水利水電工程土石方爆破施工技術(shù)研究

鐘 鳴

（廣東省水利水電第三工程局有限公司,廣東 東莞 523000）

水利水電工程項目的土石方爆破從一定程度上影響著國民經(jīng)濟增長速度,為了確保整個施工項目可以平穩(wěn)進行,施工企業(yè)的管理人員應(yīng)采用多元管控措施,對水利工程圍堰結(jié)構(gòu)、水工金屬結(jié)構(gòu)及混凝土施工環(huán)節(jié)統(tǒng)籌規(guī)劃,運用各種防滲施工處理技術(shù),保證施工建設(shè)效果達到預(yù)設(shè)工作要求。

1 工程概況

施工企業(yè)管理人員按照水利工程建設(shè)標準,將黃石盤水庫的建設(shè)工程場地確定在四川省巴河支流及恩陽河中游地帶,在后期施工建設(shè)過程中,應(yīng)確保水庫總庫容量在1.15億m3左右,防洪庫容能夠達到7972萬m3,水庫內(nèi)部設(shè)立的電站內(nèi)單個裝機設(shè)備運行功率為7000 kW,經(jīng)過專業(yè)人士的不斷摸索,相關(guān)設(shè)備的全年平均發(fā)電量為2207 kW·h。整個裝機利用小時為3153 h[1]。

具體施工條件如下：

首先,方案設(shè)計人員通過實地勘察等多種方式,對整個水庫工程的數(shù)據(jù)信息進行全面收集匯總,通過了解后發(fā)現(xiàn),整個施工項目的場地均位于低山丘陵地帶,整個施工現(xiàn)場呈現(xiàn)南低北高的特點,經(jīng)過數(shù)十年的演變,地面逐漸產(chǎn)生了出露基巖,對工程設(shè)計方案全面解讀后可以看出,水庫施工項目的壩址河流流向在S23°~25°E之間,經(jīng)過專業(yè)人員實地測量,“U”形是河谷的主要輪廓,整個枯水期的河床寬在92 m~102 m左右；其次,由于巴河內(nèi)部的恩陽河是其最大的分支,流經(jīng)旺蒼縣水磨鄉(xiāng)云霧山南麓與和平、正直、鳳儀后,在石城、恩陽地帶匯集,最終在三江鎮(zhèn)流入南江,整個河流的流域面積為3113 km2,整個河道全長為143 m,在河床比降為1.6‰、整體落差為241 m的地形地貌條件下,可以產(chǎn)生1756 km2的控制集水面積,為水庫工程項目的實施創(chuàng)設(shè)諸多有利條；最后,因巴河流域為亞熱帶濕潤季風氣候,一年四季呈現(xiàn)出“春旱、夏熱、秋雨、冬暖”的氣候特點,且全年日照量較少,霜期較短,在最大風速為16.7 m/s的基礎(chǔ)上,整個河流流域的相對濕度可達72.5%。值得重點說明的是,巴河作為當?shù)叵鄬^大的山區(qū)性河流,全年最大流量在5 月~10 月之間,以7 月居多[2],加上大巴山經(jīng)常會遭受暴雨洪水侵襲,后期洪水突發(fā)期間的過程尖瘦、存在周期相對較短且峰高量較大,在連續(xù)3 天~4 天的洪水暴發(fā)期間,整個巴河一天的洪量可以達到平時洪量的59.26%。

2 水利水電工程土石方施工技術(shù)分析

2.1 爆破技術(shù)

據(jù)有關(guān)資料顯示,科研人員在對火藥等原材料進行升級后,系統(tǒng)提升了整體的爆破技術(shù)管理水平,在現(xiàn)行的工程爆破開挖處理中,相關(guān)人員合理的使用潛風鉆等設(shè)備,使得爆破施工人員的生命財產(chǎn)得到全面保障,另一方面,潛風鉆可以有效杜絕施工人員使用手工鉆造成爆破效果出現(xiàn)偏差,同時由于潛風鉆等設(shè)備的自動化程度相對較高,可以普遍應(yīng)用于建筑范圍較大的施工項目,大鉆孔直徑也確保整個爆破工程項目能夠達到現(xiàn)代化水利工程建設(shè)標準。另外,在實際的工程爆破期間,運用混裝爆炸車,也進一步提高了爆破施工過程中的精確性,相關(guān)人員將反井鉆機設(shè)備和液壓鉆機設(shè)備[3]有機結(jié)合,逐步提升施工人員組織效率后,使得爆破效果滿足現(xiàn)實施工需求。

