论文部分内容阅读
【摘 要】现代社会飞速发展，科技的进步更是日新月异，水电工程施工已经成长为一门独立的学科。在水电工程施工过程中，机电安装的问题和应对方案在现实生活中意义重大。本文旨在总结水电工程机电安装的常见问题，并提出解决问题的方案。
【关键字】水电工程；机电；设计与安装；问题；对策
水电工程施工是依据预先设计且对工程质量、结构、数量、造价以及进度等提出要求的建造水电工程的作业，其中包括施工、管理和技术等内容。水利工程建设中的主要力量为水电工程施工企业，直接参与生产水电工程产品，具有非常重要的地位，其主要的建设项目有水工建筑物基础处理、水利水电设备安装、水电枢纽建设、水工金属结构制作与安装、水工大坝工程、河湖整治、水利提防工程等。目前，水电工程中机电设计及安装中存在着诸多的问题，这些问题严重影响水电工程的进展，因此需给予高度重视。
1.水电工程机电设计及安装的主要特征
随着时代的不断进步和科学技术的日益发展，水电工程设计及施工已经发展为一门独立的学科，且综合性强。水电工程一直是利国利民的工程项目，我国现在正处在新一轮的水电开发高潮中，更加凸显了水电工程的重要性。水利施工企业直接参与水电工程的生产建设，是水电工程建设的最主要力量，其负责建设的项目主要有机电安装、河湖整治等。和其它土木工程相比，水电工程在施工的机械、方法以及组织管理方面有许多相似之处，但作为一门独立学科，也具有其自身的特点，主要体现在以下几个方面：
首先，必须进行水下作业。水电工程通常需要在河道、沿海等各种水域地段进行施工，要根据水域地段的自然条件和具体的施工要求采取施工导流等措施或者进行水下作业，以确保施工的顺利进行。
其次，地基质量要求较严格。水电工程的地质条件通常较为复杂，如果地基处理不当将留下隐患，危及整个工程的安全与稳定，又难以在事后予以补救，因此必须在设计阶段与施工过程中做好地基处理措施以保障地基的质量[1]。
再次，稳定性要求较高。水电工程主要负责挡水、蓄水、泄水等任务，对水工建筑物的抗冻性、承压性、防渗性、耐磨性、抗冲性、抗裂性等各种性能都提出了较高的要求，即要求其具有较高的稳定性，因此设计与施工须严格按照规定的技术规范，选择适合的、具有针对性的施工措施来确保工程的质量。
2.水电工程机电设计及安装存在的问题
水电工程机电安装的设计及施工常见的问题，可以归结为以下六种：
（1）吊装环预埋的遗漏，水电工程一般需要使用大型机械进行作业，有体积大、重量重等特点，因此在安装的过程中需要与托、吊等方式结合工作，如果吊装环的预埋发生遗漏，那后续安装和检修等工作将无法正常展开。
（2）电缆孔洞的转弯半径预留不足。机电设备一般较为复杂，因此需要使用大量的电缆，设计中经常出现的问题是电缆孔洞的转弯处预留空间太小，无法满足电缆转弯所需的空间，出现电缆保护膜受损甚至是电缆无法通过等现象[2]。
（3）基础尺寸、设备位置存在偏差。施工图纸和实际安装的设备尺寸如果存在偏差，则安装工作无法顺利进行，甚至会影响到施工进度。例如，土建施工和机械图纸的机组标高存在偏差，机械图纸标注的垫铁、垫板厚度与土建的施工图纸存在偏差，因而土建在施工时预留出的厚度与机械图纸标注的不一致，导致机械安装无法顺利进行，只能采取放弃原设计的可调垫铁，或者是砸掉已经完工的基础表面的混凝土等修改方案。从而拖慢了整个施工的进度，甚至会影响到施工的质量[3]。
（4）预留孔洞的位置和尺寸存在偏差。一般情况下，若支撑模板的质量不过关，在浇筑混凝土时会因重力下垂等问题变形；另外，定位尺寸基准线的不准确，也会使预留孔洞的位置和尺寸存在偏差。
（5）机电安装与土建协调性不足。混凝土的强度要达到70%以上，就位的设备才能展开下一道工序的实施。另外，机械设备形状一般较为特殊，土建要根据机械设备的体积，预留出足够的空间。
（6）基础二次混凝土未能有效处理。二次混凝土的浇筑一般在机电设备安装完成后进行，浇筑前必须先将垫铁、基础板、垫板焊为一体，然后清理基础表面、覆盖住垫铁且捣实抹平，应选择钢筋捣实，而非振捣机械，否则容易引起中心位置、机组的高程等产生偏差。
