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二、应规范业主的建设行为工程建设项目能否顺利进行
项目建设目标的按期实现在很大程度上取决于业主的建设行为是否规范。比如个别业主对日常监理工作进行不必要的干预,有的则不经过监理人员而直接给施工单位下达各种指令,这些做法很容易造成一些不必要的纷争和误会。监理人员才是工程现场的专业管理者,既然业主把工程项目委托给了监理,就应让监理人员按照授权范围实施监督和管理工程,业主的意图和决策等均应经过监理人员来实施,而业主需要做的,是怎样做到对监理人员宏观层面的管理,而非直接参与工程建设项目的管理。形势逼迫监理人员必须熟悉监理委托合同,审时度势,正确地处理好与业主的关系,顾全大局,为建设项目服务。只有这样才能取得业主的充分信任,以利于监理工作的顺利开展。通过业主建设行为的规范,使其转变计划经济体制下的旧观念,才能确保工程建设项目顺利进行。
三、处理好与施工单位的关系
㈠做好计量与支付的处理工作 计量和支付的处理,尤其是合同外增加项目的计量是业主和施工单位都非常敏感的问题,监理工作要点在于:要求承包单位对增加工程必须自检合格,然后申请验收,经建设方、监理方和施工方等共同在现场验收合格后,及时进行实测、计量,现场计量人员必须在计量结果上签字认可,计量结果必须符合合同约定的计量规则,并按规定的表格填写报审。这种做法可以公开、公正地展示计量过程,保证了计量结果的真实性和准确性。㈡必须正确处理与施工单位的矛盾 在施工监理工程中,监理单位和承包方之间经常产生矛盾,比如在事前质量检查、隐蔽工程的检验、工程计量和签证、工程暂停与复工、安全隐患的排除与处理以及施工质量检验与评定资料等。建设监理人员必须清楚,为了正确处理好以上问题,必须认真倾听承包方的陈述和解释,根据图纸及设计变更文件等现场核实,对承包方所报资料进行认真审查,坚持用事实说话、用数据说话、用书面材料说话,使承包方心悦诚服地去纠正问题。值得注意的是,监理人员绝不能姑息迁就承包方出现的施工问题、安全问题及施工资料问题,更不能允许忘掉自己的监督、控制和协调作用而成为施工单位的施工员、质检员、安全员、资料员。必须分清界限,否则会因姑息而发生安全质量事故,造成损失,这是相当严重的问题。
四、要具有预见性和洞察力
工程监理工作的任务是保证工程质量和安全,公平、公正地维护承发包双方的利益。由于工程质量事故及安全事故往往没有明显预兆,违规行为存在隐蔽性,甚至于给监理人员以假象。因此,监理人员必须谨慎,要有预见性和洞察力,必须及时采取措施,及时制止,这样就可以避免事故的发生,避免承担严重的连带责任。易给工程质量安全埋下安全、质量隐患的因素主要有:施工机械的故障、设备的故障、材料或设备以次充好、偷工减料等,监理人员必须及时正确地处理和排除,否则将可能承担发生工程质量安全事故的法律责任。俗话说:“防患胜于抢救”。对于可能出现的问题,预先指出避免其发生,总比事后补救要好得多。 因此,要想真正有效地发挥监督管理的作用,不但要宏观预控,即在大方向上符合规程规范;而且要在微观上观察细微环节。做到事先预料到将可能发生什么问题,以前的“多发病”“常见病”会不会出现,以何种方式出现,必须防患于未然,才能达到目的。
五、做好抽检、巡视检查、旁站监理工作
监理人员每天应对施工部位进行巡视, 每个部位巡视不应少于2次,重点检查施工质量、进度、安全情况,并做好巡视记录。发现问题,及时正确解决。对应进行旁站的重要工序、隐蔽工程、关键部位等进行全过程的旁站监理,认真填写旁站监理记录,如砼浇筑旁站应记录清楚配合比、坍落度抽检等情况。砼试块、钢筋、砂石骨料等的见证取样数量必须严格按规定执行,并做好见证取样送检情况记录。发现存在质量、进度、安全问题,根据问题严重程度,责令整改,并在《监理日记》和《监理日志》上做好记录。对整改情况进行跟踪检查,对整改结果进行核实,并做好记录。
六、掌握并灵活运用协调各方关系的方法
监理人员必须了解和掌握协调法,适时地运用它们解决许多实际监理工作中困难的问题,可以很大程度上提高监理效率和改善监理的效果。协调法主要有以下几种。㈠口头协调法 监理人员可以通过提出口头指令来解决一般性常见的问题,经过交谈来掌握协调的效果和各方的反应情况,方便且及时。但是如果发现未达到预期的效果,就必须考虑采用其他的方法来进一步解决。㈡书面协调法 如果交谈存在困难或没有必要召开会议时,则可以通过书面形式准确、及时地反映情况,反映己方的意见,并可以取得对方的意见或建议,常用的书面形式有:监理通知、监理报告、函件、简报、监理会议纪要、监理月报或其他书面形式协调。这种方法的优点在于能准确反映当时情况,并可以存档查询。㈢会议协调法 会议具有高效、快捷的优点,因此,它是监理工作中最常见的协调方法,常见的有监理例会、专题现场会、工地会议等。一般需要对会议决议形成会议纪要文件,并需要各与会方代表签字确认后分发到各与会方落实执行。该方法的优点是各方参加、共同决定,效率高,解决问题彻底。
七、加强管理,严格验收程序
监理是与项目业主签订了委托合同,依据委托合同对工程项目进行监督管理的社会组织。监理单位既不隶属于施工单位,也与施工单位没有合同关系,更不应该越俎代庖,为承包方担任质检部门的工作。而目前相当一部分施工企业的自检停留在表面工作,只做资料,流于形式。因此,在监理人员验收时,一旦发现其中出现不合格的分项数量超出允许的数量,就不应进行继续验收,而应该要求施工单位先进行针对性的整改和纠偏。整改和纠偏合格后再报验,进行再次验收,监理人员除了首次验收发现不合格分项而整改的情况外,应对所报验工程段重新进行全面的抽验。以此类推,直到全部抽验分项合格为止。这样的方法可以有效地避免施工单位只整改监理提出整改的部位,而对其他可能存在不合格分项的部位不进行预检验和整改的弊端,从而督促施工单位的质检员认真地进行自检,为工程质量的保证打下坚实基础。
二、水利水电机械管理存在的不足
1.制度上的缺陷现今,水利水电工程在实施过程中所采用的工程机械普遍都是旧式设备,再加上缺乏科学合理机械管理规章制度,这给水利水电工程施工埋下了很大的安全隐患。例如挖掘机在日常工作中由于挖斗会产生巨大的挖掘力,导致其主臂钢结构会产生巨大的横向纵向拉伸,因此主臂钢结构质量的好坏最为关键,而做好对其的管理工作也尤为重要,稍有不慎,就会对施工产生重大影响。同时水利水电工程在实施过程中因为其本身的特性,要求机械调动性较强,相应的就会导致机械管理的难度进一步加大。而且很多施工单位在管理班子的建设上存在弊端,相应的规章制度不健全,有些单位购入设备后都没有记录在帐,这是现今一些企业内部资产流失的一个主要原因。所以,面对这些问题企业应该有针对性的出台机械管理的规章制度,对如何尽快制定完整、严格的机械设备管理制度,如何进一步做好机械的日常使用与保养等问题做出严格规定,尽快实现管理流程的优化与完善。
2.机械操作人员个人素质普遍不高在水利水电机械的施工过程中,机械操作的员工个人素质还有待于提高,具体体现在业务上缺乏主动性和积极性,针对操作员工专门设立的上岗要求形同虚设,很多操作员工无证上岗,个人技术不强,对整个机械系统设备没有充分的了解,导致在操作过程中就会出现各种各样的错误,这也是机械设备使用寿命缩短的一个重要原因。同时,有些操作员工对操作安全规定规程不了解,对于施工过程中可能出现的紧急状况没有专门的应对措施,这极有可能引发重大的安全事故。还有部分操作员工工作态度不端正,在工作过程中玩手机、抽烟等等,这都是潜在的安全隐患。
