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三峽永久船閘開挖及支護(hù)施工質(zhì)量監(jiān)控論文
摘要：三峽永久船閘為雙線五級(jí)連續(xù)船閘，全長(zhǎng)6442m，其中主體段1637m。開挖施工分兩期進(jìn)行：一期開挖為大面積揭頂開挖及南、北邊坡開挖；二期開挖則主要為船閘主體段切槽開挖。支護(hù)施工包括邊坡、閘室墻的支護(hù)，主要有錨索、錨桿、噴混凝土等支護(hù)方式。監(jiān)理通過采取動(dòng)態(tài)控制與重點(diǎn)控制相結(jié)合，事前預(yù)控、過程監(jiān)控與事后檢查相結(jié)合的方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量進(jìn)行控制。
關(guān)鍵詞：三峽船閘開挖支護(hù)施工監(jiān)理
1工程概況
1.1工程規(guī)模
三峽工程永久船閘布置于大壩左岸壇子嶺北側(cè)，為雙線五級(jí)連續(xù)船閘，全長(zhǎng)6442m，其中上游引航道長(zhǎng)2113m，下游引航道2722m，船閘主體段1637m，總水頭113.0m，單級(jí)閘室最大工作水頭45.2m，閘室有效尺寸為280m×34m×5m（長(zhǎng)×寬×檻上水深），設(shè)計(jì)年單向通航能力為5000萬(wàn)t，系三峽工程主要通航建筑物。
開挖及錨護(hù)主要工程量：總開挖量為4145萬(wàn)m3，其中一期開挖量1800萬(wàn)m3，二期開挖量2345萬(wàn)m3；錨索4182束，高強(qiáng)錨桿98715根。
1.2開挖施工
永久船閘開挖及錨護(hù)施工分兩期進(jìn)行，一期開挖主要進(jìn)行大面積閘頂以上揭頂開挖與邊坡開挖，最大邊坡高度達(dá)170m，確保邊坡在施工及后續(xù)運(yùn)行期間的安全和穩(wěn)定，乃是一期開挖與錨固施工的關(guān)鍵所在；二期開挖在一期工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行閘室入槽開挖，最大深度為68m。
1.3錨護(hù)施工
一期錨護(hù)施工以維持高邊坡的穩(wěn)定為目的而對(duì)邊坡進(jìn)行的系統(tǒng)錨索加固、表面掛網(wǎng)噴混凝土封閉；二期支護(hù)集中在閘槽直立墻，主要分錨索、錨桿、噴混凝土等幾類支護(hù)方式。錨索按作用性質(zhì)可分為系統(tǒng)錨索和隨機(jī)錨索，按粘結(jié)方式分為有粘結(jié)錨索和無粘結(jié)錨索，按支承形式分為端頭錨索和對(duì)穿錨索，按荷載大小分為1000kN和3000kN級(jí)錨索，設(shè)計(jì)根據(jù)不同的部位、塊體的大小而采用不同的錨索加固方式。錨桿亦分系統(tǒng)錨桿和隨機(jī)錨桿兩大類，系統(tǒng)錨桿按材質(zhì)分為普通錨桿、高強(qiáng)錨桿（Ⅴ級(jí)鋼）兩種。高強(qiáng)錨桿單根受力為450kN，是錨固施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，它既對(duì)巖體起錨固作用，又對(duì)襯砌墻混凝土起支承托掛作用，被視為永久船閘的“生命線”工程。
2現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)控
2.1質(zhì)量控制方法
監(jiān)理以單元工程和工序過程為基礎(chǔ)，對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行程序化的、量化的、全過程的全面質(zhì)量控制，具體可概括為“三三制”的控制措施，即“三階段”控制、“三檢制”控制、“三層次”控制。
2.1.1“三階段”控制
“三階段”控制是指“預(yù)控”、“程控”和“終控”。
