提高隧道防水層施工質(zhì)量驗(yàn)收合格率的方法探討

覃華東

(廣西路橋工程集團(tuán)有限公司,廣西 南寧 530200)

0 引言

隧道防水層是隧道防水可靠的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),是防水施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)。如果隧道防水層施工質(zhì)量低,防水措施不到位,極易導(dǎo)致隧道發(fā)生滲漏,特別是在較大的水壓力作用下,有可能造成隧道發(fā)生大面積的滲漏。如果隧道建成通車后產(chǎn)生滲漏水,對隧道及行車安全會(huì)造成較大危害,而且整治難度大、成本高。因此,如果隧道防水層施工質(zhì)量高,就能節(jié)約成本,產(chǎn)生較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。做好隧道防水工作十分重要[1]。保證隧道防水層的施工質(zhì)量,可以有效提高隧道襯砌結(jié)構(gòu)的防水性能,防止出現(xiàn)滲漏水[2]。

上思至防城港公路項(xiàng)目三分部通過對隧道防排水進(jìn)行內(nèi)外業(yè)施工分析,發(fā)現(xiàn)影響防水板施工質(zhì)量的關(guān)鍵問題是“墊片間距相差大”和“焊縫密實(shí)性差”,兩者是影響防水層一次驗(yàn)收合格率的癥結(jié)所在。進(jìn)而在隧道防水層施工中針對這兩個(gè)關(guān)鍵問題大膽創(chuàng)新施工方法,并通過實(shí)踐驗(yàn)證,將隧道防水層施工一次驗(yàn)收合格率提升至95%以上,取得良好效果。

1 工程概況

上防三分部起點(diǎn)位于上思縣公正隧道中心樁號ZK23+430(YK23+472)至防城段ZK36+295(YK36+287),全長12.84 km,橋隧比為79.21%。其中橋梁共9座/3.51 km,隧道2.5座/6.66 km,一座互通。隧道防水層施工采用“EVA防水板(1.5 mm厚)+400 g/m2無紡布”規(guī)格,以隧道縱向通長進(jìn)行布設(shè),如圖1所示。防水層的施工質(zhì)量決定著隧道防水工程的成敗。

圖1 上防三分部隧道防水層施工設(shè)計(jì)圖(cm)

2 防水層施工質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 防水層施工工藝改進(jìn)前施工質(zhì)量調(diào)查

上防三分部隧道防水層采用“EVA防水板(1.5 mm厚)+400 g/m2無紡布”的結(jié)構(gòu)布置,根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2017)的要求,隧道防水板實(shí)測項(xiàng)目為搭接長度、縫寬及固定點(diǎn)間距和焊縫密實(shí)性,過程中使用熱熔焊接方法搭接施工。按照該評定標(biāo)準(zhǔn)對工藝改進(jìn)前的隧道防水板和無紡布的實(shí)測項(xiàng)目質(zhì)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)調(diào)查。共檢查了240處,檢查結(jié)果為:合格212處,不合格28處,合格率僅為88.3%,達(dá)不到分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格率93%的要求。詳見表1及圖2。

表1 隧道防水層施工一次驗(yàn)收合格率調(diào)查表

圖2 隧道防水層施工一次驗(yàn)收合格率曲線圖

第一步分析:本項(xiàng)目中,隧道防水層施工分為無紡布施工和防水板施工兩道工序,針對不同的材料驗(yàn)收進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析,得出驗(yàn)收質(zhì)量問題的占比。分析結(jié)果如下:防水板施工質(zhì)量問題在質(zhì)量問題中高達(dá)92.3%,是質(zhì)量問題出現(xiàn)的主要部分(見表2),進(jìn)而對防水板施工質(zhì)量問題進(jìn)行第二步分析,以明確癥結(jié)所在。

表2 隧道防水層施工一次驗(yàn)收質(zhì)量問題占比統(tǒng)計(jì)表

第二步分析:通過現(xiàn)場檢查防水板搭接長度、防水板縫寬、防水板焊接固定點(diǎn)間距、防水板焊接密實(shí)性,發(fā)現(xiàn)不合格頻率最高的兩個(gè)項(xiàng)目是“墊片間距相差大”和“焊縫密實(shí)性差”,其累計(jì)頻率已達(dá)到80.77%,由此得知影響防水板施工質(zhì)量的關(guān)鍵問題是“墊片間距相差大”和“焊縫密實(shí)性差”,是影響防水層一次驗(yàn)收合格率的癥結(jié)所在,詳見表3。

表3 隧道防水板施工質(zhì)量問題頻數(shù)統(tǒng)計(jì)表

將隧道防水層施工一次驗(yàn)收合格率提升至95%以上目標(biāo)設(shè)定的依據(jù):

