董長興 ,楊 鵬 ,葉 輝
(1.駐馬店市鑫橋工程建設監(jiān)理有限公司,河南 駐馬店 463000;2.武漢大學,湖北 武漢 430072;3.黃河水利委員會 河南黃河河務局,河南 鄭州 450003)
南水北調(diào)工程是緩解我國北方水資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化狀況,促進水資源整體優(yōu)化配置的重大戰(zhàn)略性基礎設施。建設南水北調(diào)工程是黨中央、國務院根據(jù)我國經(jīng)濟社會發(fā)展需要作出的重大決策。通過東、中、西3條調(diào)水線路,使長江、淮河、黃河、海河相互連接,形成中國的大水網(wǎng)。對于這一重大工程,如有一處出現(xiàn)質(zhì)量安全事故,后果不堪設想。為此,國務院南水北調(diào)建設委員會辦公室(以下簡稱國調(diào)辦)強調(diào)[1]:“質(zhì)量是南水北調(diào)工程的生命。各參建單位要始終以如履薄冰、如臨深淵的態(tài)度對待質(zhì)量工作,始終以一絲不茍、精益求精的態(tài)度狠抓工程質(zhì)量管理,始終以過硬的技術水平和成熟的工藝措施保證工程質(zhì)量,始終堅持進度、質(zhì)量兩手抓兩手硬,以進度和質(zhì)量雙目標的實現(xiàn),來保證各項建設目標的實現(xiàn)?!?/p>
南水北調(diào)中線工程從河南、湖北和陜西3省交界的丹江口水庫調(diào)水,從淅川陶岔渠首引水,沿京廣鐵路北上輸水至北京、天津。其中,一期工程全長2 899 km。國家確定的2013年中線河南段731 km的主體工程已于2013年12月25日全線貫通,計劃2014年10月全線順利通水。
為了總結國家重點工程南水北調(diào)中線一期工程在工程質(zhì)量安全監(jiān)管方面的成功經(jīng)驗,筆者調(diào)查了總體質(zhì)量控制情況,并根據(jù)近年來在南水北調(diào)中線一期工程平頂山寶郟段、天津干線等標段施工監(jiān)理的實踐,對渠道填筑施工與建筑物土方回填施工有關技術及質(zhì)量監(jiān)控要點進行了探討。
(1)為適應渠道填筑工程施工的需要,規(guī)范施工程序和施工技術,確保工程質(zhì)量,不留隱患,使修筑的渠道工程達到設計標準,應制訂監(jiān)理實施細則,以利開展現(xiàn)場監(jiān)控工作。
(2)在開工前,監(jiān)理工程師應對設計文件和施工技術方案進行深入研究,督促施工單位落實各項技術措施,充分做好施工機械、施工器具,檢測設備和技術交底等準備工作,以便根據(jù)施工進度計劃對工程實施科學監(jiān)控。
(3)根據(jù)設計文件要求,施工單位對劃定取土區(qū)設立標志,對開挖范圍,開采條件及土料儲備量進行確認與估算,并對料場周邊環(huán)境、運輸?shù)缆返冗M行踏勘和復查。
(1)由施工單位普查料場土質(zhì)和土的天然含水量,采集代表性土樣,由具有相應資質(zhì)的實驗室按規(guī)范要求做土的顆粒分析和擊實試驗,確定土料的最大干密度、最優(yōu)含水量。
(2)淤土、雜質(zhì)土、膨脹土、分散性黏土等特殊土料,一般不宜用于填筑渠堤,若必須采用時,應有技術論證并需指定專門施工工具,同時須經(jīng)設計單位認可,并報監(jiān)理工程師批準。
(3)料區(qū)開采前,必須將其表層雜質(zhì)和耕作土層、植物根系等清除。水下料區(qū)開挖時,須將積水排凈、表層稀淤泥土清除后,待土壤含水量適宜時,方能進行。
(4)當土料開挖時,若土料的天然含水量接近施工控制下限值,宜采用立面開挖;若含水量偏大,宜采用平面開挖;當層狀土料有需要剔除的不合格料層時,宜用平面開挖;冬季施工采用立面開挖。
(5)土料場儲量應大于填筑需要量的1.5倍,且土料不得夾有樹根、草皮、石塊等雜物。
(1)渠基清理范圍應超出設計基礎面邊線30~50 cm。