3.机械设备使用不当很多水利水电施工企业在机械设备的使用上普遍存在这样一种思想:重使用轻保养。这些企业通常为了赶施工进度,使机械设备一直处于长时间运转状态,致使机械设备过早陈旧、破损。而企业负责人或者是机械管理人员只在乎眼前利益,忽视了设备使用的长久利益,机械设备在高负荷运转下,殊不知这样带来更多的维修费用,相应的也会导致水利水电工程施工进度的延缓。
4.维修工作不到位就目前看来,很多水利水电施工企业没有专门的设备运行、维护手段,通常只是机械设备出问题以后再去维修,而对设备的预防和保养成了一句空话。在施工过程中很多施工企业对于机械设备的老化以及故障不能早发现、早处理,都是设备出现问题以后才着手处理,造成了大量的人力和物力的浪费,另外因为核算工作的各种漏洞,有些维修员在对器械进行修理时,贪图小利益,对一些可以再利用的部件放之不管,造成更大的浪费。
三、针对不足,提出建议
1.优化及完善施工机械管理制度水利水电施工机械的管理前提就是要有一套与之相匹配的管理制度,如机械管理人员日常工作制度、机械保养与维护、机械管理人员的日常培训等工作制度,这些制度应该涵盖整个工程,涉及工程进展的每一个环节,落实到每个人、每个机械设备。管理层可以把管理制度的落实与员工的绩效相挂钩,这样才能从根本上激发员工的积极性和主动性。企业可以设立专门的器械管理和养护机构,以领导负责制,统一进行管理,划分好个人和群体的职责和任务,尽量使每个人的积极性和责任心都能发挥到最大,这样才能保障机械的高效率和施工的高水平,确保企业经济效益的提高。
2.重视操作人员的培训、奖惩工作机械设备的正常运作,需要操作人员的正确管理和维护,机械设备使用程度的高低和操作人员的个人素质以及对机械设备的掌握程度有着密不可分的联系。所以说,水利水电施工企业应当在操作人员的选择上下一番功夫。可以在人才招聘时就进行严格的审核,要求操作人员具有较高的个人素质,同时具备相应的上岗资格证。另外水利水电施工企业需要定期或者不定期地对这些操作人员进行适当的培训,在有效提高操作人员个人素质的同时提高员工的业务能力。企业可以在制度上加上一些奖惩方案,比如对那些能够及时发现机械设备隐患的行为进行奖励,对那些,不认真工作的行为进行警告或惩罚,这是督促操作人员正确、积极地维护和保养机械设备的一个良好手段。
3.加强安全管理工作“百年大计、安全第一”,为了加强水利水电工程的安全工作,企业需要不断建立、完善安全管理体系,体现安全施工,人人有责的思想,使各个部门的责任人和施工人员各负其责,共同保持安全施工的状态。我们一定要注重培养机械设备操作人员的安全意识,使其充分意识到做好这项工作的重要性和必要性。然后在设备配置上,好的机械设备能有效加快施工进度,提高工程质量,这是毋庸置疑的。但对企业而言,完善的设备配置意味着投资力度的加大,所以企业在引进机械设备时,务必要保证所引进的设备的确是工程所需要的,更为重要是在质量方面要严格把关,加强机械施工中员工的安全性。
4.做好设备管理工作机械设备的维护、检修管理工作是做好水利水电施工的基础,要想做好维修管理工作,操作人员必须要清楚机械设备的运转周期、年限、设备状况,制定科学的机械设备运行、保养、检修计划,在机械正常磨损阶段要精心维护和保养,延长机械使用的最佳使用状态。最后准确把握机械的磨损规律,进行预防性的计划维修,到需要大修时,需要对设备进行全面修理,全面恢复机械的出厂功能。
5.机械设备的维修手段要想做好对机械设备的维修工作,我们可以从以下几个方面着手努力:第一,不同的机械设备要采用不同的维修模式。随着科技的进步与发展,施工机械在工程施工过程中发挥着越来越位重要的作用和意义,尤其是像现代型大型水利水电的建设施工,机械化程度也越来越高,因为要想做好其维修工作并非一件易事。为此,我们可以采用不同的维修模式,对于一些技术先进的进口设备而言,一旦发生故障,往往很难在较短的时间内就将其修好,我们应该以状态监测的维修模式为主;对于一些小型的、结构相对简单的机械,由于其即便发生故障,往往也不会带来严重的损失,可以采用事后维修模式;对那些诸如水泥混凝土加工的设备而言,由于其一旦发生故障,就会对施工产生严重影响,应当采用计划预防修理为主、状态修理为辅的维修模式。第二,做好维护与修理的有机结合对施工机械要进行日常点检和定期点检,随时掌握机械的状态,了解故障隐患,从而为采取相应的修理措施奠定基础,尤其是对新进的机械或者是经过大修的机械,在正式使用以前或磨合期结束后,都要特别注意。第三,加强对施工现场的组织管理在维修体制上,各施工企业可以遵循灵活机动的原则,在日常点检和定期点检的基础上及时处理现场的机械故障,根据机械的使用情况和实际运行状态,制订维修计划从而调度、安排好施工现场的机械,使机械维修对工程的影响降至最低。
龙滩水电站是国家西部大开发的十大标志性工程和“西电东送”的战略项目之一,是红水河梯级开发的控制性工程。工程已于2001年7月1日开工建设。
龙滩水电站位于红水河上游广西壮族自治区天峨县境内,设计总装机容量630万千瓦,概算总投资243亿元。1999年12月26日,由原国家电力公司(出资33%)、(出资32%)、广西开发投资公司(30%)、贵州省基本建设投资公司(出资5%)共同发起组建龙滩水电开发有限公司,全面负责龙滩水电站的建设和运营管理(电力体制改革后原国家电力公司和原广西电力有限公司的股份全部划给中国大唐集团公司)。为保证龙滩水电站的顺利建成,项目业主龙滩水电开发有限公司在工程建设过程中,深化改革,对在当今社会环境中大型水利水电工程项目管理的方法,进行了有益的探索、研究与实践。按照“项目法人制、招标投标制、建设监理制、合同管理制”原则对工程项目进行管理。
1.工程建设管理的组织模式
项目的管理组织在建设这样宏大的工程中起着决定性的作用。按照传统的工程建设的管理组织方式,业主班子将是一个庞大而又复杂的组织机构。在设计项目管理组织时,项目业主以市场经济的思维方法构思项目管理组织的模式,形成了按投资多元化、管理社会化、经营市场化建立工程项目管理组织的总体构想。这一构想就是要充分利用改革的成果,运用市场经济的运作机制,实行龙滩水电工程建设的社会化管理。
作为电站建设的业主,龙滩水电开发有限公司负责电站的建设及运营,对水电站总体规划与设计实施强有力的管理。公司在各参建主体中积极发挥主导作用,倡导管理创新,通过贯彻对合同主线实施“静态控制、动态管理”的思路,促进各参建单位形成自觉的质量品牌意识、市场竞争意识及顾全大局的观念,使工程进展较顺利,质量、工期、投资等方面均得到有效的控制。龙滩水电开发有限公司本着精干、高效的原则和建立现代企业制度要求,为更好地发挥公司工程建设责任主体和实施主体的作用,加快工程进度、质量、投资、控制,进一步明确职责,规范运作,科学管理,提高管理水平。公司管理机构设置为“九部”,即:工程建设部、计划合同部、机电物资部、工程技术部、财务管理部、党群工作部、总经理工作部、环保移民部、人力资源部。目前,正式职工85人。除此之外,充分借用和发挥社会专业力量,将部分专业工程委托社会化的专业部门或机构对其的实施进行管理。这样,形成了水电站项目业主与社会专业机构是以经济关系建立起来的具有特色的大型项目的工程管理组织结构模式,实现了工程项目的社会化管理。在工程的具体事务管理中,水电站项目业主又是按市场化经营的方法进行运作,充分利用市场机制为水电站建设管理提供服务,使水电站建设得到有力的社会支撑。如水电站项目中某些设备的采购、货物的仓储、设备和大宗材料的运输、有关的辅助服务等均按市场原则通过经济合同来实现。社会化管理使业主的工程事务管理工作量大大减少,业主班子的人员规模可以降低至最低点,项目管理工作的效率和效果提高,降低了建设成本。水电站项目业主由此可以集中精力管理重大问题,在整个建设过程中定思路、定标准、定制度,一手抓规划设计和工程建设,一手抓工程招标和合同管理,这样在总体上就把握住了水电站建设的方向。各社会专业机构在统一的规范和规则下,各司其职,负责相应专业工程的具体实施工作。实行社会化管理,还可得到社会上最优秀的各方面的专业人才为水电站建设服务。
