何楚 牟暢 福亞旭 曹娜
北京市南水北調(diào)環(huán)線管理處 北京 102600
近年來,伴隨著我國經(jīng)濟和科技的不斷發(fā)展,城市化的進程不斷加快,居民的生活水平也有了顯著的提升,在這一形勢的影響下,更大規(guī)模的市場空間需要資源進行開發(fā),對水利工程的需求也愈發(fā)突出。水利工程作為國民經(jīng)濟基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分既能夠?qū)崿F(xiàn)國家的富強,也能夠?qū)崿F(xiàn)人類與自然的和諧共生,是水資源開發(fā)的重要先導(dǎo)。但是,水利工程建設(shè)面臨問題眾多,建設(shè)規(guī)模也相當(dāng)可觀,在施工過程會受到各種內(nèi)外部因素的限制,一旦某一步驟出現(xiàn)了問題,不僅拖慢整個工程的進度,而且會對施工工程的質(zhì)量造成威脅。堤防防滲施工作為水利工程項目的重要組成部分,其施工質(zhì)量在一定程度上決定整個工程的使用功能,也直接影響著項目的使用年限。因此,在社會發(fā)展的新時期要給予堤防防滲施工足夠的重視,提高施工人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能,認真分析堤防防滲操作中出現(xiàn)的紕漏,根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)制定出合理的解決方案,實現(xiàn)水利工程的價值。
工程的使用年限通常是和工程質(zhì)量直接掛鉤的,并且如果工程質(zhì)量不合格,會影響到水利設(shè)備的正常運行,局部施工質(zhì)量不佳將會影響到整體施工水準。例如防滲施工存在質(zhì)量問題,就可能會導(dǎo)致工程的防洪水平大大下降,如果遇到洪澇災(zāi)害那么水利工程的壽命將會大打折扣,從而大大縮減水利工程的社會效益和經(jīng)濟效益[1]。再者,如果堤防防滲施工存在失誤沒有及時解決,那么在水利工程運行之后必定會出現(xiàn)各類問題,嚴重加大了后期的維修難度,人力物力成本大大增加。所以,推行運用堤防防滲施工技術(shù)是極其重要的,不但可以加強堤防的防滲透能力,增強其抵御自然災(zāi)害的能力,也可以發(fā)揮為區(qū)域范圍提供電力保障以及為周邊的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供灌溉等作用,從而促進社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整。具體來說運用堤防防滲施工技術(shù)可以起到以下兩個作用。其一,提高水利工程的安全性能。由于水利工程往往規(guī)模較大,所以多建于人跡罕至的地方,并且這類大型的水利工程往往施工的工序較為復(fù)雜,難度系數(shù)大,對施工人員的水平要求高。所以必須運用到先進的技術(shù)手段來遏制潛在的隱患出現(xiàn)。而且對于水利工程而言,其利用的水資源恰恰是最大的隱患,不做好充足的預(yù)防措施,極有可能對工程造成巨大損失。而恰當(dāng)運用堤防防滲施工技術(shù)就能夠很好的對水資源進行管控和引導(dǎo),實現(xiàn)水資源的合理分配,降低危險出現(xiàn)的概率[2]。其二,堤防防滲施工技術(shù)還能提高整體工程的使用價值。建設(shè)水利工程的目的就是為了高效開發(fā)利用水資源,保障下游的供電、灌溉、供水等多重作用。這也就可以說明,水利工程的作用十分廣泛。堤防施工的核心目標是對水資源進行分流,均衡全年水資源,防止洪澇災(zāi)害,保護周邊居民的人身安全和財產(chǎn)。而利用堤防防滲施工技術(shù)就能夠提高水利工程的防水、抗腐蝕能性能,從而達到延長工程的使用年限,更好的發(fā)揮水利工程的效用[3]。
2.1.1 原材料的問題
