王廣茂,俞 猛
(金安橋水電站有限公司,云南 麗江 674100)
金安橋水電站攔河大壩為碾壓混凝土重力壩,壩頂長640 m,壩頂高程1 424 m,最大壩高160 m,順?biāo)鞣较蜃畲髩螌?56 m。大壩碾壓混凝土主要 有 C9015 W6 F100、 C9020 W8 F100、 C9020 W6 F100三個(gè)標(biāo)號(hào),于2007年5月2日開盤澆筑,累計(jì)完成碾壓混凝土施工258.7萬m3,月最大澆筑強(qiáng)度 23.35 萬 m3。
壩址地處亞熱帶邊緣氣候區(qū),屬干熱河谷地帶, 晝夜溫差大,夏季日照強(qiáng)烈,氣溫高;旱季空氣干燥,季風(fēng)大。2007年、2008年年平均氣溫均為19℃,晝夜溫差在15℃以上的天氣主要集中在11月~翌年5月。1月~5月幾乎天天刮風(fēng),風(fēng)力較大,持續(xù)時(shí)間較長,2007年、2008年1月~5月月平均風(fēng)速分別為2.1~3.8 m/s和 2.0~3.2 m/s。 降雨一般集中在5月~10月。
金安橋工程大壩碾壓混凝土施工工法制定的目的為制定施工工藝標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范施工操作行為,提高現(xiàn)場施工管理能力,保證工序施工質(zhì)量,通過工序質(zhì)量保證大壩整體實(shí)物質(zhì)量。
工法編制主要依據(jù)有 《金安橋水電站大壩土建及金屬結(jié)構(gòu)安裝工程招標(biāo)文件——技術(shù)條款》,《水工碾壓混凝土施工規(guī)范》,《水工混凝土施工規(guī)范》,《金安橋水電站永久水工建筑物施工技術(shù)要求》,《土建工程施工組織設(shè)計(jì)書》,金安橋水電站大壩工程實(shí)際及工程水文、環(huán)境、氣候特點(diǎn)以及國內(nèi)其他碾壓混凝土大壩施工經(jīng)驗(yàn)等。
2007年2月2日~4日,在2號(hào)渣場進(jìn)行混凝土碾壓試驗(yàn),試驗(yàn)過程總歷時(shí)25 h18 min,實(shí)際澆筑混凝土1 184 m3。按照試驗(yàn)規(guī)劃安排進(jìn)行了全模擬混凝土碾壓施工,包括投料順序、卸料方式、拌和時(shí)間、振動(dòng)碾行走速度、壓實(shí)遍數(shù)、VC值、變態(tài)混凝土加漿量和投料至碾壓完畢時(shí)間、層間間隔時(shí)間等內(nèi)容,檢驗(yàn)配合比的適用性以及施工工藝的可行性。2007年2月5日召開碾壓混凝土試驗(yàn)專家咨詢會(huì),對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和總結(jié)。根據(jù)碾壓混凝土試驗(yàn)結(jié)果及專家咨詢意見,針對(duì)既定的配合比和技術(shù)參數(shù),在進(jìn)一步強(qiáng)化和完善施工工藝措施的基礎(chǔ)上,編制了 《碾壓混凝土施工工法》 (以下簡稱《工法》),經(jīng)監(jiān)理審批后于2007年5月1日正式頒布實(shí)施。
《工法》頒布后每年組織一次修訂。2008年4月,對(duì) 《工法》進(jìn)行了第一次修訂,除調(diào)整個(gè)別檢驗(yàn)項(xiàng)目、改進(jìn)個(gè)別工序施工要求外,主要是將 “2+6+2”碾壓工藝 (2遍靜碾,6遍振動(dòng)碾,再2遍靜碾) 改為 “2+8+2”。