2.工程招标采购的方法
2.1.项目招标
龙滩水电站工程项目分标按照标界清晰,便于合同管理,优化施工布置,减少施工干扰的原则,将工程项目分标如下表:
序号合同名称备注
1.左岸导流隧洞及左岸岸坡工程葛洲坝集团公司中标承建
2.右岸导流隧洞及右岸岸坡工程江桂联营体中标承建(江南水电工程公司广西水电工程局联营体)
3.大坝工程七局八局葛洲坝联营体中标承建(水电七局水电八局葛洲坝集团有限公司联营体)
4.地下厂房工程1478联营体中标承建(水电第十四工程局水电第七工程局水电第八工程局联营体)
5.升船机工程待招标
6.大法坪砂石系统工程葛桂联营体中标承建(葛洲坝集团有限公司广西水电工程局联营体)
7.水轮发电机组及附属设备制造水轮机有东方电气集团中标制造发电机有哈尔滨电机有限责任公司中标制造
8.大坝及引水系发电系统金属结构及机电设备制造待招标
9.升船机设备制造待招标
针对招标项目规模大、技术要求高,项目业主在2001年初即制定了招标管理办法,并报原国家电力公司备案,规范了招标工作程序。对项目立项、招标组织、招标程序、招标方式及投标条件、标底编制、评标委员会、保密事项等都作了规定,明确了责任。对投资200万元以上的建筑安装项目,一般采用公开招标方式,对投资在200万元以下的建筑安装项目,一般采用邀请招标的方式,邀请对象为目前正在龙滩工地施工的六家大型施工承包人投标。对部分监理等服务项目和零星机电设备项目,采用询价后的邀请招标方式,邀请投标人不少于三家。
招标过程中,重点把握以下几点:
2.1.1.认真审查招标文件,保证招标文件的合法性和严密性。
2.1.2.认真组织开标工作,保证竞争的公平和有序性。所有的招标项目,均采用公开开标,开标时有公证员现场公证,公司监事会和广西检察院预防职务犯罪处派员过程监督,保证开标过程的公正。
2.1.3.认真组织评标工作,保证评标过程的合法、公平、公正、合理。公司在评标过程中严格按照国家计委等7部委联合的《评标委员会和评标方法暂行规定》来执行,外聘合格专家在评标委员会专家总人数的2/3以上,评标办法在开标前作为招标文件的组成部分发给所有投标人,评标委员会专家采用综合评分法和独立评标。按照评标委员会推荐2~3命中标候选人,公司招标领导小组定标的程序确定中标人。招标评标的整个过程有广西检察院预防职务犯罪处派员监督,监督全体评标人员都能遵守评标纪律,避免外界干扰,使整个评标工作都能按照既定合法程序进行,保证了评标工作的公正公平性。
2.2.无标底工程招标实践
无标底工程招标是在龙滩水电站建设中采用的一套完整的工程招标方法,它的核心是在工程招标时不编制招标的标底。它不是以“标底”作为工程招标的衡量准绳和评标尺度,而是通过一套严密、科学的招标操作程序和评标办法来决定工程合同的授予者。实施无标底工程招标,按市场规律组织公开、公平、公正的竞争,排除了任何人为因素的干扰,保证了评标结果的客观性和公正性。实施无标底工程招标,实质上对招标工作提出了更高的要求和挑战,在市场发育不完善的条件下,其存在着很大的风险,必须要有真正坚持“剥夺每一个人的特权”的精神和勇气,要敢于战胜自我。其次,实行无标底工程招标,需要很高的条件,它要求招标者必须具有十分丰富的工程经验、扎实的专业知识、相当高的技术水平和对工程所具有的深刻的判断能力。即在无标底招标条件下,招标者应具备的评标方法和指标参数的合理确定、招标文件的严密编制、工程招标的有序组织、以及对投标单位资质管理和选定等的综合能力。通过对大量工程招标经验的总结和思考,水电站项目业主认识到只有从管理制度上、管理方法上采取措施,才能铲除腐败的温床,彻底消除工程招标中的负面影响因素,真正地实行公开、公平、公正的工程招标与采购。由此,龙滩水电站形成并确定了工程招标采购的总体构思,其核心思想和总则是:在工程招标采购中要“剥夺每一个人的特权”;工程招标采购中的权力必须受到监督。在这样的指导思想下,水电站项目业主根据龙滩水电站的实际,进一步对工程招标采购的方式和方法进行了探索,研究如何从制度上、技术上清除各类消极因素存在的可能性,在上级有关部门的支持下设计出一系列有关工程招标采购的组织方法、管理办法和规章制度,具体包括:无标底工程招标的方法;科学公正的评标办法;承包商资质信用的预审控制方法;招标采购的组织机制;工程招标文件的编制方法;工程招标中的技术要求;以及实施闭口总价和固定单价合同的措施等。
3.合同管理
3.1.合同管理的特点
龙滩水电站建设管理完全按照现代企业管理模式进行,合同管理制是建设管理的主线,其主要特点是:
3.1.1.严格合同的预管理。所谓合同的预管理,就是合同签订前,合同项目的计划立项、招标文件的编制及审查等,这是合同签订后能否顺利实施的关键。招标文件的编制和审查要以技术要求合理,商务要求严谨、公平,整体规划可靠为原则。
3.1.2.严格合同的签订程序。每一份合同的签订之前,合同文本都经各业务职能部门会审把关,然后甲乙双方要进行平等协商,就双方关心的问题达成一致意见。这样减少合同执行难度。
3.1.3.严格按合同办事。在履行合同过程中,严格按合同约定办事,对质量、进度、安全、造价、文明施工等管理要求,都遵从合同约定。合同双方是平等的合同主体,一切事务的处理都以合同为准绳。监理工程师和设计代表,以及其他服务单位,都在合同规范的范围内履行职责。对于设计变更和自然因素造成的费用增加,依据合同条款规定,本着公平公正的原则进行处理。
3.1.4.完善合同清算工作。合同履行结束,逐一对合同进行清算,一方面,合同竣工资料要求齐备并符合国家档案管理要求,另一方面对合同费用问题要有最终决算,双方对决算结果都要签字认可。
龙滩水电站建设的合同管理只刚刚开始,随着工程的进展,必然有许多新问题新情况,还有待于项目业主去研究去解决和实践。
3.2.强化工程合同管理的核心地位
随着我国的经济由计划机制向市场机制的转轨,大型建设项目的管理也势必由国家经济体制改革的不断深入而发生变化。市场经济就是法制经济、信用经济,水电站项目业主认识到,龙滩水电站建设必须实行严格的合同管理制,必须以合同为主线、以合同为核心实施工程项目管理。
3.2.1.从组织上采取措施,实施规范化、制度化、标准化的合同管理,制定一整套合同管理的有关工作制度和规定,对合同管理的组织、合同管理的程序以及合同的起草、谈判、审查、签订、履行、检查、清理等每一个工作环节均作出明确规定。
3.2.2.树立水电站建设管理中的一切行为均以合同作为惟一依据的意识,合同运用于项目管理的各个方面,以合同、经济手段管理和实施水电站工程。
3.2.3.选择确定符合水电站建设特点的工程承发包模式和合同结构,通过合理的合同结构实现和保证水电站项目管理组织的目标结构和运作。
3.2.4.根据水电站工程的具体情况和现实的社会经济环境条件,在龙滩水电站的前期大部分主要工程项目上均实行闭口总价合同,锁定建设成本。强化合同准备工作,从技术上和经济上采取措施,创造和建立实施闭口总价合同的前提条件:坚持以施工图进行工程招标,最大限度地避免和减少工程实施过程中的不确定因素和随意性;强化工程招标中的合同意识,努力完备和详细一切技术资料和现场环境条件,使承包单位能够以最小的风险在完全公平的环境中进行投标竞争;严密制定合同文件,合理确定工程合同的界面与工程范围,事前分析可能存在的不确定事件和风险,有针对性的采取保护措施;充分考虑和保证承包单位的利益,引导承包单位注重技术方案的竞争,集中力量用于工程的实施,从而保证工程的质量和进度。
