水利工程施工技術(shù)和質(zhì)量分析

馮新軍

(河南省陸渾水庫管理局，河南 洛陽 471003)

0 引言

水利工程施工是水利工程良性運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，國(guó)家對(duì)水利工程施工質(zhì)量和施工技術(shù)有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求。提高工程的運(yùn)行能力和使用年限，必須把好工程建設(shè)質(zhì)量關(guān)，確保人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，要加大工程施工技術(shù)和質(zhì)量保障措施，嚴(yán)格控制施工過程中各個(gè)環(huán)節(jié)，確保工程質(zhì)量。

1 當(dāng)前水利施工技術(shù)和質(zhì)量存在的問題

1.1 工程前期勘測(cè)設(shè)計(jì)不規(guī)范

水利工程初設(shè)階段是對(duì)工程擬建地點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)地勘測(cè)，并制定出整體設(shè)計(jì)和規(guī)劃。勘測(cè)設(shè)計(jì)階段工程前期經(jīng)費(fèi)投入量少，加上受工期的限制，往往只有簡(jiǎn)單的地形資料，缺乏待建工程周邊的環(huán)境調(diào)查和評(píng)估、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償預(yù)算及詳細(xì)的水文、地質(zhì)分析，加上多數(shù)設(shè)計(jì)和施工分屬不同的企業(yè)(工程前期設(shè)計(jì)與后期施工脫節(jié))，在具體工程施工過程中多次出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更，導(dǎo)致施工工序和工期安排延誤，影響工程施工進(jìn)度和質(zhì)量。

1.2 施工方案不當(dāng)

一套行之有效的水利工程施工方案是保證工程建設(shè)順利進(jìn)行的前提。以往部分水利工程，由于施工方案編寫深度不夠，加上施工技術(shù)和施工工藝落后等原因，常導(dǎo)致施工中資金追加、工期拖延、個(gè)別工程部位質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等情況。因此，在制定施工方案過程中，要在調(diào)查、勘測(cè)的基礎(chǔ)上，編寫深度要盡可能細(xì)化到每一個(gè)環(huán)節(jié)，并選擇節(jié)能、環(huán)保材料和先進(jìn)的施工工藝，要對(duì)工程建設(shè)地形地貌和設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析，并考慮實(shí)際施工過程中“人、機(jī)、料、法、環(huán)”等因素的影響，確定整體施工方案，提高工程施工質(zhì)量，節(jié)約成本。

1.3 施工人員質(zhì)量意識(shí)淡薄

現(xiàn)場(chǎng)施工班組長(zhǎng)對(duì)施工人員技術(shù)交底粗糙，不詳盡，施工人員業(yè)務(wù)素養(yǎng)普遍不高，為保證施工進(jìn)度趕工期等因素,施工人員在進(jìn)行工程建設(shè)施工過程中,減弱對(duì)工程整體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,影響工程建設(shè)質(zhì)量。

2 提高水利工程施工技術(shù)和質(zhì)量的措施

2.1 加強(qiáng)現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)在工程勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

詳盡和完善的勘察設(shè)計(jì)是確保工程質(zhì)量的首要條件，工程勘察設(shè)計(jì)不僅要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范，還需采用先進(jìn)勘察技術(shù)和設(shè)備(GPS和無人機(jī)測(cè)量、先進(jìn)的勘察設(shè)備、完備的土工實(shí)驗(yàn)室)，考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境多種綜合因素，包括查明擬建場(chǎng)地詳細(xì)的地質(zhì)構(gòu)造和水文、地質(zhì)情況，并據(jù)此提出科學(xué)、合理的整治方案；分析和評(píng)價(jià)工程地基的穩(wěn)定性和承載力；查明埋藏的河道、溝濱、墓穴、防空洞、孤石等對(duì)工程不利的埋藏物質(zhì)情況、水質(zhì)及水文情況、環(huán)境狀況等各種資料，設(shè)計(jì)單位根據(jù)勘察單位的勘察報(bào)告等資料進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的審核，確保設(shè)計(jì)方案萬無一失。

