楊建東(山東誠信工程建設(shè)監(jiān)理有限公司, 山東 濟(jì)南 250100)
能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇,世界能源需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁,供需矛盾日趨緊張。發(fā)展特高壓輸電是由我國(guó)能源資源和生產(chǎn)力逆向分布的基本特性所決定的,是我國(guó)能源和電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路[1]。我國(guó)已經(jīng)建成的特高壓西電東送工程是我國(guó)在資源上優(yōu)化配置,促進(jìn)各個(gè)區(qū)域間協(xié)調(diào)發(fā)展的重大戰(zhàn)略[2-4]。特高壓電網(wǎng)的特點(diǎn)是電力輸送損耗低、容量大、輸送距離長(zhǎng)。特高壓電網(wǎng)的建成能將我國(guó)北部、西北部的煤炭資源和西南部的水電資源源源不斷地輸送到全國(guó)各地,既解決了能源運(yùn)輸問題,又實(shí)現(xiàn)了環(huán)保。2007 年,我國(guó)建成了第一條 1 000 kV 交流特高壓線路,截至 2020 年 3月,我國(guó)共有 25 條在運(yùn)交直流特高壓線路、7 條在建特高壓線路和 7 條待核準(zhǔn)特高壓線路。交、直流特高壓輸電模式相互配合使用,共同構(gòu)成了我國(guó)輸電線路工程的骨干網(wǎng)架,有效解決了我國(guó)能源分布不均的問題。未來我國(guó)電網(wǎng)將逐漸形成“西電東送、南北互濟(jì)、特高壓交直流并舉”及“交直流混連[5-6]”的網(wǎng)架格局。然而,綜觀近幾年房屋建筑行業(yè),混凝土不合格的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,導(dǎo)致部分房屋拆除重建。作為特高壓輸電線路六大分部工程之一的混凝土結(jié)構(gòu)工程,其施工質(zhì)量關(guān)系到特高壓工程建成投運(yùn)后的安全穩(wěn)定運(yùn)行,其重要性不言而喻。本文針對(duì)交直流特高壓輸電線路混凝土結(jié)構(gòu)工程中的質(zhì)量管控難點(diǎn)和預(yù)控措施展開論述,旨在為后續(xù)特高壓工程的建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)。
特高壓輸電線路很多時(shí)候穿越在崇山峻嶺之間,沿線地形復(fù)雜多變,海拔最高處超過 4 000 m。例如:某在建的±800 kV 高壓直流輸電線路工程某施工單位中標(biāo)的貴州段長(zhǎng) 136.158 km,海拔高程為 700 m~1 600 m,沿線地形山地占 90.9%,高山占 9.1%;某建成投運(yùn)的 ±800 kV 高壓直流輸電線路工程沿線地區(qū)以沙漠、戈壁和丘陵山地為主,海拔高程為 3 000 m~4 300 m,平均高程為 3 900 m,約30% 的塔位在沼澤地中。由此可見,特高壓輸電線路所經(jīng)過的地形的確十分復(fù)雜。
一條特高壓輸電線路工程,動(dòng)輒幾千公里,現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)點(diǎn)上萬個(gè)。其所經(jīng)過的地區(qū)既有冰凍區(qū),極端氣溫惡劣,如最低氣溫可達(dá) -40℃,大雪紛飛;也有高溫多雨地區(qū),氣候常年高溫潮濕,最高氣溫可達(dá) 40℃,雨季施工期長(zhǎng);還有凍雨區(qū)和強(qiáng)弱腐蝕性地區(qū)。各種極端天氣分布在沿線的各個(gè)施工作業(yè)點(diǎn),溫度、濕度及其他變化以及二氧化碳、氧、鹽、酸等因素對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)或材料性能產(chǎn)生影響,對(duì)混凝土施工極為不利,容易造成混凝土開裂、凍壞和腐蝕,不僅給混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量帶來隱患,而且影響混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期性和耐久性。