1）“預(yù)控”為事前控制，是“主動(dòng)控制”的主要內(nèi)容，監(jiān)理通過對(duì)施工承包單位資質(zhì)的審查，組織對(duì)施工進(jìn)度計(jì)劃和施工技術(shù)措施進(jìn)行審批，檢查承包單位質(zhì)量保證體系、技術(shù)措施是否真正落實(shí)，并組織設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)問題進(jìn)行交底。監(jiān)理內(nèi)部則重在組織機(jī)構(gòu)落實(shí)和人員到位，并編制相應(yīng)的作業(yè)規(guī)程和監(jiān)理實(shí)施細(xì)則，以規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理行為，只有在措施都得到落實(shí)的情況下，才允許正式施工并簽署開工令。
2）“程控”即施工過程中的質(zhì)量監(jiān)控，是“三階段”控制中的重點(diǎn)和核心內(nèi)容，監(jiān)理主要通過采取巡視、平行檢驗(yàn)和旁站等方式對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)理工程師每天例行的巡視檢查，重在及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題，督促施工單位合理調(diào)配施工力量；重點(diǎn)部位和時(shí)段，則以日?qǐng)?bào)形式及時(shí)通報(bào)參建各方，督促承包商及時(shí)整改；對(duì)關(guān)鍵工序，如開挖過程中的聯(lián)網(wǎng)裝藥，錨索、錨桿的注漿以及錨索的張拉等，監(jiān)理均采取現(xiàn)場(chǎng)旁站的監(jiān)控方式，以確保施工質(zhì)量。另外，由監(jiān)理組織成立有業(yè)主項(xiàng)目部、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工參加的現(xiàn)場(chǎng)工作組，定期對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，對(duì)因地質(zhì)構(gòu)造或開挖爆破而形成的不穩(wěn)定塊體以現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系單形式?jīng)Q定挖除或進(jìn)行加固處理，以確保施工質(zhì)量和安全。
3）“終控”為事后總結(jié)控制階段，通過對(duì)施工工藝、施工方法以及施工過程中存在問題的檢查與總結(jié)，及時(shí)改進(jìn)施工方法以利后續(xù)施工，還在單位工程或合同項(xiàng)目為基礎(chǔ)的標(biāo)段工程完工后峻工驗(yàn)收之前，對(duì)有關(guān)質(zhì)量方面的測(cè)量資料、質(zhì)檢報(bào)表和抽檢成果、驗(yàn)收簽證等進(jìn)行全面系統(tǒng)的查閱，對(duì)有疑點(diǎn)和漏檢部位進(jìn)行補(bǔ)檢，以確保不給工程留下任何隱患。
2.1.2“三檢制”控制
在施工單位將“三檢”人員名單報(bào)送監(jiān)理并經(jīng)監(jiān)理審查批復(fù)，施工單位在自身質(zhì)保體系和規(guī)章制度完善后，對(duì)單元工程進(jìn)行“自檢”，實(shí)行“三檢制”，即施工作業(yè)隊(duì)初檢，工程處（所）復(fù)檢，單位質(zhì)檢部門終檢。自檢合格無誤后填寫相應(yīng)報(bào)表，監(jiān)理單位在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上組織檢查驗(yàn)收并簽證。
2.1.3“三層次”控制
1）一般單元工程檢查簽證,由施工單位質(zhì)檢機(jī)構(gòu)組織進(jìn)行，按照“三檢制”的程序進(jìn)行自檢，合格后報(bào)監(jiān)理單位，監(jiān)理檢查合格后驗(yàn)收簽證。
2）隱蔽工程、分部分項(xiàng)工程驗(yàn)收，由施工單位自檢合格后，報(bào)監(jiān)理單位主持組織設(shè)計(jì)、地質(zhì)、施工、業(yè)主有關(guān)人員參加，在對(duì)原始資料數(shù)據(jù)檢查分析后，進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收簽證。
