郭萬(wàn)里,楊 琦,穆曉東
(中國(guó)水利水電建設(shè)工程咨詢西北有限公司黃登監(jiān)理中心,云南 蘭坪 671406)
黃登水電站布置有甸尾和梅沖河2座拌和系統(tǒng),預(yù)冷混凝土設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力900 m3/h。拌和系統(tǒng)需在滿足一定條件下才能開始拌制混凝土,如骨料砸石溫度指標(biāo)、各種原材料品質(zhì)、設(shè)備工況、人員配置等。為了更好地做好拌和系統(tǒng)的運(yùn)行管理,中國(guó)水利水電建設(shè)工程咨詢西北有限公司黃登監(jiān)理中心(以下簡(jiǎn)稱“西北監(jiān)理”)制定了拌和系統(tǒng)運(yùn)行審批制度,將規(guī)范的、固化的系統(tǒng)開樓準(zhǔn)備程序以清單形式做成標(biāo)準(zhǔn)化審批表格,監(jiān)理工程師對(duì)照清單逐項(xiàng)檢查進(jìn)行打勾確認(rèn),待所有準(zhǔn)備工作檢查無(wú)誤后審批“混凝土拌和許可證”。拌和樓運(yùn)行審批的具體流程為:開倉(cāng)申請(qǐng)單→混凝土用料單→原材料品質(zhì)檢測(cè)單→骨料砸石溫度檢測(cè)單→混凝土配料單→設(shè)備運(yùn)行工況及人員配置檢查單→混凝土拌和許可證。為避免因檢查檢測(cè)流程對(duì)施工環(huán)節(jié)造成影響,制度中對(duì)關(guān)鍵審批環(huán)節(jié)的時(shí)間進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)定:如混凝土用料單必須提前4 h申請(qǐng)?jiān)囼?yàn)監(jiān)理工程師審批,制冷系統(tǒng)需提前3 h開啟,在此期間同步檢查稱量設(shè)備、原材料品質(zhì)、儲(chǔ)備情況等是否滿足生產(chǎn)需求,以保證大壩混凝土施工各環(huán)節(jié)配合銜接順暢。
連續(xù)高強(qiáng)度的生產(chǎn)是碾壓混凝土施工的特點(diǎn)之一。黃登水電站大壩倉(cāng)面一般按6 000~8 000 m2進(jìn)行規(guī)劃分區(qū),單倉(cāng)升層高度6 m,采用平層法澆筑,碾壓混凝土平均入倉(cāng)強(qiáng)度達(dá)400~500 m3/h。在連續(xù)高強(qiáng)度的混凝土生產(chǎn)條件下,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題往往處理難度極大,因此必須要保證拌和物穩(wěn)定的質(zhì)量控制水平。對(duì)混凝土出機(jī)口溫度規(guī)定按每小時(shí)不少于3次的頻次進(jìn)行監(jiān)控,如發(fā)現(xiàn)1 h內(nèi)連續(xù)3次測(cè)得混凝土出機(jī)口溫度接近溫度控制值時(shí),應(yīng)立即要求系統(tǒng)運(yùn)行人員進(jìn)行檢查調(diào)整。對(duì)出機(jī)口混凝土的坍落度、VC值及含氣量每2 h檢測(cè)1次,發(fā)現(xiàn)檢測(cè)指標(biāo)存在較大波動(dòng)時(shí)立即加密檢測(cè)。如有任何一項(xiàng)指標(biāo)超出質(zhì)控區(qū)間范圍的一律按廢料處理。
工藝首建制是指重要或特殊工程(項(xiàng)目)必須通過生產(chǎn)性工藝試驗(yàn)過程所形成的首建工程(項(xiàng)目)。通過對(duì)首建工程(項(xiàng)目)各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)綜合總結(jié)評(píng)價(jià),查找分析施工質(zhì)量存在的不足之處,提出各施工工藝的改進(jìn)措施,以指導(dǎo)后續(xù)施工,預(yù)防后續(xù)施工可能存在的各類施工質(zhì)量問題,提高工程質(zhì)量為目的。
黃登大壩碾壓混凝土施工工藝過程管理以“工藝首建制”管理理念為核心,通過PDCA質(zhì)量管理循環(huán)程序,抓好施工工藝過程各環(huán)節(jié)管理,包括工藝措施編制、工藝措施審查、工藝措施實(shí)施及監(jiān)督、工藝實(shí)施效果檢查和評(píng)價(jià)、總結(jié)及完善等,做到精細(xì)化管理,持續(xù)改進(jìn)與提高工藝質(zhì)量。對(duì)于倉(cāng)面鋼筋、模板、止水等工序驗(yàn)收、混凝土碾壓運(yùn)輸、卸料、平倉(cāng)、碾壓等嚴(yán)格執(zhí)行“工藝首建制”;混凝土澆筑前對(duì)倉(cāng)面設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審→施工中全過程實(shí)施監(jiān)理旁站→施工完成后進(jìn)行總結(jié)→制定改進(jìn)措施并貫徹執(zhí)行,不斷提高和固化施工工藝水平。
