水利工程建设质量面临挑战与对策

(整期优先)网络出版时间:2022-07-19
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水利工程建设质量面临挑战与对策

巩庆华

新疆乌苏市兴源水务有限公司  新疆  乌苏  833000

摘要:随着我国“十四五”规划的有序实施,水利工程基础设施建设成为当前社会持续发展的重要力量。一方面,水利工程的大量修建为民生领域提供了重要的服务支持和技术支持,从根本上改变了我国水利基础设施的面貌和情况;另一方面,水利工程的建设质量会影响相关建筑的使用寿命,更加会影响我国“十四五”规划的发展目标,因此需要进一步提高工程的施工质量,强化工程建设标准化。

关键词:水利工程;施工质量;挑战与对策

1水利工程建设质量控制的现实意义

水利工程建设质量必须符合设计及规范要求,达到合格标准,满足使用功能,否则就会产生质量问题、甚至质量事故,轻则造成经济损失、资源损失,重则损害地区人民的生命健康、破坏地区生态环境。为了能够避免上述情况,务必要从工程建设的各个程序及水利工程建设的各个环节进行质量控制工作。2012年至今,笔者长期在塔城地区乌苏市水利局、乌苏市兴源水务有限公司从事水利工程建设相关工作,这期间作为项目负责人主要实施了乌苏市2014-2016年山洪灾害防治项目、乌苏市车排子中型灌区节水配套改造项目、乌苏市2015年重点县项目、乌苏市2019年小型水库维修养护项目、乌苏市2019年古尔图灌区节水配套改造项目(一期)等多项工程,通过多年的工作经验可以得出这样的结论,水利工程参建各方严格履行各自职责,建立完善的质量管理制度,全面地推进各项质量管理工作的有序开展,从而保证实现既定的水利工程施工质量和施工效率的目标,同时也是施工单位获得一定经济收益的前提,这也是水利工程建设最基本的目标。与水利工程质量存在关联的因素较多,主要包括工程设计成果质量、工程使用的原材料、中间产品和构配件、施工机械设备的性能、工程所在地区的地质条件、气象水文条件、环境因素、施工管理等。工程设计成果是水利工程建设的依据,直接关系工程的建设目标和最终结果,是工程建设的总纲领和依据。工程使用的原材料、中间产品和构配件的质量与工程实体建设质量存在直接关系,如果上述施工材料的质量不符合设计和技术标准的要求,必然会导致施工质量不合格。施工机械设备的性能,直接影响施工效率和进度,间接影响工程的施工质量。施工组织管理对于各项制度的落实和规范施工作业具有重要意义,关系到施工作业人员能否按照规范和程序高效地进行施工,保证作业人员人身安全,从而对工程建设质量产生影响。水利工程具有一定的综合性和复杂性,在工程实体建设完成之后,由于工程质量问题而返工,必然会造成严重的资源浪费,引起不良社会反应。

2水利工程主要特征

水利工程建设除了要具备基本的排水和蓄水功能之外,同时还要承担着抗洪排涝、农田灌溉的重要功能。水利工程在建设的过程中,必须要充分结合所有的功能,将可能涉及到的所有影响因素全部考虑在内,因此根据水利工程的属性和建设价值方面进行分析,水利工程的主要特征表现在以下几个方面。

2.1水利工程具有很强的承压能力和抗低温能力

水利工程最主要的作用就是为了储存大量的水资源,在适当的时候将水资源进行排放,在应用的过程中,工程要应对巨大的水压力。另外随着气候的变化,在建设的过程中必须要严格控制水利工程抗低温能力。

2.2水利工程的稳定性和安全性

水利工程一旦投入使用,使用的周期必然会很长,再加上水利工程建设的主要目的是为人民的生活提供便利,所以在施工过程中必须要保障水利工程的稳定性和安全性,这样才能延长水利工程的使用时间,从而为国民的正常生活提供保障。再次,水利工程在建设过程中对施工技术要求较高。水利工程是一项非常复杂的系统性工程,对各个施工环节都提出了很高的要求,所以必须采用先进的施工技术,才能提高水利工程的施工质量。

2.3水利工程的施工过程较为复杂

水利工程建设的主要目的除了为社会群众提供服务之外,同时也具备了一定的社会价值。但是水利工程在施工过程中,很容易因为地势环境因素而影响到正常施工。不同的地势环境对施工数据和施工技术的要求有所不同,所以如果地势环境过于复杂,也会增加水利工程施工的复杂性。

