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水利工程施工基础技术与安全管控

作者

谭骥

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一、引言

水利工程作为保障水资源合理利用与防洪减灾的重要基础设施,其施工质量与安全至关重要。基础技术是水利工程施工的核心支撑,从土方开挖填筑到混凝土浇筑成型,每一项技术的精准应用都决定着工程的质量;而安全管控则是施工顺利推进的关键保障,贯穿施工全过程,有效规避各类风险。

二、水利工程施工基础技术

(一)土方工程施工技术

土方开挖按施工方式分为明挖和暗挖。明挖适用于地面开阔、深度较浅的工程,如小型水库大坝基础开挖、河道疏浚等,具有施工方便、效率高的特点 。暗挖则常用于地下工程,如隧洞开挖,适用于地质条件复杂、地面不便于大规模施工的场景。分层开挖是明挖中常用的方法,按照设计要求,从上至下分层进行挖掘,每层厚度需根据土的性质、开挖深度和施工机械确定,一般控制在1-3 米,以保证边坡稳定。土方填筑材料应满足强度、稳定性和渗透性等要求,一般选用粘性土、砂性土等。其压实原理是通过外力作用,使土颗粒重新排列,减少孔隙率,提高密实度。碾压法是最常用的压实方法,利用压路机的重力和振动作用压实土方。

(二)混凝土工程施工技术

混凝土配合比设计遵循强度、耐久性、工作性和经济性原则。根据工程结构类型、所处环境等确定混凝土的强度等级和耐久性指标,再通过计算和试配确定水泥、砂、石、水及外加剂的用量。混凝土搅拌设备主要有自落式搅拌机和强制式搅拌机。混凝土浇筑工艺流程包括布料、振捣和收面。布料应均匀,避免出现离析现象,可采用泵送、溜槽等方式。振捣是保证混凝土密实的关键环节,常用插入式振捣棒、平板式振捣器等。插入式振捣棒振捣时,应快插慢拔,插入深度应进入下层混凝土 5-10 厘米,振捣时间以混凝土表面不再显著下沉、不再出现气泡、表面泛浆为准。大体积混凝土浇筑易产生温度裂缝,需采取降低水泥水化热、控制浇筑温度、加强养护等防裂措施,如埋设冷却水管,通过循环水带走热量;分层分块浇筑,减小单次浇筑厚度。自然养护适用于气温较高、湿度较大的环境,在混凝土浇筑完毕后,应在12 小时内加以覆盖和浇水,浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态,养护时间不少于7 天,对于抗渗混凝土、后浇带混凝土等,养护时间不少于14 天。

(三)地基处理技术

换填垫层法是将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖除,换填强度较高、压缩性较低的材料,如砂、碎石、灰土等,以提高地基承载力,减少沉降。该方法适用于浅层软弱地基或不均匀地基处理 。换填材料应级配良好,不含杂质,施工时需分层铺填,每层厚度控制在20-30 厘米,采用机械碾压或夯实,达到设计压实度。灌注桩是在施工现场成孔后,向孔内浇筑混凝土形成的桩,常见类型有钻孔灌注桩、挖孔灌注桩等。钻孔灌注桩利用钻机成孔,适用于各种土层和岩层;挖孔灌注桩则通过人工或机械挖孔,适用于无水或水量较小的地层。帷幕灌浆是在地基中形成一道连续的阻水帷幕,降低渗透压力,减少渗流量,常用于大坝基础防渗。

(四)其他基础施工技术

木模板具有制作简单、成本低的特点,但周转次数少,常用于小型工程或异形结构。钢模板强度高、刚度大、周转次数多,适用于大面积混凝土浇筑,如大坝、桥墩等 。塑料模板重量轻、表面光滑,便于安装和拆除,且具有良好的耐腐蚀性。模板安装应保证位置准确、拼缝严密,支撑系统应具有足够的强度、刚度和稳定性。钢筋加工包括调直、弯曲、焊接等工艺。调直可采用机械调直或冷拉调直,冷拉调直时需控制冷拉率,避免钢筋强度损失。钢筋弯曲应根据设计要求的形状和尺寸进行,弯曲角度和弯曲半径需符合规范 。钢筋连接方式有绑扎连接、机械连接和焊接连接。

三、水利工程施工安全管控

(一)安全风险分析

临边作业是指施工现场无围护设施或围护设施高度低于80 厘米的楼层周边、楼梯侧边等,作业人员稍有不慎就可能发生坠落事故。洞口作业如电梯井口、预留洞口等,若防护措施不到位,人员容易失足坠落。脚手架施工中,若脚手架搭设不规范、材质不合格或超载使用,可能导致脚手架坍塌,造成人员坠落和物体打击。土方坍塌、滑坡主要由于开挖边坡过陡、土质不良、排水不畅等原因引起。在基坑开挖过程中,若未根据土质和深度合理放坡,或未及时对边坡进行支护,土体在自重和外力作用下可能发生坍塌,掩埋施工人员和设备。混凝土浇筑过程中,模板支撑体系若设计不合理、搭设不牢固,在混凝土自重和施工荷载作用下,可能发生坍塌事故。

(二)安全制度与管理体系建设

安全生产责任制是安全管理的核心制度,明确各级管理人员、施工人员的安全职责,确保安全工作层层落实。安全检查制度应定期对施工现场进行全面检查,包括安全防护设施、施工设备、用电安全等,及时发现并消除安全隐患。设置专门的安全管理部门,负责施工现场的安全监督、检查和管理工作。明确安全管理部门与其他部门的职责划分,形成协同工作机制。

(三)人员安全管理

新员工三级安全教育包括公司级、项目部级和班组级教育,内容涵盖安全生产法律法规、企业安全规章制度、施工现场安全操作规程等 。特种作业人员如电工、焊工、起重机司机等,必须经过专门培训,取得相应资格证书后方可上岗作业。定期组织全体施工人员进行安全培训,更新安全知识,提高安全意识和操作技能,并进行考核,确保培训效果。施工人员必须正确佩戴和使用个人防护装备,如安全帽、安全带、安全鞋、防护手套等,进入施工现场必须佩戴安全帽,高处作业必须系好安全带。

(四)安全风险防控措施

对施工场地进行合理规划,设置明显的安全警示标志和隔离设施,划分施工区域和生活区域,确保人员和车辆通行安全。对施工设备进行全面检查和维护,确保设备性能良好,安全装置齐全有效,并严格按照规定进行验收,合格后方可投入使用。对高处作业防护设施进行定期检查维护,确保临边防护栏杆牢固、洞口防护盖板严密,安全带悬挂点可靠。采用全站仪、测斜仪等设备对土方边坡、模板支撑体系进行实时监测,及时掌握边坡位移、沉降和支撑体系变形情况,发现异常及时采取加固措施。储备充足的应急救援物资,如灭火器、急救药品、担架、安全绳等,并定期检查更新,确保物资完好可用。

四、结论

水利工程施工基础技术是确保工程质量的基石,土方工程、混凝土工程、地基处理等技术的合理应用,决定了工程的结构稳定与功能实现。而安全管控作为施工过程中的重要保障,通过对安全风险的精准分析和有效防控,以及完善的安全制度和人员管理,为施工顺利进行保驾护航。

参考文献:

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