(2)渠基表層不合格土、雜物等必須清除,并應按指定的位置堆放。渠基范圍內(nèi)的坑槽、井窖、墓穴及動物巢穴等,應按渠堤填筑要求進行處理和回填。
(3)渠基清理完后,應在第一層土料填筑前進行平整、壓實,使其質(zhì)量符合設計要求。同時,報監(jiān)理工程師與建設單位會同設計部門共同驗收。經(jīng)檢查合格后,才能進行渠堤填筑施工。
(4)當渠基積水時,應及時排除。當渠基有明顯冰夾層和凍脹現(xiàn)象時,未經(jīng)處理,不得在其上施工。
(5)當渠基地質(zhì)比較復雜,施工難度較大或無現(xiàn)成規(guī)范可遵循時,應進行必要的技術論證,并應通過現(xiàn)場試驗,取得有關技術資料與參數(shù),報監(jiān)理工程師認可。
(6)基面驗收后,應抓緊施工。當因故不能立即施工時,應要求施工單位做好基面保護。復工前,應經(jīng)過監(jiān)理工程師重新檢驗,必要時要重新清理。
(7)當挖除軟弱層渠基換填沙土時,應按設計要求,用中沙或沙礫鋪填后及時壓實;若換壤土,其壓實干密度需滿足設計要求。
(8)對于強風化巖石渠基,除按設計要求清除松動巖石外,填筑土方渠身前,基面還應涂刷黏土漿層,層厚宜為3 mm。
(9)裂縫或裂隙比較密集的基巖,當采用水泥固結灌漿或帷幕灌漿進行必要處理時,施工單位應提供施工技術方案,報監(jiān)理工程師審批,并按《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》(SL62-94)的規(guī)定及設計要求控制。
(1)渠道填筑施工前,應編制詳細的土方填筑施工方案,并報監(jiān)理工程師審批。同時,應編制作業(yè)指導書,對有關施工人員進行技術交底。
(2)渠道土方填筑應保證干場作業(yè)。
(3)碾壓試驗場地一般選在料場附近。用試驗土料先在地基上鋪一層,壓實到設計標準,將其作為渠堤基層進行碾壓試驗。碾壓試驗的場地面積應不小于20 m×30 m。將試驗場地以長邊為渠軸線方向劃分為10 m×15 m的4個試驗小區(qū),作不同的碾壓試驗。
(4)采用選定的配套施工機械鋪料,鋪料厚度應根據(jù)碾壓機械性能和土質(zhì)確定,用進退錯距法依次碾壓。碾壓機械行走方向應平行渠身軸線,搭壓寬度應大于10 cm。鏟運機兼作壓實機械時,宜采用輪排壓法,輪搭壓輪寬的1/3。機械碾壓控制行車速度為:平碾為 2 km/h,振動碾為 2 km/h,鏟運機為 2檔。
(5)碾壓試驗應測定鋪土厚度、碾壓(夯擊)遍數(shù)、土樣含水率控制范圍。每個試驗塊取樣數(shù)量10~15個,復核試驗取樣不少于30個。根據(jù)試驗結果,繪制在不同鋪土厚度、不同碾壓遍數(shù)時的干密度與含水率的關系曲線,確定全部參數(shù)的最優(yōu)值后,再進行一次復核試驗。如結果滿足設計、施工要求,報監(jiān)理工程師簽認后,可定為施工碾壓參數(shù)。
(6)渠道填筑施工必須分層、分段,逐層壓實,均衡上升。每段填筑長度根據(jù)碾壓機械及工程實際情況確定,段與段交接處,應填成階梯形,梯形的高寬比一般為1∶2,上下層錯縫距離不小于1 m,嚴禁通縫。
(7)渠基地面若起伏不平,應按水平分層由低處開始逐層填筑,不得順坡填筑。渠道橫斷面上的地面坡度陡于 1∶5時,應將地面坡度削至緩于 1∶5,以便滿足側向抗滑穩(wěn)定要求。
(8)用平碾碾壓黏性土填筑層,當檢驗合格后,再鋪上填料。在新鋪土料前,應對光面做刨毛處理。
我是覺得,不傷這邊心就傷那邊心,只能選擇一頭。這事不擺平,他天天攪屎棍樣的到處攪,上頭下頭都會罵我們。
(9)如需進行雨季施工,應編制雨季施工方案,并報監(jiān)理工程師審批。
(10)如需冬期施工,應編制冬期施工方案,并報監(jiān)理工程師審批。
(11)施工測量人員用水準儀在每層填筑作業(yè)面合適的位置設置鋪土厚度控制樁,用以控制每層鋪土厚度和控制渠堤進度高程。