2.2 完整質(zhì)量控制體系的建立

施工單位必須堅(jiān)持“質(zhì)量第一、預(yù)防為主”的方針，對(duì)每一項(xiàng)工程因地制宜地建立一套完整的質(zhì)量控制體系，制定相應(yīng)的項(xiàng)目組織管理體系。水利工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，要建立項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，對(duì)施工各部門進(jìn)行合理分工，制定相應(yīng)的崗位責(zé)任制并細(xì)化，對(duì)施工的各個(gè)環(huán)節(jié)層層建立崗位責(zé)任制，加強(qiáng)參建人員的崗位責(zé)任制管理。工程建設(shè)過程中，工程技術(shù)交底是施工單位和施工班組了解擬建項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)意圖的一項(xiàng)基本保證措施，要求現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)與相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行施工，嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)控各階段工程驗(yàn)收，進(jìn)行工人自檢，班組互檢，項(xiàng)目部專檢制度，避免施工中多次返工，影響進(jìn)度，增加成本，影響企業(yè)形象。其次，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人要具備較高的專業(yè)技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有一定的預(yù)控能力。并按照“計(jì)劃-實(shí)施-檢查-處理”的管理循環(huán)步驟實(shí)施，對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)管理人員，協(xié)作單位管理人員進(jìn)行強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)的教育。各工序均設(shè)立質(zhì)量負(fù)責(zé)人，并采用經(jīng)濟(jì)手段來輔助質(zhì)量崗位責(zé)任制的落實(shí)，保證工程質(zhì)量。

2.3 提高施工人員質(zhì)量意識(shí)

建筑工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣一定程度上取決于人的業(yè)務(wù)素養(yǎng)和責(zé)任意識(shí)。因此，加強(qiáng)人員管理，增加人員的培訓(xùn)頻次，能有效保證工程建設(shè)質(zhì)量。首先，建立施工技術(shù)人員培訓(xùn)和施工圖交底制度。對(duì)項(xiàng)目參建人員進(jìn)行統(tǒng)一的施工技術(shù)培訓(xùn)和施工圖交底，讓大家充分掌握實(shí)施項(xiàng)目質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)要求，嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，并熟知要施工部位的技術(shù)參數(shù)；第二，安排經(jīng)驗(yàn)豐富的質(zhì)檢員上崗工作，質(zhì)檢員不但能夠掌握相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方式還應(yīng)能對(duì)作業(yè)班組給予質(zhì)量管理方面的指導(dǎo)，保證施工質(zhì)量；第三，工程建設(shè)中，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、各作業(yè)班組長(zhǎng)、操作工人之間在各工序施工前做好分級(jí)分階段的質(zhì)量技術(shù)交底，施工中對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，確保施工質(zhì)量。

2.4 規(guī)范水利工程施工的程序

規(guī)范水利工程施工程序，是施工質(zhì)量的有力保障。在建水利工程的各個(gè)施工環(huán)節(jié)，要制定科學(xué)、細(xì)致的施工程序，嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范。在水利工程建設(shè)前，施工企業(yè)應(yīng)結(jié)合施工環(huán)境及條件，依據(jù)有關(guān)法律、法規(guī)，制定出一套科學(xué)、合理的施工管理方案，嚴(yán)格按既定方案規(guī)范施工，確保按程序高質(zhì)量安全施工。上一施工程序未完成，嚴(yán)禁進(jìn)入下一程序施工；上一施工工序未經(jīng)驗(yàn)收合格，不得進(jìn)入到下一工序施工。只有確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都驗(yàn)收合格并達(dá)標(biāo)，才能確保整個(gè)工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