3）階段驗(yàn)收、單位工程驗(yàn)收、合同項(xiàng)目工程（即標(biāo)段工程）竣工驗(yàn)收，由施工承包單位自檢合格后，報(bào)監(jiān)理審查并進(jìn)行初步驗(yàn)收，最后報(bào)送業(yè)主，由相應(yīng)的驗(yàn)收領(lǐng)導(dǎo)小組或驗(yàn)收委員會(huì)進(jìn)行驗(yàn)收。
2.2開挖、錨索及錨桿質(zhì)量控制要點(diǎn)
2.2.1開挖質(zhì)量控制要點(diǎn)
1）永久船閘開挖，特別是二期工程主體段開挖，均采取分層進(jìn)行，每層厚度9~10m，開挖程序先中間抽槽，后兩側(cè)保護(hù)層開挖，抽槽開挖采用液壓潛孔鉆造孔，V形梯段爆破，兩側(cè)采用施工預(yù)裂，毫秒微差爆破方法，分段上嚴(yán)格控制單響藥量50kg；兩側(cè)保護(hù)層絕大部分采用手風(fēng)鉆造孔，光面爆破，單響藥量控制在10kg。
2）監(jiān)理對(duì)爆破施工質(zhì)量的控制主要抓了兩個(gè)環(huán)節(jié)：一是爆破設(shè)計(jì)審查，二是現(xiàn)場(chǎng)鉆爆參數(shù)的檢查控制。所有現(xiàn)場(chǎng)開挖施工必須先作出爆破設(shè)計(jì)并報(bào)送監(jiān)理進(jìn)行審查，一般無變化的部位可以作出典型爆破設(shè)計(jì)方案，爆破設(shè)計(jì)審查未通過的不得進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鉆爆施工。爆破設(shè)計(jì)審查批準(zhǔn)后，監(jiān)理根據(jù)批準(zhǔn)的方案對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔工序中的孔距、孔深、孔斜隨時(shí)進(jìn)行控制；爆破前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝藥結(jié)構(gòu)和線裝藥密度、堵塞段情況、聯(lián)網(wǎng)分段進(jìn)行嚴(yán)格檢查，以爆破檢查簽證對(duì)質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)。 2.2.2錨索及錨桿質(zhì)量控制要點(diǎn)
邊坡及直立墻支護(hù)施工質(zhì)量是監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制的重點(diǎn)，錨索、錨桿施工質(zhì)量更是監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制的重中之重。對(duì)錨索、錨桿的施工質(zhì)量控制，監(jiān)理主要采用4種方式：
1）嚴(yán)把原材料關(guān)，對(duì)不合格材料分別進(jìn)行封存或退貨處理；
2）對(duì)施工中的各工序?qū)嵭袊?yán)格的簽證把關(guān)，本工序質(zhì)量檢查未取得簽證的，嚴(yán)禁進(jìn)入下道工序施工，如錨索施工中的造孔、編索、內(nèi)錨段灌漿、混凝土墩頭澆筑、張拉及張拉段灌漿共6道工序以6份質(zhì)量檢查驗(yàn)收簽證單進(jìn)行把關(guān)，對(duì)高強(qiáng)錨桿施工中的自由段防腐處理、造孔、錨桿注漿共3道工序以3份質(zhì)量檢查驗(yàn)收簽證單進(jìn)行把關(guān)；
3）對(duì)關(guān)鍵和重要工序?qū)嵭腥^程旁站監(jiān)理，如對(duì)錨索施工中的內(nèi)錨段灌漿、張拉段灌漿和高強(qiáng)錨桿注漿工序?qū)嵭袊?yán)格的全過程旁站監(jiān)理，以確保工程施工質(zhì)量。
4）對(duì)高強(qiáng)錨桿進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉拔10%檢查，一般均能滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)個(gè)別斷裂或拔出的錨桿，一律進(jìn)行補(bǔ)打。
2.3施工中疑難問題的處理
2.3.1開挖過程中發(fā)生的一些疑難問題
