謝振生
摘 要:采空區是地下采礦后形成的空間及其圍巖失穩而產生位破壞,導致上覆巖層彎曲、碎裂、下沉所引起的地表變形和破壞區域。隨著經濟及技術的快速發展,采礦及其他目的地下采掘活動形成的采空區在快速增長,當前公路工程建設中的采空區治理工程也越來越多。采空區隱蔽在地下的性質,決定了采空區治理絕大部分工程為復雜多變的地下隱蔽工程,因此給采空區治理工程的質量、數量、工期及安全等方面的控制形成較大的風險,在施工監理中需要采用相應的措施來進行控制,確保采空區治理工程目標的實現。結合自己采空區治理工程監理實際經驗,總結以下監理要點。
關鍵詞:采空區治理工程;監理;要點
一、工程概況
山西高沁高速公路,全長68.78km,是新建四車道高速公路。采空區分布在K3+370~K19+044線路范圍內,累計長度8.544Km,其中路基采空區7237m,占采空區總長度的85.1%,橋梁采空區長691m,占采空區長度的8.1%,隧道采空區長580m,占采空區長度6.8%,采空區總孔數5491個,鉆孔總進尺619177m,總注漿量1547633立方米,工程造價大約3.1億。采空區治理工程單獨招標,分為9個合同段。本工程采空區路線長,工程量大,有規范開采的較大煤礦,也有多處私挖濫采的小煤礦,采空區情況復雜,采空區埋深從20多米到200米左右不等,因此本采空區工程的特點是工程量大,路線長,埋深變化大,有路基、橋梁、隧道采空區,這在山西省內的公路工程中屬于較大的采空區處治工程。工程采用水泥粉煤灰漿液注漿法進行處治,且均為單層采空區。
本工程采空區處治均為地下隱蔽工程,地質條件變化大,采煤后留下的采空區難以勘察清楚,尤其是工程范圍內私挖濫采的小煤礦較多,大部分已經廢棄多年,廢棄年限從二十多年到五年不等,由于年限較久,尤其是私挖濫采的小煤礦沒有留下采煤記錄,因此采空區底板和回采率等指標設計都較難準確把握,采空區的具體位置也不好判斷,根據以往處治經驗,私挖濫采的小煤礦的處治工程數量經常大幅超出設計,工程投資難以把握,且比較容易出現處治不到位的質量問題。
針對本工程特點,結合以往采空區處治工程經驗,為了確保工程監理控制目標的實現,在監理工作中必須要有新思路和新手段。
二、施工監理主要措施
工程2011年3月開工,2013年10月完工,采空區治理工程在開工初期還沒有相應的施工規范,山西省作為采空區治理工程大省,也只有地方性指南可以參照,2012年后才有規范陸續出臺。當時施工的規范性較差,存在鉆孔深度照搬設計,漿液制作人工投料,漿液數量依靠人工計數,注漿工藝落實不到位等通病。針對當時采空區治理工程的這些通病,監理控制的要點首先是在控制措施上要創新,在管理辦法上要創新,在控制上要系統協調,各種制度落到實處,在監理工作中除采取常規的監理措施外,主要采用以下針對性的措施和辦法。
(一)把好施工組織設計審批關,編制好監理計劃和監理細則為工程監理打好堅實的基礎。施工準備監理階段,把好施工組織設計的審核關,尤其是加強施工方案中施工工藝和參數的審核,結合以往經驗和各施工單位上報的施工方案,選取較優的工藝措施,特別是注漿工藝及參數,要求各單位在施工方案中要明確工藝措施和參數要,以確保施工和監理有據可依和標準明確。
編制有針對性的監理計劃和監理細則,積極和業主溝通制定相關的工程管理辦法。結合工程實際編制工程監理計劃,明確工程監理措施,尤其是工程的質量和數量控制措施,在監理細則上更進一步明確各項控制措施、管理制度、控制節點和要求,把監理計劃和細則進行下發和交底,要求監理和施工單位執行。
(二)制定針對性的工程監理和施工管理措施,要求施工和監理嚴格執行。