3.水电工程机电设计及安装的对策
3.1做好设计及安装前的准备工作
在工程项目施工的准备阶段，施工图纸的设计与完善是首要环节，一般情况下，是由负责机电安装的设计员针对具体的土建结构提出技术要求，且这些要求要体现在土建结构图的设计当中，如：电缆孔洞的预留、电气设备与线路的固定件的预埋、主机组地脚螺栓孔洞的预留、通风设备构件的预留、穿墙管道的预埋等。为防止差错和遗漏的发生，土建施工前，土建和机电专业的施工图纸须由土建施工技术员会同机电安装员共同审核。另外，机电安装人员需要掌握相关的土建知识，以便能看懂土建施工图纸，如结构预留孔洞图等，才能及时掌握土建的施工进度计划，跟进施工；与此同时，土建施工的技术员也需要掌握机电安装的相关知识，以便看懂其施工图纸[4]。
3.2制定科学、可行的实施方案
安装与土建的施工方案关系密切，两者的协调与配合尤为重要。如施工现场一般都会进行工程机械、室内外装修等土建工程的交叉作业，而主机组又需要在清洁安静的环境下进行安装调试的工作，两者之间势必会相互影响。预留洞孔和预埋部件，安装时必须位置精准，土建的砼浇注才能顺利进行，但砼浇筑的各项工序（立模、砼浇筑及振捣）又会导致预留、预埋的位置产生偏移。因此，安装和土建在拟定施工方案时，必须考虑到对方施工的各项内容和程序，优化出一套协作流程，互相配合施工，才能保质保量，在规定工期内完成工程。
3.3加强基础工程的施工
在基础工程的施工过程中，负责机电安装的施工员与土建必须相互配合。才能积极有效的完成施工任务。施工员要做到以下几个方面，首先，负责机电安装的施工员要及时做好大型机电设备安装所需的吊环、防雷接地、电缆管与辅机进出水管道等的预埋工作。在土建的施工图纸上注明较大的或者是影响结构安全的孔洞，配合土建进行施工[5]。其次，进行图纸的核对，保证土建在施工方面的准确无误，并确保洞孔预留出的规格、数量、标高、尺寸、位置等符合图纸的设计要求，以便后面的机电安装能顺利进行。再次，根据土建施工的进度，配合做好施工图纸上未标注的预留孔洞、地板基础垫层中预埋管线以及各种管道的施工。电缆桥架、电缆支架、管道支架等预埋物件应该在土建封模之前安装完毕。土建方面，预留所需洞孔，以供机电安装时使用；结合施工员的信息数据进行各项施工，并且及时反馈各种信心及数据，以便施工员能够及时配合土建的施工进度，达到信息共享、配合到位的效果。
3.4加强交叉施工阶段的控制
由于汛期难以施工，水电工程的工期一般是在汛期结束后（或年前）至汛前，工作时间短，工作量大。安装部分和土建必须争取时间，在工期内完成施工任务，交叉施工是争取时间的作业方式之一，在施工过程中不可避免。如芜湖某泵站须在土建封住压力水箱顶板之前将侧翻式拍门放到位，否则通过箱涵将防洪门运送至安装地点将会耗时耗力。交叉施工虽然能节省时间，但各施工项目之间必须能够相互配合，协调好各施工项目的进度，才能达到预期效果。当某些工种的交叉作业要消耗一定的工期时，项目经理（或者业主）还需要进行协调安排。如机组的安装对施工现场要求较高，如要求空间大、场地干净等，有时甚至需要无灰尘（主机组安装时）、安静无风（机组校核同心时）等特殊的条件，土建如果在机组安装时进行厂房内的施工，势必会影响到机组的安装。一些交叉作业的工种没有进行协调，甚至会影响到施工安全。如东至某泵站为抢工期，在施工中进行交叉作业，土建在上方进行砌墙作业的同时，机组安装则在下方进行同心度的校正，正巧上方飞落下一块砖头将仪器砸坏，所幸无人员伤亡。因此，在交叉施工阶段，各个工种的协调与配合至关重要。
综上所述，机电设计及安装是水电工程建设中重要的环节之一，对水电工程的建设与发展有着重要的意义。目前，水电机电设计及安装还存在着不少问题，对此，我们必须参照具体的施工情况，做好设计与安装前的准备工作，制定科学、可行的实施方案，加强基础工程的施工，同时需加强交叉施工阶段的控制。水电机电设计及安装的对策不仅仅有以上几点，更多的是需要我们在实践操作中不断的进步，不断的推动水电工程的发展。