開挖過程中個(gè)別部位未能嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)執(zhí)行、局部底板保護(hù)層控制不嚴(yán)等，它只是影響開挖后巖面局部成型，不致于造成大的質(zhì)量隱患，一般未作特殊處理。
2.3.2錨索施工中的疑難問題
錨索施工中最普遍的問題是造孔精度和灌漿管堵塞。
1）孔斜精度達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)定的1%。盡管施工隊(duì)伍在施工過程中經(jīng)過不斷摸索和總結(jié)，改進(jìn)施工方法和工藝，施工技術(shù)日趨成熟，但仍有約50%的孔斜超過1%，孔深超50m的鉆孔，其孔斜控制難度更大，監(jiān)理根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)鉆孔不影響排水管網(wǎng)施工的按2%控制，極個(gè)別因斷層結(jié)構(gòu)面影響孔斜超2%的孔由設(shè)計(jì)、監(jiān)理共同確認(rèn)，否則一律重造。凡孔斜大于2%的錨索一律不得評(píng)為優(yōu)良。
2）灌漿管堵塞主要是由于錨索孔道不規(guī)則、平直，致使錨索在張拉過程中鋼絞線擠壓進(jìn)漿管所致，錨索越長(zhǎng)，堵塞的機(jī)率也就越大，對(duì)這部分錨索均采取補(bǔ)打排氣孔利用回漿管注漿方式進(jìn)行了處理，對(duì)有疑問的部位根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了補(bǔ)打錨索的加固措施。其他諸如內(nèi)錨段串漿、夾片脫滑以及局部錨索擱置時(shí)間過長(zhǎng)等問題均進(jìn)行了及時(shí)處理，不會(huì)給工程留下隱患。
2.3.3錨桿施工中的疑難問題
1）孔位偏差是錨桿施工中的主要問題。由于錨桿工程量巨大，監(jiān)理采取抽檢方式對(duì)錨桿孔位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，抽測(cè)比例為10%，對(duì)孔斜或孔位嚴(yán)重超標(biāo)的采取補(bǔ)打措施，后續(xù)施工中如錨桿與排水管網(wǎng)有干擾，亦要求外露段切除后進(jìn)行補(bǔ)打。
2）因地質(zhì)構(gòu)造引起的問題。由于局部地段因地質(zhì)構(gòu)造影響，致使錨桿注漿后漿液流失，影響漿液充填密實(shí)度，嚴(yán)重的孔口有滲水并伴有鈣質(zhì)析出物，對(duì)這部分錨桿除進(jìn)行補(bǔ)打外，還對(duì)巖體進(jìn)行了固灌處理。
3開挖及錨護(hù)施工質(zhì)量評(píng)價(jià)
3.1開挖質(zhì)量
1）爆破效果
永久船閘開挖，特別是二期工程，由于采取了預(yù)裂爆破與光面爆破相結(jié)合以及小孔、密孔、淺孔、小藥量的嚴(yán)格控制保護(hù)層開挖的施工方法，所有爆破質(zhì)點(diǎn)振速均控制在設(shè)計(jì)要求的10cm/s以內(nèi)，開挖界面成型較好，巖面平整度一般在15cm范圍內(nèi)，半孔率80%以上。聲波測(cè)試資料顯示：直立墻巖體松弛范圍在0.2~4m之間，平均厚度小于1.5m，松弛巖體波速值3700m/s；水平建基面松弛巖體厚度在0.2~2.8m之間，平均厚度小于1.1m，松弛帶平均波速3270m/s左右，按巖體完整性分類標(biāo)準(zhǔn)，松弛范圍巖體ku值在0.35~0.38之間，屬完整性較好的巖石。
2）巖體變形觀測(cè)
通過對(duì)布置在邊坡表層及巖體內(nèi)部的觀測(cè)資料的分析，可以看出，目前絕大多數(shù)測(cè)點(diǎn)變形曲線趨于平緩，表層測(cè)點(diǎn)2001年4月份位移月增量基本上在儀器觀測(cè)誤差±2.0mm內(nèi)變化，表明船閘高邊坡變形總體已趨于穩(wěn)定。
3.2錨護(hù)質(zhì)量
錨索、錨桿應(yīng)力基本穩(wěn)定，無異常增大和減小，巖體得到了有效錨固，質(zhì)量是可靠的，滿足設(shè)計(jì)要求。
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