無論是施工單位,還是代表建設(shè)方的監(jiān)理單位,其每個(gè)員工的業(yè)務(wù)水平并非都能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。近年來,特高壓工程較多,但施工單位和監(jiān)理單位的產(chǎn)能有限,能拿得起、放得下的高水平人才匱乏,為滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,上述單位招募臨時(shí)人員湊數(shù),且所招募的人員大多數(shù)沒有相關(guān)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。另外,施工單位和監(jiān)理單位由新老人員交替而產(chǎn)生的代差不利于現(xiàn)場(chǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管控。
一條特高壓輸電線路工程沿線作業(yè)點(diǎn)多面廣,不同中標(biāo)單位所處的地理環(huán)境不同,即使同一中標(biāo)單位所處環(huán)境也有一定區(qū)別,有的地點(diǎn)屬于腐蝕性環(huán)境,有的地點(diǎn)屬于非腐蝕性環(huán)境?;炷两Y(jié)構(gòu)用材料如砂、石、水泥、鋼筋等,受當(dāng)?shù)丨h(huán)境影響會(huì)產(chǎn)生變質(zhì);施工單位取樣送檢工程材料,受施工成本影響,可能存在檢測(cè)項(xiàng)目不全、某些主要控制項(xiàng)目漏檢、與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用材料不一致等情況;山區(qū)地形復(fù)雜多變,工程材料在裝卸、運(yùn)輸、堆放時(shí)不可避免混入雜質(zhì)。
沿線的混凝土結(jié)構(gòu)施工用砂、石、水泥、鋼筋等,擁有較多的供貨單位。例如,在建的某特高壓輸電線路工程約 70 km,可供選擇的鋼筋生產(chǎn)廠家多達(dá) 10 家、砂石供貨商 6 家、水泥供貨商 2 家。在大面積鋪開作業(yè)時(shí)可能混用不同供貨商提供的材料,在相同的混凝土結(jié)構(gòu)工程中可能使用不同的水泥,嚴(yán)重違反了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
由于受到地形的限制,山地施工多采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土的方式,存在人為控制砂、石、水泥、水和外加劑等添加量的情況。與使用預(yù)拌混凝土相比,現(xiàn)場(chǎng)人員上料隨意性大,無法精確控制上料量。同時(shí),由于線路材料擁有眾多供貨商,混凝土配合比各異,不同作業(yè)點(diǎn)的混凝土配合比容易混淆。
無論是作為工程質(zhì)量主體的施工單位,還是作為工程管理方的監(jiān)理單位,其現(xiàn)場(chǎng)派駐的人員不可能對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都熟悉,大多是某一專業(yè)熟悉,在各個(gè)專業(yè)交叉時(shí)就會(huì)出現(xiàn)盲區(qū)。專家團(tuán)隊(duì)的作用就是提供必要的技術(shù)支撐以解決各專業(yè)的盲點(diǎn)。參建單位應(yīng)合理組建專家團(tuán)隊(duì),一方面開展必要的培訓(xùn),另一方面發(fā)揮不同專家的專業(yè)特長(zhǎng),指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。這既體現(xiàn)了單位對(duì)工程的重視程度,又發(fā)揮了專家的特長(zhǎng),同時(shí)又確保了工程質(zhì)量。
施工單位在報(bào)審工程原材料生產(chǎn)商資質(zhì)時(shí),水泥、鋼筋、外加劑、礦物摻合料、砂和石等原材料生產(chǎn)商的資質(zhì)證書直接從銷售商那里取得,對(duì)原材料生產(chǎn)商的實(shí)際情況一無所知。更有甚者,在利益驅(qū)使下,盜用其他生產(chǎn)商的資質(zhì),賣假冒偽劣產(chǎn)品,給施工質(zhì)量與安全埋下極大的隱患。
工程開工前,監(jiān)理單位安排專人與施工單位對(duì)工程附近的各原材料生產(chǎn)單位的情況進(jìn)行摸底、調(diào)查,初步選定產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的幾家生產(chǎn)商。在原材料生產(chǎn)商初選的基礎(chǔ)上,共同到初選的生產(chǎn)商產(chǎn)地進(jìn)行考察,重點(diǎn)考察原材料供應(yīng)商的質(zhì)量管理體系運(yùn)轉(zhuǎn)情況、人員業(yè)務(wù)水平、生產(chǎn)場(chǎng)地、設(shè)備、產(chǎn)能、出廠檢驗(yàn)和儲(chǔ)存等情況,做到優(yōu)中選優(yōu),最終確定意向供貨商。