4.工程管理方法的研究与实践
通过对项目目标控制方法的不断研究和实践,龙滩水电站在工程管理和控制的具体方法方面形成了一些较有特点、较为成功的做法。
4.1.通过规划设计、科学技术、工程招标控制项目投资。在龙滩水电站的投资控制工作中,从工程的规划设计、工程技术、工程招标等方面入手,控制工程的投资,节约建设成本。水电站项目业主坚持以设计为重点进行项目的投资控制,以极大的精力投入于工程的设计工作,进行设计方案的比较和改进,由此才有左右岸导流洞洞形设计方案的改变,经过设计优化的导流洞洞形设计方案,节约了大量的投资。控制水电站项目投资的另一思路是以现代科学技术为先导,依靠科技来实现投资控制的目标。在工程的设计、施工方案、设备选型等各项工作中,均设立相应的研究课题,投入科研经费,开展了大量有关工程建设的科学研究、试验和实验,取得许多科研成果。这些研究成果的应用既解决了工程难题,又为节约投资提供了有力的支持。通过严格、严密的工程招标是控制投资的又一思路。通过重点强化工程招标工作,建立公平、公正、公开竞争的良好环境,以最合理的合同价获得最好的施工队伍和最强的工程保障能力以及可靠施工技术方案。此外,前期工程通过实行工程闭口总价合同,充分依靠和发挥监理的作用等一系列控制措施和方法,使龙滩水电站的实际投资被控制在计划的目标投资值以内。
4.2.独立平行的工程质量监理。工程质量不仅关系到建设资金的有效使用,而且关系到社会公众利益、生命和财产的安全。水电站项目业主以制度建设作为抓好工程质量的根本保证,建立层层负责的质量责任制,形成全过程、全方位的质量保证体系;以工程招标、工程监理、合同管理作为工程质量管理的基础性工作。尤其是对于工程监理工作,在具体的做法上采取了特殊的措施,即在所有的工程监理合同中规定:工程监理单位必须同时与施工单位各自独立平行地进行全部工程的质量检测,包括必须使用独立平行的检测仪器和工具;独立平行地实施质量检测;获取独立平行的检测数据和资料;提交独立平行的检测报告等。这样在每一个工程上,都能同时得到分别来自监理单位和施工单位的各自独立的两套质量检测与评估报告,可以切实掌握工程质量的真实情况,确保得到一流的施工质量。
4.3.依靠科技缩短建设工期。对于为期6.5年左右的建设工期,首先是以严谨的科学态度,分析论证进度目标实现的可能性以及存在的主要影响因素。针对关键问题,事先研究制定解决的方案,超前采取措施进行了一系列技术实验和系统研究等。在得到了解决所面临的一系列重大难题的系统方案之后,水电站项目业主紧紧抓住2007年7月1日水电站第一台机组发电的进度控制总目标不放。在工程的建设过程中,集中力量做好项目前期的各项准备工作,抓紧工程的设计工作,为后期项目实施阶段工程的顺利展开积极创造条件。在进度控制工作中,以进度大节点作为控制的关键,保证落实大节点目标;建立工程协调制度,定期或不定期地协调各参建单位之间的进度关系;实施工程进度的动态控制,及时调整进度计划。科学的进度规划和有效的进度控制,为确保了龙滩水电站发电目标的按期实现。
4.4.文档资料的制度化、规范化管理。为加强水电站项目档案管理,建立健全项目档案,龙滩水电站制定了有关工程文档资料、工程竣工资料等的管理制度和规定,实行文档资料的制度化、规范化管理。其中,采取的一个有效管理方法是赋予业主档案资料室在档案管理中的一项特殊权力:工程合同尾留款的支付签发权。水电站项目业主在工程合同中均约定,预留合同价款3%~5%的工程尾留价款,作为工程保证金和工程竣工资料、项目档案的保证金。合同规定,工程参建单位必须严格按照要求收集、整理、归档工程各环节的文件资料;工程竣工资料、项目档案经业主档案资料室认可接收,签发归档交接单之后,才能获得最终尾留款的支付。通过经济制约手段,有效、及时、规范地健全了龙滩水电站的前期工程项目档案。
运用上述这些管理思想与方法组织与实施工程项目管理,使龙滩水电站的建设取得了良好的效果和成绩:
4.4.1.水电站的设计起点高、意识超前,通过一次规划、分期实施、滚动开发的构想,圆满成功地解决了远期与近期建设的有机协调,实现了规划设计的可持续发展。
水利水电项目的施工需要大量的农民工,这对农民工的职业发展有着很大的拉动作用,为社会的稳定和谐发展也做出了贡献。水利水电项目需要农民工提高自身的技术能力,增强在施工中的创新性工作。具有较高素质的农民工群体能够为水利水电项目建设确保施工质量、保证施工进度和安全。这对水利水电施工项目建设期和运营期的经营效益都发挥了重要的作用。农民工的素质和施工技术水平也能够制约着水利水电企业的市场竞争力与经营效益。最近一些年,由于农民工技术水平不高和素质比较差造成的施工事故频发,这样就不能稳定施工队伍,也不能确保水利水电项目的施工质量和施工成本,这样水利水电企业应重视对农民工的素质培养和技能培训,这关系到企业的生存和发展的切身利益,也是企业转变经营管理模式的重要举措,改变了农民工较低素质就业的不良状况。
2.农民工应具备一定的现场施工的安全技能与环保意识
农民工要具备一定安全防范能力,要能够妥善处理突发事故造成的伤害。例如:水利水电施工项目的多发事故,高出坠落、坍塌、透水等。从事高处作业应掌握安全防范措施,并遵守高处作业的操作标准;掌握水利水电工程的土建工种安全操作,重点是要掌握高处作业、用电、爆破的施工现场安全要求规范。水利水电工程施工应重视环境保护问题。由于水利水电项目大多数设计到涉及到发电、航运、灌溉、防洪项目,这样就使得工程规模大、周期长,施工工作面影响范围比较大,农民工要注意施工过程中的环境保护,这关系到水利水电项目的经营效益。农民工在水利水电项目的现场施工中要严格按照环境管理体系规范进行施工,做好施工区域的环境保护工作。例如,农民工施工中要重视植被的保护,不要随意砍伐树木和破坏植被;不要随意排放施工机械污水和生活污水;对施工机械设备合理调配,减少夜间的机械施工活动,避免噪声扰民,不得随意倾倒废弃物,保持生活区域与施工现场的整洁,废弃物要集中收集和统一运输到处置点。
二、水利水电企业对农民工培养素质和培训技能的措施
1.对农民工培训应给予重视
社会经济的快速发展,促使水利水电项目获得了发展机遇。水利水电施工企业要在市场竞争中获得优势,就必须解决好农民工的素质和技能培训问题。这些外来务工人员缺乏水利水电施工项目所需要的一些技术,要对农民工进行系统培训。水利水电施工企业要给予农民工岗位培训,重视农民工的施工环境、居住条件以及医疗保障,为农民工安心工作创造条件。
2.开展农民工技能培训遇到的困难
水利水电施工企业对农民工的技能培训还存在着一些问题。施工企业安排专业的培训公司对农民工进行培训,要考虑到农民工的数量,所投入的资金。由于水利水电施工项目需要农民工尽快上岗,采取的是短期培训。水利水电施工项目安排农民工的岗位较多的从事粗放型工种,涉及的技术含量比较低。有的施工企业对此类培训并不积极。在培训中,需要花费培训费用,还要承担相关费用,在缺乏培训专项资金的支持下,培训范围必须狭窄,难以切实达到提高施工企业农民工的素质和工作技能的作用。而且有的培训方式也不适合农民工,轻视技能培训;培训流于形式,培训效果和培训质量低下,忽视农民工培训的特殊性;脱离工作实际,所学知识很难运用到实际工作中。
3.对农民工技能培训应采取的有效措施
