基于WBS的碾壓式土壩填筑質(zhì)量控制要點(diǎn)探討

蔚成良，吳同強(qiáng)，王 莉，吳 壯

(1.山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，濟(jì)南 250013;2.南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，濟(jì)南 250013;3.膠東調(diào)水東營(yíng)分局，東營(yíng) 257300;4.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，泰安 271000)

1 引言

隨著社會(huì)需求和水利設(shè)計(jì)、施工等技術(shù)的不斷提高，平原水庫(kù)水利樞紐工程開(kāi)始出現(xiàn)在各地，并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。當(dāng)前，平原水庫(kù)多采用碾壓式土壩做圍壩，土壩的填筑質(zhì)量直接影響著水庫(kù)的穩(wěn)定和安全，是平原水庫(kù)建設(shè)成敗的關(guān)鍵。作為質(zhì)量控制水平的提高，如何全面準(zhǔn)確的梳理并把握碾壓式土壩質(zhì)量控制點(diǎn)就顯得至關(guān)重要。本文利用項(xiàng)目管理中的工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)這一技術(shù)工具，結(jié)合某平原水庫(kù)質(zhì)量管理的實(shí)踐，對(duì)碾壓式土壩填筑過(guò)程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行探討。

2 碾壓式土壩填筑項(xiàng)目的WBS

2.1 WBS的概念和用途

工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)是項(xiàng)目管理中常用的工具和方法。根據(jù)美國(guó)項(xiàng)目管理協(xié)會(huì)(PMBOK)的定義，工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)是把項(xiàng)目可交付成果或項(xiàng)目工作分解成較小的、更易于管理的組成部分之后得到的一種層級(jí)結(jié)構(gòu)，WBS每下降一層意味著對(duì)項(xiàng)目工作更詳盡的定義，WBS的最底層就是項(xiàng)目所需要完成的具體工作包(細(xì)目)。

WBS是一個(gè)描述思路的規(guī)劃和設(shè)計(jì)工具。它幫助項(xiàng)目經(jīng)理及團(tuán)隊(duì)確定并有效地管理項(xiàng)目的工作。是清晰地表示各項(xiàng)目工作之間的相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具;能展現(xiàn)項(xiàng)目全貌，詳細(xì)說(shuō)明為完成項(xiàng)目所必須完成的各項(xiàng)工作的計(jì)劃工具;能定義里程碑事件，作為項(xiàng)目狀況的報(bào)告工具，向高級(jí)管理層和客戶報(bào)告項(xiàng)目完成情況;做出防止遺漏項(xiàng)目的可交付成果;幫助項(xiàng)目經(jīng)理關(guān)注項(xiàng)目目標(biāo)和澄清職責(zé);建立直觀的項(xiàng)目可交付成果，以便估算工作量和分配工作;有助改進(jìn)時(shí)間、成本和資源估計(jì)的準(zhǔn)確度;幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的建立和獲得項(xiàng)目人員的承諾;為績(jī)效測(cè)量和項(xiàng)目控制定義基準(zhǔn);輔助溝通清晰的工作責(zé)任;為其他項(xiàng)目計(jì)劃的制定建立框架;幫助分析項(xiàng)目的最初風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 分解原則及方式

對(duì)于一般工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，WBS應(yīng)以整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程為主導(dǎo)，按照從上到下，逐步細(xì)化的基本原則進(jìn)行分解。一般有兩種分解方式，一種是過(guò)程分解，即按任務(wù)的生命周期分為若干個(gè)發(fā)展階段，如一般工程項(xiàng)目可以分為規(guī)劃、可研、設(shè)計(jì)和施工階段，設(shè)計(jì)又可分解為總體設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段;一種是組成分解，即把任務(wù)分解為任務(wù)子單元，這種子單元的劃分是在幾何構(gòu)成和工作構(gòu)成的基礎(chǔ)上形成的［1］。

2.3 碾壓式土壩填筑的WBS

WBS具體應(yīng)用在碾壓式土壩填筑工程，系項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)。碾壓式土壩填筑工程按照實(shí)施過(guò)程可以劃分為填筑準(zhǔn)備、正式填筑和質(zhì)量檢測(cè)三個(gè)階段，每個(gè)階段又包含若干項(xiàng)具體的工作細(xì)目，這就構(gòu)成了一個(gè)兩層級(jí)的工作分解結(jié)構(gòu)，如圖所示，方框中的WBS元素，應(yīng)代表獨(dú)立的、具有隸屬關(guān)系和匯總關(guān)系的可交付成果。并建立相應(yīng)的編號(hào)系統(tǒng)(賬目編碼)，將成本和資源分配到此結(jié)構(gòu)編碼中。