在確定意向供貨商后,為真實(shí)檢驗(yàn)原材料的品質(zhì),監(jiān)理項(xiàng)目部應(yīng)安排有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)監(jiān)理工程師會(huì)同施工單位技術(shù)人員對(duì)選定的意向生產(chǎn)商的施工用材料進(jìn)行少量取樣,在選定的試驗(yàn)室里進(jìn)行試驗(yàn),根據(jù)材料的試驗(yàn)結(jié)果最終確定生產(chǎn)商,并由生產(chǎn)商直接供貨。由于省略了銷售商供貨的中間環(huán)節(jié),所購原材料的質(zhì)量得到了保障。對(duì)于因特殊原因而無法直接從生產(chǎn)商購進(jìn)的原材料,可從銷售商那里購買,在拿到銷售商提供的原材料質(zhì)量證明文件后,施工單位應(yīng)安排專人與生產(chǎn)商核實(shí),確保所有原材料達(dá)到質(zhì)量要求。
由于特高壓輸電線路工程各中標(biāo)段線路較長(zhǎng),沿線試驗(yàn)檢測(cè)單位眾多,雖然資質(zhì)符合要求,但有些私營(yíng)試驗(yàn)檢測(cè)單位受利益驅(qū)使會(huì)提供虛假報(bào)告。近幾年,各地市場(chǎng)監(jiān)督管理局組織專項(xiàng)檢查,已發(fā)現(xiàn)此類問題。因此,建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位在原材料送檢前應(yīng)共同篩選沿線滿足要求的多家試驗(yàn)檢測(cè)單位,并安排有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)監(jiān)理工程師會(huì)同施工單位技術(shù)人員到選定的各家試驗(yàn)檢測(cè)單位進(jìn)行考察,通過交流鑒定試驗(yàn)人員的工作水平和執(zhí)業(yè)道德,考察試驗(yàn)檢測(cè)單位的質(zhì)量體系運(yùn)轉(zhuǎn)情況,最終共同確定符合要求的試驗(yàn)檢測(cè)單位。
在各級(jí)組織的工程質(zhì)量專項(xiàng)檢查中發(fā)現(xiàn)送檢的工程用原材料檢測(cè)報(bào)告中檢測(cè)項(xiàng)目不全,甚至部分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的強(qiáng)條內(nèi)容都未進(jìn)行檢驗(yàn),無法保證所使用的工程材料是否滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求。檢測(cè)項(xiàng)目漏檢的原因可能是施工單位相關(guān)人員不清楚具體檢測(cè)項(xiàng)目,也可能是施工單位為減少檢測(cè)費(fèi)用而為之。為杜絕此種現(xiàn)象的發(fā)生,原材料送檢前,建設(shè)單位組織監(jiān)理單位,根據(jù)現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)單位的相關(guān)要求,結(jié)合工程實(shí)際制定砂、石、水泥、鋼筋的混凝土結(jié)構(gòu)工程用材料的具體必檢項(xiàng)目。具體內(nèi)容包括每種材料的檢測(cè)依據(jù)、見證取樣要求、檢測(cè)結(jié)果的偏差要求等。
輸電線路工程特點(diǎn)是點(diǎn)多面廣,地形復(fù)雜多變,環(huán)境氣候多樣,基礎(chǔ)型式及施工圖紙各不相同。開工前,根據(jù)每一個(gè)作業(yè)點(diǎn)的不同特點(diǎn),有針對(duì)性地組織召開單基策劃會(huì),制定單基策劃控制措施,內(nèi)容作業(yè)點(diǎn)施工重點(diǎn)、難點(diǎn)、注意事項(xiàng)及采取的相關(guān)預(yù)控措施;設(shè)計(jì)參數(shù),包括根開數(shù)值、基礎(chǔ)及基坑斷面尺寸、高程、鋼筋及地腳螺栓規(guī)格、數(shù)量等;混凝土配合比,包括設(shè)計(jì)的各個(gè)作業(yè)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、各作業(yè)點(diǎn)具體的配合比各項(xiàng)參數(shù);原材料,包括各個(gè)作業(yè)點(diǎn)所用原材料的供貨商名稱、所對(duì)應(yīng)的原材料檢驗(yàn)批次及報(bào)告編號(hào)等;現(xiàn)場(chǎng)施工人員職責(zé),包括施工負(fù)責(zé)人、質(zhì)檢員、班組長(zhǎng)等。