水利水电企业施工项目的经营效益与农民工素质培养有着正相关关系。因此,为了能够提高农民工的素质,需要社会各方面的支持。在政府角度,要出台相关的政策,逐步完善农民工培训的法律和法规,并对农民工培训给予资金补贴。政府要对培训的企业给予税收减免,进行引导和鼓励水利水电施工企业积极开展农民工素质培训。对于培训给予科学的考核,避免形式上的颁发证书之类的方法,而且要重视实践应用效果,应对于水利水电建设项目产生明显的经营效益。在水利水电项目施工过程中,应在工地安排技术人员和熟练工人对农民工进行培训,要明确培训目标,对培训任务进行细分,有针对性地设计农民工技能培训和素质培养模型,建立培训档案和培训考核制度。
服务于水利水电建设的专题地理信息系统仍然有待完善。专题地理信息系统的缺失印证了“3S”技术在水利水电测绘和管理方面存在不足之处。在水利水电测绘中,GPS和RS的结合在现代已成为行业标准,为水利水电测绘提供了传统手段完全不具有的经济效益、时间和成本优势,卓有成效,但是与GIS的整合这一环却严重缺失,虽然GPS和RS的结合和应用有助于水利水电工程项目的开展和实施,但缺少依托GIS的信息资源化和集成化却往往成为后续产业链条发展的掣肘。这个环节的缺失将会制约“3S”技术以及未来大数据产业的建设和发展。各数据、技术的应用与耦合尺度研究缺乏。由于新数据和新技术的应用多来源于国外文献,而非行业标准,相应的适用范围,应用前提和技术之间的衔接和处理存在很多不确定因素。例如基于NMGCOSR的CORS系统在国家三角点破坏严重的背景下成为解决平面起算点的重要方法,但是其应用与全球定位系统测绘规范的标准存在偏差和误差,在不能满足时如何增加控制点,精度控制方面有待研究。在此环境下,因GPS高程测绘以其监测点不需要通视、劳动强度降低、不累计误差,效率高等优点取胜,具有一定优势。但是研究表明参考椭球面的法线与铅垂线之间的差异即垂线偏差所带来的影响,理论上需要进行高层系统之间的误差计算,尤其在高纬度地形复杂的山区,然而误差的计算和修订研究缺乏。以目前的技术水平,GPS高程测绘误差在实际应用中,尤其是4等以上几何水准精度要求差强人意。该方法的优势在误差的不确定下反而难以成为真正的优势。
1.2管理方面的挑战
信息资源化与大数据建设支持薄弱。虽然水利水电测绘队伍在不断壮大,但水利工作和管理者在信息意识方面不是佷强,在信息资源化建设中,看重硬件建设,轻视资源开发的现象还有很多的;对信息资源建设没有足够和合理的投入,没有测绘科技信息资源开发的大的远景规划。信息资源网络化只是水利水电工程测绘电子信息化最为基础的步骤,中国现在已迈向大数据时代,大数据理念和项目如何在测绘行业中得到对接、应用与实践,大数据产业如何与水利水电工程耦合以实现数据、工程、服务产业链条的三位一体这是水利工作者的所面临的一项重要课题。信息技术人力资源不足。各水利测绘单位长期以来培养和造就了一批信息开发、研究、服务的专业技术人员,但随着计算机技术、网络通讯技术的深入应用和信息市场的迅速发展,水利测绘行业迫切需要一批既懂信息,又懂技术、懂开发、懂经营、会管理,能创新的专业人才群体。这类专业人才缺乏的问题如得不到解决将使得水利水电事业的发展和繁荣受到制约。
之前农村主要农作物就是小麦、玉米等粮食作物,这些作物主要要求其增产,因此水利设施只需要能够满足粮食作物的生长就可以了。但是伴随着农业产业结构的调整,除了种植粮食作物之外,还要种植蔬菜、瓜果、花卉等经济作物,这种产业结构的调整对于农村水利工程提出了更高的需求,原先那种只满足作物生长的水利工程已经不能适应当前农村新型经济的发展了。还有就是,市场化在农村经济中的作用越来越明显,农民为了取得更好的市场效益,各自调整自家的产业结构,使得农村地区产业的发展缺乏统一规划、统一调整、统一调度,这样以来水利设施的配套建设就会面临着诸多问题。
2.农村水产养殖业的发展对于水质有了更加严格的要求。
当前,我国许多农村地区利用之前的水利配套设施开展水产养殖业,水产业对于水源水质的标准要求更高了。水质如果不好,水源被污染,水产养殖业的发展将会遭受严重打击,农民的利益就会受损。目前的农村地区的水质条件还不能为水产养殖业的发展提供有力保障。
二、加强农村水利水电工作,把握好重点,掌握好方向
农村水利工作要围绕“一个目标”,即农业增效、农民增收、农村稳定目标,利用“两大优势”,即水资源优势和水务一体化优势,确立“三个协调”,即安全、资源、环境协调发展,不断完善“四个体系”,即防洪保安、水环境保护、水资源配置和农业灌溉安全体系,发挥“五个方面作用”,即提高产业层次、提高安全可靠性、提高景观水平、提高水资源科学利用程度、提高人民生活质量。今后,农村水利建设的重点是防洪除涝、节水灌溉、河道清淤、圩区治理以及农村水污染防治、水资源保护,推广有效益的技术项目,搞好技术示范工作。
1.增强水资源保护意识,加强对水资源的保护。
由于我国粗放农业发展历史悠久,不少地区还在沿用之前的农业发展模式,没有水资源的保护节约意识。要在农村地区普及水资源知识,加大水资源保护节约的宣传力度,使得保护水资源、节约用水的思想深入人心,使得农村每家每户都具有保护水资源的意识,大力倡导建立节约型社会。政府在制定农业发展的各项政策与规定时,要充分考虑到农村水资源的制约因素,逐渐转变粗放农业时的管理思路,由之前的供给管理转向需求管理与供给管理的有机结合,进而逐步实现需求管理。
2.积极推广农业节水灌溉技术。
由于我国农业发展方式的转型升级,农业产业结构的调整,必须大力积极推广节水灌溉技术。推广使用节水灌溉能够促进我国农业的良好可持续发展,控制农业生产成本,减少农民支出,有利于保护节约农村地区的水资源,提高农业生产力,进而能促进农村经济发展方式的转变,经济结构的优化升级。因此必须把推广节水灌溉放在农村水利工作的突出位置,加大节水灌溉知识的普及,大力建设节水灌溉配套设施,积极推广滴灌、喷灌技术。
3.加大农村水环境治理力度。
近年来,由于农村地区化肥、农药的大量使用,生活垃圾的乱推乱放,以及生活污水的任意排放,农村的水环境遭受了严重的污染,河流水质污染严重,严重影响了农民生产生活质量。再加上农村植被破坏严重,水土流失恶化了农村生态环境。因此必须加强水资源保护,加大水环境治理力度,倡导建立中国“美丽乡村”,提高农民生产生活质量。
4.要加强农村水利服务队伍的建设。
要加强农村水利站的管理工作,增强水利工作者的服务观念,提高水利工作人员的服务质量与水平。乡站人员事业经费应纳入县级财政预算计划,并通过县级水行政主管部门再下拨到乡站。要实现事企分开,精简乡站事业编制人员。乡镇水利站要向制定规划、监督建设、经营管理转变,加大水利技术示范和推广力度,依靠科技进步提高农田水利建设和管理水平,尽快实现公益与经营相分离、综合和专业相结合、科技和指导相协调,努力提高服务水平和服务质量。
很多水电站施工现场对施工供电的重视程度往往停留在口头和书面资料上,对其真正的重要性认识很浅薄,认为施工供电系统是辅助生产系统,只要电量能基本满足施工即可。其实不然,为让大家了解大型水电站施工供电的重要性,下面列举几个实例进行说明。二滩水电站建设过程中曾发生一起大坝混凝土浇筑冷却系统特种变压器故障的事件,由于没有备用变压器,为减少损失,业主动用了伊尔-76大型运输机从北京特种变压器厂“抢”了1台变压器到现场,大坝混凝土浇筑前后停了5d,由此产生的直接费用(停工损失、变压器运输费用及间接费用(工期损失已远远超出变压器本体价格。长河坝大坝防渗墙灌浆时,由石造成供电线路瘫痪,设备失电造成正在钻孔的钻头无法拔出,灌浆管路浆液凝固在管内,导致这批进口钻头全部报废,给业主和施工方均造成巨大损失。黄金坪在大坝基坑清理时正值汛期,一次突然的停电,造成基坑水泵及各种施工机械设备全部被水淹没,险些引发重大安全事故,事故停电只30min,却造成了重大损失。