整個工程的使用功能和安全性在一定程度受原材料質(zhì)量的制約,在我國部分水利工程建設(shè)實際案例中,設(shè)計人員為了在最大程度上降低施工成本,對原材料質(zhì)量的把關(guān)并不嚴格甚至可以說是松散至極,過分的重視方案的設(shè)計。在施工過程中,施工單位為了獲取更多的利潤,采用低廉、劣質(zhì)的材料進行工程建設(shè),經(jīng)過長時間的物理、化學(xué)作用便會出現(xiàn)堤防滲漏的問題,工程的安全性大打折扣。
2.1.2 工程進度問題
水利工程建設(shè)的項目眾多且建設(shè)規(guī)模較為龐大,所需要的施工時間較長,在長期的施工日程中經(jīng)過風(fēng)吹雨打和季節(jié)冷熱的變化,承受能力與抗壓能力逐漸下降,同時,施工人員缺乏科學(xué)的保養(yǎng)技術(shù)對工程進行保護和完善,堤防工程的使用功能不斷減小,使用壽命也在不斷縮減。
2.1.3 工程設(shè)計方案問題
在我國歷史上,有眾多的水利工程建筑因為當(dāng)時的科技限制問題,或者是工作人員的經(jīng)驗較少,往往在設(shè)計和施工過程中都有很多的不足之處[4]。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對工程建筑的質(zhì)量衡量水準也在悄然提高,在早期的現(xiàn)代化施工過程中也存在著一些紕漏問題,其主要原因就是當(dāng)時宋史水利工程的工作人員普遍文化水平較低,相關(guān)高級設(shè)計人員等稀缺;并且大部分人缺乏實踐經(jīng)驗,無法快速辨別施工過程中可能會存在的問題;管理層也缺乏實地考察的意識,對施工場地的地形環(huán)境了解不夠充分;對于施工過程中可能出現(xiàn)的問題無法快速解決。綜合以上原因,最終導(dǎo)致工程的設(shè)計不貼合實際,導(dǎo)致工程進行時難度超過實際可接受范圍,最終致使工程的質(zhì)量出現(xiàn)問題。很多時候,由于水利工程的堤防規(guī)模較大,施工單位往往會將整體項目的分為多個工程,再將其交給不同企業(yè)。由于下屬分配企業(yè)較多,施工單位無法做到將其進行整合管理,只有極少數(shù)的施工單位會派遣專業(yè)技術(shù)人員去對下屬企業(yè)進行技術(shù)和指導(dǎo)。這就導(dǎo)致了很多下屬承包企業(yè)缺乏對自身任務(wù)的理解,容易引起工程的質(zhì)量問題。雖然在正常工作中施工單位會有專業(yè)的工作人員對現(xiàn)場進行監(jiān)管,但也同樣存在個別企業(yè)不太重視堤防防滲措施,由于缺乏嚴格的管理而導(dǎo)致堤防防滲工程出現(xiàn)質(zhì)量問題。水利工程的建設(shè)是一個周期長、任務(wù)重的工程。工程技術(shù)難度大、任務(wù)繁雜,占地面積廣,必須要求設(shè)計人員在設(shè)計過程中對現(xiàn)場展開多次的實地考核,并且結(jié)合各類資料和當(dāng)?shù)靥攸c來設(shè)計成體系的防滲工作方案。并且在實際施工過程中必須安排專門的監(jiān)督人員,嚴格按照設(shè)計方案開展工程。
2.2.1 技術(shù)運用過于單一
現(xiàn)如今,有很大一部分的施工單位并沒有深入了解防滲漏技術(shù)的類型,只知道其中一種或兩種,所以基層員工也無法真正掌握防滲漏技術(shù)的技巧和方法。在堤防防滲施工方案的制定過程中員工只能夠憑借自己的主觀經(jīng)驗進行判斷,缺少對水利工程實際施工工現(xiàn)場的勘查和結(jié)合,甚至采用錯誤的防滲技術(shù),導(dǎo)致地基的防滲性與客觀要求相差甚遠,堤壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性難以保障。另外,部分施工人員完全遵循施工方案的各項步驟,難以根據(jù)實際情況對方案作出靈活調(diào)整,這也使得防滲施工的質(zhì)量直線下降,防滲性能無法達標。防滲墻和水網(wǎng)加固是水利工程的堤防防滲施工的兩種主要形式,但這兩種方式都不具備靈活性,一旦出現(xiàn)問題,很難在短時間內(nèi)做出調(diào)整。
