石紅偉
(南水北調中線干線工程建設管理局 北京 100038)
南水北調中線干線工程從2003年底開工建設以來,至今已歷時近8年,而這8年對南水北調中線干線工程質量管理工作來說,始終不敢掉以輕心。為實現自流輸水,南水北調中線干線工程大約53%的渠道屬于填方渠段——地上懸河,填方段渠道的填筑高度一般為6~15m,最大填筑高度約為23.2m;全線累計長約350km的膨脹土(巖)渠段,如果某個地方發生脹裂,引起混凝土襯砌板滑坡,就會影響輸水安全;此外,全線477座穿堤建筑物與渠道接合部位的質量情況,更是需要用心控制。而南水北調中線干線工程穿越華北人口密集區,一旦發生質量問題,后果是建設者不愿想象的。因此,南水北調中線干線工程的質量管理必須細之又細、嚴之又嚴。
南水北調中線干線工程建設管理的復雜層次,也給工程質量管理帶來巨大考驗,直管、委托、代建三種建設管理模式,200多個施工標段和90多個監理標段,這些背景資料后面所呈現的復雜的建設環境,都是質量管理工作所無法避免的。由于全線200多個施工標段中除水利水電施工企業和武警水電施工隊伍以外,還有鐵路系統的眾多施工企業參與工程建設,因此,各施工標段采用的技術或質量標準時常不統一。另外,由于近幾年建設市場份額大,各大施工企業均任務飽滿,而南水北調中線干線工程相對于水電項目來說,每個標段中標額并不算大,施工單位在投標時承諾的精銳力量往往被安排在其他項目上,而實際派駐南水北調工程現場的施工人員與投標文件中不一致,總體人員素質相對較弱,且基本為農民工在施工,人員流動性大,對施工標準與技術的掌握水平參差不齊。
這種建設背景,使得工程建設質量控制難度很大,質量頑疾曾反復出現。如混凝土裂縫、錯臺、麻面、蜂窩、孔洞;鋼筋間距不均勻,鋼筋保護層厚度偏差較大,鋼筋接頭加工不規范,外露絲扣不符合規范要求;復合土工膜搭接寬度不夠,焊接質量不滿足要求;土方回填不密實等。由于南水北調中線干線工程的特殊性,對于這些工程頑疾,需要以認真的態度來對待,防止發生“千里之堤,毀于一穴”的事情。
鑒于這種工程現狀,針對工程中容易出現的質量問題,以及出現質量缺陷后的處理,項目法人根據南水北調中線干線工程的特點,提出了統一的施工技術標準和要求,以便于現場參建單位執行。
編制《南水北調中線干線工程渠道混凝土襯砌施工操作指南》和《南水北調中線干線工程混凝土輸水箱涵施工操作指南》,指導現場施工。對工程建設中發現的常見質量問題,及時提出防范要求。
2.1.1 土方回填問題
土方回填施工中,經常會出現鋪料厚度過大,未分層碾壓或漏壓、欠壓等問題。對此,明確要求施工和監理單位應根據選用的填筑材料和施工所采用的碾壓設備等組織開展碾壓試驗,按照試驗確定的碾壓參數嚴格施工,相鄰碾壓軌跡之間的搭接寬度應符合規范要求。每一層碾壓完成后,按規定的檢測數量進行檢測,確保填筑的相對壓實度滿足設計要求。填料的相對壓實度不滿足設計要求或出現橡皮土等現象時,應返工處理。
此外,為更好地控制高填方渠段的土方填筑質量,項目法人在黃河以南淅川5標開展了高填方渠道工程填筑碾壓質量實時監控試驗研究工作。淅川5標總長7.489km,其中全填方段總長4.909km,渠道填方總量約500多萬m3,最大填筑高度17.5m。該試驗研究通過在碾壓機械上安裝碾壓機械施工信息采集儀器,動態監測施工作業面碾壓機械的運行軌跡、速度、振動狀態和碾壓高程等,自動計算和統計施工作業面各位置的碾壓遍數、壓實厚度等,當碾壓不達標時,系統自動給現場監理和施工人員發送報警信息以便及時更正,以此達到實時監控填筑碾壓施工參數、保證填筑質量的目的。