在制漿配料的方式上要求采用機械化配粉煤灰,液位計控制水的用量(以往工程沒有采用該措施),制漿和注漿采用二級漿池,制漿池的漿液質量經檢驗符合要求后才能放入注漿池。
要求采用流量計代替人工計量注漿數量。為了解決以往采空區注漿工程數量管控難的問題,不能采用以往工程人工計數制漿盤數的辦法,那樣不準確也容易出現多記和漏記問題,本工程要求采用在注漿管路上安裝流量計進行注漿量控制,同時配套統一的流量計觀測記錄表格,明確記錄的方式和時間節點等,由監理和施工單位按照規定共同對流量計進行記錄和簽認,以此作為注漿數量依據。
采用視頻監控對制漿施工過程進行有效監控,對制漿站從材料進場到配料拌漿和注漿施工,進行視頻監控,對施工和監理的行為進行視頻監控管理,以更加規范施工和監理的工作,并采取其他配套措施以實現對注漿工程質量和數量的控制。
監理部就上述控制措施在開工前報項目業主,業主對此高度贊同,在工程施工中貫徹執行。在整個施工過程中,監理部要求施工單位和監理人員嚴格執行好上述管理要求,切實做到了嚴把工程控制關。
(三)嚴格過程控制,確保了采空區處治工程質量符合要求,確保了工程數量準確,保證了工期和施工安全。
嚴格執行施工方案和工藝要求,在大面積開鉆前,依據設計要求,結合現場實際情況,布設取芯孔,進行鉆探,進一步確定采空區層位及底板的位置,指導后續鉆孔施工,要求監理人員對鉆孔施工的開孔、終孔、孔口管的澆筑逐一進行驗收,對孔深和底板逐一進行確認和測量,確保鉆孔到位,做到不少鉆不超鉆,對孔深準確控制。對容易忽視的清水鉆進工藝要求,加強監管力度,確保后續注漿通道暢通。
切實做好漿液質量的控制,在監理準備階段要求各項目部對料源進行調查和檢測,經項目部初步確定后,總監辦對各項目部初定的料源進行現場考察,重點是料源的材料質量、供應能力等,對符合要求的料源批復使用。要求施工單位嚴格按照規范要求對進場的材料進行自檢和報驗,監理試驗室按規定的頻率對進場材料進行抽檢,確保材料質量符合要求。在制漿過程中督促施工單位做好自檢,監理按照要求對漿液質量進行抽檢,重點控制漿液的稠度、比重、強度,確保漿液質量滿足要求。
嚴格控制注漿施工工藝是確保注漿工程質量的關鍵。注漿工藝是確保注漿施工質量關鍵的重點,只有確保工藝符合要求才能確保注漿質量和工期,尤其是要加強對洗孔和沖孔工序的監管,施工單位往往比較容易忽視該工序,從而導致注漿不順,提前終注的情況出現。在注漿順序上要嚴格執行先帷幕孔后注漿孔的順序,漿液水固比和稠度選擇要正確,一定要嚴把變漿條件,只有達到變漿條件且經確認才能變漿。嚴格執行設計要求的終孔控制條件,尤其是終孔壓力和穩壓時間,二者缺一不可。監理要加強對注漿施工過程的巡視檢查,切實做好需要旁站工序的監理旁站工作,尤其是終孔旁站工作,要到位有效。
在工程質量控制上,還要特別注意橋梁、隧道等關鍵部位的鉆孔和注漿施工,加強監理工作力度,必要時應加密鉆孔,確保不留質量隱患。對完成的工序和工程按照要求進行驗收確保工程質量。
注漿的工程數量控制嚴格執行管理辦法,流量計必須經過校正檢驗合格,計量準確才能使用,安裝后為了防止人為改動,加貼封條,每次注漿開始、結束及間歇時監理和施工單位一起對流量計的計數進行記錄和確認,每臺流量計的讀數必須連續,按照記錄進行計量。在采用流量計計量的同時對進場材料的數量進行全數監管、統計,和注漿量核對,流量計不定期進行校核,確保注漿工程量的準確性。
通過嚴格監管,本工程的處治工程數量控制準確,工程質量經過檢測孔的鉆探檢測、工程交工驗收檢驗,經過了2017年通車運行至今的考驗,工程質量指標全部符合要求,全面實現了工程預期目標。
在采空區治理工程的施工監理中要采取有針對性、系統性的監理措施來確保工程控制目標的實現。