(1)驗(yàn)收合格要求:根據(jù)項(xiàng)目施工質(zhì)量計(jì)劃,分項(xiàng)工程驗(yàn)收合格率需>93%。

(2)目標(biāo)值設(shè)定的可行性:若把“墊片間距相差大”和“焊縫密實(shí)性差”問題解決75%以上,那么合格率將由88.3%提升至95.4%,優(yōu)于目標(biāo)值。計(jì)算如下:

88.3%+(1-88.3%)×80.77%×75%=95.4%

2.2 產(chǎn)生“墊片間距相差大”和“焊縫密實(shí)性差”質(zhì)量問題的原因分析

針對“墊片間距相差大”和“焊縫密實(shí)性差”問題癥結(jié)進(jìn)行調(diào)查,通過查閱以往施工案例并進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查,從人員、機(jī)械、材料、方法、環(huán)境等方面進(jìn)行原因分析,并繪制成關(guān)聯(lián)圖如圖3所示。

圖3 原因分析關(guān)聯(lián)圖

由圖3可知,共找到10個(gè)末端因素:

(1)器具是否未檢定。

(2)工人是否缺少教育培訓(xùn)。

(3)責(zé)任職責(zé)是否劃分不夠細(xì)。

(4)技術(shù)交底是否不夠詳細(xì)。

(5)設(shè)備是否無合格證書。

(6)設(shè)備是否進(jìn)行正確調(diào)試。

(7)是否有相應(yīng)方案指導(dǎo)施工。

(8)材料是否未進(jìn)場驗(yàn)收。

(9)是否有獎(jiǎng)罰考核。

(10)洞內(nèi)照明是否充足。

2.2.1 要因排查分析

對末端因素逐條進(jìn)行要因排查分析,排除非要因,剩下的要因具體情況如下:

(1)技術(shù)交底是否不夠詳細(xì)。對技術(shù)交底資料調(diào)查分析,工人技術(shù)交底完成100%,手續(xù)齊全,但在檢查交底內(nèi)容時(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)交底中已編制防水層施工的操作內(nèi)容,但未細(xì)化到具體操作步驟,且交底僅通過文字、PPT形式開展,并未觀看相關(guān)操作視頻,這將影響到技術(shù)交底的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。

影響程度判斷:進(jìn)一步對防水層施工工人的施工合格率調(diào)查結(jié)果顯示,隧道防水層操作工的合格率僅41.7%,未達(dá)到施工操作要求,在技術(shù)交底過程中也未對工人進(jìn)行操作考核,交底效果不明顯,因此技術(shù)交底不夠詳細(xì)對癥結(jié)產(chǎn)生的影響程度大。

結(jié)論:要因。

(2)工人是否缺少教育培訓(xùn)。通過對現(xiàn)場爬焊機(jī)使用的設(shè)備進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)工人操作使用微波焊接機(jī)對墊板進(jìn)行熱熔固定,在使用爬焊機(jī)過程中提前進(jìn)行預(yù)熱,但是存在著工人選擇溫度及速率未按最佳狀態(tài)值而是根據(jù)個(gè)人使用習(xí)慣進(jìn)行調(diào)整使用的問題。

影響程度判斷:項(xiàng)目對現(xiàn)場防水層焊接位置進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)未正確進(jìn)行調(diào)試的爬焊機(jī)焊接的穩(wěn)定性一般,爬焊機(jī)的選擇溫度及爬行速率對焊接的穩(wěn)定性有影響。為進(jìn)一步確認(rèn)焊接密實(shí)情況,對現(xiàn)場焊接密實(shí)性進(jìn)行檢查,檢查發(fā)現(xiàn)焊接密實(shí)性合格率為75%,從檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)設(shè)備未經(jīng)爬焊正確調(diào)試下焊接作業(yè),導(dǎo)致焊接不密實(shí),影響質(zhì)量,因此設(shè)備未正確進(jìn)行調(diào)試對癥結(jié)影響程度大。

結(jié)論:要因。

(3)洞內(nèi)照明是否充足。檢查各隧道洞內(nèi)施工照明情況,發(fā)現(xiàn)隧道施工低壓供電,采用220 V三相五線制電力系統(tǒng),按照要求使用三級配電系統(tǒng),但在檢查使用照明設(shè)備過程中發(fā)現(xiàn)隧道施工作業(yè)地段照明不夠充足,不滿足照度>50 lx的規(guī)范要求。

影響程度判斷:進(jìn)一步確認(rèn)隧道洞內(nèi)照度情況,使用經(jīng)標(biāo)定的照度計(jì)對洞內(nèi)照度檢測,洞內(nèi)施工平均照度<50 lx,未達(dá)到規(guī)范允許值,對現(xiàn)場防水層測量、施工造成一定的影響,因此洞內(nèi)照明不足方面對癥結(jié)影響程度大。

