水利水电工程施工质量与安全管理措施分析
邓静
中国水利水电第八工程局有限公司
1 水利水电工程施工质量影响因素分析
1.1 材料与设备对施工质量的影响
在施工材料方面,水泥、骨料等主体材料的性能稳定性直接影响工程结构耐久性。当前部分项目为控制成本采用低标号水泥或含泥量超标的骨料,导致混凝土强度离散性增大,特别是在大坝主体等关键部位易引发裂缝缺陷。钢材的防腐处理同样不容忽视,2024 年某引水工程中因镀锌层厚度不足导致的输水管锈蚀案例表明,材料进场前的抽样检测必须严格执行国家标准。此外,防水卷材、止水带等辅助材料的耐候性若未达到设计要求,在温差较大的山区工程中将显著增加渗漏风险。
施工设备的运行状态对工程质量具有双重影响。一方面,混凝土搅拌站、振捣设备等核心机械的精度偏差会直接导致实体质量不达标。例如,当搅拌时间控制系统出现故障时,混凝土的和易性将明显下降;另一方面,起重机械、灌浆设备等特种装备的稳定性不足可能引发连锁反应,2025 年初某电站建设中因塔吊传感器失效造成的预制件吊装偏差事故,暴露出设备定期校准的重要性。值得注意的是,随着智能压路机、无人摊铺机等自动化设备的应用,设备操作界面的人机交互友好性也成为影响施工精度的新因素。
材料与设备的协同管理是当前质量控制的薄弱环节。在材料存储环节,部分项目仍存在钢筋露天堆放导致锈蚀、水泥受潮结块等问题;在设备匹配方面,高标号混凝土泵送时若未配备相应功率的输送泵,易引发堵管甚至结构冷缝。近年来推广的物联网仓储管理系统和装备健康监测平台,通过实时采集材料温湿度数据与设备振动参数,为预防性维护提供了技术支撑,但中小型项目因投入不足导致的应用覆盖率仍有待提高。
1.2 施工工艺与技术对施工质量的影响
在混凝土施工工艺方面,浇筑过程的温度控制直接影响大体积混凝土的抗裂性能。部分项目在夏季高温时段施工时,未采取分层浇筑、预冷骨料等控温措施,导致混凝土内外温差过大而产生结构性裂缝。振捣工艺的规范性同样重要,过度振捣会造成骨料下沉、浆体上浮,而振捣不足则会导致蜂窝麻面等缺陷。2024年某闸坝工程中出现的混凝土强度不均问题,经调查发现与振捣作业未按工艺卡要求执行直接相关。
地基处理技术的选择直接影响工程基础稳定性。在复杂地质条件下,传统灌浆工艺可能无法满足防渗要求,而采用高压旋喷桩等新型技术时,若参数设置不当反而会扰动原状土层。例如在 2025 年某水库除险加固工程中,对岩溶发育区采用模袋灌浆技术时,因浆液配比与注浆压力未根据地勘数据动态调整,导致局部区域出现渗漏通道扩大现象。
模板支护体系的施工精度对结构尺寸控制至关重要。当前部分项目仍存在模板刚度不足、支撑间距过大等问题,在混凝土侧压力作用下易产生胀模变形。特别在弧形闸墩、蜗壳等异形结构施工时,传统木模工艺的接缝处理不当会显著影响外观质量。近年来推广的钢框胶合板模板体系虽能提升成型效果,但若测量放线环节存在累计误差,仍会导致整体偏差超标。
施工缝与结构缝的处理工艺常被忽视。止水带安装位置的准确性、接缝面凿毛处理的彻底性等细节问题,往往成为后期渗漏的隐患点。某输水隧洞工程在2025 年检查中发现的多处施工缝渗水案例,追溯原因正是橡胶止水带固定不牢导致混凝土浇筑时发生位移。
现代施工技术的应用对质量管理提出新要求。BIM技术辅助的模板预拼装、三维激光扫描指导的异形结构施工等新工艺,虽然能显著提升施工精度,但要求作业人员具备更高的技术素养。部分项目因技术交底不充分或操作培训不到位,导致先进工艺的优势未能充分发挥。智能压实系统、自动化抹面机器人等设备的引入,也需要配套的工艺参数调试和过程监督机制。