《工法》以施工全過程為主線,涵蓋施工各環(huán)節(jié),規(guī)定了各崗位的職責(zé)與權(quán)限,以及各工序的程序和操作要求;明確了原材料、過程產(chǎn)品和工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及檢驗(yàn)試驗(yàn)工作要求。主要內(nèi)容包括:施工流程;原材料控制管理;配合比、配料單管理;倉面檢查與驗(yàn)收;混凝土拌和與管理;混凝土運(yùn)輸;倉面施工管理;特殊氣候條件作業(yè);質(zhì)量控制與檢測;收倉后倉面管理等。
2007年5月2日,大壩碾壓混凝土在8號(hào)壩段開始正式澆筑,標(biāo)志著碾壓混凝土已從試驗(yàn)階段步入生產(chǎn)階段,同時(shí)也標(biāo)志著 《工法》開始全面實(shí)施。為進(jìn)一步檢驗(yàn)?zāi)雺夯炷潦┕すに?、施工工法與大倉面施工生產(chǎn)的適應(yīng)性,8號(hào)壩段澆筑的第一倉碾壓混凝土確定為生產(chǎn)性試驗(yàn)倉。
2.1.1 業(yè)主主導(dǎo)
建設(shè)單位通過構(gòu)建項(xiàng)目質(zhì)量管理體系,不斷完善項(xiàng)目質(zhì)量管理制度,認(rèn)真履行項(xiàng)目管理質(zhì)量職責(zé),較好地發(fā)揮了業(yè)主的主導(dǎo)作用。
(1)以建造優(yōu)質(zhì)大壩為目標(biāo),圍繞 《工法》的貫徹落實(shí),抓碾壓混凝土施工質(zhì)量,通過 “混凝土質(zhì)量年”、 “全國質(zhì)量月”活動(dòng),年、月質(zhì)量例行考核,以及日常質(zhì)量巡視檢查活動(dòng)等方式開展質(zhì)量管理工作。
(2)通過倡導(dǎo) “樣板倉”活動(dòng)以及質(zhì)量現(xiàn)場會(huì)等措施,樹立正反兩方面的質(zhì)量典型,以此推動(dòng)輾壓混凝土的質(zhì)量改進(jìn)工作。
(3)針對(duì)大壩碾壓混凝土施工環(huán)節(jié)多、參與施工作業(yè)人員和設(shè)備多、工法執(zhí)行面寬、任務(wù)重的特點(diǎn),組建了由業(yè)主和監(jiān)理人員組成的工法聯(lián)合檢查小組,按照 “現(xiàn)場執(zhí)法、處罰到人”的原則開展工作,即時(shí)開具違規(guī) “警告單”和 “處罰單”,及時(shí)調(diào)整施工作業(yè)人員,并通過 《工法檢查簡報(bào)》通報(bào)檢查情況、處罰結(jié)果和需要改進(jìn)的工作事項(xiàng)。
(4)組建中心實(shí)驗(yàn)室,有序開展碾壓混凝土原材料、過程產(chǎn)品、工序質(zhì)量的檢驗(yàn)檢測活動(dòng)。
2.1.2 監(jiān)理控制
金安橋水電站工程實(shí)行 “小業(yè)主、大監(jiān)理”的項(xiàng)目管理模式,監(jiān)理單位是工程質(zhì)量控制的主體。在大壩碾壓混凝土施工中,監(jiān)理單位在不斷完善管理制度的基礎(chǔ)上,開展了 “監(jiān)理示范倉”和 “示范旁站”活動(dòng),通過加強(qiáng)監(jiān)理人員質(zhì)量意識(shí)、工作能力和責(zé)任心,強(qiáng)化質(zhì)量驗(yàn)收、平行檢驗(yàn)以及聯(lián)合檢驗(yàn)工作,落實(shí)誰驗(yàn)收誰負(fù)責(zé)、誰簽字誰負(fù)責(zé)的工作準(zhǔn)則,發(fā)揮檢驗(yàn)、驗(yàn)收和旁站的質(zhì)量把關(guān)作用,推動(dòng)和促進(jìn) 《工法》的貫徹與落實(shí)。