3 碾壓式土壩填筑的質(zhì)量控制要點(diǎn)(工作包及WBS字典)

WBS詞典通常包括工作包描述、進(jìn)度日期、成本預(yù)算和人員分配等信息。對(duì)于每個(gè)工作包，應(yīng)盡可能地包括有關(guān)工作包的必要的、盡量多的信息。

3.1 填筑準(zhǔn)備階段

3.1.1 碾壓試驗(yàn) 為了提高大面積施工時(shí)的工作效率，保證施工質(zhì)量，在大壩正式填筑前，應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行大壩填筑碾壓試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定鋪土厚度、碾壓遍數(shù)、最優(yōu)含水量等碾壓控制指標(biāo)。碾壓試驗(yàn)應(yīng)注意以下三點(diǎn):☆碾壓試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)筑料場(chǎng)規(guī)劃和分布情況，選擇能代表筑壩實(shí)際情況的土料，進(jìn)行多組不同土料成分的試驗(yàn)。☆碾壓試驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)選擇在地勢(shì)平坦或平整壓實(shí)處理的基礎(chǔ)面上進(jìn)行，試驗(yàn)前應(yīng)清基驗(yàn)收?！钅雺簷C(jī)械應(yīng)選擇在施工合同或投標(biāo)文件中承諾的、施工中應(yīng)使用的機(jī)械。

3.1.2 壩基處理 進(jìn)行壩基處理時(shí)，應(yīng)將樹(shù)木、草皮、樹(shù)根、亂石、墓穴以及各種建筑物等全部清除，并按照規(guī)范或設(shè)計(jì)要求將清理后的壩基表面壓實(shí)。實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下兩點(diǎn):☆控制好表層耕植土的清理深度，一般應(yīng)清除30 cm。但在遇到淤泥軟土或樹(shù)根、墳?zāi)沟裙こ绦圆涣纪習(xí)r，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況全部清除后，再回填合適土進(jìn)行碾壓處理?！钫J(rèn)真做好水井、泉眼、地勘孔洞等洞穴的填埋、封堵和夯實(shí)工作，并做好處理記錄，經(jīng)驗(yàn)收合格后再填筑。

3.1.3 壩面處理 土壩填筑是分層進(jìn)行的，為了保證各層土料之間的密實(shí)結(jié)合，上土前必須對(duì)下層壩面進(jìn)行處理，主要控制以下幾點(diǎn):☆壩面平整度的控制，應(yīng)保持壩面基本平整，不應(yīng)存在較大起伏或凹凸不平，以免積水影響施工。☆采用平面振動(dòng)碾碾壓時(shí)，填筑下層土前要進(jìn)行壩面刨毛，刨毛深度一般在3 cm～5 cm。☆刨毛后，壩面表層土比較干燥的情況，應(yīng)進(jìn)行灑水處理之后方可填筑下一層土料?！顗蚊婢植砍霈F(xiàn)"橡皮土"現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)將相應(yīng)部位土料挖出晾曬，直至達(dá)到合適含水率后再回填碾壓。

3.1.4 取土料場(chǎng)處理 壩體填筑前，應(yīng)根據(jù)取土料場(chǎng)地形特點(diǎn)、運(yùn)輸距離、土質(zhì)分布等實(shí)際情況進(jìn)行料場(chǎng)分區(qū)規(guī)劃，從而分期分批對(duì)料場(chǎng)進(jìn)行處理?！钋宄龢?shù)根、雜草、亂石及妨礙施工的一切障礙物，清表厚度一般不低于30 cm，對(duì)于局部覆蓋層較厚的料場(chǎng)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際適當(dāng)深挖，徹底清除表層不適合上壩的土料?！疃ㄆ趯?duì)料場(chǎng)地下水位、土料含水率進(jìn)行測(cè)量，以便確定是否采取降排水措施以及采用何種取土方式(立面開(kāi)挖還是平面開(kāi)挖)。對(duì)土料天然含水率較高的料場(chǎng)，宜采用平面開(kāi)挖、分層取土的方式。

3.2壩體填筑階段

壩體填筑應(yīng)遵循全線均衡施工、減少接頭、流水作業(yè)、逐層上升的原則，填筑方向應(yīng)與壩軸線方向平行。整個(gè)壩體填筑過(guò)程主要包括土料上壩、平整、碾壓、結(jié)合部處理四道工序。

