水利工程监理实施策略
——以皂市水利枢纽工程为例
2012-08-15湖北长峡工程建设监理有限公司宋建华
湖北长峡工程建设监理有限公司 王 平 宋建华
水利工程监理实施策略
——以皂市水利枢纽工程为例
湖北长峡工程建设监理有限公司 王 平 宋建华
皂市水利枢纽工程位于湖南省石门县皂市镇上游2 km的渫水,由碾压混凝土重力坝、泄洪建筑物、坝后式电站厂房(2台装机容量共120 MW)、灌溉渠首、斜面升船机(预留)等工程组成。其中,碾压混凝土大坝轴线长351 m,建基面高程60 m,坝顶高程148 m,坝高88 m,需混凝土96万m3。该工程的主体工程施工总工期3年8个月)。工程总投资32.5亿元,项目法人为水利部湖南省澧水水电开发公司,由长江水利委员会长江勘测规划设计研究院承担工程设计,由辽宁省水利水电工程局具体施工。工程监理采用招投标方式选定,大坝工程由长江委工程建设监理中心监理,发电厂房工程由湖南省水利勘测设计院监理公司监理。
一、工程监理概况
1.工期紧,有效施工期短。皂市水利枢纽主体工程施工总工期3年8个月,其中,大坝工程作为控制工期的关键项目,其总工期仅2年8个月;作为施工最关键项目的大坝工程河床坝段总施工时间仅22个月,有效施工期也只有18个月。
2.工程施工强度高、难度大。大坝工程总混凝土需求量约96万m3,“一枯”7个月施工时段,需混凝土21.5万m3;“二枯”8个月施工时段,需混凝土52万m3。施工中,既要保证人工砂石料系统、混凝土生产系统等配套生产设施的产品质量;又要保证产量,工程进度与工程质量之间矛盾突出。
3.地质条件差,缺陷处理难度大。大坝坝基岩层为石英砂岩夹少量落层粉砂岩、页岩,坝基存在2条大断层和多条软弱夹层,且基岩裂隙较发育,建基面平均1 ~ 2 m就有1条软弱夹层,其成型时呈“搓衣板”状,地质缺陷处理量大。而建基面对开挖质量的控制要求较高,大大增加建基面处理和验收的难度。
4.施工干扰大。大坝工程施工项目多、施工工序复杂、工程协调难度大,加之由于移民公路通过坝区,地方车辆和当地居民可随意进入工区,施工安全隐患大。
5.采用了新技术、新工艺,技术要求高。该工程采用了坝体温度控制、铺筑层面处理、连续施工技术、雨季施工等新技术、新工艺,对监理工作提出了较高要求。
6.工程资金由国库集中支付。该工程资金大部分属政府拨款,其结算由国库集中支付,支付程序规范、手段先进,因此对投资控制及合同管理的要求较高。
二、工程监理实施策略
1.合理控制工程进度。
(1)制定合理的合同制度。皂市水利枢纽工程的施工承包合同中专门加设工程进度奖惩条款,工程实施过程中发包人也制定了工程进度管理办法,设立了进度目标奖,将各阶段进度目标与承包人经济效益挂钩,促使承包人在确保工程质量的前提下狠抓进度,以质量求进度,以进度求效益。
(2)采用合理的施工技术。以大坝工程基础部分为例,该部分廊道较多,将坝段分成若干区域,若采用现浇方法形成廊道,由于该方法现场安装模板时间较长,制约了碾压混凝土大面积快速施工,经参建各方共同研究,将现浇廊道改为预制廊道,可事先在坝基外预制后再运至现场组装,加快了施工进度。
(3)合理安排施工,排除干扰。大坝基础部分施工工序多、干扰大。施工界有句行话:“土石方施工是土建施工中最简单又是最复杂的工作”,换句话说,该工序的施工管理水平决定其进度和效率程度远远大于其他工序。监理部经过对各施工工序的施工强度分析后认为,土石方工序仍有潜力可挖,于是提出了加大资源投入,精心组织,加快土石方施工进度的建议,并被承包人采纳。在承包人的努力下,大坝工程土石方施工工期大大缩短,提前37天浇筑混凝土。此外,挖掘工序搭接潜力。大坝工程“一枯”期间工序交叉作业,施工干扰非常大,如何合理调度将其干扰降低到最低程度是参建各方共同追求的目标。由于种种原因,皂市大坝施工组织仍有许多方面应加以改进,其首要问题是施工技术对施工组织管理的支持力度不够,导致施工现场管理效果不理想。经建议,承包人调整了混凝土浇筑顺序,采用“从右往左”的浇筑方案,合理地避开了F1大断层地基处理和垫层混凝土浇筑同步进行的矛盾(F1断层处理涉及5个坝段,历时2个多月),减少了施工干扰,加快了混凝土施工进度。
