水利工程施工布置及优化研究
摘要
关键词
水利工程;施工布置;优化措施
正文
前言:在山区环境下,水利工程施工组织面临诸多不确定性因素,需要采取科学有效的施工布置方法,为工程施工提供基础导向与保障。技术人员应精准把握水利工程施工布置的核心方法,优化施工现场平面布置,为提高水利施工质效提供有利保障。
1水利工程施工布置特点
1.1针对性
构造组织的构造对象通常仅适用于一个项目。因此,施工组织的布置内容必须满足施工业主、施工人员和监管人员的多方面要求。这导致水电站建设布置的复杂性。此外,有关组织必须符合各自国家法律规定的要求,并以符合施工标准的方式规范施工的所有细节,因此,水电站组织建设是一个有针对性的工程项目。
1.2动态性
水资源回收组织的规划应首先结合项目的总体规划实施进行,相关人员还应注重施工现场管理和地理环境中,科学合理的施工计划的制定。所以,水利设计是动态的。
2施工布置的内容
2.1工程概况
为准确描述水库工程具体施工内容和施工条件等,应通过工程概况对拟建工程作出简要说明,其过程可附带图表文件资料等。在工程概况中,应包含工程名称、性质、所处位置及规模等,并对工程中的特殊要求作出详细说明。近年来,工程单位高度重视施工布置的优化完善,在水文状况、气候气象与施工范围等方面对工程概况进行了持续改进,丰富了工程概况的主要内容,为施工布置质效协同提升提供了重要基础遵循。
2.2施工部署
施工部署是对拟建工程作出的宏观统筹和安排,根据工程资料和施工合同等基础资料,对有限的工程资源进行科学规划,形成阶段性的工程施工目标及交付计划是,保障拟建工程顺利有序推进。在施工部署中,可将整个工程系统划分为相对独立的交工子系统,采取分期分批建设方法,保证工程施工效果和效益。遵循流水作业和交叉施工的方法要求,对各项施工内容进行宏观规划,最大限度上避免在建工程与完工工程间的影响,同时保证工程资源有序供应。
2.3施工进度计划
以拟建工程约定的最终交付时间为参照,合理确定施工进度计划,明确工程各环节内容之间的搭接关系,对工艺、机械设备、工程材料、作业人员等要素进行合理分配,保证施工工序的连续性,并合理压缩工期,保证效益。受地形条件影响,山区水利工程施工进度的影响因素较多,需要准确编制工期方案,列出工程项目工程量,并利用横道图和网络图等形式进行直观化描述。在施工进度计划中,应把握各类资源的衔接平衡,在总体范围内确保工程资源配置的最优化。此外,项目阶段划分、施工过程阶段和施工平面图设计等,均是施工布置的构成内容。
3山区水利工程施工布置的优化——以独山子区生活取水项目为例
3.1项目概况
独山子区生活取水项目位于南环路以南,二水源以北,主要内容包括新建9眼机井,年取水量为100万立方米/眼,主要工程量为9眼机井,配套机井泵房、调节池、下游输水管线及相关配套项目。项目施工现场无地表水,地下水埋深较大,施工用水紧缺。针对第四系深厚覆盖层的砂卵砾石地层中凿井取水,凿井难度较大。需进行冬季施工。整个工期分为四个阶段:(1)设计阶段。(2)施工准备阶段,即施工临时工程,时间为2020年9月30日-10月10日。(3)工程施工阶段,时间为2020年10月11日-2021年6月30日。(4)施工现场恢复及清理阶段,时间为2021年7月1日-7月5日。
3.2施工布置的优化
3.2.1施工准备