2.1.3 施工保證
施工過程決定施工質(zhì)量,施工單位是工程質(zhì)量的制造者,履行質(zhì)量保證職責(zé)。在大壩碾壓混凝土施工中,施工單位以 《工法》的落實(shí)為切入口,持續(xù)開展工法學(xué)習(xí)與培訓(xùn)活動(dòng),堅(jiān)持執(zhí)行 “三檢值班、二檢盯倉”制度,通過 “崗位明白卡”、掛牌上崗、佩戴 “紅袖標(biāo)” (倉面指揮人員、質(zhì)檢人員和工序負(fù)責(zé)人)和工序質(zhì)量專項(xiàng)整頓活動(dòng)等管理措施,結(jié)合即時(shí)獎(jiǎng)罰、月質(zhì)量考評(píng)等經(jīng)濟(jì)措施,不斷強(qiáng)化各崗位工作人員的崗位職責(zé)意識(shí),規(guī)范操作行為。
(1)培訓(xùn)。按上崗前、過程中、遇到問題后三個(gè)階段進(jìn)行培訓(xùn)。編制隨身攜帶的 《工法手冊(cè)》,施工、監(jiān)理、業(yè)主人手一冊(cè)。培訓(xùn)分兩個(gè)層面:一是作業(yè)層,按工序崗位印發(fā) 《工法卡片》至作業(yè)人員,務(wù)求作業(yè)層心明手熟;二是質(zhì)量控制層,務(wù)求熟悉基本工藝、工藝參數(shù)、質(zhì)量控制要點(diǎn)、控制標(biāo)準(zhǔn)等。
(2)運(yùn)行。 《工法》規(guī)定的程序和內(nèi)容必須全面做好,如有異議,修訂后再按新工法執(zhí)行。
(3)強(qiáng)制執(zhí)行。組織工法執(zhí)行聯(lián)合檢查小組,有獎(jiǎng)有罰。
(4)長效機(jī)制。在例行工作當(dāng)中,建立長效機(jī)制,作為例檢、例會(huì)、例報(bào)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
《工法》是碾壓混凝土施工的工藝性文件,是按照設(shè)計(jì)技術(shù)要求和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定的,在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上融合了以往碾壓混凝土施工的經(jīng)驗(yàn),通過兩年的貫徹實(shí)施,在金安橋水電站大壩工程施工中取得了顯著成效。
(1)有章可循,避免爭議。 《工法》既是施工作業(yè)的依據(jù),也是質(zhì)量檢查、檢驗(yàn)的依據(jù),同時(shí)還是管理人員、作業(yè)人員、質(zhì)檢人員和質(zhì)量監(jiān)督檢查人員共同擁有的標(biāo)準(zhǔn),可很好地避免由于施工經(jīng)驗(yàn)的差異以及對(duì)施工標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)不統(tǒng)一引發(fā)的各種爭議。
(2)有法可依,便于強(qiáng)制執(zhí)行。 《工法》是經(jīng)過參建各方嚴(yán)格審查后批準(zhǔn)實(shí)施的,它使施工操作、質(zhì)量檢查有法可依,避免了施工過程的隨意性。《工法》是項(xiàng)目強(qiáng)制性的工藝標(biāo)準(zhǔn),并且是金安橋水電站工程碾壓混凝土施工的唯一標(biāo)準(zhǔn),只有全面落實(shí) 《工法》的各項(xiàng)要求,才能真正實(shí)現(xiàn)制定 《工法》的意義。