3水利工程施工技术和质量管理工作的主要内容

3.1施工技术的交底

水利工程施工技术的交底工作主要是为水利工程的施工质量提供保障。水利工程项目在施工之前,参建单位的管理人员要及时将整个工程项目的实际情况对施工单位的管理人员和施工人员进行交底,内容除了包含施工方法和施工质量标准之外,还要将施工过程中的注意事项进行交底,这样才能确保水利工程的施工质量。

3.2施工材料质量管理

水利工程项目在施工过程中,施工材料的质量非常关键。施工单位在构建施工技术质量管理机制的过程中,必须要将材料管理的内容进行细化到各个施工环节。采购人员在对施工材料进行筛选时,要确保施工材料的型号、规格等符合施工要求,对供应商的信誉和材料的质量进行核实,施工材料的质量符合要求再进场。进场之后,要做好合理的摆放和储存,对施工材料进行全面防护,避免在储存的过程中质量受到影响。

3.3对混凝土的浇筑质量进行严格管理

水利工程在施工过程中,最主要的工作就是对混凝土进行浇筑。浇筑作业涉及到的施工材料就是混凝土,对混凝土的质量必须要进行严格控制。与其他项目相比,水利工程对混凝土的质量要求更高,水利工程完工之后,有些建筑要长时间泡在水中,这对建筑的稳定性提出了更高的要求。因此,施工单位在选择混凝土时,必须要对混凝土的强度、耐腐蚀性、防水性能等进行严格要求,避免混凝土在浇筑之后产生裂缝或者渗水。另外,水利工程项目使用的混凝土都是经过配比之后才进行浇筑的,要控制原材料质量和水胶比,避免混凝土配合物的性能受到影响。混凝土的配合物在浇筑过程中,要合理控制底层砂浆的厚度,浇筑之后的混凝土要及时进行振捣,确保混凝土中的石砾均匀,只有对这些细节性的施工工艺进行控制,才能确保水利工程的施工质量不受影响。

4水利工程施工质量的影响因素

4.1施工管理组织的路径问题

工程施工管理问题是诱发水利工程施工质量的重要因素。一方面,项目施工方采用的组织形式多种多样,包括矩阵式施工组织、职能式施工组织、直线式施工组织及直线职能式施工组织等,不同的组织形式对应不同的工程管理目标。以直线式施工组织的管理模式为例,虽然其能够快速开展工程施工作业内容的布置和安排,但是在一些大型水利工程领域,会出现信息传达流程过长以及管控成效不足等实际问题,不仅会影响各项施工作业命令的传达和实施,还会造成部分施工指令出现延误等问题。另外,选择错误的施工组织形式也是造成企业施工质量问题的重要原因。以矩阵职能性施工组织为例,部分中小水利工程项目在建设过程中采用较为庞大的施工组织,不仅会增加项目的建设成本,还会导致部分施工作业任务出现多部门“打架”等现象,既不利于工程的稳步建设,又会使项目施工组织管理混乱,为水利工程的建设带来沉重负担和巨大的压力。

4.2施工管理人员的水平问题

水利工程施工管理人员的水平能力包括管理职能及施工作业能力。优秀的水利工程施工管理人员要满足水利工程的建设和发展需求,能够积极面对工程中的问题和隐患。但是,由于我国目前水利工程领域大量施工人员的技术能力参差不齐,施工作业管理人员也客观存在管理水平不高等现象,导致工程施工作业过程中,施工管理人员无法践行相应的义务和责任,从而直接或者间接地引发工程质量问题。一方面,施工管理人员的水平不足,主要原因是施工企业缺乏行之有效的培训策略,同时对管理人员的技术考核和综合实力评定等工作缺少相应的内容和策略,进而为工程的施工质量问题埋下了隐患。另一方面,施工作业管理人员对自身的技术水平缺乏正确的认识和理解,在工作过程中忽视了管理能力的重要性,未能强化自身的能力提升意识,导致在水利工程建设过程中存在施工质量隐患。水利工程施工质量问题的出现,大多是由管理不善和管控效果较差引发的关联问题,需要施工企业投入大量的精力和努力,同时对施工作业管理人员的水平进行系统化的摸底和调查,为工程施工质量保驾护航。

4.3施工材料的质量问题

水利工程施工材料的质量问题存在多方面的影响因素。以水泥为例,作为水利工程的重要施工材料,若其出现质量问题,将会影响水利工程的正常使用,甚至会触发大量的危机和隐患。例如,选用材料质量不合格的建筑材料,会导致工程的施工质量等级无法满足相应的要求,进而会在一些突发情况下,使水利工程项目出现无法想象的事故的问题。以水电站为例,溃坝、溢流等事故都会对水电站下游造成巨大的经济影响。水利工程的质量问题需要从各个环节着手,不同的施工材料需要有不同的质量检测标准,从根本上减少材料带来的隐患和不良影响。