大壩混凝土倉(cāng)號(hào)實(shí)行清單化驗(yàn)收制度,將驗(yàn)收項(xiàng)目包括技術(shù)準(zhǔn)備、工序驗(yàn)收及專業(yè)會(huì)簽、安全標(biāo)準(zhǔn)化及文明施工、資源及現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備等4方面細(xì)化為25小項(xiàng),并明確各細(xì)項(xiàng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),形成驗(yàn)收清單,倉(cāng)號(hào)驗(yàn)收時(shí)對(duì)照清單項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收合格一項(xiàng)消除一項(xiàng),直至全部驗(yàn)收合格簽字開倉(cāng)。驗(yàn)收清單制的執(zhí)行避免了驗(yàn)收項(xiàng)目的遺漏、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一;同時(shí),明確的處理意見對(duì)于加快處理進(jìn)度、提高驗(yàn)收效率大有益處。
黃登大壩變態(tài)混凝土工程量較大,全部采用人工插孔加漿的工藝存在人為因素造成的質(zhì)量不穩(wěn)定性,經(jīng)過工藝試驗(yàn),在拌和樓生產(chǎn)碾壓混凝土?xí)r根據(jù)碾壓混凝土拌制方量加入一定比例的灰漿所生產(chǎn)出的機(jī)制變態(tài)混凝土,在混凝土物理性能指標(biāo)、取芯芯樣外觀及混凝土壓水方面均滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性高,且經(jīng)濟(jì)費(fèi)用未增加。因此,黃登大壩全面推廣應(yīng)用了機(jī)制變態(tài)混凝土,機(jī)制變態(tài)混凝土施工機(jī)械化水平高,施工干擾小,可縮短層間間隔時(shí)間,從而提高層間結(jié)合質(zhì)量;且機(jī)制變態(tài)混凝土性能穩(wěn)定,施工過程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)低,有利于大壩混凝土質(zhì)量控制。
黃登大壩河谷狹窄,壩段寬度為20~27 m,但上下游方向長(zhǎng)度最大近170 m,不適宜斜層碾壓。實(shí)踐表明,在綜合考慮拌和系統(tǒng)供應(yīng)能力強(qiáng)的情況下,采用平層碾壓可保證施工質(zhì)量,且有利于加快碾壓混凝土施工進(jìn)度。采用平層法碾壓對(duì)入倉(cāng)強(qiáng)度、澆筑資源配置、碾壓分區(qū)和條帶作業(yè)控制等要求很高。為保證施工質(zhì)量,在大壩碾壓混凝土澆筑前,結(jié)合倉(cāng)面面積和理論入倉(cāng)強(qiáng)度對(duì)倉(cāng)面設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審,評(píng)審內(nèi)容包括入倉(cāng)方案、碾壓分區(qū)劃分、條帶作業(yè)寬度、資源配置等。實(shí)施過程中嚴(yán)格執(zhí)行倉(cāng)面設(shè)計(jì),做到分區(qū)施工井然有序,條帶作業(yè)清晰、設(shè)備作業(yè)流暢。施工過程中,監(jiān)理全過程進(jìn)行旁站,并結(jié)合數(shù)字黃登系統(tǒng)對(duì)混凝土坯層鋪料厚度、碾壓遍數(shù)和軌跡、層間間隔時(shí)間等指標(biāo)的全面監(jiān)控。黃登大壩碾壓混凝土全部采用平層碾壓施工,最大澆筑倉(cāng)面面積近8 800 m2,層間覆蓋時(shí)間未超過6 h,層間結(jié)合質(zhì)量良好。
工程信息管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大壩各倉(cāng)號(hào)單元工程工序驗(yàn)收、信息錄入采集、查詢等,首次在水電工程上實(shí)行全面無(wú)紙化辦公、流程化管理和大壩數(shù)字信息化,是水電工程建設(shè)管理當(dāng)中的一大重大突破;混凝土施工工藝監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)混凝土坯層鋪料厚度、碾壓遍數(shù)和軌跡、層間間隔時(shí)間等指標(biāo)的全面監(jiān)控;混凝土溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)混凝土通水冷卻的流量、水溫、降溫速率、通水時(shí)間等自動(dòng)化監(jiān)控;數(shù)字黃登系統(tǒng)涵蓋了黃登大壩工程質(zhì)量工藝控制的整個(gè)過程,在施工質(zhì)量控制當(dāng)中發(fā)揮重大作用。