2.1.2 水泥改性土施工問題
目前南水北調中線干線工程主要采用水泥改性土作為膨脹土渠段的換填土料,其中涉及的施工標段達60多個。在換填施工中,水泥改性土的拌和質量尤為重要。水泥改性土的拌和可分為廠拌和路拌兩種形式,廠拌需要配置專門的拌和設備,先破碎膨脹土,再摻入一定比例和標號的水泥加水拌和,這種大規模作業投入的成本是路拌的兩三倍,但二者相比,廠拌生產出來的改性土更加均勻,質量更有保證。為保證膨脹土渠段的施工質量,項目法人統一要求水泥改性土的拌制采用廠拌。此外,項目法人還對水泥改性土所使用的膨脹土和水泥等原材料的標準、水泥摻量的計算方法、改性土成品質量檢驗提出要求,明確水泥改性土的填筑碾壓標準及試驗檢測要求等。
2.1.3 復合土工膜焊接問題
復合土工膜是渠道防滲的關鍵環節,為保證其施工質量,項目法人從施工人員、過程控制及焊縫質量檢驗等方面提出一系列要求。
復合土工膜焊接前,施工單位應對焊接人員進行技術培訓,作業人員熟練掌握焊接技術后方可正式施焊,并保持焊接人員固定;焊接操作實行實名簽字,并作為驗收資料存檔。復合土工膜之間搭接寬度不小于10cm。土工膜應自然松弛,且與保溫板貼緊,不應出現褶皺、懸空等現象。焊接前應將焊接面上的污物清理干凈,水汽吹干,保持焊接面清潔干燥。焊接前應進行試焊,以確定合適的焊接溫度和行走速度,焊痕平整透明,表明焊接溫度與行走速度合適。每道焊縫完成后,應進行外觀檢查和充氣檢驗。發現氣泡、漏點等現象,應立即進行補焊。焊縫充氣檢驗前,應使焊接區域土工膜空腔成為一個封閉的充氣區,以便于充氣檢驗;選擇合適的檢驗工具,根據土工膜厚度選擇大小合適的針頭,針頭要為錐形;氣壓0.15~0.2MPa,保持2~5min,壓力無明顯下降即為合格,否則,應及時補焊。
2.1.4 鋼筋制安問題
對于工程中使用較多的滾軋直螺紋鋼筋連接施工,明確要求應嚴格按照《滾軋直螺紋鋼筋連接接頭》(JG 163—2004)和《鋼筋機械連接技術規程》(JGJ 107—2010)等規范執行。標準形接頭絲頭有效螺紋長度不小于1/2連接套筒長度,允許加工誤差為+2P(P為螺距);連接套筒規格應與鋼筋規格一致,連接前,應保證絲頭和連接套筒內螺紋干凈,完好無損;拼接完成后,標準形接頭連接套筒外應有外露有效螺紋,且連接套筒單邊外露有效螺紋不超過2P;鋼筋安裝完畢,應按照規范要求的頻次和方法,做好鋼筋接頭外觀質量檢查和單向拉伸試驗等質量檢測工作。
對于鋼筋間距和鋼筋保護層厚度問題,現場施工單位根據各自情況采用了多種形式的控制措施,安裝鋼筋梳子、定位卡具控制鋼筋間距,安裝混凝土墊塊或保護層卡具控制保護層厚度,增加鋼筋剪刀撐或局部點焊,防止鋼筋移位,都取得了很好的效果。
2.1.5 混凝土施工問題
對于混凝土工程的一些常見病,通過選用合適的混凝土配合比,根據澆筑時的環境溫度適時加入冰水或溫水,加強振搗,注意保濕養護等常用措施,盡可能做到少出問題。此外,施工單位還采用在模板內側粘貼模板布的方法,將混凝土中多余的空氣和水排出,減少混凝土表面的氣泡和細微裂縫,使混凝土更加致密,改善混凝土的耐久性和表面抗拉強度。對于建筑物混凝土表面螺栓孔洞封堵,要求在封堵前應將對拉螺栓的橡膠套頭或鋼錐套頭拆除,將對拉螺栓的外露端頭從孔底折斷,嚴禁沿混凝土表面切割外露端頭,并規范對拉螺栓孔封堵的施工工藝及相關檢驗要求。對于容易出現問題的混凝土施工縫和結構縫的處理也相應提出明確要求。通過采取以上一系列措施,來最大限度減少混凝土工程質量缺陷的產生。