5新阶段水利工程建设质量面临的挑战

5.1安全底线日益提高

2021年汛期,河南郑州、新乡等多个城市发生严重内涝,内蒙古出现洪水漫坝溃坝事故,分析相关成因,让我们再一次深刻认识到水利工程安全的极端重要性。当前,如何保障水利工程质量安全遇到前所未有的挑战。一是保护经济成果和人民生命安全的标准越来越高。一方面,城市经济规模经过多年发展不断壮大。另一方面,洪涝灾害带来的损失越来越大。二是极端天气频繁出现。从全球范围看,受全球变暖影响,2021年全球范围内出现多起极端天气。从国内情况看,我国境内强降水事件的频率、强度和数量均有增加趋势,增加了洪水的风险。这些现象提醒我们要更加重视洪水等极端天气的威胁,做好迎接极端灾害的准备,防患于未然,确保人民生命财产安全。

5.2如何实施好国家水网重大工程

推动新阶段水利高质量发展,实施国家水网重大工程,要立足流域整体和水资源空间配置,遵循确有需要、生态安全、可以持续的重大水利工程论证原则,以重大引调水工程和骨干输配水通道为纲、以区域河湖水系连通工程和供水渠道为目、以控制性调蓄工程为结,构建“系统完备、安全可靠,集约高效、绿色智能,循环通畅、调控有序”的国家水网。近20年重大水利工程建设取得的成就为实施国家水网重大工程奠定了基础,但从172项节水供水重大水利工程建设情况看,仍存在不少挑战。一是统筹推进难度大。首先,目前水利工程建设主要依靠财政投入,贷款占比偏低,财政压力较大。其次,引调水工程年均供水量每1亿m3水所需投资差异较大,如何统筹协调存在难度。再次,移民征地投资占比较高,导致工程收益指标偏低。据不完全统计,54个172项目移民征地投资1424.21亿元,占项目总投资的31.1%。其中移民征地投资占比超过50%的有14项,最高值为84%。

二是重大引调水工程、骨干输配水通道、区域河湖水系连通工程和供水渠道等线性水利工程建设管理难度大。首先,项目法人需要组建多个现场管理机构,对线性工程实施分段管理,增加管理层级。其次,设计标准化程度低,不利于提升工程质量。稽察检查发现,同一个项目上同样流量的渡槽断面形式存在差异,同样地质条件下的隧洞支护形式存在差异,在最适合采用标准化设计的工程,因不同的设计人员采用不同的设计,造成人为增加施工难度和工程措施费。再次,移民征地进度是制约工程建设的主要因素。稽察检查发现,移民征地进度滞后影响工程建设进度的情况在引调水工程中尤为突出。与枢纽工程相比,线性工程更容易受移民征地影响,窝工导致工人流动性增加,进出场费用增加;抢工导致工人工资增加,工程质量降低;为实现工程进度目标,窝工、抢工交替进行,增加成本同时带来较多质量隐患。

5.3项目法人管理能力不足

1995年水利部印发《水利工程建设项目管理规定(试行)》正式提出水利建设实行项目法人责任制,经过20多年应用、发展已经成为一项具有中国特色的建设领域的管理制度,在水利工程建设中发挥了重要作用。但稽察检查中发现,当前项目法人普遍存在管理能力不足的问题,在中小型项目上表现尤为突出。一是在简政放权的改革背景下,中小型水利工程甚至有些大型水利工程的建设权限下放到市县一级,受承接能力所限,近几年各市县在组建项目法人实施项目的过程中,水利工程建设管理水平欠佳,在建设工程投资、质量、安全以及预防工程腐败等方面存在较大的风险,甚至建设目标面临失控的威胁。一些市县项目法人的法人地位缺失,市场主体地位不够明确,多处在半官半企的状态,存在水行政主要领导兼任项目法人单位法定代表人的现象;一些中小型水利工程项目法人管理力量薄弱,主要人员建设管理经验缺乏、能力不足,内设机构和相关人员配置薄弱,项目管理能力不高;一些项目法人单位管理组织体系不健全,在项目实施过程中监管不到位,并导致工程建设进度、质量和安全方面存在较大的风险。二是项目法人制度层面存在明显短板。当前建管模式正由改革开放初期的由合到分向由分到合转变,建设、勘察、设计、施工、监理等建设责任主体正在进行多种组合尝试,PPP模式、工程总承包模式(EPC)应运而生,监理的改革也在尝试中推进。面对新的形势,水利建设项目法人组建方式以及工程发包方式需要科学选择或设计,PPP、EPC并不适用于所有建设项目,水利建设项目法人责任制也并没有过时,而是要针对这些新模式进一步完善项目法人责任制。