在數(shù)字黃登監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中,成立了專職管理機(jī)構(gòu),組織召開系統(tǒng)運(yùn)行例會(huì)或?qū)n}會(huì),及時(shí)協(xié)調(diào)、解決系統(tǒng)運(yùn)行期間存在的問題;編制系統(tǒng)運(yùn)行月報(bào)、季報(bào)、年報(bào),向業(yè)主匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)工作開展情況、系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題和其他需協(xié)調(diào)、解決的問題;督促承建單位將工程的設(shè)計(jì)信息、原材料生產(chǎn)、施工過程及監(jiān)控信息進(jìn)行全面的采集,進(jìn)行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的綜合管理,最終形成一套完整的數(shù)字化工程檔案,為后期的竣工驗(yàn)收與運(yùn)營(yíng)移交提供參考。
帷幕灌漿工程是重要的隱蔽工程。其“隱蔽”的特點(diǎn)在于對(duì)灌漿質(zhì)量的評(píng)價(jià)方面具有局限性,灌漿完成后“工程實(shí)體”隱蔽于地下,施工質(zhì)量不能通過直觀做出判斷,只能通過灌漿成果和檢查孔的檢查檢驗(yàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià);因此,做好帷幕灌漿工程的過程質(zhì)量控制與管理至關(guān)重要。通過對(duì)關(guān)鍵工序設(shè)置“質(zhì)量控制點(diǎn)”,抓好各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)工序的施工質(zhì)量,才能保證最終帷幕灌漿的防滲效果。西北監(jiān)理針對(duì)黃登水電站帷幕灌漿施工特點(diǎn),制定了一些質(zhì)量控制方法,對(duì)帷幕灌漿進(jìn)行全面、系統(tǒng)的質(zhì)量過程管理。
帷幕灌漿“三準(zhǔn)證”制度。即,準(zhǔn)鉆證、準(zhǔn)灌證、準(zhǔn)終孔證。帷幕灌漿新開工作面具備施工條件后,經(jīng)對(duì)施工布置、設(shè)備和材料、施工形象進(jìn)度圖、人員配置、技術(shù)交底和培訓(xùn)及專業(yè)會(huì)簽單等檢查完成后,由監(jiān)理工程師簽署“準(zhǔn)鉆證”。而“準(zhǔn)灌證”內(nèi)容包括孔位平面布置圖、鉆孔參數(shù)表、段孔進(jìn)度圖、灌漿設(shè)備及儀器儀表情況、漿液拌制情況等資料,在每個(gè)孔段完成灌前壓水試驗(yàn)后,監(jiān)理工程師逐條檢查確認(rèn)后,簽發(fā)“準(zhǔn)灌證”方可進(jìn)行灌漿施工。帷幕灌漿孔段接近設(shè)計(jì)終孔孔深后,對(duì)終孔前一段以及終孔段的灌前壓水透水率及單耗進(jìn)行確認(rèn),確認(rèn)已達(dá)到設(shè)計(jì)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后簽發(fā)“準(zhǔn)終孔證”。
為了確保黃登水電站大壩帷幕灌漿的施工質(zhì)量全面受控,借鑒其他領(lǐng)域的“紅色禁止、黃色警告”的通用做法,西北監(jiān)理在帷幕灌漿質(zhì)量管理上推行了“紅黃牌”考核機(jī)制。紅黃牌考核制度主要針對(duì)質(zhì)量違規(guī)的警告與處罰,由監(jiān)理工程師每周根據(jù)旁站質(zhì)量違規(guī)事項(xiàng)按部位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)考核??己嗽瓌t如下:根據(jù)每周完成孔段,統(tǒng)計(jì)違反設(shè)計(jì)或規(guī)范要求事項(xiàng),合格率在90%~95%的記黃牌一張;合格率低于90%記紅牌一張;若壩段作業(yè)面連續(xù)兩周考核得紅牌或連續(xù)四周考核得黃牌,對(duì)該部位將采取罰款處罰措施。
