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水利水电工程施工质量风险评估与控制策略

作者

龙新苗

祁东县杨家台水库管理所 湖南衡阳 421600

引言

水利水电工程包含着坝体、引水建筑物、发电厂房、水闸、管道等分项,其结构繁杂、工作面广、作业环境恶劣,施工的质量要求较高,在地质情况未知、水文多变、多工序交叉作业的情况下,施工质量风险会突然暴露出诸多隐患,比如混凝土出现开裂、渗漏、基础不均匀沉降等质量问题,这些问题都将会影响工程后期的安全及稳定使用问题。

一、水利水电工程施工质量风险类型分析

1.1 地质、水文不确定性引起的风险

地质条件差、勘察失误会使得地基承载力不足、岩体破碎等,在施工过程中会发生边坡滑动、地基下沉、结构偏位等问题;当水文情况发生时,易发生地下水位升高、渗流加强等现象,会影响基坑稳定性和施工的排水效果。以上几种风险隐患均属于危险性较大的分部分项工程的范畴,但由于上述风险是存在隐蔽性和造成损失严重的缺点,在施工过程中会对工程结构产生持续的影响。

1.2 材料质量及施工方法不对造成的风险

如果混凝土质量、钢筋材料和止水材料等的构件性能达不到设计要求,在后期容易造成构件强度不足、耐久性较差、粘结力不够的问题;如果由于工艺控制不到位,如过早拆模、振捣不当、施工缝处理不符合标准要求,会导致工程出现部分部位质量问题,产生不必要的修复和返工。以上这些情况产生的原因主要是由于工序控制薄弱、工人操作不规范造成的,可以通过过程监督、取样检查的方式避免此类问题发生。

1.3 施工环境变化对工序控制的干扰

由于施工期内还会出现一些不可控因素(如:降雨、洪水、严寒、高温等天气)可能会对施工计划、进度、工序连续性的正常开展产生一定的影响。另外,在水面上、深基坑这样的环境下施工的话,环境变化会极大影响到结构的稳定性以及对混凝土的保养和防护构件等。如果不考虑环境的扰动因素就很容易导致工期延误、质量波动等。

1.4 人为原因的扰动导致的质量风险。

就水利水电工程而言,受人的因素影响较大,施工作业人员的技术水平及质量意识有较强差别,极易出现人员误操作、不按工艺执行等情况。由于管理上疏于监管、质量检验流程混乱等问题,也可能造成隐患不能及时发现与处理;有些项目因急于完成任务而缩短施工工期,在控制关键工序时忽略了对质量保证环节的把控,使一些风险隐患在短时间内爆发出来;另外质量管理制度执行力不够强、项目组织结构不合理都可能会削弱质量控制责任,减少质量控制的系统性与有效性。

二、施工质量风险评估机制构建

2.1 风险识别指标体系设计

有效风险评估应该建立多维指标体系,从设计准确性、施工环境适应性、材料质量稳定性、技术工艺成熟度以及人员技术水平等方面去全面识别各项指标,每一项指标都要设定合理的评价标准,要与工程实际情况相结合,依据以往数据资料、专家学者的意见以及现场调查结果等构建可应用风险识别模型,增强风险识别度和前瞻性。

2.2 分级分类的风险评估办法

施工质量风险依概率和后果分层,按照风险矩阵模型,对识别的风险分等级(分为:高、中、低)来进行管控,明确风险管理的重点,将不同类别的风险,即风险源按照是按技术类、管理类和环境类分类,保证了评价结果的准确性。对于重要的高风险等级进行重点控制清单并配置专人进行跟踪管理,提高控制资源配置的效率。

2.3 数据化、模型化的方式去预测风险

引入工程信息化系统(BIM/GIS/数字孪生)及大数据分析手段能够实现实时采集和趋势分析,根据模拟仿真实际发生事件及历史案例建立风险演化进程图谱,确定风险发生的时期及主要诱因,提前布设防控措施,达到“识别—评估—预警—响应”的闭环,在此基础上进行连续的循环滚动式的判断与评估,强化评判的动态性和科学性。

2.4 构建多层级管理协同机制

将风险评估的结果上报到项目的管理部门,并将结果下达给实施班组;建立“问题驱动”的现场风险控制岗和专项质量监督组,在纵横两方面实现高效协同管控,保证各层次都能掌握风险等级以及风险控制措施;完善基于“问题驱动”而形成的体系内部动态调整,利用会议、巡查、预警等方式,使得各层之间及时地对风险信息予以共享,提升整体的风险响应速度和协调水平。

三、施工质量风险控制策略研究

3.1 前端阶段的源头把控

对于工程的立项及设计应该注意勘探精度、图面的完整性以及技术方案可操作性的把控,在进行高精度的地质勘探的同时,还要多次到现场复查,核实和补充各种设计参数的真实性和匹配度。对于设计过程中进行的质量风险的预判,在设计中明确指出对重要构件、特殊工法部位设置专项的质量控制要求,并在图中体现该专项工作需要注意的要点,防止因为设计原因导致的一些质量问题的发生。

3.2 工程建设过程中的项目管理优化

施工必须按标准和程序制订质量控制体系,并设质量控制节点及质量控制方法;材料进场要分批检验,施工操作要有作业指导书和验收规范,保证工人按规范施工;重点部位(如:混凝土浇筑、钢筋绑扎、防渗结构)必须实施旁站监督及全过程记录,确保可追溯性和规范性。

3.3 技术革新和引入了智能监测技术

为了加强主动性的风险控制,应当使用智能传感器来采集和分析施工过程中涉及的应力、位移、振动、水压等数据,在物联网的智能监测平台中实现自动发出警报,帮助现场管理人员调整自己的工作策略;并且应用新技术、新工艺、新材料、新设备,提高工程关键工序机械手或者机器人替代人的水平,减少质量因人而异的风险发生概率。

3.4 质量控制闭环的过程加上不断的改进措施

打造闭环质量管理体系,在问题出现时能够及时发现问题、解决问题、整理归档形成问题解决方案的数据库;坚持过程管控,在工程建设过程中不断开展技术复盘、质量回眸、管理审视,根据实际情况及时调整过程控制措施和控制标准,并通过常态化、制度化的评估、信息化反馈等手段,全面细致地做好过程管控及结果质量监控,推进工程建设质量的不断提升和质量标准水平不断提高。

结束语

水利水电工程施工质量控制要应对好系统性和动态性风险挑战。做好风险评价和控制需要从地质、水文、工艺、材料、管理等方面做出全方面的分析并建立相应的管控机制,在地形地质的基础上运用标准控制、智能监控和多级联控的方式进行风险的动态识别及精确调节,提升风险评价的科学性和控制措施的有效性,是保证水利水电工程施工质量和运行安全的重要途径。同时,在以后的工作中要继续加大对工程信息化、管理智能化以及技术创新等方面的推动力度,这样才能进一步为水利工程建设提供有利条件,让水利工程建设更加顺利。

参考文献

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[3] 基于多层次关联度的地铁车站基坑施工风险评价研究[J]. 马行耀.公路,2023(12)