1.2大型水电站施工供电负荷都很重
从上面的数据看出目前已建和在建的大型水利水电工程的施工供电负荷,都呈现负荷重的特点,其规模不逊于城市用电量。
1.3大型水电站施工供电电压等级高
一般大型水电站施工区面积达几十平方公里,工程浩大,作业点多、面广,且负荷较重。为保证电能质量需要进行高电压输送,这是导致施工供电电压等级高的直接原因。如三峡工程施工主供电源和备用电源额定电压分别是220kV和110kV,下设35kV变电系统和6kV供电网络;锦屏一级电站建设现场规划设计有子耳河110kV线路和两回110kV磨锦线;锦屏二级规划有110kV磨泸线、110kV联松线和来自磨房沟的110kV线路;长河坝水电站现场规划有35kV金长Ⅰ回、35kV金长Ⅱ回和35kV长江线,并下设6条10kV供电主线;黄金坪规划有甘孜州州网110kV供电线路一回,35KV黄江线一回,下设5条10kV供电主线。可见在这些大型水利水电工程现场,施工供电的电压等级都是万伏级的。
1.4大型水电站施工供电网络复杂
大型水利枢纽工程主要包括大坝系统、导流泄洪系统、引水发电系统三大系统。每个电站的枢纽布置都不尽相同,同时巨大的库区带来延伸几时公里的复建公路,这些分散的作业面决定了大型水利水电工程供电网络的复杂性。如三峡工程6kV配电变压器200多台套,6kV架空线路约125km,供电网络十分复杂;长河坝与黄金坪为相邻的梯级电站,其施工供电线路相互延伸,10kV输电线路共计11条,长约90km,35kV输电线路4条,长约30km,供电网络呈树枝状发散分布。
2存在的问题
大型水利水电工程施工供电系统与传统施工供电系统相比,因为它的重要性高、负荷大、电压等级高和供电网络复杂,若仍以以往的传统供电模式运转会产生较多的困难。总结以往参与施工供电管理工作的经验,借鉴其他大型水利工程用电管理模式,认为普遍存在如下问题:1施工供电负荷重、变化频繁、变化幅度大,电压波动不易控制。施工供电系统负荷受工程进度的影响,一般在施工初期、末期用电较少,中期用电量多。1d之内,白天用电多,晚间用电少,峰谷差较大。加之很多水电工程在经济不发达的山区,外部电网和施工区内部电网抵抗故障能力差,且自然环境恶劣,极端气候和地质灾害时有发生。施工区供电线路长,电压压降大。电网故障及大负荷的投、切,均易引起电压大幅波动。2施工供电系统负荷分布离散,线路和设备故障率高。水利水电施工现场多为大山深处,沿河道进行布置,工程结构复杂、作业面多,工区范围半径长达几十公里,受这些因素影响,施工供电线路多为树枝状分散布置。同时由于作业面随施工进度不停在增减变迁,加上高边坡开挖、区域爆破和地方公共设施影响等多方原因,造成施工供电支线不断地改迁和增加。随着工程进展,多年之后施工现场供电网络变得分散复杂,在自然灾害(泥石流、飞石、大风、雷雨等和施工措施不当(爆破、短路等情况下,使得供电线路故障率大大增加。而终端用电设备这方面因为工区灰尘大,空气污秽度高,供用电设备露天安放,绝缘降低,使工区设备的故障率平均比城市电网高,还有一部分设备使用在阴暗潮湿的隧道内,加上防护措施不当也极易发生故障。且施工单位为节省成本,使用的供配电设备往往采用低标准设备或三无产品,有些供用电设备维护不当、超期服役,造成故障率居高不下。3施工供电系统临时性设备多,线路变更频繁。一般大型水电站的建设周期在10年左右,随着工程的进展,施工作业面交替开工,供、用电设备经常移位,线路架设、拆除频繁。从控制成本角度考虑,施工用电单位采用的临时性设备较多。由于临时用电线路拆除成本高,考虑地理环境多为高山陡坡,很多施工用电单位在局部工程完成进行设备清场时都不愿意拆除废旧线路,这些失去维护的不规范线路随时会爆发连锁的安全问题。4施工供电系统备用电源不足,超半径供电。由于大型水电站的建设基本在深山峡谷中,各施工作业面基本上是沿河的左、右岸铺开。加上受其他供电网络输电线路走廊影响,施工供电走廊有限,变电站的选址和出线布置又受地形、施工的影响,线路架设困难,大多采取单电源辐射形式供电,合环点少,备用电源不足,有些负荷超半径供电。特别是电站复建的省道或国道施工,其最远施工点与电站枢纽区相聚几十公里。例如长河坝S211复建公路长约35km,而施工供电电压等级为10kV,已远远超出供电范围半径,导致末端电能质量极差。5功率因素普遍偏低。水利水电施工用电设备中动力设备占绝大多数,均为感性负荷,导致施工供电网络功率因数偏低。施工区中的用电设备多为大功率电动机,工作时段集中,功率因数控制困难,不仅增加供电线路的损失,降低电压质量,同时也降低了工区供电设备的有效利用率,增加了工程成本。严重时还会造成用电设备烧毁,受到地方供电电网的经济处罚。6“外行”管理,隐患较多。水电工程施工用电单位众多,队伍参差不齐,且前期多为土建单位,在用电管理上存在专业薄弱问题,且责任心不强。水电站施工单位流动性大,人员更换频繁,真正取得《电工进网作业许可证》的“电工”很少,缺乏专业基础知识,不仅对自身所辖范围不熟悉,对电网调度系统也是异常陌生,规章制度的执行落实不到位,甚至抗拒执行工区供电系统调度命令,在线路或设备发生故障后,巡查不到位或误报、瞒报,拖延了事故处理时间,有时甚至扩大了事故范围,给人身安全带来极大的威胁。同时施工单位的主要精力放在主体工程施工任务上,对供用电等辅助生产系统的重要性认识不够,投入的资金、人员不足,安全意识淡薄,管理松懈,施工单位往往只在业主供电管理的部门办好报装手续,将供电电源终端建好,其他的事就依靠施工单位的“电工”完成。没有认真严肃地进行用电技术措施、安全措施、管理措施等施工组织设计工作,至于安全工器具,则是因陋就简。很多施工单位根本没有执行建设部JGG46—88《施工现场临时用电安全技术规范》,试验设备基本没有,甚至弄虚作假,严重影响了电网的安全运行。常见的不合格用电例如:施工方架设线路不规范,变压器、避雷器、断路器、线路等未进行验收试验和年度试验。设备安装也不规范,现场电缆泡水泡油、设备护栏高度不够、安全距离不够、标识警示牌没有、设备接地不可靠等,存在极大的安全隐患。7施工供电系统通讯不畅,应急反应慢。一般水电站的建设都是在经济不发达地区,基础设施较差,特别是通讯系统很不可靠。因地处山区,信号覆盖面不全,各种电网信息不能及时、准确汇集到调度员处,调度指令也不能顺利传达;另一方面施工单位的用电负责人无固定值班点,人员频繁更换又不及时通报,并且通讯手段配置单一,施工供电系统调度员指令下达时往往找不到接令人。这些都对负荷调整、电网操作、事故处理造成严重影响,延误最佳的处理时间,造成供电质量下降,甚至扩大停电范围。
随着科学技术的发展和进步,水利水电工程在施工过程中引进了很多先进技术,以此提高工程的施工效率,如检测、勘探仪器等。传统的测量技术仅仅只是测量,所需的人力物力资源较大,且其不确定性较大。而新技术的应用很好地解决了测量数据的不准确问题。由此可见,高科技仪器的应用为水利水电工程的发展带来了很多发展的可能。
1.2计算CAD技术的应用
计算机CAD技术从应用之初就将其定义为应用型的软件,与此同时,在计算机不断的发展过程中,CAD技术也得到了广泛的应用。多年实践证明施工单位将计算机与其他技术相结合,使得数据的获得更加方便,也保证了工程设计的科学性和合理性,提高了工程施工的实效性。
1.3GIS技术与数据库技术