2.2 明挖技術(shù)

截止到20 世紀60 年代,科研人員將相關(guān)斗容挖掘機、自卸汽車等土方施工機械設(shè)備用于水利水電施工項目中,然而,此類設(shè)備不能在大規(guī)模的工程項目中推廣,一旦操作不當,就會延長施工進度,此時施工企業(yè)管理人員將只能學習國內(nèi)外先進的土石方施工方法。首先,科研人員對相關(guān)機械運輸設(shè)備進行優(yōu)化升級后,促使整個施工建設(shè)系統(tǒng)更加專業(yè)化,從一定程度上為土石方明挖技術(shù)的形成創(chuàng)設(shè)諸多有利條件。例如,針對水利水電工程的高陡邊坡結(jié)構(gòu),高坡高度可能達到幾百米,將先進的高邊坡開挖技術(shù)融入施工建設(shè)環(huán)節(jié),不但可以確保開挖精度有所提升,而且也使得土石方明挖效率得到明顯改善,施工人員通過中間保留巖石的建筑模式,確保工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平能夠得到保證；其次,控制爆破技術(shù)也是一種常見的施工方法,例如,在傳統(tǒng)的基巖保護層施工作業(yè)期間,施工作業(yè)人員使用水平預(yù)裂、光面欲裂爆破方法可能難以達到預(yù)設(shè)的爆破效果,經(jīng)過相關(guān)人員的創(chuàng)新探索,將孔底上方鋪設(shè)柔性墊層,極大地減少了爆破之后產(chǎn)生的工程質(zhì)量問題；最后,值得重點說明的是,在大型水利水電工程施工項目中,企業(yè)管理人員采用先進的土石方平衡技術(shù)達到了平衡效果。

2.3 土石壩施工技術(shù)

一般情況下,鋼筋材料和瀝青混凝土面板是土石壩的重要組成部分,土石壩的建立可以有效抵擋外來洪水侵襲,隨著施工技術(shù)水平的提高,管理人員相繼研究出了混凝土面板堆石壩、心墻土石壩和瀝青混凝土面板土石壩等多種結(jié)構(gòu),此種石壩的建設(shè)成本相對較低,企業(yè)投入較少的人力物力即可確保石壩的穩(wěn)定性。為了確保土石壩施工技術(shù)水平有所提升,施工企業(yè)應(yīng)積極引進先進的機械化處理設(shè)備,對施工操作過程中的輔料設(shè)計、灑水處理、質(zhì)檢和壓實環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一安排,并采用有效的管控措施對壩體周圍的地基及對岸加固管理,使得整個土石壩結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性符合國家規(guī)定的建設(shè)要求。

3 水利水電工程土石方施工技術(shù)應(yīng)用存在的主要問題

3.1 對施工地周圍環(huán)境造成影響

水利水電施工項目的平穩(wěn)運行需要合理應(yīng)用大量水源,經(jīng)過相關(guān)部門調(diào)查后被發(fā)現(xiàn),相關(guān)水源地的存在從一定程度上也會對施工作業(yè)順利進行產(chǎn)生諸多不利影響。例如,基礎(chǔ)的爆破處理會直接破壞水源地附近生長的植物,且施工隊伍在日常建設(shè)過程中可能會將污水肆意排放,在水源遭受大面積污染的同時,附近居民一旦飲用將會無法正常生產(chǎn)和生活,生命財產(chǎn)將會受到極大威脅。因此,在土方工程項目應(yīng)用期間,應(yīng)科學地運用相關(guān)施工技術(shù),減少對外界生態(tài)環(huán)境的破壞和污染。