2.5 加強(qiáng)水利工程施工的監(jiān)管工作和新技術(shù)應(yīng)用

水利工程施工監(jiān)管工作，貫穿到建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)方面、各個(gè)環(huán)節(jié)。監(jiān)管工作要因地制宜，科學(xué)合理，既要確保項(xiàng)目保質(zhì)保量安全施工，又要滿足國(guó)家節(jié)能環(huán)保、揚(yáng)塵治理、大氣污染攻堅(jiān)戰(zhàn)等各方面的法規(guī)要求。要對(duì)每個(gè)水利工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行因地制宜的分析，制定相關(guān)科學(xué)合理的監(jiān)督管理細(xì)則，具體明確到所需監(jiān)管的建設(shè)項(xiàng)目、施工機(jī)械設(shè)備和人員結(jié)構(gòu)、安全防護(hù)措施、節(jié)能環(huán)保措施。針對(duì)具體分部工程、施工工序，行業(yè)部門的具體要求，制定詳細(xì)的監(jiān)督管理計(jì)劃，對(duì)施工過程進(jìn)行全方位、全過程合理合法的監(jiān)督管理。按照“分級(jí)管理、分級(jí)負(fù)責(zé)”的原則，制定詳細(xì)的分級(jí)崗位責(zé)任制，做到人人頭上有責(zé)任，個(gè)個(gè)肩上有重?fù)?dān)，確保水利工程施工質(zhì)量。按照程序，每樣工序都要落實(shí)“三檢制度”，在自檢合格基礎(chǔ)上，完善資料進(jìn)行報(bào)驗(yàn)，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序施工。

無人機(jī)測(cè)量和北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)促使傳統(tǒng)測(cè)量定位技術(shù)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，為工程測(cè)量在水利項(xiàng)目施工中的運(yùn)用提供更加精準(zhǔn)、高效的測(cè)量技術(shù)。例如：我國(guó)城市大多數(shù)高層建筑，早已經(jīng)摒棄傳統(tǒng)的吊線墜和激光測(cè)量,利用北斗衛(wèi)星定位技術(shù),很容易將高層建筑的垂直精度控制在3.00 mm以內(nèi)。又例如京沈高鐵朝陽樞紐至順義段，某設(shè)計(jì)院工程技術(shù)人員用1臺(tái)北斗慣性組合導(dǎo)航鐵路軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x(俗稱北斗慣導(dǎo)小車),對(duì)上述路段雙線合計(jì)49.60 km的有砟軌道進(jìn)行了多回合精測(cè)任務(wù)，圓滿完成了任務(wù)。

無人機(jī)測(cè)量航測(cè)精度也已達(dá)10.00 cm以內(nèi)，以后精度會(huì)更精準(zhǔn)，和GPS相配合完全可以滿足水利工程施工精度要求。因此，常規(guī)地面定位技術(shù)正逐步被北斗衛(wèi)星定位和無人機(jī)測(cè)量技術(shù)所代替。

2.6 優(yōu)選新型節(jié)能環(huán)保材料，提高工程質(zhì)量

一直以來，中國(guó)建材行業(yè)沿用了粗放型傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，隨著中國(guó)近幾十年基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目、水利設(shè)施項(xiàng)目和房地產(chǎn)項(xiàng)目的快速發(fā)展和中國(guó)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的交流學(xué)習(xí)，中國(guó)可生產(chǎn)和引進(jìn)先進(jìn)的建筑材料。

先進(jìn)的建筑材料可以提高水利工程的質(zhì)量和使用壽命。例如：建筑工程中最早采用的紙質(zhì)油氈已被現(xiàn)在普遍采用的發(fā)展改性瀝青油氈代替，現(xiàn)在又有許多新型的高分子防水卷材面世。比如國(guó)家大劇院主體建筑外環(huán)繞人工湖，對(duì)防滲漏性能要求很高的人工湖池壁，施工中采用新型防水材料(脂肪族單組分聚脲防護(hù)涂料)，該材料是一種無溶劑、可厚涂的新型環(huán)保材料，可滿足密封、防水、補(bǔ)漏和防腐等各項(xiàng)功能要求，可在斜面、垂直面、仰面及任意曲面上噴涂成型，快速固化，無流掛現(xiàn)象，全面覆蓋池壁內(nèi)部周圍。該材料特別適用水利水電工程壩體的滲漏。