通过应用地理信息系统以及数据库技术构建工程信息系统,GIS技术和数据库技术的相结合有效提高了工程设计以及施工的灵活性以及准确性。传统的工程信息系统通常只是对工程相关的数据进行收集、整理和检索等等。但是地理信息系统具有三维全景成像模拟功能,全面地展现了施工过程的时间以及空间关系,在近乎真实的情况下展现地质构成,为工程的后期实施提供了依据。
1.4钻探技术
上述工程中白云岩为一种沉积碳酸岩,主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和黏土矿物,呈灰白色,白云岩岩层易于破碎的特性,加之岩石风化较深,故白云岩普遍存在岩石胶结性差、结构酥松、破碎,强度值波动幅度大等特点。该类地层在钻探过程中,存在岩芯采取率低、岩芯采取质量差、岩芯品质不好等问题,利用常规钻探工艺技术,很难达到岩芯采取规范标准,钻探现场布置全面图如图3所示。为了满足可研阶段对工程地质条件查明的深度要求,确保工程勘察质量,必须依据白云岩地层的特点,结合现有常规钻探工艺技术,寻求满足勘察成果质量要求的特殊钻探工艺技术方法。白云岩作为沉积碳酸岩,在钻进过程中,磨擦容易生热,膨胀系数较大,尤其在强风化、中等风化程度的白云岩地层中进行工程地质勘探,岩石可钻级别小于V级,岩层结构更加酥松、破碎,岩芯呈粉状、偶见块状,用常规的硬质合金钻具干法钻进工艺技术施工,钻进效率非常低,且易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故,处理事故辅助时间较长,成本加大,钻进经济效益较差。微风化、弱风化的白云岩,仍具有胶结性差、结构酥松、破碎等特点,造成孔壁不稳定的现状,只得采取有效的护壁措施,改善孔壁的稳定性,才能获得正常的钻进进尺。进行压水试验时,又需要保证孔壁的原状,只有对已形成有效的护壁泥皮进行破坏和清除才能有效进行试验,压水试验在高压水头作用下,原状孔壁的不稳定性进一步加剧,护壁难度加大。若继续钻进,又需要重新进行护壁,工序重复较多,直到钻到设计孔深。微风化、弱风化的白云岩地层,可钻性级别V~Ⅷ,属坚硬岩石地层,钻探采取的湿作业法作业,更加剧了破坏孔壁的稳定性,容易发生“埋钻”和“卡钻”事故,给钻探工程质量、钻进效率、进度控制带来异常难度,虽通过合理选用钻具方法确保岩芯采取质量,但若采用常规钻进参数,钻进效率很难提高。
2钻探施工技术的应用
钻进工艺技术,单动单管硬质合金钻具,辅以无泵反循环的钻进工艺技术强风化、中等风化程度的白云岩,因岩石强度较低,岩石级别在V级以内,采用油缸上下给进来提动钻具实现无泵反循环及扩孔钻进相结合的硬质合金钻进工艺方法。为了有效解决常规硬质合金钻具干法钻进工艺技术所带来的钻进效率低,易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故的问题,结合常规硬质合金钻进工艺技术,对钻具钻头稍加改动,并配以孔底局部返循环的钻进工艺对强风化、中等风化程度的白云岩地层进行钻进。因岩层较软,主要靠通过轴心加在合金上的压力来克取岩石,宦选用稍高钻压;为了提高成孔质量,获得较好钻进效率,降低磨擦升温.宜选用低转速。为了实现孔底局部反循环的功能,同时因短时间脱离对岩石的克取磨擦,起到散热、冷却效果,应勤提动钻具。这在很大程度上预防和减少了孔内事故的发生,提高了钻进效率。这种工艺技术应注意以下3个要点:
1)常规硬质合金钻头内外出刃为1.0~1.5mm,则岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙为1.0~1.5mm。白云岩为沉积碳酸盐,高温环境下,生成用作膨胀剂的氧化镁和氧化钙的混合物,这种混合物的膨胀率大。在钻头克取岩石及钻具在岩层中回转,会因摩擦而产生热量,使岩芯膨胀,使岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙不足1mm,使得岩芯进入岩芯管的阻力加大,阻力大于钻机带动钻具获得进尺所克服的阻力时,造成因“堵钻”而无法获得正常进尺,被迫起钻,取出岩芯管内岩芯后重新下钻,增加钻进的辅助时间。虽然岩芯采取率高,但岩芯扰动大、品质差,仍然影响岩芯采取质量。采取的措施是:将硬质合金钻头内外出刃增加到2.5~3mm,底刃按分区破碎方式排列,给岩芯因磨擦生热产生膨胀留有空隙,岩芯管与岩芯环状保持一定的间隙。
2)通过钻具提起一定高度(一般为0.3~0.5m),使孔底产生负压,钻具与岩层环状的泥浆沿间隙流入孔底,再下压钻具,孔底泥浆在压力作用下,会沿着岩芯与钻具内环间隙向上流动,形成无泵反循环,钻头在较大压力,慢速回转状态下,克取岩层获得进尺。钻进过程中岩芯一般是连续不断的,岩芯扰动小、品质好,岩芯采取质量满足规范要求,回次进尺可达0.8~1.5m,钻进效率高。
3)若改变硬质合金钻头的内外刃及底刃,运用无泵反循环及调整钻进参数措施后,仍不能有效避免“抱钻”、“烧钻”事故,还可采用钻扩结合的钻进方法。正常钻进的粗径钻具在大一级IZl径内回转长度控制在2/3左右,增加正常钻进粗径钻具的环状空间,有效避免事故发生。但扩孔过程中,值得注意的是一定要加大提动钻具的频率,否则会造成“抱钻、“烧钻”附加事故。当发生微“抱钻”、烧钻事故时,不要急于处理,停机10min后,待岩层及钻具冷却后,再开动钻机,事故就可能得到解决。通过上述工艺技术,有效预防和减少了孔内事故,较大地提高了岩芯采取质量和钻进效率,大大降低了钻探成本,并在单位规定时间内顺利完成了贵阳市下坝水电站现场地质勘探工作,为钻探施工奠定坚实的基础,为施工单位创造了良好的经济效益和社会效益。
在建设中,必须对地表进行挖掘,让水利设备牢固地安置。因此地表植被破坏,蓄水能力降低,如果在风沙大的地区则会导致水土流失。另外,地表植被破坏,土壤碎石于外,如果在雨量充沛的季节里还会引起泥石流。而水利水电的建设,对地表的破坏是最初的,而后紧接着的是对地质造成的影响。大坝的修建最体现着地质破坏,大坝需要在险峻狭小的山口修建,此过程中会对山体进行挖掘建基,如果遇到断层或者岩性松软的山体时,对其进行开凿则是致命性的。而顺利开凿成功的山体随着时间的推逝,加上风沙等外力因素的压力,岩体会逐渐磨损,到一定时期后出现崩塌、滑体等现象是很有可能的。在建设前期,对地质的勘探和对建材特征的把握一定得是专业严谨的。
(2)对湖泊河流水位的影响
水利设施中的水坝建设,具有拦截泥沙的功能。在进行泥沙拦截时,河道内泥沙减少,流速增快,对大坝的发电具有一定利处。而另一方面,水库的修建,原本流动的水因为水库的围栏,水流变缓,水温上升,水质变差,引起水库内水污染现象,甚至出现水体富营养化。并且水库修建后,由于流速减缓,区域内的水面起伏小,水面扩大,蒸发量增加,致使水蒸气聚集,空气内湿气增大,降雨量增大,河流水量增大,容易引起水库内的泛洪。
(3)对生物多样性的影响
以江河内的淡水洄游鱼类为例。每到秋末,它们要到江河中下游度过季冬,而次年的春天它们再原路返回,到中上游产卵。而水利工程的建设阻碍了洄游生物的正常运动,它们的生命活动也会受到严重的影响,更对鱼类繁殖造成迫害,这就是生物物种越来越少的原因,以致生物的灭绝。
(4)对降雨量的影响
降雨量的增加,是由于水库修建后,库区大面积的蓄水,蒸发量会增加迅速。降雨在地区分布上的变化,水库蓄水后会对库区和周边地区的降水量有着一定影响。一般来说,库区和近库区的降雨量会有所减少,在库区的地区降水量增加。在地势高的地区,且是迎风,降水量会增加。相反的情况,降水量则减小。
(5)对气温的影响
水利工程的建设,让下垫面有所变化,使原本的陆地变为水面。而之前陆地比水的比热容小,再将陆地变为水面后,比热容上升,所以气温总体上来说是升高的。
(6)对湖泊的影响