3.2 爆破工程非常危險

施工人員如果沒有按照統(tǒng)一爆破流程進行土石方建設(shè),就會導(dǎo)致相關(guān)施工項目存在的安全隱患加劇。對此,施工企業(yè)管理人員應(yīng)在全面了解爆破技術(shù)的應(yīng)用特點后,對爆破現(xiàn)場進行實地考察,在做好全面的爆破準備工作后,會同多個技術(shù)部門,對爆破過程中的使用技術(shù)予以高度關(guān)注,確保爆破操作能夠達到設(shè)計要求。

3.3 施工技術(shù)較為落后

與西方發(fā)達國家相比,我國的水利水電工程建設(shè)水平還存在一定的差距,施工作業(yè)人員依舊延襲落后的建筑結(jié)構(gòu)施工方法,采用傳統(tǒng)的操作技術(shù),導(dǎo)致水利水電工程結(jié)構(gòu)存在諸多安全隱患,最后有可能出現(xiàn)二次返工現(xiàn)象。

4 水利水電工程土石方施工質(zhì)量控制措施

首先,在土石方工程準備期間,企業(yè)管理人員應(yīng)結(jié)合工程項目實際情況制定合理的施工設(shè)計方案,在實際的施工建設(shè)過程中,各個部門應(yīng)加強溝通和配合,相互提供一定的技術(shù)支持,確保施工建設(shè)可以順利進行；其次,應(yīng)確保施工作業(yè)人員取得一定的建筑資質(zhì)證書方可上崗,當?shù)氐恼块T以及建筑企業(yè)管理人員應(yīng)投入適當?shù)慕ㄔO(shè)資金,定期集中舉行一些技能培訓,統(tǒng)一規(guī)范施工建設(shè)的方法和具體流程,進而提高相關(guān)人員的施工能力,并邀請一些建筑知識較多、實際工作經(jīng)驗豐富的專家舉辦相應(yīng)的知識講座,對基層施工人員提出的一些實際問題進行專業(yè)的解答,給予相應(yīng)的解決方案,在各個部門全面交流的基礎(chǔ)上,解決現(xiàn)實生活中的相關(guān)施工作業(yè)問題,在對過程項目主體結(jié)構(gòu)參數(shù)統(tǒng)一規(guī)劃后,保證施工人員完全了解各個施工環(huán)節(jié)的建設(shè)內(nèi)容；最后,企業(yè)應(yīng)制定合理的施工管理機制,通過合理方式確保安全管理意識深入人心,在全體員工遵守各項施工制度的基礎(chǔ)上,提升水利工程主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。除此之外,應(yīng)構(gòu)建完整的監(jiān)督管理體系,在實際的水利水電工程建設(shè)期間,明確各個施工部門的責任和義務(wù),一旦出現(xiàn)施工意外事故,避免出現(xiàn)各部門相互推諉責任的情況[5],與此同時,當?shù)氐馁|(zhì)檢部門應(yīng)嚴格履行工作職責,不定期集中對各個建筑結(jié)構(gòu)進行質(zhì)量檢測,一旦發(fā)現(xiàn)問題立即責令整改,提升土石方施工工程的質(zhì)量,最后確保為施工企業(yè)創(chuàng)設(shè)更多的經(jīng)濟效益和社會效益。

5 結(jié)語

水利水電工程土石方爆破施工技術(shù)的實施會受到外界各種環(huán)境因素的影響,建筑企業(yè)的管理部門首先應(yīng)做到統(tǒng)籌規(guī)劃,設(shè)計出切實可行的施工圖紙,在統(tǒng)一建設(shè)方法后,合理運用相關(guān)爆破方式,避免各種施工風險事件的發(fā)生,其次,應(yīng)投入適當?shù)慕ㄔO(shè)資金,采購質(zhì)量較高的生產(chǎn)建筑材料,同時聘請優(yōu)秀的建筑設(shè)計人員,科學完整地將爆破工程主要操作技巧和方法應(yīng)用到工程項目中；最后,還要定期積極學習國內(nèi)外先進的土石方工程施工處理技術(shù),在因地制宜、具體問題具體分析后,提高施工人員的工作效率,促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。