(4)组织措施。在施工的关键时段,监理部每两天组织一次现场碰头会,每周组织1次进度协调会,每月组织1次监理例会,此外还有一些不定期的专题讨论会。对重大技术问题提前研究,及早提出预案,措施先于施工,并及时发现问题、解决问题,大大加快了工程进度。
2.进行质量控制。
(1)建立质量管控制度,健全质量保证体系。皂市水利枢纽工程建设形成了政府监督、业主负责、设计指导、监理控制、施工保证的质量保证体系。发包人与承包人签订了“工程质量目标奖惩办法”,将合同价3%作为质量目标奖,以增加承包人的质量意识和责任感;承包人建立了以“三检制”为主的一系列质量管理制度;监理工程师采取了以合同文件为依据,以单元工程为基础,以工序控制为重点的质量控制手段,以及从大处着眼、小处着手、有的放矢对施工过程实施控制的方法,并实行质量一票否决制。
(2)事前控制。一是每仓碾压混凝土开仓前的浇筑要领图,均由监理工程师和承包人进行专题研究,明确浇筑部位、机械设备种类和数量、各种混凝土和砂浆使用部位以及施工的顺序、数量、入仓路口位置、仓面浇筑顺序等。二是组织碾压混凝土现场试验。监理部多次组织研究碾压混凝土现场试验方案,以便根据市大坝的施工条件和气象水文条件提出能满足强度、抗渗性、耐久性等设计要求的混凝土配合比,并通过现场试验验证碾压混凝土配合比和施工工艺流程的适应性,确定施工工艺和施工参数(混凝土摊铺厚度,碾压遍数、层间间隔时间)。同时,研究特殊气象条件碾压混凝土施工措施。三是进行人砂系统专家咨询。人工砂石料加工系统曾一度成为工程建设的卡关项目,监理部协助发包人两次组织国内专家对料场开采和加工系统运行进行咨询,提出了许多建设性的建议,从而将人砂系统骨料供应对大坝施工的影响降低到最低程度。四是做好施工方案审查工作。在分步工程开工前,承包人向监理部报送施工组织设计文件,监理工程师应认真审核,帮助承包人完善施工组织设计,在保证工程质量和安全的前提下达到工程进度的目标。重大技术方案由监理部组织专题会研究,在充分听取发包人、设计代表意见后再进行批复。五是严把原材料质量关。碾压混凝土所用的原材料如水泥、粉煤灰,外加剂、止水铜片等,必须有产品合格证和出厂检验合格证;原材料进场后由承包人按规范要求进行检验,监理工程师委托发包人中心试验室实施平等检验;大坝工程全部试验仪器和主要计量设备均须定期经计量部门率定,对混凝土拌和系统配料称量系统每月检验1次,以确保计量精度满足规范要求。六是重视人才培养。碾压混凝土属新工艺、新技术。为做好质量控制工作,监理部聘请了2位多年从事碾压混凝土施工的老专家承担质量管理工作,并通过他们的言传身教,培养了一批能胜任工作的现场监理人员,以人的质量来保证工程质量。
(3)事中控制。碾压混凝土质量关键在于施工过程控制,监理部实行砼技师带班的24小时旁站监理,对铺筑前的准备、混凝土拌和、运输、卸料和摊铺、压实、切缝、层面处理及变态混凝土施工、混凝土养护各个环节实施控制。必须对上述各环节严格把关,尤其是碾压混凝土拌和、压实工序是事中控制的重中之重。
①碾压混凝土拌和控制要点。拌和前应对搅拌设备的称量装置进行核定,并要求定期率定;投料顺序、拌和量及拌和时间经现场试验确定后,不宜再改变;拌和系统应有砂含水量测定装置,并有自动补偿调节功能;经常检查灰浆在搅拌机叶片上的黏结情况,若黏结严重应及时处理。