3.2.1 土料上壩 土料上壩是指將規(guī)劃料場(chǎng)內(nèi)的土料運(yùn)送至相應(yīng)工作面的過(guò)程，土料運(yùn)輸一般采用自卸翻斗汽車(chē)。整個(gè)過(guò)程需要重點(diǎn)控制的問(wèn)題有:☆上壩車(chē)輛對(duì)下層壩體的剪切破壞問(wèn)題，這是土壩填筑中經(jīng)常碰到的問(wèn)題。通常采取的措施有:建議采用載重量較小的自卸翻斗車(chē)運(yùn)輸土料;采取進(jìn)占法施工，同時(shí)增加對(duì)上壩入口處壩體的碾壓遍數(shù)。☆注意上壩土料中的樹(shù)根、草根、磚塊等雜物，應(yīng)安排專(zhuān)人進(jìn)行跟撿?！钭⒁馍蠅瓮亮现械牧严墩惩翂K，由于裂隙粘土不容易與砂壤土結(jié)合，應(yīng)及時(shí)粉碎或揀出。

3.2.2 上壩土平整 土料平整是指在上壩土料在合適的含水率攤鋪推平的過(guò)程，使用的機(jī)械主要是推土機(jī)。土料平整應(yīng)注意以下兩點(diǎn):☆在利用推土機(jī)攤鋪土料的過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)檢查鋪土厚度，發(fā)現(xiàn)超厚部位要立即進(jìn)行處理，確保壩面平整。☆在推平土料時(shí)裸露出的樹(shù)根、草皮、磚塊等雜物及裂隙粘土塊等，要及時(shí)進(jìn)行清理。

3.2.3 上壩土碾壓 土料平整完成后，應(yīng)在土料含水率達(dá)到合適范圍之后開(kāi)始沿壩軸線方向進(jìn)行碾壓，碾壓采用進(jìn)退錯(cuò)距法，碾壓遍數(shù)按照設(shè)計(jì)要求和碾壓試驗(yàn)結(jié)果執(zhí)行。碾壓過(guò)程應(yīng)注意控制下面問(wèn)題:☆為避免漏壓，嚴(yán)格控制錯(cuò)距寬度，一般錯(cuò)距寬度控制在30 cm～50 cm之間，或按公式b=B/n控制(式中b為錯(cuò)距寬度;B為碾磙凈寬;n為設(shè)計(jì)碾壓遍數(shù))?！顟?yīng)注意碾壓是否到邊，一般情況下應(yīng)碾壓至設(shè)計(jì)邊線外各50 cm范圍。

3.2.4 結(jié)合部處理 壩體填筑中的結(jié)合部處理，主要指不同工作斷面之間的橫向接頭處理和壩體與壩后壓重平臺(tái)的縱向接縫處理?！顧M向接頭填筑應(yīng)先進(jìn)行削坡，坡度不陡于1:3，并進(jìn)行搭接碾壓，搭接寬度應(yīng)不低于50 cm?！羁v向接縫處理重點(diǎn)控制搭接碾壓質(zhì)量，搭接寬度同樣不低于50 cm。

3.3 質(zhì)量檢測(cè)階段

3.3.1 外觀質(zhì)量檢測(cè) 壩體填筑的外觀質(zhì)量檢測(cè)主要是指碾壓后的壩面平整度、厚度、寬度等表觀指標(biāo)是否達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。實(shí)際檢測(cè)中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):☆測(cè)量壩面寬度和高程，確定是否達(dá)到設(shè)計(jì)的厚度和寬度要求。☆注意碾壓是否達(dá)到設(shè)計(jì)邊線外50cm，是否存在漏壓或欠壓現(xiàn)象?！钭⒁馐欠翊嬖谝蚝蔬^(guò)高而出現(xiàn)的橡皮土現(xiàn)象。

3.3.2 碾壓土取樣 碾壓土取樣是指已填土壓實(shí)后，取代表性壩面，隨機(jī)布置檢測(cè)點(diǎn)，記錄取樣檢測(cè)點(diǎn)的樁號(hào)、高程、距壩軸線上下游的距離，按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行環(huán)刀取樣，送現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室進(jìn)行壓實(shí)度檢驗(yàn)。環(huán)刀取樣時(shí)，應(yīng)著重控制以下幾點(diǎn):☆取樣深度是否達(dá)到要求，按照施工規(guī)范要求，取樣時(shí)，環(huán)刀高度的三分之一部分應(yīng)取到本次壓實(shí)后土料的下層。☆取樣后，如發(fā)現(xiàn)試樣掉角、缺土、分離應(yīng)作廢重新取樣，嚴(yán)禁人為補(bǔ)填土料并壓實(shí)削平，以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！钊雍蟮娜⊥量討?yīng)及時(shí)回填并夯實(shí)，恢復(fù)到取樣前的壓實(shí)度水平。