2 水利水电工程安全管理措施研究
2.1 施工现场安全管理体系的构建
在组织架构方面,应建立三级责任网络。项目法人作为第一责任主体,需设立专职安全总监岗位,直接对领导班子负责;施工总承包单位要配置不少于 3人的安全管理部门,实行片区工程师包保制;作业班组则须配备持证安全员,形成“横向到边、纵向到底”的管理网格。2025 年某抽水蓄能电站项目通过实施责任分区挂牌管理,使安全隐患整改效率显著提升。特别需要强调的是,监理单位的独立监督作用不可替代,其对危险性较大分部分项工程的旁站记录应作为竣工验收的必要文件。
制度规范建设要突出实用性和可操作性。核心制度包括:每日班前安全交底制度,要求结合当日作业内容进行风险预知训练;危险作业许可制度,对高空、有限空间等特殊施工实行双人确认审批;隐患排查治理台账制度,明确发现、整改、验证的闭环流程。值得注意的是,2024 年修订的《水利水电工程施工安全防护设施技术规范》新增了极端天气应对条款,要求现场应急预案必须包含暴雨、高温等突发情况的处置程序。在制度执行层面,建议采用“红黄牌”警示机制,对重复出现的同类违规行为实施累计处罚。
技术支撑体系是现代化管理的显著特征。当前主流做法包括:部署智能视频监控系统,通过行为识别算法自动捕捉未佩戴安全帽、违规穿越警戒区等行为;应用北斗定位手环,对深基坑、隧洞等危险区域作业人员实施动态监测;建立电子围栏预警平台,当重型机械进入人员密集区域时自动触发声光报警。某大型水库项目在 2025 年投入使用的新型安全管控平台,整合了环境监测、人员定位和设备状态数据,实现风险预警响应时间缩短至 15 分钟内。
人员培训教育是体系有效运行的基础保障。要建立分层次、差异化的培训机制:针对管理人员侧重法规标准解读和应急指挥能力培养;特种作业人员必须通过VR模拟考核掌握设备操作要领;劳务人员则需强化看图识险、自救互救等实用技能。2024 年起推广的“安全积分”管理制度,将培训出勤、隐患报告等行为转化为可兑换劳保用品的积分,在实践中取得良好激励效果。
施工现场安全管理体系的持续改进需要构建PDCA循环机制。每个施工阶段结束后,应组织参建各方开展安全管理绩效评估,重点分析近三年行业典型事故案例在本项目的潜在发生可能。建议运用“五问法”追溯管理漏洞,例如针对脚手架坍塌风险,要从设计方案审批、材料验收、日常检查等环节逐级追问改进空间。随着数字孪生技术的发展,未来可通过虚拟仿真预演各类突发场景,进一步优化安全管理决策流程。
2.2 应急预案与事故处理机制
应急预案的编制需要遵循“分级分类、实用优先”原则。针对水利水电工程特点,通常需制定三个层级的预案:综合应急预案作为总纲,明确应急组织架构和资源调配机制;专项应急预案重点解决隧洞塌方、围堰溃决等典型风险;现场处置方案则细化到具体作业点,例如浇筑仓面触电事故的即时处理步骤。2025 年某河道整治项目在汛期施工时,因提前演练过“超标洪水撤离方案”,成功在 3 小时内完成全部人员设备转移。预案内容要突出可操作性,避免出现“立即报告”“妥善处理”等模糊表述,而应具体到“安全员张三使用红色报警器触发全工区警报”“装载机李四负责西北侧通道清障”等明确指令。