(12)每層土料壓實后,用環(huán)刀法或灌沙法檢驗壓實干密度,合格后,方可繼續(xù)鋪筑上一層。
(13)土方填筑單元工程施工檢驗方法及數(shù)量:回填材料采用取樣抽查方法,檢查數(shù)量不少于3處?;浊謇聿捎糜^察方法,全數(shù)檢查。壓實指標采用環(huán)刀法或灌沙法,當每層回填100~150 m3時,取鋪土深1/3處的土樣1個。分層厚度采用水準儀或立桿測量等方法,檢查數(shù)每層100~200 m2檢查一個點。
(14)在特殊情況下,應不定時、不定期對疑似問題工程點進行飛檢[3]。
(1)通過擊實試驗確定土的最大干密度Pmax和最優(yōu)含水量ωop。從理論上講,每一種土都有一組最佳含水量和相應的最大干密度。有了最大干密度,就可以根據(jù)設計要求的壓實度λc(也稱壓實系數(shù))求得施工控制干密度Pd,從而解決了土方回填施工的壓實監(jiān)控標準(P實≥Pd)。
(2)施工前,根據(jù)工程特點、填料種類、壓實度要求、施工條件、填筑部位及壓實方法等,通過現(xiàn)場生產(chǎn)性碾壓試驗,合理地確定填筑料含水率控制范圍、鋪土厚度和碾壓(夯擊)遍數(shù)等參數(shù),并報監(jiān)理工程師批準。
(4)在建筑物混凝土或砌體強度達到設計強度的70%后,進行土方回填。回填時,建筑物四周的填土保持均衡上升;建筑物四周0.5m范圍內(nèi),宜采用薄層攤鋪,人工或小型機械夯實,不得采用重型機械振動壓實。
(5)采用人工夯實時,應一夯壓半夯,夯夯相接,行行相連,縱橫交叉。
(6)深淺兩基坑(槽)相連時,應先填夯深基礎,填至淺基礎相同的標高時,再與淺基礎一起夯填。如必須分段填夯時,交接處應填成階梯形,梯形高寬比一般為1∶2,上下層錯縫距離不少于1 m。
(7)建筑物土方回填前,應將基坑或坡面的垃圾、樹根、石子、沙漿等雜物清理干凈。同時,抽除坑穴積水、淤泥,驗收基底標高。待建筑物隱蔽驗收合格并經(jīng)監(jiān)理工程師批準后,方可進行填筑。
(8)應按設計要求驗收,填方土料合格后,方可填入。
(9)每層鋪土前,施工測量人員用水準儀在每層回填作業(yè)面合適的位置做上土控制樁,用以控制土料鋪土厚度。
(10)每層土料回填壓實后,應取樣檢驗,相關試驗指標符合設計要求,才能繼續(xù)填鋪上一層土料。
(11)建筑物土方回填應實施旁站監(jiān)理。
南水北調(diào)中線一期工程全長2 899 km,總干渠渠線全長1 241.2 km,其地質(zhì)條件復雜,膨脹土(巖)段、濕陷性黃土段、高地下水位段、全填方段與半挖半填段等各類不同地質(zhì)渠段交叉分布,其中穿越膨脹土(巖)地層累計長度約340 km。任何局部渠坡失穩(wěn)或建筑物結構破壞,都將可能影響渠道正常輸水。因此,為保證渠系建筑工程的穩(wěn)定,對渠道填筑施工(含建筑物回填)實施全程監(jiān)控,對施工作業(yè)實施“高起點、嚴要求”的動態(tài)管理,嚴格按照監(jiān)控要點,對施工過程的關鍵工序、關鍵部位,如,碾壓機械開行速度、碾壓軌跡、土料含水量、渠段結合面以及建筑物細部結構地段等實施旁站監(jiān)理,對含水量超標的土料堅持翻曬晾干,對出現(xiàn)“橡皮土”和土體剪切破壞等局部缺陷嚴格按監(jiān)理程序進行返工、報驗、復檢、簽認,并對渠堤碾壓質(zhì)量堅持跟蹤檢測和見證取樣。這一系列的措施確保了中線總干渠渠道填筑與建筑物回填的質(zhì)量,滿足了國調(diào)辦以及設計規(guī)定要求的工程質(zhì)量標準,使南水北調(diào)中線總干渠工程全面驗收合格。
[1]王發(fā)廷.大型調(diào)水工程風險管理與保險[M].鄭州:黃河水利出版社,2011:1-2.
[2]董長興.水利工程建設監(jiān)理基礎與實務[M].鄭州:黃河水利出版社,2014:42-45.
[3]郭漢生,陳建東,潘習文.對南水北調(diào)工程建設實驗“飛檢”的粗淺體會[J].建設監(jiān)理,2013(2):14-15.