3.3.3 碾壓質(zhì)量檢測(cè) 碾壓質(zhì)量檢測(cè)是指對(duì)取樣土料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，以確定壩面壓實(shí)質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)際試驗(yàn)中，主要檢測(cè)土料含水率和干密度，進(jìn)而計(jì)算出壓實(shí)度，與設(shè)計(jì)壓實(shí)度進(jìn)行比較，一般要求壓實(shí)度不小于0.98，必要時(shí)還要進(jìn)行三點(diǎn)擊實(shí)試驗(yàn)。碾壓質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)中應(yīng)注意:☆取樣土料要密封好，并及時(shí)送試驗(yàn)室，以免水分揮發(fā)，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果?！钤囼?yàn)室應(yīng)定期對(duì)試驗(yàn)儀器、器皿進(jìn)行校核。一般情況下，環(huán)刀每半月校核1次重量和容積，發(fā)現(xiàn)損壞時(shí)立即停止使用;皿盒每月檢查1次重量，檢查時(shí)應(yīng)擦洗干凈并烘干;天平等衡器每班應(yīng)校正1次，并隨時(shí)注意其靈敏度。

4 結(jié)語(yǔ)

土壩填筑工程雖然只是平原水庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目的一部分，但其中卻包含了許多細(xì)致繁雜的工作，填筑過(guò)程中的質(zhì)量控制問(wèn)題也比較復(fù)雜。我們召集有關(guān)人員，集體討論所有主要項(xiàng)目工作，以工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)為工具，確定按照實(shí)施過(guò)程分解的方式，對(duì)土壩填筑工作進(jìn)行任務(wù)分解，針對(duì)每個(gè)工作細(xì)目，仔細(xì)分析其中的質(zhì)量控制要點(diǎn)，將主要項(xiàng)目可交付成果細(xì)分為更小的、易于管理的組分或工作包。工作包必須詳細(xì)到可以對(duì)該工作包進(jìn)行估算(成本和歷時(shí))、安排進(jìn)度、做出預(yù)算、分配負(fù)責(zé)人員或組織單位。從而使復(fù)雜問(wèn)題條理化。

分解的原則是:將主體目標(biāo)逐步細(xì)化分解，最底層的日?；顒?dòng)可直接分派到個(gè)人去完成;每個(gè)任務(wù)原則上要求分解到不能再細(xì)分為止;日?；顒?dòng)要對(duì)應(yīng)到人、時(shí)間和資金投入。

分解的標(biāo)準(zhǔn)是:分解后的活動(dòng)結(jié)構(gòu)清晰，一目了然，盡量避免盤(pán)根錯(cuò)節(jié);邏輯上形成一個(gè)大的活動(dòng)，集成了所有的關(guān)鍵因素包含臨時(shí)的里程碑和監(jiān)控點(diǎn)，所有活動(dòng)全部定義清楚，要細(xì)化到人、時(shí)間和資金投入。

檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)是:每個(gè)任務(wù)的狀態(tài)和完成情況是可以量化的;明確定義了每個(gè)任務(wù)的開(kāi)始和結(jié)束;每個(gè)任務(wù)都有一個(gè)可交付成果;工期易于估算且在可接受期限內(nèi);容易估算成本;各項(xiàng)任務(wù)是獨(dú)立的。

在實(shí)踐過(guò)程中，我們還注意不斷地進(jìn)行更新或修正，直到覆蓋所有工作。

［1］(美)項(xiàng)目管理協(xié)會(huì)著，王 勇，張斌等譯.項(xiàng)目管理知識(shí)體系指南(第4版)［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2009:223－253

［2］江 萍，成 虎.施工項(xiàng)目結(jié)構(gòu)分解(WBS)方法及準(zhǔn)則研究［J］.東南大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，30(4)

［3］張澤友，陳雪峰，姜英杰.碾壓式土壩施工質(zhì)量控制［J］.黑龍江水利科技，2000，(3)

［4］魯 萍，王國(guó)升，丁 琳.土壩的壩面作業(yè)與土壩質(zhì)量控制的研究［J］.黑龍江水專(zhuān)學(xué)報(bào)，2007，34(2)

［5］(美)格雷戈里T.豪根.有效的工作分解結(jié)構(gòu)［J］.機(jī)械工業(yè)出版社，2005