在滿足設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)的前提下,鋼筋連接采用機(jī)械連接方式。鋼筋焊接與機(jī)械連接相比,質(zhì)量穩(wěn)定性受焊工水平影響波動(dòng)較大,如焊縫表面平整度超差及凹陷或焊瘤,焊接接頭區(qū)域有肉眼可見的裂紋,焊縫余高不符合要求,存在咬邊、氣孔、夾渣等現(xiàn)象。機(jī)械連接方式可有效避免上述缺陷。
為確保作業(yè)點(diǎn)所使用的原材料與報(bào)審的原材料一致,在原材料運(yùn)輸時(shí)采取必要的措施。監(jiān)理單位及施工單位對(duì)原材料的采購及運(yùn)輸采取跟蹤見證的方式確保原材料源頭,施工單位對(duì)每批原材料購入和發(fā)貨做好出入庫跟蹤臺(tái)賬。原材料向作業(yè)點(diǎn)運(yùn)輸時(shí),施工單位安排專人跟車運(yùn)輸,嚴(yán)禁分包人員私自運(yùn)輸,確保運(yùn)輸至每個(gè)作業(yè)點(diǎn)的原材料符合要求。
在滿足施工條件的地區(qū),優(yōu)先采用預(yù)拌混凝土及自建攪拌站集中攪拌混凝土[7-8]。由于集中攪拌混凝土和預(yù)拌混凝土均采用電腦控制,自動(dòng)化程度高,混凝土的上料、稱重與攪拌均不受到人為因素的影響,既保證了混凝土質(zhì)量,又確保了大方量混凝土的連續(xù)施工。在采用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸前,要對(duì)路過的橋梁、村莊等進(jìn)行調(diào)查,確保車載重量符合橋梁限重要求,沿途無民事阻擋;同時(shí)對(duì)混凝土運(yùn)輸車做好相應(yīng)的調(diào)度安排,對(duì)突發(fā)事件制定好相應(yīng)的應(yīng)急措施。在夏季要對(duì)攪拌運(yùn)輸車采取降溫措施,在冬季要采取保溫措施。使用單位要安排人員跟車運(yùn)輸,嚴(yán)禁在運(yùn)輸過程中向混凝土注水。
混凝土施工前,先要檢查模板的剛度、強(qiáng)度及支護(hù)情況,檢查鋼筋的規(guī)格、數(shù)量及連接情況,檢查基礎(chǔ)跟開尺寸、基礎(chǔ)各斷面尺寸、基礎(chǔ)標(biāo)高、保護(hù)層厚度和鋼筋連接位置是否避開受力較大處,等等,以確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)符合設(shè)計(jì)和現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí),核查施工現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)備情況,內(nèi)容主要包括施工人員對(duì)掌握操作要點(diǎn)、操作流程、預(yù)控措施的熟悉程度,現(xiàn)場(chǎng)原材料的準(zhǔn)備情況、混凝土配合比情況、測(cè)量?jī)x器與計(jì)量設(shè)備的完好情況等,確保均滿足要求后方可進(jìn)行混凝土施工。施工完畢后,應(yīng)及時(shí)采取保濕、保溫措施加以養(yǎng)護(hù)。
混凝土的質(zhì)量是確保特高壓輸電線路工程投入運(yùn)營(yíng)后實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵一環(huán)。通過采取上述措施,所建成投運(yùn)的特高壓輸電線路工程的質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)和現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,其中有多條特高壓線路工程獲得“國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金質(zhì)獎(jiǎng)”,為國(guó)家的發(fā)展提供了源源不斷的清潔能源,有效緩解了電力供需矛盾,對(duì)改善大氣環(huán)境質(zhì)量起到了積極的促進(jìn)作用。