5.4水利技能工人日益缺失

近年工程施工机械化水平不断提升,如大坝自动碾压技术、土石方机械开挖等解放了大量人力。但在当前技术水平和施工条件下,并不能完全依赖机械施工,许多工程的施工仍需主要靠人力来完成,如钢筋制作安装、岩石爆破打孔等,即使是砂石料加工、混凝土拌和等机械化程度较高的施工内容,仍然需要工人操作机械设备、监控机械设备的运行。在“人机料法环”五大质量要素中,人的素质是决定一切的根本因素,对工程质量的影响极为重要。然而如今水利工人的数量越来越少,随着各地大规模建设项目不断提上日程,“用工荒”或将成为一大难以应对的挑战。同时,一些工人不具有相应的工作技能,与“不愿做”相比,“不能做”“不会做”让建筑从业者感到更为无奈。

6水利工程建设质量控制的主要措施

6.1构建完善的施工技术管理制度

(1)构建完善的施工技术管理体系,并且还要将管理责任进行细化,这样才能确保管理责任的有效落实。(2)对水利工程在施工过程中的故障和安全隐患进行统计分析,并且还要及时向上级管理部门进行汇报,全面掌握水利工程在施工过程中的实际情况,这样才能在遇到问题时能够妥善处理,从而为水利工程的施工质量提供保障。(3)积极调阅相关资料,相关的技术人员要将整个工程所有的资料进行整合,并且还要参考其他水利工程的资料,确保水利工程建设初期设计方案的可行性。(4)相关的工作人员要制定完善的检修制度,加强对水利工程施工设备的维护和保养,避免设备在使用的过程中出现损坏,从而节省更多的成本。除此之外,施工单位还要建立培训管理制度,为相关的技术人员创建良好的学习平台,促使技术人员能够在培训的过程中实现自我完善。正是因为水利工程在施工过程中,各个环节都能有管理制度作为参考,才能使施工技术的质量管理全面提升。

6.2加强对合同管理的重视

施工合同是开展一切工作的基础,所以在水利工程施工过程中,要想使施工技术和质量管理得到保障,合同管理是非常重要的环节。(1)施工单位要加强对合同管理的重视,在与住建单位签订施工合同之前,必须要对招标文件中的各个条款进行严格审查,并且还要根据水利工程的实际需求制定施工方案,所有的准备工作完成之后,才能严格按照合同要求开始施工。在签订水利工程的施工合同之前,必须要邀请专业机构对合同条款进行检定,这样才能确保合同条款的完善,同时保护工程双方的利益都不受到影响。(2)如果在水利工程的施工过程中需要对设计进行变更,必须要严格按照合同要求向建设单位报批,审批通过之后才能继续进行施工。

6.3加强对管理制度的落实

水利工程的施工技术必须严格按照管理制度落实,这样才能保障质量管理工作的效率。(1)水利工程在施工之前就要加强对施工技术的管理,主要指对施工质量、施工安全以及施工进度等方面进行严格管理,这样才能保障水利工程的工期。(2)施工技术管理制度要落实在各个施工环节,在这个阶段中必须要加强对水利工程的生产要素和施工进行管理。(3)水利工程项目竣工之后,同样需要加强对管理制度的控制,需要对竣工验收和质量检测进行技术管理。

6.4做好前期的准备工作

水利工程项目在施工之前,施工技术和质量管理工作包含对施工现场的实地勘察、检查施工材料以及对施工图纸进行审核等各方面的因素。水利工程的施工环节非常复杂,很容易受到外界因素的影响,所以必须在施工之前做好各方面的检查工作,才能为后期的施工技术和质量管理奠定良好的基础。因此,相关的技术人员要提前到施工现场进行勘察,并且还要在信息技术的协助下对现场的地质情况进行全面分析,这样才能为后期的施工提供更加精准的数据。勘察过程中获取到的所有数据为图纸设计提供参考依据。设计图纸完工后,相关的专业人员除了要对图纸进行反复审核之外,还要通过计算机模拟仿真技术验证设计图纸的可行性,各方面都符合要求之后才能进入施工环节。水利工程在施工过程中涉及到了大量的施工材料,为了能够保障水利工程的施工质量,材料的质量必须要符合相关要求,所以施工单位的管理人员必须要在监理单位的监督之下对施工材料的质量进行检验,不仅要检验施工材料的各类合格证书和出厂证书,同时还要通过抽样对施工材料的质量进行检测,从而避免对水利工程的施工质量造成影响。