预警系统的建设是应急响应的前置条件。现代水利工程普遍采用多源监测技术构建预警网络:在边坡稳定监测中,GNSS位移监测站与倾角传感器的数据融合,能提前 48 小时预测滑坡风险;对于地下工程,气体检测仪与应急广播系统的联动,可在有毒气体超标时自动启动排风装置。特别值得注意的是,2024 年修订的《水利工程施工安全监测规范》强制要求,深基坑工程必须配置“监测-预警-处置”闭环系统,当累计位移量达到阈值时,系统应自动暂停相关区域作业。预警信息发布需建立分级标准,例如将隧洞渗水分级为“观察级”“处置级”“撤离级”,分别对应黄色、橙色、红色预警信号。
事故处理机制的核心在于“快速响应、科学处置”。现场应成立由项目经理、技术负责人、安全总监组成的应急指挥部,下设抢险组、医疗组、调查组等专业小组。对于常见事故类型,要预先制定标准化处置流程:触电事故必须首先切断电源,使用绝缘工具移开导体;高处坠落伤员搬运时需固定颈部,避免二次伤害。2025 年某泵站工程发生的模板坍塌事故中,因现场配备有液压顶撑设备和受过“第一响应人”培训的工人,为被困者争取到黄金救援时间。事故调查环节要严格执行“四不放过”原则,即原因未查清不放过、责任人员未处理不放过、整改措施未落实不放过、有关人员未受教育不放过。
应急演练是检验预案有效性的关键手段。水利工程应按季度组织实战化演练,重点检验四个能力:应急指挥系统的决策效率、各小组的协同配合、装备操作的熟练程度、信息报送的准确性。推荐采用“双盲演练”方式,即不预先告知时间地点和情景设置,如模拟主电源中断情况下的应急照明启用和排水泵切换。演练后需形成评估报告,对暴露出的问题如应急物资调拨迟缓、通讯频道混乱等,要在 7 个工作日内完成整改。某水闸建设项目通过每月开展不同主题的“十分钟应急处置竞赛”,使作业人员平均应急响应速度提升。
应急资源的配置与管理直接影响处置效果。施工现场应设置符合标准的应急物资库,按“模块化”原则储备:防汛模块包含编织袋、吸水膨胀袋等;医疗模块配备AED除颤仪、骨折固定夹板等。所有物资要建立电子台账,利用RFID技术实现实时库存监控。2025 年起推广的“应急资源热力图”系统,能动态显示周边10 公里范围内可调用的救护车、消防车等社会救援力量,为决策提供支持。特别要重视应急电源的保障,柴油发电机应每月带负荷试运行,确保突发停电时关键设备持续供电。
在信息化应用方面,当前主流做法包括:搭建应急指挥平台,集成视频监控、人员定位、环境监测等数据;开发移动端应急APP,实现事故现场照片即时上传、应急专家远程会诊;应用BIM+GIS技术进行疏散路径模拟,优化逃生路线规划。某大型水库项目在 2025 年汛期通过数字孪生系统预演不同泄洪工况下的淹没范围,为应急预案修订提供科学依据。
结语
施工材料性能稳定性与设备运行可靠性是保障工程质量的基础条件,其中材料进场检测与设备预防性维护尤为关键。在工艺技术层面,标准化作业流程的严格执行与新技术适用性评估的有机结合,能够有效减少质量缺陷的发生。安全管理方面,三级责任体系的构建结合智能监测技术的应用,使事故预防能力得到明显提升,特别是危险源动态识别与应急响应机制的完善,为复杂施工环境下的安全保障提供了有效支撑。
参考文献
[1] 关于水利水电工程施工安全控制的几点思考[J]. 夏金阳.珠江水运,2024(08)
[2] 刍议水利水电工程的施工质量与安全管理[J]. 郭鑫.水上安全,2023(05)
[3] 浅谈水利水电工程的施工质量与安全管理[J]. 王定奇. 四川建材,2023(04)