②碾压混凝土压实质量控制要点。检查振动碾性能(激振力、振动频率、振幅、行走速度等);振动碾行走速度为1.0~1.5 km/m in;摊铺厚度一般由试验确定,皂市大坝工程为每层3.0~3.4 cm;碾压遍数为静碾2次,加振碾6遍;大坝迎水面3 ~ 5 m碾压方向应垂直于水流方向,以防止形成层间渗水通道,每条碾压带间搭接10 ~ 20 cm;每层碾压完毕后应及时按照网格布点检测其压实容重,若达不到设计要求应立即复检,查找原因并及时采取处理措施(一般采用复碾);层间允许间隔时间应控制在混凝土初凝时间以内,且混凝土拌和物从拌和到碾压完毕的历时不超过2 h;水平施工缝停歇的层面或冷缝,达到规定的碾压遍数及压实容重后宜进行1 ~ 2遍的无振碾压;各种设备在碾压完毕的混凝土层面上行进时,应避免损坏已成型的层面,对已造成的损坏应及时处理。
(4)事后控制。碾压混凝土事后控制工作包括硬化混凝土性能检测、单元质量评定和钻孔取芯压水检查。硬化混凝土性能检测,即承包人按照规范要求规定的项目和频次,在机口取样成型标准试件进行物理力学性能检测。皂市大坝工程碾压混凝土钻孔取芯与压水检查工作由于在事先提出了方案,事中进行了控制,事后进行了总结,经钻孔芯样判断,其大坝碾压质量优于国内同等工程。
3.进行投资控制及合同管理。
(1)计量。皂市大坝工程计量项目主要包括土石方、混凝土及灌浆工程量计量3方面。土石方工程计量控制以开工前的地形测量和完工后收方测量为控制重点。灌浆工程计量则重在实施过程计量,必须采用24小时旁站监理方式,根据实施情况现场计量。混凝土工程按照设计图纸计量,碾压混凝土每个仓位均有浇筑要领图,通常情况下,同一个仓位有4~5种不同规格和标号的混凝土,监理人员应据不同的设计要求区别计量。
(2)支付。皂市大坝工程实施国库集中支付。支付程序规范,支付时限短,超合同清单项目先立项后支付及支付手段信息化是国库支付的特点。工程监理部对从事投资控制和合同管理的有关人员进行了相关培训,使其适应了国库支付的要求。
(3)变更、索赔处理。水利水电工程因其工期长、施工边界条件复杂、受自然条件影响较大等原因,工程建设中出现工程变更索赔的情况在所难免。皂市大坝主体工程“一枯”施工期,承包人提出了30余项变更项目。对此,监理工程师以事实为依据,以合同为准则,坚持合法,兼顾合情、合理原则,妥善处理工程变更、索赔事宜,维护了合同双方的合法权利。
4.工程协调。
(1)成立专门机构,明确工作职责。根据工程建设的需要,皂市大坝工程协调又划分为工程外部协调和工程内部协调。其中,工程外部协调由发包人负责,主要是协调工程建设与地方各部门的关系;工程内部协调一般由监理工程师承担,发包人也参与对2家监理单位监理范围所未涉及部分的协调工作。
(2)制定协调制度。监理部对经常需要协调的事项制订专门的程序,事先确定协调时间、内容、方式和具体负责人,并根据不同的对象采用不同的协调方法,如指令、监督检查、交流、会议等。工程建设中经常出现分目标互相制约的情况,因此应保证工程建设整体效率,理顺各种关系,实现综合协调和总体优化。监理部在处理承包人矛盾时,应坚持“谁便于解决此问题或谁解决此问题成本低就由谁承担此义务”的协调原则。由于监理工程师掌握情况准确,处理及时,确保了工程建设的顺利进行。
三、结论
皂市水利枢纽工程建设管理体系健全,建设管理制度完备,确保了工程建设的有序、高效运行。工程进度符合工程建设总体需要,工程质量满足设计要求,未发生工程质量事故和较大安全事故;工程投资得到有效控制,工程造价未超过国家审批的设计概算;工程建设资料齐全完整,通过水利部档案资料专项验收并获得好评;工程施工现场管理规范,文明施工受到水利部表彰,并多次受到湖南省人民政府嘉奖。目前,皂市水利枢纽已通过竣工技术预验收,与国内同类工程相比,主体工程建设速度快,质量总体良好,投资控制得当,工程建设管理经验值得总结和推广。