為了實(shí)現(xiàn)帷幕灌漿全方位、全過程質(zhì)量管控,在監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)旁站的基礎(chǔ)上,實(shí)行了“日碰頭會(huì)”跟蹤機(jī)制?!叭张鲱^會(huì)”由西北監(jiān)理中心主管部門負(fù)責(zé)人組織,施工單位、數(shù)字系統(tǒng)運(yùn)行單位等管理人員參加,有選擇、有目的、有針對(duì)性地進(jìn)行每日巡查,對(duì)灌漿過程中的灌漿孔的灌漿壓力、灌漿流量、灌漿抬動(dòng)、灌漿密度及灌漿結(jié)束條件等細(xì)致檢查?!叭张鲱^會(huì)”檢查即是對(duì)灌漿施工質(zhì)量的檢查,也是對(duì)值班監(jiān)理、質(zhì)檢人員是否認(rèn)真履職的檢查,當(dāng)涉及較大工程技術(shù)、質(zhì)量等問題時(shí),還邀請(qǐng)業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位參加,營(yíng)造了“各負(fù)自責(zé)、齊抓共管”的質(zhì)量氛圍。
黃登水電站碾壓混凝土重力壩是世界級(jí)高壩,施工技術(shù)難度大,質(zhì)量要求高,在質(zhì)量管控過程中,通過開展工藝控制研究、工藝標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)、施工工法創(chuàng)建、專利發(fā)明、QC小組活動(dòng)等質(zhì)量活動(dòng),為施工工藝質(zhì)量提升起到積極效果。
黃登電站建設(shè)過程中,西北監(jiān)理積極組織開展可視化工法創(chuàng)建活動(dòng),達(dá)到了固化成熟施工經(jīng)驗(yàn),將施工工藝規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的目的。其中《全過程數(shù)字化帷幕灌漿監(jiān)測(cè)施工工法》《大中型拌和系統(tǒng)混凝土生產(chǎn)工法》《大壩閘門門槽一次性安裝工法》《大壩碾壓混凝土智能溫控工法》等技術(shù)成果,已獲得中建電協(xié)批準(zhǔn)。西北監(jiān)理全程參與創(chuàng)建了《全過程數(shù)字監(jiān)控碾壓混凝土壩可視化施工工法》。該工法以三維動(dòng)畫形式展現(xiàn),直觀可視化,按碾壓混凝土施工各工序全方位細(xì)致介紹工藝特點(diǎn)及做法,全面展示碾壓混凝土施工工藝,是碾壓混凝土施工質(zhì)量不斷提升的基礎(chǔ)。
西北監(jiān)理為不斷提升質(zhì)量管理水平,持續(xù)不斷地結(jié)合工作實(shí)際有的放矢開展QC小組活動(dòng),在質(zhì)量管理過程中共計(jì)開展QC小組活動(dòng)17項(xiàng),成果榮獲“全國(guó)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組”三項(xiàng),獲國(guó)家工程建設(shè)(勘察設(shè)計(jì))優(yōu)秀QC小組一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、二等獎(jiǎng)三項(xiàng);獲全國(guó)電力行業(yè)優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)一項(xiàng);獲水利行業(yè)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組QC成果二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。各項(xiàng)技術(shù)成果形成,對(duì)黃登水電站碾壓混凝土施工奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),為指導(dǎo)施工、規(guī)范工藝,提升質(zhì)量起到積極效果。其中“降低拌合系統(tǒng)二次篩分大石遜徑含量”、“提高碾壓混凝土條帶作業(yè)時(shí)間合格率”、“提高砂石加工系統(tǒng)中石產(chǎn)能”、“提高成品粗骨料長(zhǎng)距離膠帶機(jī)運(yùn)輸合格率”、“縮短河床壩段帷幕灌漿涌水孔段處理時(shí)間”、“提高碾壓混凝土重力壩體型質(zhì)量”等QC小組活動(dòng)成果對(duì)工程的質(zhì)量提升的顯著效果,具有一定的推廣意義。