【关键字】水电工程；机电；设计与安装；问题；对策
水电工程施工是依据预先设计且对工程质量、结构、数量、造价以及进度等提出要求的建造水电工程的作业，其中包括施工、管理和技术等内容。水利工程建设中的主要力量为水电工程施工企业，直接参与生产水电工程产品，具有非常重要的地位，其主要的建设项目有水工建筑物基础处理、水利水电设备安装、水电枢纽建设、水工金属结构制作与安装、水工大坝工程、河湖整治、水利提防工程等。目前，水电工程中机电设计及安装中存在着诸多的问题，这些问题严重影响水电工程的进展，因此需给予高度重视。
1.水电工程机电设计及安装的主要特征
随着时代的不断进步和科学技术的日益发展，水电工程设计及施工已经发展为一门独立的学科，且综合性强。水电工程一直是利国利民的工程项目，我国现在正处在新一轮的水电开发高潮中，更加凸显了水电工程的重要性。水利施工企业直接参与水电工程的生产建设，是水电工程建设的最主要力量，其负责建设的项目主要有机电安装、河湖整治等。和其它土木工程相比，水电工程在施工的机械、方法以及组织管理方面有许多相似之处，但作为一门独立学科，也具有其自身的特点，主要体现在以下几个方面：
首先，必须进行水下作业。水电工程通常需要在河道、沿海等各种水域地段进行施工，要根据水域地段的自然条件和具体的施工要求采取施工导流等措施或者进行水下作业，以确保施工的顺利进行。
其次，地基质量要求较严格。水电工程的地质条件通常较为复杂，如果地基处理不当将留下隐患，危及整个工程的安全与稳定，又难以在事后予以补救，因此必须在设计阶段与施工过程中做好地基处理措施以保障地基的质量[1]。
再次，稳定性要求较高。水电工程主要负责挡水、蓄水、泄水等任务，对水工建筑物的抗冻性、承压性、防渗性、耐磨性、抗冲性、抗裂性等各种性能都提出了较高的要求，即要求其具有较高的稳定性，因此设计与施工须严格按照规定的技术规范，选择适合的、具有针对性的施工措施来确保工程的质量。
2.水电工程机电设计及安装存在的问题
水电工程机电安装的设计及施工常见的问题，可以归结为以下六种：
（1）吊装环预埋的遗漏，水电工程一般需要使用大型机械进行作业，有体积大、重量重等特点，因此在安装的过程中需要与托、吊等方式结合工作，如果吊装环的预埋发生遗漏，那后续安装和检修等工作将无法正常展开。
（2）电缆孔洞的转弯半径预留不足。机电设备一般较为复杂，因此需要使用大量的电缆，设计中经常出现的问题是电缆孔洞的转弯处预留空间太小，无法满足电缆转弯所需的空间，出现电缆保护膜受损甚至是电缆无法通过等现象[2]。
（3）基础尺寸、设备位置存在偏差。施工图纸和实际安装的设备尺寸如果存在偏差，则安装工作无法顺利进行，甚至会影响到施工进度。例如，土建施工和机械图纸的机组标高存在偏差，机械图纸标注的垫铁、垫板厚度与土建的施工图纸存在偏差，因而土建在施工时预留出的厚度与机械图纸标注的不一致，导致机械安装无法顺利进行，只能采取放弃原设计的可调垫铁，或者是砸掉已经完工的基础表面的混凝土等修改方案。从而拖慢了整个施工的进度，甚至会影响到施工的质量[3]。
（4）预留孔洞的位置和尺寸存在偏差。一般情况下，若支撑模板的质量不过关，在浇筑混凝土时会因重力下垂等问题变形；另外，定位尺寸基准线的不准确，也会使预留孔洞的位置和尺寸存在偏差。
（5）机电安装与土建协调性不足。混凝土的强度要达到70%以上，就位的设备才能展开下一道工序的实施。另外，机械设备形状一般较为特殊，土建要根据机械设备的体积，预留出足够的空间。
（6）基础二次混凝土未能有效处理。二次混凝土的浇筑一般在机电设备安装完成后进行，浇筑前必须先将垫铁、基础板、垫板焊为一体，然后清理基础表面、覆盖住垫铁且捣实抹平，应选择钢筋捣实，而非振捣机械，否则容易引起中心位置、机组的高程等产生偏差。
3.水电工程机电设计及安装的对策