湖泊对生态的调节起着非常有利的作用:净化空气、防沙除尘、美化环境、维持生物多样性、提供氧气等,在生态系统中如一个净化器,对周围的生态环境的持续发展发挥着重要作用。水利水电工程的建设对湖泊也有着两面性的影响。一方面,在湖泊区建水库,能够加大对湖泊内泥沙的拦截,为湖泊周围的农业生态发展提供着大量的肥料来源,间接促进着该区域的经济发展。另一方面,湖泊内本身流动性较差,水电设备在此建设,继续减少了湖泊水流动性,泥沙沉淀后也为湖内有机生物的繁衍提供饵料,如果不及时清理这些生物,久而久之会对水体造成富营养化现象。
(7)对人群生活的影响
人群的居住地成为水利水电工程实施地点时,大量的人群移民状况也是十分严峻的挑战。人类长期的居住,用时间和生态系统构成了一个较为和谐稳定的体系。而水电设施取而代之,人类不再成为此生态系统中的生产消费者,这些设备也对生态系统的发展构成了新的威胁。而人类作为生物中的一类,对环境的依耐性也是靠时间来磨合的,人类迁移也对迁入区的生态环境造成了一定程度上的威胁。两者的融合也需要花费很长时间。
2水利水电工程在建设过程中对生态环境的影响
水利水电的建设过程是一个耗时长,任务重,范围广,参与人员多,参与设备种类繁的庞大工程。在这样一个过程中,各个细节都会制造出污染。在施工过程中,大气污染,水污染,噪声污染,土壤污染都是亟待注意的问题。除此之外,机械占地、土料占地、废物堆积、建设营地等活动再次对地表进行了破坏。这种形式的地表破坏也是大气污染的直接原因,加上其施工时间之久,对地表的损害程度远远超过了环境自净能力程度,所以尽管在搬除机械设备、恢复好植被、清理掉垃圾后,环境的承载力也会大大降低,对整个生态系统仍然会造成巨大损失。施工中,废水渗漏、油污的产生、生活废水的排放,加上生产中烟尘、灰沙的侵蚀力度进一步扩大,也大大加重了整个施工区域的土地、空气、水质的污染。废料在堆砌时,随着时间的长远,有些金属、碱性物质和空气产生的化学反应制造出的一系列有害气体,不仅给大气造成染污,也威胁着人类的身体健康。基于这些,施工过程造成的不利影响还是一个亟待解决的问题。水利工程工程量巨大,且施工时间长,施工人员也较多,对整个施工系统,不管是操作还是人员生活,都是一个漫长而艰巨的考验。所以在这个过程中,要严格把关,不论是施工还是施工滞泄物,都得做到生态环保。在施工人员的管理方面,也要做到以人为本,人员的专业素质不仅要提高,生活质量也要有所改善,在保证人身安全的前提下,再考虑专业技能的培训和实践。
在斜井施工之前,施工单位必须组织专家对工程当地的地质水文等条件进行可行性研究,当前许多工程质量出现问题都是因为地质水平方面的影响。其中,研究内容大体包括本地区的地质构造条件、水文条件、地质岩层、地温水平、有无毒害性气体或者是元素、易溶岩区、应力水平、斜井井口的稳定度、含量及其分布范围等等。在专家对当地的地质条件和水文条件进行验证以后可以组织施工挖掘斜井,挖掘过程中要严格按照专家验证过的开挖支护方案,一旦发现地质条件与前期勘探不符,或者是在开挖过程中出现了塌方、出水、岩爆等情况时,施工单位必须立刻停止施工,并且将情况报告给相关部门,再次进行验证,提出相应的解决方案。
2斜井开挖的方法
(1)小断面斜井开挖方法
对于断面比较小的斜井在开挖的时候需要按照从上到下的施工顺序,使用全断面的开挖方式,坡度不能超过25度,利用机械设备进行人员的运输,这时候使用的是斗车将废渣运出,如果坡度超过了25度,则需要使用簸箕进行运输废渣。一般情况下,施工顺序是:完成洞口支护-安装提升设备、出渣道-自上向下开挖。如果斜井坡度超过了42度,一般会使用全断面爬罐法进行施工,此时斜井并没有挖出通道,所以需要将爬罐作为主要工具,进行相关的运输和爆破。此类施工的一般顺序是:下部通道开挖-安装轨道及爬罐-向上逐段开挖。
(2)斜井扩大开挖的方法
斜井扩大开挖的方法采用的是自上到下的挖掘方法,一般是在斜井的斜角超过45度时使用此方法。通过自上到下的开挖将斜井分为多个层面,对每一层进行单独的钻孔和爆破,然后将废渣从最下层逐渐转移出来。此类方法在施工过程中需要临时进行支护,在开挖的通过平行的地方要挖掘供人行走的道路,如果斜井的长度属于中长范围的话就需要运用相关的机械设备进行运输。如果斜井的斜度大约在35度,并且斜井的长度相对较小,斜度相对较大,这时候也可以使用自下而上斜井扩大开挖的方法,在具体的施工过程中要参考工程实际情况,视具体情况而定。
3加固斜井井口的问题
斜井的井口一般分为露天式和埋藏式。在对井口进行加固时需要根据实际情况而定,对于露天式的井口而言,井口的坡度一般很低,可以利用围岩的稳定边坡原理实施加固。通常情况下,井口的边旁大多数具有3m-5m的宽台池,从施工条件和施工需求来看,在井口的边角开挖排水沟,将地表水引入他处,确保围岩的稳定性,避免出现塌方事故或者是其他危险。对于隐藏式的井口而言,要对井口上方的建筑物进行研究,搭建相应的模板,方便施工的开展和安全的保证,营造安全的施工环境。在对高压管道斜井进行施工时,必须注意到它的上部和调井是连着的,下部和厂房相连,所以在施工过程中为了工程的质量安全,施工之前最好对斜井的井口进行相应的加固处理,这样可以有效的提高斜井的质量和安全,保证工程的整体水平。
4斜井衬砌技术
在斜井开挖前期工作已经完善的基础上,下一步的工作是对斜井进行衬砌,这可以进一步提高斜井的质量水平。在实际的施工过程中,衬砌方式要从工程的实际情况出发,选择最适合的施工方式。当前最常用的方法主要有:第一种衬砌方法是采用滑模施工技术。此方法使用的斜井角度要超过45度,陡倾斜角类型的斜井效果更好。滑模施工技术施工过程中采用爬轨器和卷扬机以及连续伸拉式的液压千斤顶对钢丝进行抽拔,使用模体系统和轨道系统对于斜井的滑膜装置进行引导。施工过程中要根据工程的实际情况选择适当的滑膜衬砌技术,通过对斜井的实际测定设计行之有效的施工方案,对地下水进行排除,如果出现停滑现象就必须组织人员进行查证验收,确定衬砌质量合格再进行滑膜的拆除。第二种方法是使用钢管作为砼模板进行衬砌,通过自下到上的方式将钢管和砼交替的操作,这样还可以降低砼的浇筑难度。另外,在被施工方法中,安装的钢管长度有着限制,为了提高钢管的稳定性,一般选择短钢管,长度大约在20到30米。在对节砼强度进行定位时,如果达到了设计强度的3/4,就可以进行相邻管节的操作,在砼强度超过5兆帕时,钢管可以继续进行安装。
二、有效控制斜井施工的工艺措施
在斜井施工的工艺选择上,一般通过下面几个指标进行:首先,施工设备的标准,包括卷扬机的牵引力问题、运输车的结构、导向轮的直径、安全绳的系数等方面标准要符合相关规定;其次,在方案的制定上要根据施工的实际情况,切实有效的指导施工的进行;再次,施工现场的各个系统,包括照明、信号、通风系统等等都要进行严格控制;最后,水管管道和抽水系统在布置时要进行严格管控,提高斜井施工的安全可靠性。
三、斜井施工安全注意事项
为了更好的确保斜井开挖过程中的安全,我们必须从以下方面做起:首先,斜井开挖之前施工单位要组织相关的专家对斜井地区的地质水文条件进行验证,根据验证制定行之有效的方案指导斜井开挖,方案中必须对钻爆参数进行明确规定,统计爆破产生的石头数量,以便更好的进行清理;其次,在施工过程中要注意支护工作的开展,全程保护施工人员的安全,所有进入斜井工作的人员必须系上安全带,一些需要专业操作的机械设备必须要由专门的人员进行管理,杜绝无证操作;再次,施工过程中产生的废渣要及时清理,保证环境的清洁;最后,卷扬机操作人员必须经过专门的培训且已经获得资格证书,在操作过程中配备双制动闸小车,对于卷扬机设备的相关指标要及时检查,以满足施工的需求。