故而,在造價(jià)可控的前提下，建議優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保的建筑材料，從而促進(jìn)項(xiàng)目工程質(zhì)量，縮短施工工期，增強(qiáng)工程的使用壽命。

2.7 GIS和BIM等新技術(shù)與項(xiàng)目動(dòng)態(tài)化協(xié)同發(fā)展

近年來隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為工程施工提供了更加高效、準(zhǔn)確、詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)。各種不同形體復(fù)雜工程的設(shè)計(jì)和計(jì)算，銜接處的相交線精確相交點(diǎn)，工程縱、橫斷面圖以及斷面面積的精確計(jì)算等，采用相應(yīng)的工程項(xiàng)目軟件，可大幅減輕工程測(cè)量和設(shè)計(jì)、計(jì)算工作效率。北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，很容易實(shí)現(xiàn)施工設(shè)計(jì)的三維全景虛擬顯示，輕松完成查詢、統(tǒng)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜水利工程建設(shè)項(xiàng)目施工的全過程、全方位動(dòng)態(tài)控制。

2020年住建部和水利部等十三部委聯(lián)合印發(fā)的指導(dǎo)意見中要求工程建設(shè)項(xiàng)目中加大建筑信息模型(Building Information Modeling)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)通信、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的集成與創(chuàng)新應(yīng)用。BIM可以完成整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目不同時(shí)期、全過程信息的采集和整合，無論是項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理，還是項(xiàng)目后期的維修，各種信息都可完整地保存在BIM信息數(shù)據(jù)庫中。

BIM技術(shù)是應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，通過對(duì)工程項(xiàng)目中的各種設(shè)計(jì)、技術(shù)參數(shù)及規(guī)范要求的數(shù)據(jù)、工程實(shí)時(shí)信息的動(dòng)態(tài)控制調(diào)整和整合，對(duì)項(xiàng)目建議書階段、實(shí)施和后期維護(hù)的全壽命周期中進(jìn)行信息和資源統(tǒng)一保存，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳遞，使工程項(xiàng)目技術(shù)和管理人員對(duì)各種工程項(xiàng)目信息作出合理研判，為設(shè)計(jì)部門、施工企業(yè)、監(jiān)督管理部門、建設(shè)單位及后期運(yùn)行管理單位在內(nèi)的各方責(zé)任主體，提供統(tǒng)一的技術(shù)支撐，在加快工程整體進(jìn)度、節(jié)約成本和縮短項(xiàng)目工期等方面作用顯著。

建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用，既能看到工程項(xiàng)目的全過程整體模型，又可以細(xì)查到某個(gè)部位某個(gè)剖面的相應(yīng)位置鋼筋的規(guī)格型號(hào)、長(zhǎng)度、連接方式等詳細(xì)參數(shù)，使施工更便捷。

利用現(xiàn)有水利施工單位已建立的BIM中心，在施工項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)建立相應(yīng)的項(xiàng)目BIM小組，指導(dǎo)水利項(xiàng)目施工，在流水段劃分、材料利用、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮作用。

3 結(jié)語

水利工程施工中要加強(qiáng)建設(shè)單位、勘察單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位和施工單位的五方責(zé)任主體管理，分工明確，責(zé)任到人，使項(xiàng)目可控、可追溯。通過加強(qiáng)工程項(xiàng)目中的各環(huán)節(jié)監(jiān)督和施工管理，采用新技術(shù)、新材料和工藝，提高工程質(zhì)量，節(jié)約成本，提高水利工程整體技術(shù)水平。