結(jié)論:要因。

通過以上調(diào)查分析,找出造成“墊片間距相差大”和“焊縫密實(shí)性差”的3個(gè)主要原因:

(1)技術(shù)交底不夠詳細(xì)。

(2)設(shè)備未正確進(jìn)行調(diào)試。

(3)洞內(nèi)照明不足。

2.2.2 對策方案

針對調(diào)查分析階段所得出的3個(gè)要因逐個(gè)進(jìn)行深入研究分析,針對每個(gè)要因提出了相應(yīng)對策方案,整理匯總?cè)绫?所示。

表4 對策方案匯總表

2.2.3 對策方案分析評價(jià)

經(jīng)過多角度、多方位考慮,對每個(gè)要因的對策分別進(jìn)行對比分析,并通過組內(nèi)開會(huì)討論、邀請專家指導(dǎo)、進(jìn)行試驗(yàn)等方式對對策方案進(jìn)行評價(jià),根據(jù)方案的有效性、可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)性可靠性和時(shí)間性進(jìn)行評分,確定最優(yōu)方案,具體見表5。

2.2.4 落實(shí)方案

針對確定最優(yōu)方案,設(shè)定目標(biāo)、指定解決措施,并按照“5W1H”原則編制對策落實(shí)表(表6)。

表6 對策落實(shí)表

2.3 防水層質(zhì)量施工創(chuàng)新方法

方法一:加強(qiáng)組織技術(shù)交底,提升工人實(shí)操水平。

(1)技術(shù)交底。項(xiàng)目編制完善了技術(shù)交底內(nèi)容,細(xì)化了防水層施工過程中的操作步驟,項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)分別組織工人開展技術(shù)交底,通過PPT展示、操作視頻的形式,對防水層操作的流程、注意事項(xiàng)進(jìn)行了詳述,并通過自由發(fā)言的方式讓工人提出自己的困惑,現(xiàn)場進(jìn)行解答,幫助工人解除疑惑。

(2)操作考核與現(xiàn)場糾正。項(xiàng)目技術(shù)人員在公正隧道防水層施工面對工人進(jìn)行了防水層操作考核,對工人不正確的操作方式進(jìn)行糾正,重點(diǎn)對現(xiàn)場工人以下錯(cuò)誤做法進(jìn)行糾正:

①使用爬焊機(jī)時(shí),爬焊機(jī)爬焊過程中出現(xiàn)了一定的偏位沒有及時(shí)回正,需要工人及時(shí)控制回正,保證防水層的施工質(zhì)量。

②固定防水層時(shí),防水層卷材繃得太緊,應(yīng)根據(jù)混凝土基面情況留夠富余量,確保后續(xù)二次模筑混凝土擠壓后,防水層與噴射混凝土表面自然密貼。

(3)實(shí)施效果驗(yàn)證。上防三分部通過在現(xiàn)場對工人的操作方式進(jìn)行考核糾正,使工人能夠更加直觀地了解到不足之處,并加以改正,培訓(xùn)完成后,項(xiàng)目技術(shù)員再次對各隧道的防水層工人操作方式進(jìn)行了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過培訓(xùn)后考核合格率提升至100%,達(dá)到預(yù)期效果。

方法二:通過防水層焊接試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)備調(diào)試。

(1)設(shè)備調(diào)試。項(xiàng)目技術(shù)員負(fù)責(zé)檢查爬焊機(jī)設(shè)備調(diào)試情況,在確保焊接質(zhì)量的情況下,對爬焊機(jī)的溫度和速度檔位進(jìn)行調(diào)試。已知進(jìn)場防水層標(biāo)準(zhǔn)厚度為1.5 mm,爬焊機(jī)試驗(yàn)選取一些防水層窄料進(jìn)行試驗(yàn),爬焊機(jī)試驗(yàn)溫度調(diào)整在200 ℃～350 ℃,每25 ℃分為一檔。

(2)實(shí)施效果驗(yàn)證。對爬焊機(jī)進(jìn)行不同溫度的焊接效果進(jìn)行調(diào)試,試驗(yàn)結(jié)果見后頁表7。

表7 爬焊機(jī)溫度-速度焊接質(zhì)量調(diào)查表

由表7爬焊機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果可以看出,爬焊機(jī)在溫度處于第三檔位、速率處于第三檔位范圍時(shí),防水層焊接質(zhì)量合格率為良好,可以在保證防水層焊接質(zhì)量的情況下達(dá)到爬焊速率最大化,后續(xù)防水層施工按照此參數(shù)進(jìn)行設(shè)置焊接,可達(dá)到預(yù)期效果。