施工准备是水利工程布置的重要构成部分,旨在按照施工作业要求,优化现场组织协调,在更深层次上提升施工效能。对此,应采取专业测量仪器设备对平面控制网等进行有效测量与复核,排除测量数据误差对施工布置的影响。降低施工基线测角误差系数,基线长度等参数的相对误差控制在技术允许范围内。合理划分施工作业分区,准确标识设计起始线、终止线和工程分界线等,满足施工测量精度要求,避免常见的施工测量技术偏差问题。以建设单位提供的控制基准点为基础,采用符合山区施工作业环境实际的测量方法放出施工控制线,并对主要轴线点做好打桩保护,设置里程标和分段施工标示等。配置性能稳定可靠的施工作业机械设备,提前对其工况状态进行优化调整,满足高强度、连续性的施工作业要求,防止因设备故障问题而造成的施工作业中断。在水利工程高程参数控制方面,则可使用水准仪,在不影响施工作业的位置打设钢管桩作为临时水准点,按照专业技术要求,形成最终高程参数。
3.2.2水井施工
结合设计和当地有关情况,在实地进行物探工作(500m/10点),根据物探数据进行技术分析确定机井深度和井位。工程采用SPT-1500型回旋钻机造孔,泥浆护壁钻进。造孔直径650mm,井管直径377mm,井管壁厚5mm(钢板卷焊成螺旋管),采用泥浆用于支承孔壁,稳定地层,悬浮携带钻渣和冷却钻头及钻具等,同时起到减少泥浆损失的作用。开孔前先稳固好钻机,立轴对准孔位后,校正钻机水平度及立抽前后左右的角度。保证上部50m钻孔垂直并使孔口管垂直起到较好的导向作用以保证下部钻孔方向垂直是至关重要的环节。为此计划采用粗径钻杆并在接头安装导向扶正环,并采用加长粗径钻具,一般钻具4~5m就能对孔斜起到较好的控制作用。
3.2.3土建施工
以机井泵房为例,其下一层为钢筋混凝土结构,地上一层框架结构。在时间上和空间上的部署原则为:先进行土建(含圈梁及框架柱),然后进行装饰抹灰工程,同时进行给排水、采暖、电气工程。总施工顺序上的布置原则为:按先基础、后上部,先结构、后围护,先主体、后装修,先土建、后专业的总施工顺序原则进行部署。
主体阶段施工顺序:开挖→垫层→地圈梁→绑扎构造柱钢筋→主体砌砖→支构造柱模板→浇构造柱混凝土→绑扎屋顶梁板钢筋→浇梁板混凝土→养护→做屋面防潮层→做屋面找平层→防水层→水电安装工程随土建工程进行预留和预埋。
3.2.4机电设备安装施工
水利工程对机电设备的性能状态具有较高要求,需要严格按照相应技术要求进行安装作业。对此,在正式安装施工前,应对照施工图纸文件资料,对各类机电设备的具体安装位置进行复验与检查,同时对不同型号机电设备构件的完好性作出判断,不得使用存在明显结构缺陷的机电设备。对于水利工程机电设备的关键构件,应严格按施工图纸和技术说明书等进行安装作业,确保各类设备安装牢固稳定。在焊接材料方面,应严格检查每批材料是否具备产品质量证明书和使用说明书等,并对其材质性能进行必要抽样检验,并做好堆放保管。制定详细可行的机电设备安装作业规范,严格界定每个环节与步骤的作业要求。以螺栓为例,应选择无锈蚀和无损伤的螺栓,对其强度参数作出标记,确保其拧断力矩满足技术要求。
3.2.5供水管线施工
供水管线施工设计应把握系统性原则要求,根据放线中心和设计槽底高程等参数,准确校订供水管线施工范围,对干管和支管进行合理优化布局,将管槽开口宽度保持在有效弹性范围内。对于部分地形条件相对复杂的山区作业环境,可适当提高开挖面跨度,并做好边坡防护,提高边坡稳定性,避免出现滑落或坍塌等状况。在管槽深度方面,由于部分地区气温较低,为防止冻胀损伤供水管道,应视具体情况加大槽深。对供水管线槽底进行彻底清理,将散落其中的石块、砂砾、树根等进行全面清理,以免影响管线平整度。为提高水利工程供水管线排水效能,防止出现长期大量积水,应在施工布置中设置必要坡降参数,且不得出现超挖等状况。对供水管线槽底用砂和细土进行回填,并使用专业设备进行夯实处理,在验收通过后,方可开展后续施工。
3.2.6自动化设备安装施工
