三峽永久船閘開挖及支護(hù)施工質(zhì)量監(jiān)控

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　摘要：三峽永久船閘為雙線五級(jí)連續(xù)船閘，全長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)場施工質(zhì)量進(jìn)行控制。

　　關(guān)鍵詞：三峽；船閘；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6442m，其中上游引航道長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×寬×檻上水深），設(shè)計(jì)年單向通航能力為5000萬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m³，其中一期開挖量1800萬m³，二期開挖量2345萬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，則以日報(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)場工作組，定期對(duì)施工現(xiàn)場進(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)場鉆爆參數(shù)的檢查控制。所有現(xiàn)場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，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，抽測比例為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）巖體變形觀測通過對(duì)布置在邊坡表層及巖體內(nèi)部的觀測資料的分析，可以看出，目前絕大多數(shù)測點(diǎn)變形曲線趨于平緩，表層測點(diǎn)2001年4月份位移月增量基本上在儀器觀測誤差±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。