對于已經產生的質量缺陷,除要求按照水利行業和南水北調工程的有關規定進行處理外,項目法人還根據南水北調中線干線工程的實際情況,制定并發布《南水北調中線干線工程混凝土結構質量缺陷及裂縫處理技術規定(試行)》,對混凝土結構外觀質量缺陷、內部質量缺陷、裂縫、止水質量缺陷等進行規范,分析可能的形成原因,細化質量缺陷的分類,提出檢查方法及要求、處理的程序與要求、常用的處理方法等,并對處理完成后的驗收工作提出規范要求。
針對施工標準不統一、施工單位現場力量薄弱的現狀,為防止前期開工的項目所發生的質量問題重復發生,從施工單位進場之初,項目法人即向其發放南水北調工程有關的質量標準與施工技術規定等,并集合以往工程中容易出現的質量問題等,組織現場人員進行培訓,說明防范措施。從2009年初開始,京石段以外的建設項目均采用進場之初即培訓的方式,加強現場質量意識,防范質量缺陷和質量常見病的發生。此外,針對農民工流動性大的特點,要求做到新到人員必須培訓才能上崗,每個作業項目開工前必須認真做好技術交底,并記錄存檔。
在施工單位和監理單位按照水利行業和南水北調工程的有關規定,做好工程質量檢查與檢測的基礎上,項目法人不定期地開展對工程實體質量的飛檢工作,聯合項目法人質量檢測單位,突擊檢查工程質量,發現質量管理違規行為、工程質量缺陷或質量抽檢不合格的,嚴格要求相關單位做好整改工作。從2009年初開始,對在建的100多個施工標段進行了質量檢查,編寫質量快報,對促進現場質量管理起到了一定的作用。為擴大飛檢的力度,從2011年開始,項目法人直管建管部分別成立專門的隊伍,分片區對本轄區內的直管項目和代建項目每天進行現場飛檢,并將檢查發現的問題及相關處理建議報送建管部,建管部要對前方發現的問題及時進行處理解決,以此加強現場與后方的溝通與協作,促進工程現場的質量管理工作。
為落實質量管理責任,2011年國務院南水北調辦公室出臺了《南水北調工程建設質量問題責任追究管理辦法(試行)》,辦法中列出了南水北調工程建設中可能出現的各種質量問題、各參建人員在質量管理中的違規行為應受到的處罰,以及工程出現質量缺陷和質量事故時有關單位或人員應承擔的責任和受到的處罰。同時出臺的《南水北調工程項目法人年度建設目標考核獎勵辦法(試行)》和《南水北調工程現場參建單位建設目標考核獎勵辦法(試行)》則明確了對質量管理優秀的單位和個人進行獎勵的規定。在此框架下,項目法人根據自身工程建設情況,出臺《南水北調中線干線工程質量獎勵與質量問題責任追究實施細則》,細化對質量管理先進單位和個人的獎勵,以及對質量問題責任追究處理的規定。此外,對一線施工人員的獎勵措施也即將出臺。在一系列獎優罰劣制度引導下,工程建設質量管理責任明確,質量管理工作優秀則獎,玩忽職守、質量低劣則罰,以此來保證南水北調中線干線工程質量管理處于良性運行狀態。
南水北調中線干線工程是我國水資源整體優化配置的重大戰略性基礎設施。百年大計,質量第一。重視質量管理細節,認真執行質量管理制度與相關規程規范,讓工程質量腳踏實地,工程建成后能夠安靜平穩地發揮南水北調的偉大歷史使命,是每一個南水北調中線干線工程建設者的最大心愿。