2.2.2 管理體系欠缺
所有工程都需要依靠工程管理引導(dǎo)各項工作有序進行,每一施工步驟都應(yīng)獲得宏觀上的管理和控制,只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程的條理性,保證工程質(zhì)量。施工管理不僅可以實現(xiàn)資源的合理配置,還能夠降低投資成本和各項投入,讓各個環(huán)節(jié)都在計劃范圍內(nèi)施行,杜絕各種風(fēng)險和隱患,保證施工質(zhì)量能夠達到理想標準。目前,我國水利工程施工管理受重視程度并不高,缺乏施工管理體系和機制,大部分管理人在其位,卻無法謀其職,甚至不知道自己的工作意義是什么,對堤防防滲施工的重要性一知半解,在監(jiān)督施工的過程中保持松散隨意的態(tài)度,根據(jù)自己的主觀經(jīng)驗判斷現(xiàn)場工作的合理性,具有強烈的主觀臆斷性和盲目性,管理工作的指導(dǎo)作用難以得到有效發(fā)揮。部分堤防防滲單位為了提升施工速度,通常會將現(xiàn)有的防滲項目以外包的形式分發(fā)出去,對具體的過程性管理知之甚少。分包單位質(zhì)量和發(fā)展能力不盡相同,如果施工單位在外包前忽略了對外包商能力的考察,也會給防滲施工造成巨大的安全隱患?,F(xiàn)場的管理和監(jiān)督松散也會直接影響施工人員的態(tài)度,施工人員的責(zé)任意識無法被激發(fā),行為與工作也不能得到有效控制,導(dǎo)致各項任務(wù)的實際操作結(jié)果與宏觀標準仍有一定差距。堤壩防滲施工所涉及的地下工程項目眾多,其操作具有一定的困難性和隱蔽性,為質(zhì)量的檢察和管理帶來了更大的挑戰(zhàn),如果不能及時發(fā)現(xiàn)潛在的隱患,后期補救將會損耗更多的人力、物力、財力。
高壓噴射防滲墻施工技術(shù)的工作內(nèi)容是運用高壓壓漿的巨大沖擊力來破壞原有土層結(jié)構(gòu),使?jié){體與土壤充分混合在一起,形成泥漿整體,待土壤和漿體完全混合凝固以后便形成了很好的天然的防滲透屏障,從而進一步提高地基的強度和穩(wěn)定性[5]。在實際進行該項操作時,施工人員應(yīng)當(dāng)先利用鉆孔機對地面進行打孔操作,接著在需要進行灌漿的堤防安置灌漿管以及噴頭,進行關(guān)鍵性的高壓噴射工作,對土層進行充分的切割混合,改變土壤結(jié)構(gòu),提高其強度和硬度。正是因為該技術(shù)的操作較為簡單,并且所需要的設(shè)備都較為基礎(chǔ),并且有良好的實用性和靈活性,因此得到了極好的推廣普及。在運用高壓噴射防滲墻施工技術(shù)時特別需要注意的是包含定向噴射、擺動噴射以及旋轉(zhuǎn)噴射三種類型。擺動噴射和定向噴射的主要目的是為了增強防滲效果,使得邊坡結(jié)構(gòu)更加牢固。而旋轉(zhuǎn)噴射多是為了彌補軟土地基硬度不足而使用的,減少地基變形發(fā)生的概率。
劈裂灌漿防水施工技術(shù)的主要原理是以灌漿壓力對水利工程的壩體進行開縫,接著往縫隙注入防滲漿液,最后形成縱向垂直的防滲帷幕,大大提升了壩體的防滲能力[6]。在運用該技術(shù)時,工作人員必須先找到堤壩軸線所在,接著進行一系統(tǒng)鉆孔操作,待準備工作完成以后,再劈裂壩體進行高壓灌漿工作,直至漿體完全凝固后,整體工作才最終完成。劈裂灌漿防水施工技術(shù)的運用不但能夠提高不提的防滲水功能,還可以填補壩體的內(nèi)部空洞缺陷,有效提升堤壩的安全性和穩(wěn)定性。該技術(shù)同樣技術(shù)要求較低,操作難度小,可以節(jié)省很多非必要的工程步驟。并且灌漿材料也較為便宜,甚至可以就地取材,制成灌漿材料,可以很好的節(jié)省材料成本。此外,從保護環(huán)境的角度來說,這種方法是對環(huán)境危害最小的,不會造成大范圍的土地破壞以及污染。