為了規(guī)范各施工單位在黃登水電站工程建設(shè)中的安全、質(zhì)量行為,強(qiáng)化強(qiáng)制性條文在建設(shè)過程中的貫徹執(zhí)行力度,西北監(jiān)理成立強(qiáng)制性條文領(lǐng)導(dǎo)小組,組建強(qiáng)制性條文執(zhí)行辦公室和各專業(yè)組(質(zhì)量安全組、金屬結(jié)構(gòu)組、工程管理組),編制強(qiáng)制性條文實(shí)施細(xì)則,包含計(jì)劃、宣貫、培訓(xùn)、執(zhí)行、檢查、控制等,學(xué)習(xí)強(qiáng)制性條文管理制度、開展培訓(xùn),審定強(qiáng)制性條文實(shí)施方案,規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工工藝控制,并將強(qiáng)制性條文日常檢查工作貫穿于單元、分部、單位工程施工全過程。通過過程檢查、整改措施和整改結(jié)果,淘汰落后施工工藝,以工藝保質(zhì)量,同時(shí)開展強(qiáng)制性條文執(zhí)行情況階段監(jiān)督、檢查,將強(qiáng)制性條文滲透至施工的各環(huán)節(jié),最終實(shí)現(xiàn)施工過程精細(xì)化管理。
為促進(jìn)黃登水電站建設(shè)質(zhì)量穩(wěn)步提升,著力打造施工質(zhì)量“亮點(diǎn)”,西北監(jiān)理按月制訂質(zhì)量專項(xiàng)檢查計(jì)劃,組織開展鋼筋、模板、固結(jié)灌漿、試驗(yàn)檢測(cè)、內(nèi)業(yè)資料等一系列質(zhì)量專項(xiàng)檢查,認(rèn)真查找施工過程中存在的問題,并印發(fā)檢查通報(bào),明確整改要求;同時(shí),加強(qiáng)對(duì)整改過程的跟蹤和整改結(jié)果的復(fù)查,保證質(zhì)量檢查不留死角,質(zhì)量整改不留問題,持續(xù)提升管理人員質(zhì)量意識(shí);還積極組織“樣板工程”評(píng)優(yōu)活動(dòng),每年初制定達(dá)標(biāo)創(chuàng)優(yōu)工作計(jì)劃,并編制創(chuàng)優(yōu)實(shí)施細(xì)則,細(xì)化每項(xiàng)工作內(nèi)容,明確完成時(shí)間和要求,落實(shí)創(chuàng)優(yōu)工作責(zé)任單和責(zé)任人,并定期召開創(chuàng)優(yōu)推進(jìn)會(huì),對(duì)創(chuàng)優(yōu)工作進(jìn)展情況進(jìn)行跟蹤督促,經(jīng)過申報(bào)、評(píng)選及批準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“樣板工程”評(píng)優(yōu)工作,大壩工程中共組織創(chuàng)建碾壓混凝土、金屬結(jié)構(gòu)安裝、帷幕灌漿各類“樣板工程”7個(gè),樹立了質(zhì)量標(biāo)桿和示范作用。
黃登水電站大壩于2015年4月29日開始首倉(cāng)混凝土施工,2018年4月11日全線封頂,混凝土施工歷時(shí)37個(gè)月,累計(jì)完成碾壓混凝土250.89萬(wàn)m3,常態(tài)混凝土60.42萬(wàn)m3,帷幕灌漿103 233 m。碾壓混凝土出機(jī)口VC值檢測(cè)8 211次,合格率98.8%;常態(tài)混凝土出機(jī)口坍落度共檢測(cè)9016次,合格率99.2%。出機(jī)口溫度共檢測(cè)7 674次,合格率為94.6%;含氣量從3.0%~4.0%至5.0%~6.5%的控制范圍共檢測(cè)19 825次,合格率為98.7%。混凝土抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度共檢測(cè)15 551組,混凝土全面指標(biāo)共檢測(cè)790組,檢測(cè)結(jié)果均滿足要求。帷幕灌漿質(zhì)量檢查經(jīng)自檢與第三方檢查,各檢查孔段壓水合格率分別為99.8%、92.4%,不合格孔段分布不集中且未超過設(shè)計(jì)要求的1.5倍,帷幕灌漿質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。
黃登大壩碾壓混凝土施工澆筑強(qiáng)度日最高達(dá)到10 150 m3,月最高達(dá)20.2萬(wàn)m3,現(xiàn)場(chǎng)鋪料、碾壓工序合格率100%,壩體混凝土壓水結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。黃登水電站于2017年11月28日下閘蓄水,2018年7月5日首臺(tái)機(jī)組發(fā)電,2018年8月17日蓄水至正常蓄水位1 619 m高程,大壩擋水水頭197 m,經(jīng)蓄水檢驗(yàn),大壩壩體無(wú)滲水、漏水點(diǎn),帷幕灌漿幕后排水孔總滲漏量?jī)H為9.5 L/s。在黃登水電站大壩工程施工質(zhì)量控制中,西北監(jiān)理以完善的質(zhì)量管理體系和科學(xué)系統(tǒng)的控制方法,以“管住過程、守住標(biāo)準(zhǔn)、熱情服務(wù)、奉獻(xiàn)精品”的管理理念,提升了工程質(zhì)量管理水平,實(shí)現(xiàn)了大壩工程的質(zhì)量目標(biāo)。