3.1做好设计及安装前的准备工作
在工程项目施工的准备阶段，施工图纸的设计与完善是首要环节，一般情况下，是由负责机电安装的设计员针对具体的土建结构提出技术要求，且这些要求要体现在土建结构图的设计当中，如：电缆孔洞的预留、电气设备与线路的固定件的预埋、主机组地脚螺栓孔洞的预留、通风设备构件的预留、穿墙管道的预埋等。为防止差错和遗漏的发生，土建施工前，土建和机电专业的施工图纸须由土建施工技术员会同机电安装员共同审核。另外，机电安装人员需要掌握相关的土建知识，以便能看懂土建施工图纸，如结构预留孔洞图等，才能及时掌握土建的施工进度计划，跟进施工；与此同时，土建施工的技术员也需要掌握机电安装的相关知识，以便看懂其施工图纸[4]。
3.2制定科学、可行的实施方案
安装与土建的施工方案关系密切，两者的协调与配合尤为重要。如施工现场一般都会进行工程机械、室内外装修等土建工程的交叉作业，而主机组又需要在清洁安静的环境下进行安装调试的工作，两者之间势必会相互影响。预留洞孔和预埋部件，安装时必须位置精准，土建的砼浇注才能顺利进行，但砼浇筑的各项工序（立模、砼浇筑及振捣）又会导致预留、预埋的位置产生偏移。因此，安装和土建在拟定施工方案时，必须考虑到对方施工的各项内容和程序，优化出一套协作流程，互相配合施工，才能保质保量，在规定工期内完成工程。
3.3加强基础工程的施工
在基础工程的施工过程中，负责机电安装的施工员与土建必须相互配合。才能积极有效的完成施工任务。施工员要做到以下几个方面，首先，负责机电安装的施工员要及时做好大型机电设备安装所需的吊环、防雷接地、电缆管与辅机进出水管道等的预埋工作。在土建的施工图纸上注明较大的或者是影响结构安全的孔洞，配合土建进行施工[5]。其次，进行图纸的核对，保证土建在施工方面的准确无误，并确保洞孔预留出的规格、数量、标高、尺寸、位置等符合图纸的设计要求，以便后面的机电安装能顺利进行。再次，根据土建施工的进度，配合做好施工图纸上未标注的预留孔洞、地板基础垫层中预埋管线以及各种管道的施工。电缆桥架、电缆支架、管道支架等预埋物件应该在土建封模之前安装完毕。土建方面，预留所需洞孔，以供机电安装时使用；结合施工员的信息数据进行各项施工，并且及时反馈各种信心及数据，以便施工员能够及时配合土建的施工进度，达到信息共享、配合到位的效果。
3.4加强交叉施工阶段的控制
由于汛期难以施工，水电工程的工期一般是在汛期结束后（或年前）至汛前，工作时间短，工作量大。安装部分和土建必须争取时间，在工期内完成施工任务，交叉施工是争取时间的作业方式之一，在施工过程中不可避免。如芜湖某泵站须在土建封住压力水箱顶板之前将侧翻式拍门放到位，否则通过箱涵将防洪门运送至安装地点将会耗时耗力。交叉施工虽然能节省时间，但各施工项目之间必须能够相互配合，协调好各施工项目的进度，才能达到预期效果。当某些工种的交叉作业要消耗一定的工期时，项目经理（或者业主）还需要进行协调安排。如机组的安装对施工现场要求较高，如要求空间大、场地干净等，有时甚至需要无灰尘（主机组安装时）、安静无风（机组校核同心时）等特殊的条件，土建如果在机组安装时进行厂房内的施工，势必会影响到机组的安装。一些交叉作业的工种没有进行协调，甚至会影响到施工安全。如东至某泵站为抢工期，在施工中进行交叉作业，土建在上方进行砌墙作业的同时，机组安装则在下方进行同心度的校正，正巧上方飞落下一块砖头将仪器砸坏，所幸无人员伤亡。因此，在交叉施工阶段，各个工种的协调与配合至关重要。
综上所述，机电设计及安装是水电工程建设中重要的环节之一，对水电工程的建设与发展有着重要的意义。目前，水电机电设计及安装还存在着不少问题，对此，我们必须参照具体的施工情况，做好设计与安装前的准备工作，制定科学、可行的实施方案，加强基础工程的施工，同时需加强交叉施工阶段的控制。水电机电设计及安装的对策不仅仅有以上几点，更多的是需要我们在实践操作中不断的进步，不断的推动水电工程的发展。