应制定合理的施工管理机制,通过合理方式确保安全管理意识深入人心,在全体员工遵守各项施工制度的基础上,提升水利工程主体结构质量。除此之外,应构建完整的监督管理体系,在实际的水利水电工程建设期间,明确各个施工部门的责任和义务,一旦出现施工意外事故,避免出现各部门相互推诿责任的情况[5],与此同时,当地的质检部门应严格履行工作职责,不定期集中对各个建筑结构进行质量检测,一旦发现问题立即责令整改,提升土石方施工工程的质量,最后确保为施工企业创设更多的经济效益和社会效益。

5 结语

水利水电工程土石方爆破施工技术的实施会受到外界各种环境因素的影响,建筑企业的管理部门首先应做到统筹规划,设计出切实可行的施工图纸,在统一建设方法后,合理运用相关爆破方式,避免各种施工风险事件的发生,其次,应投入适当的建设资金,采购质量较高的生产建筑材料,同时聘请优秀的建筑设计人员,科学完整地将爆破工程主要操作技巧和方法应用到工程项目中；最后,还要定期积极学习国内外先进的土石方工程施工处理技术,在因地制宜、具体问题具体分析后,提高施工人员的工作效率,促进建筑行业的可持续发展。