6.5提高施工人员的综合素养

要想使水利工程的施工技术和质量管理工作得到保障,施工人员的专业能力和职业素养非常重要。如果施工人员在工作中出现任何错误操作,都会影响到整个水利工程的工程质量,甚至还会为水利工程埋下更多的安全隐患。所以,要想提高水利工程的施工技术和质量管理,必须要定期组织施工人员参加理论知识的培训,同时还要强化他们的实践能力,这样才能让他们在施工过程中更加得心应手。另外,施工单位的管理部门在组织作业人员参加专业培训时,还要通过理论和实践的结合培养施工人员的安全意识,促使施工人员能够充分认识到工程质量的重要性,这样才能从根本上提高施工技术和质量管理工作的效率。另外,施工单位的管理人员还要加强各个施工环节管理制度的落实,确保施工人员的专业能力和职业素养都能得到提高提升,从而为水利工程的工程质量提供保障。

6.6加强对水利工程的动态管理

水利工程在施工过程中,要想使整个工程项目的质量得到保障,就必须要对施工过程进行动态监管,并且还要通过有效的方法激发作业人员参与施工的积极性,避免对水利工程的施工进度造成影响。水利工程项目在建设过程中涉及到的资金一般都是由国家财政部门负责,所以水利工程的施工技术和质量管理也是由监管部门负责,虽然中小型的水利工程项目在选择监管单位时也会通过招标的方式,但是其中也有很多暗藏的关系,很容易影响到监管工作的真实性。另外,水利工程在施工之前就已经构建完善的管理制度,但是随着施工进度的变化,管理部门必须要根据水利工程在施工过程中的实际需求随时对管理制度进行调整,这样才能真正起到管理作用,从而避免对国家的经济造成损失,也能为人民的安定生活提供保障。

6.7实施现代化水利工程施工管理组织策略

现代化水利工程施工管理组织需要根据工程的标的额大小以及工程建设规模进行设定和分析。根据水利工程的实际情况科学地选择相应的施工组织模式,一方面,选用合适的施工组织能够让现有的施工作业内容及施工作业流程有序开展和实施,能够提高工程施工管控效率,激发施工作业人员的动力,保障工程顺利开展和落实;另一方面,有效的施工组织能够保障各项施工作业命令的实施和传达,能够实现施工作业流程的连续性和统一性,推动工程建设的创新和高效开展。施工管理组织的应用和选择既要满足当前施工作业的具体情况,还要结合现代化的组织管控策略,以创新化的管理体系调整和推动工程的建设和实施。以广联达为例,其是国内一线水利工程建筑企业,通过结合金蝶软件公司,对广联达软件进行系统化改造,融合现代化企业组织管理模式及施工作业管理体系,能够实现对施工作业内容的组织管理,能够在软件中实时了解工程的动态发展模式,并且针对目前的工程作业内容进行必要的组织管理。施工人员能够在组织管理体系内进行有效的沟通和交流,并且对目前的工程问题进行彻底解决,防止施工作业质量问题的出现。

6.8提高水利工程施工材料的质量标准

要对水利工程的建设材料从多个渠道进行把关和严控。首先,要从材料选择、采购、运输、进场管理及使用等不同阶段进行分析和研究,针对各个阶段进行必要的材料质量管理。以材料运输为例,在运输过程中可能会因运输环境不适宜引起材料变质,如在运输过程中出现水泥受潮及水泥硬化等现象,这既说明了运输环节存在一定的疏漏和问题,同时也说明在运输车量和材料管控等环节中未能落实相应的管控标准。材料的质量影响因素多种多样,需要施工企业从具体的环节执行和落实,并且对各个材料质量影响因素进行剖析和探索,减少不利因素对材料质量的影响,并且开展一系列保障措施和管控策略,保障材料的施工质量。通常温度、气候、环境、潮湿度等指标是影响材料质量的重要因素,需要在施工现场创建符合标准的施工材料场地,保障材料能够得到全面的管控,从而为项目的施工质量保驾护航。

结语

总而言之,水利工程建设不仅能够为干旱洪涝提供防护作用,同时也能为我国的农田灌溉提供保障。水利工程的施工单位在施工过程中,必须要结合施工现场的实际情况对施工技术进行严格管理,提高质量管理工作的效率,并且还要构建完善的管理制度,确保能够对水利工程的各个施工环节进行严格监督,这样才能为水利工程的正常运行奠定良好的基础。

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