(3)實(shí)物質(zhì)量明顯提高。通過 《工法》的貫徹落實(shí),規(guī)范了施工過程的操作行為,形成了事事有人做、事事有人管和事事能做好的良好局面,使施工過程始終保持在程序化、有序化的可控狀態(tài),保證了碾壓混凝土施工質(zhì)量。大壩混凝土芯樣 (最長16.48 m)檢測和壓水試驗(yàn)表明,金安橋水電站工程大壩碾壓混凝土施工過程受控,層面結(jié)合狀況較好,工程實(shí)物質(zhì)量良好。
(1)變態(tài)混凝土凈漿比重不夠。這主要是由于配合比控制不嚴(yán)和儲(chǔ)運(yùn)過程中的沉淀引起的。施工中最好設(shè)置集中制漿站制漿,以利配合比的控制;做到隨制隨用,盡量縮短儲(chǔ)運(yùn)時(shí)間,避免重復(fù)沉淀,鋪撒前進(jìn)行人工再攪拌。
(2)變態(tài)混凝土與碾壓混凝土施工不同步。不論是 “先振后碾”,還是 “先碾后振”,一般說來,由于碾壓部分機(jī)械化程度高,施工速度均較變態(tài)混凝土快,變態(tài)混凝土與碾壓混凝土如不能協(xié)同作業(yè)、同步施工,結(jié)合部位先施工的混凝土易出現(xiàn)風(fēng)干假凝甚至初凝的現(xiàn)象,影響結(jié)合面的施工質(zhì)量。為此,應(yīng)加強(qiáng)倉面協(xié)調(diào)控制能力,合理調(diào)度倉面的設(shè)備和人員,在變態(tài)混凝土施工中,應(yīng)做到即時(shí)加漿、即時(shí)振搗,確保按照規(guī)定的作業(yè)程序在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成施工。
(3)倉面二次污染。碾壓混凝土的特點(diǎn)之一是施工速度快,但由于采取了汽車直接入倉或汽車倉內(nèi)倒運(yùn)的供料方式,倉面二次污染問題在所難免。為此首先應(yīng)選擇合適的汽車沖洗地點(diǎn),最好設(shè)置自動(dòng)沖洗臺(tái),設(shè)專人指揮管理,保證沖洗質(zhì)量,脫水路面應(yīng)有一定長度,防止汽車將泥水、污物帶入倉內(nèi);其次,倉內(nèi)應(yīng)劃定重車、空車行進(jìn)路線,盡量避開已鋪設(shè)砂漿或水泥漿的部位,以減輕倉內(nèi)污染程度。另外,針對(duì)倉內(nèi)污染部位,主要是倉內(nèi)汽車通行部位,還應(yīng)安排專人即時(shí)清理,保證倉面干凈?;炷粮采w前其質(zhì)量應(yīng)符合施工縫面的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(4)對(duì)止水的保護(hù)。施工規(guī)范對(duì) “止水”的安裝質(zhì)量要求較高,止水片 (帶)中心線與接縫中心線的允許偏差是±5 mm。安裝過程中通過測量、調(diào)整和加固等措施保證其位置準(zhǔn)確、安裝牢固。碾壓混凝土施工時(shí),在鋪料、振搗過程中如對(duì)止水保護(hù)不夠,容易造成止水位置偏移。為此,在止水周邊混凝土 (常態(tài)混凝土或變態(tài)混凝土)施工時(shí)應(yīng)特別小心謹(jǐn)慎,以人工輔助鋪料為主,并保證在止水兩邊同時(shí)下料、同時(shí)振搗。
(5)骨料集中。金安橋水電站工程大壩施工中,碾壓混凝土主要采用自卸汽車水平運(yùn)輸、滿管垂直運(yùn)輸,常態(tài)混凝土采用自卸汽車、2臺(tái)30 t纜機(jī)和1臺(tái)塔機(jī)運(yùn)輸。除自卸汽車直接入倉外,其他運(yùn)輸手段均涉及到2次倒運(yùn)和多次倒運(yùn),容易引發(fā)倉面局部出現(xiàn)骨料分離、骨料集中。相應(yīng)的對(duì)策是在適當(dāng)改善混凝土配合比的前提下,通過改進(jìn)下料方式,比如采用 “雙點(diǎn)疊壓卸料”的方法,減少骨料分離程度;加大倉面管理力度,采用人工及時(shí)分揀、分散的方式解決好骨料集中的問題。