垂直鋪塑防滲施工技術(shù)的操作過程則較為復(fù)雜,再運用該項技術(shù)的時候,工作人員需要借助鏈條式挖槽機對壩基或者壩體進行開槽工作,接著要在開槽部分鋪設(shè)防滲塑膜,以及回填工作[7]。通常情況下,用于回填的材料在后期會析水從而形成復(fù)合型防滲帷幕,能夠更進一步的提高堤壩的防滲能力,相較于另外幾種防滲技術(shù),垂直鋪塑防滲施工技術(shù)有著更強的防滲效果,并且接縫更為隱蔽,能夠使得壩體更加美觀。運用這項技術(shù)時,工程的施工人員必須要嚴格把控挖槽的深度和寬度。而且該技術(shù)通常在平原地區(qū)使用,例如水庫、河流堤壩等等。
混凝土防滲墻施工技術(shù)也是一種較為常見的防滲技術(shù),該技術(shù)是近幾十年來逐漸摸索、完善、推廣開來的,已經(jīng)形成了系統(tǒng)性的模式和體系。通常是運用于顆粒狀的土質(zhì)中,在這種土質(zhì)中混凝土防滲墻施工技術(shù) 能夠發(fā)揮最明顯的作用。
利用帷幕灌漿防滲技術(shù)需要注意的是,在正式開展灌漿之前要恰當(dāng)調(diào)節(jié)漿液的比例,讓灌漿漿液始終保持流動性。在漿液灌注到巖層之后,施工人員需要觀察漿液是否產(chǎn)生凝固這一化學(xué)反應(yīng),只有產(chǎn)生反應(yīng)才可以檢測巖層本身的強度。
為了提升此技術(shù)的使用效果,必須將水泥、膨潤土等材料完美融合,此外,在進行混合的過程中還需要加入適量的混凝劑,從而得到自凝灰漿,更好地服務(wù)于施工工程。經(jīng)過對防滲墻施工現(xiàn)狀的調(diào)查,自凝灰漿并非在施工過程中獨立使用,而是要配合其他的技術(shù)進行補充和完善,例如,相關(guān)工作人員在對墻體進行打孔工作時,即可加入自凝灰漿并作為保護層等待凝固,自凝灰漿凝固后便可以成為提高墻體防滲性能的防滲層。
要想實現(xiàn)水利工程的實際效果和長期有效性,就必須強化對施工現(xiàn)場的監(jiān)管力度,實現(xiàn)質(zhì)量差別化監(jiān)督。針對不同的工程項目進行監(jiān)管時,其難點具有一定的差異性,所以要加強根據(jù)不同流程的特點采取差別化的管理,尤其對于部分薄弱環(huán)節(jié)更應(yīng)嚴格把控,把好每一環(huán)節(jié)的“質(zhì)量關(guān)”。監(jiān)督部門需要派遣專業(yè)的監(jiān)督人員進行實地調(diào)研,并且重視監(jiān)督人員綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)和專業(yè)能力的提升,積極整合所有人才資源,發(fā)揮出人才力量獨有的支撐力,實現(xiàn)水利工程堤防防滲施工技術(shù)的完美應(yīng)用。
綜上,加快推進水利工程堤防防滲施工技術(shù)的應(yīng)用是提升工程質(zhì)量的重要力量,也是保障各項生產(chǎn)活動順利開展的關(guān)鍵舉措,能夠在社會發(fā)展的同時實現(xiàn)環(huán)境資源持續(xù)性發(fā)展,增進增進社會民生福祉。現(xiàn)如今,堤防建設(shè)及水利工程堤防防滲施工中存在各項問題,嚴重影響了工程質(zhì)量,施工單位要合理利用水利工程堤防滲漏技術(shù),根據(jù)現(xiàn)場實際情況和水利工程特點,采用具有合理性和可行性的高壓噴射防滲墻施工技術(shù)、劈裂灌漿防水施工技術(shù)、垂直鋪塑防滲施工技術(shù)、混凝土防滲墻施工技術(shù)、帷幕灌漿防滲施工技術(shù),健全管理體系與機制,實現(xiàn)施工技術(shù)的有效運用。