本工程距独山子市约15km,场外有217国道、312国道及乡村道路,场内沿线有水源地场区道路作为运输条件,交通较为方便。现场的施工安排时,首先光纤敷设前的准备,包含人员及机具、设备等;进行光纤的敷设工作时,需要开登高作业票,敷设前做好技术交底,光纤的起止点需要落实清楚后再敷设;光纤敷设完毕,并安装熔纤盒,具备熔接条件前联系熔纤人员,现场光纤熔接,并做测试。按照网络规划,按电气配电室进行安装电气盘柜内的交换机及电源,安装的同时,进行通讯电缆的敷设及数据采集机柜的电源电缆敷设。敷设完毕做通讯电缆的接头制作,并做明确的电缆标识,例如:电缆的起点电缆终点连接设备等信息。自动化控制系统的电缆敷设、控制箱的安装就位可以在光纤敷设的同时进行,但是需要具备相应的条件,例如箱变已经就位,有作业条件等。软件的组态工作开始于现场施工前,软件组态工作包括程序及画面、触摸屏组态、以及工艺流程等。
4水利工程施工布置优化方法
4.1增强机械作业监督
施工单位需要加强机械作业监督,注重混凝土相关的安全施工管理。在工程施工过程中,机械作业的安全管理极其必要。施工单位在工程建设过程中,需制定严格的机械设备安全管理制度,为了避免安全事故的发生,做好机械设备的安全管理工作是前提。
机械设备的运行情况除了会影响施工安全外,还会对施工周期产生影响,甚至影响整个工程施工效率。施工单位在日常的机械设备检验中要在设备启动之前做好常规检查,确保机械设备的各项功能正常。聘用专业的操作人员操作设备,严格要求操作人员进行规范操作。
4.2强化网络技术的引进
随着社会的进步和发展,互联网信息技术也迅速发展,信息技术时代加大了网络技术在各行各业的引进力度,推动了行业的发展。因此,在水厂优化规划的框架内引入网络技术也应加以改进,以提高建设项目的合理性和科学可持续性。计算机网络技术实现了当前技术领域设计过程的计算、绘制、优化和技术跟踪,并提供了一系列现代数学模型和技术。与此同时,当今水厂建设的难度加大,对人员、设备和材料的需求增加,光靠现有的工程技术和工具,无法满足现代水务项目的需求和要求。采用网络技术可大大优化水务项目设计,提高其技术水平,特别是在施工难度较大、水务项目施工要求较高的情况下,可通过加快施工进度和确保施工质量,大大提高设施的效率。因此,网络技术应积极应用于今天的情况。
4.3完善施工现场的内部监管制度
要时刻监管材料和设备的运行情况,以及监管操作人员的行为。在工程建设准备阶段,管辖单位要认真检查施工材料是否符合标准、是否与施工计划中的材料要求相吻合,确保采购的材料不会影响工程质量。管辖单位在使用之前要检查设备性能,对每一个零件都要进行检查,对设备基本功能也要进行测试,避免安全事故发生。
在监管施工人员的操作上,管辖单位要选用专业人员进行操作,禁止非专业人员操作机器。如有必要,在操作人员身边要安排指导人员,设立双重保险,当操作人员出现操作失误时,指导人员可以及时纠正,确保设备的安全使用和人员安全。
4.4强化安全风险评估,重视事故隐患处理
安全风险评估在工程的建设当中发挥着重要作用,合理的安全风险评估,对于水利工程施工安全有重要意义。施工单位应针对施工现场周围的各项因素,做好合理的安全风险评估及安全预防工作,通过评估对安全隐患进行分析,以便于制定合理的紧急应对措施,减小事故风险和损失。在工程建设当中,每一个小隐患都有可能成为安全事故的诱因,因此,施工单位要重视事故隐患处理,制定一系列安全隐患治理方案,预防安全事故的发生。
结束语:
概而言之,水利工程设施工程布置优化对于控制工程进度、成本和质量至关重要。通过布置方面和实际状况的分析,制定出面向经济技术分析、网络技术管理、设计方法组织和员工技能提升的策略,明确了建设理念的重要性和布置方案的科学性。同时,本组织的布置工作是在上述优化策略的基础上实施的,目的不仅是为了最大限度地发挥布置应用的价值,而且为了优化工程项目、员工等资源的组织安排,优化组织规划技术,提高员工的技能和文化,为水利工程的稳定发展奠定基础。
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