方法三:使用規(guī)范要求的光源照明。

(1)使用符合要求的燈具。項(xiàng)目技術(shù)員對各隧道施工點(diǎn)進(jìn)行了光照亮度的檢查,對于照度不足的地方在其前后和防水層鋪掛臺車上更換、增加了符合使用要求的燈具,如表8所示。

表8 各隧道照度測試統(tǒng)計(jì)表(lx)

(2)燈具照度檢測。項(xiàng)目技術(shù)員在要求隊(duì)伍增加燈具達(dá)到要求的照度后重新對隧道防水層照度檢測,更換、增加燈具數(shù)量,現(xiàn)場照度檢測合格率已達(dá)到100%,滿足了隧道施工的照度要求。

(3)實(shí)施效果驗(yàn)證。通過增加符合要求的燈具,并經(jīng)過技術(shù)員的復(fù)查,現(xiàn)場照度已經(jīng)100%滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,達(dá)到了預(yù)期效果。

2.4 防水層施工工藝改進(jìn)效果

2.4.1 實(shí)施前后對比

在實(shí)施階段,項(xiàng)目部對防水層施工質(zhì)量進(jìn)行隨機(jī)抽檢,合格率為95.8%,大于設(shè)定目標(biāo)值95.0%。對防水層施工質(zhì)量問題的統(tǒng)計(jì)結(jié)果詳見表9。

表9 隧道防水層施工一次驗(yàn)收合格率調(diào)查表

活動(dòng)前后隧道防水層施工質(zhì)量問題對比見圖4。

圖4 活動(dòng)前后隧道防水層施工質(zhì)量問題對比柱狀圖

通過圖4可知,“墊片間距相差大”“焊縫密實(shí)性差”已從實(shí)施前的關(guān)鍵問題變成實(shí)施后的次要問題,說明該技術(shù)活動(dòng)效果明顯,得到較好提高。經(jīng)檢查,隧道防水層施工一次驗(yàn)收合格率提高至95.8%,高于活動(dòng)前制定的目標(biāo)值95.0%,活動(dòng)目標(biāo)值得到了較好的實(shí)現(xiàn)。

2.4.2 經(jīng)濟(jì)效益

通過實(shí)踐證明,該項(xiàng)目提高了防水層施工效率,節(jié)約了設(shè)備及人工費(fèi),避免了材料浪費(fèi)和工期延誤,取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

公正隧道每段防水層寬度為3 m、每版澆筑15 m,焊接一版施工平均能節(jié)約時(shí)間約3 h,上防三分部隧道單洞在實(shí)踐過程中3個(gè)月共進(jìn)尺150 m,隧道左右洞防水層施工進(jìn)洞總長為300 m,節(jié)約工日、節(jié)約資金的計(jì)算公式如下:

節(jié)約工日=節(jié)約小時(shí)/工日小時(shí)數(shù)=3×(300/15)÷8=7.5工日

節(jié)約資金:

人工費(fèi)=工人數(shù)量(人)×每日工資(元/工日)×節(jié)約工期(工日)

材料費(fèi)=節(jié)省材料(個(gè))×材料單價(jià)(元/個(gè))

計(jì)算結(jié)果如表10所示。

表10 資金節(jié)約計(jì)算表

3 結(jié)語

隧道防水層施工分為無紡布施工和防水板施工兩道工序,針對這兩道工序質(zhì)量問題的統(tǒng)計(jì)、分析,發(fā)現(xiàn)防水板施工質(zhì)量問題在防水層施工的質(zhì)量問題中占比較大,是產(chǎn)生防水層質(zhì)量問題的關(guān)鍵因素。通過對內(nèi)外業(yè)進(jìn)行施工分析,發(fā)現(xiàn)影響防水板施工質(zhì)量的關(guān)鍵問題是“墊片間距相差大”和“焊縫密實(shí)性差”。針對“墊片間距相差大”和“焊縫密實(shí)性差”問題產(chǎn)生的癥結(jié)進(jìn)行調(diào)查,確定了技術(shù)交底不夠詳細(xì)、設(shè)備未正確進(jìn)行調(diào)試、洞內(nèi)照明不足3個(gè)影響防水板施工質(zhì)量的技術(shù)要因。針對這3個(gè)技術(shù)要因,提出多個(gè)對策方案,并進(jìn)行分析評價(jià),確定了最優(yōu)方案。根據(jù)最優(yōu)方案進(jìn)一步明確目標(biāo),制定解決措施,并在實(shí)際操作中認(rèn)真落實(shí),從而顯著提高了隧道防水層施工質(zhì)量一次驗(yàn)收合格率,保證了隧道防水層的施工質(zhì)量,節(jié)約了工期和資金,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)效益及社會(huì)效益。