(6)倉面保溫、保濕工作。金安橋水電站工程所處地區(qū)特殊的氣候條件,易造成碾壓混凝土表面水分損失過快,出現(xiàn)骨料發(fā)白、碾壓泛漿不好、甚至不泛漿的情況,降低混凝土的可碾性,直接影響碾壓混凝土的層間結(jié)合質(zhì)量。為做好倉面的保溫、保濕工作,施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①攤鋪條帶不宜過寬,做到快速鋪料、快速封閉 (靜碾)、快速碾壓 (振動(dòng)碾壓),并盡量縮短層間間隔時(shí)間。碾壓完畢,對(duì)不能及時(shí)鋪料覆蓋的部位應(yīng)臨時(shí)鋪蓋保溫被,防止溫度倒灌和表面風(fēng)干。②當(dāng)澆筑倉內(nèi)氣溫大于25℃或刮風(fēng)時(shí)段,要采取措施營造一個(gè)好的澆筑小環(huán)境。為此,倉面應(yīng)配置足夠的噴霧設(shè)備進(jìn)行不間斷作業(yè),噴霧作業(yè)應(yīng)以機(jī)械 (噴霧機(jī))為主,人工(噴霧槍)為輔,并保證能覆蓋整個(gè)澆筑倉面。
(7)雨季施工措施。金安橋水電站工程壩址區(qū)降雨比較集中,以間斷性陣雨為主,并經(jīng)常出現(xiàn)突然下雨現(xiàn)象,長時(shí)間持續(xù)性降雨和暴雨較少。雨季施工應(yīng)采取的措施有:①加強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)和施工現(xiàn)場降雨量觀測工作,當(dāng)降雨強(qiáng)度接近3 mm/h時(shí),應(yīng)及時(shí)向倉面指揮人員報(bào)告。②制定雨季施工措施,做好倉面設(shè)計(jì),充分考慮倉面防雨和排水問題。③提前準(zhǔn)備好防雨材料和防雨器具,并存放在施工現(xiàn)場,此作為開倉的必備條件在倉面驗(yàn)收時(shí)核查,做到防雨措施不落實(shí)、防雨材料和器具不到位不開倉。④澆筑過程中遇0.3 mm/6 min以上降雨應(yīng)暫停施工,停止?jié)仓?,已入倉的混凝土應(yīng)迅速攤鋪碾壓完畢。用雨布迅速覆蓋整個(gè)新澆混凝土面,雨布應(yīng)注意順茬搭接,防止雨水從搭接處流入。⑤暫停施工期間,所有作業(yè)人員應(yīng)處于待工作狀態(tài),時(shí)刻做好復(fù)工準(zhǔn)備。在雨?;蚪涤炅繙p小并持續(xù)30 min以上后,經(jīng)確認(rèn)混凝土還未初凝的情況下可恢復(fù)生產(chǎn)。⑥恢復(fù)生產(chǎn)前,應(yīng)排除倉內(nèi)積水,挖除被雨水浸泡的混凝土。雨水沖刷裸露砂石部位鋪料前應(yīng)補(bǔ)鋪水泥砂漿。雨后碾壓混凝土施工應(yīng)適當(dāng)增大VC值。
碾壓混凝土施工最關(guān)鍵的是做好過程控制,這需要有必要的管理措施、技術(shù)措施和經(jīng)濟(jì)措施,且需樹立精品工程意識(shí),強(qiáng)化全員的責(zé)任心,抓好每一步驟、每一環(huán)節(jié)、每一工序的施工質(zhì)量。金安橋水電站大壩施工的實(shí)踐證明,制定工法并強(qiáng)制執(zhí)行是一條實(shí)現(xiàn)過程受控的有效途經(jīng)。