浆砌石重力坝坝体砌筑工程质量监督要点分析
2020-02-16
(福建省水利水电工程质量技术站,福建 福州 350001)
福建省矿产资源丰富,盛产石材,天然具有修建浆砌石重力坝的优势,省内在建的浆砌石重力坝仅龙岩市就有连城县福地水库大坝和长汀县荣丰水库大坝。浆砌石重力坝可就地取材,大大节省水泥,且无需采取温控措施,在当地石料丰富的中小型水库中较为常见[1]。坝体砌筑工程是浆砌石重力坝施工的核心,质量监督过程中,只有牵住坝体砌筑这个牛鼻子,掌握坝体砌筑质量的常见病、多发病,实施精准管控,才能补齐浆砌石重力坝的质量短板。
1 筑坝材料质量监督要点
1.1 料场复查方面
质量监督检查时,经常发现施工单位未对砂砾石料料场进行复查即开展施工,往往出现因料场问题导致工程“无米下锅”,从而迫不得已停工,进而出现施工与(勘察)设计单位推诿扯皮、工期拖延以及施工单位索赔等一系列问题。因此,质量监督机构应着重检查施工单位在开工前是否对料场的储量、分布范围及材料质量进行复查。如若施工单位未进行料场复查,应当作为严重问题责令整改。
1.2 原材料、中间产品质量管理方面
1.2.1 检验的项目及频次方面
多数施工单位能够履行原材料、中间产品的进场报验手续,但检验的项目及频次往往不够。混凝土作为浆砌石重力坝的胶结材料,其所用的骨料按照常规要求的项目和频次检验即可,需要注意的是块石的材质、强度应满足规范及设计要求,否则即为严重问题;石料的最小边长不满足设计要求时为较重问题,理论上块石尺寸越大越好,因为这样可节省胶结材料,提高坝体的强度,但块石过大就会出现人工搬运困难的问题;浆砌石重力坝的胶结材料主要有水泥砂浆和混凝土,胶结材料的抗压强度检验频次为同一等级28天龄期每200m3砌体取样一组,设计龄期400m3砌体取样一组,质量监督时,根据检测台账对照检测计划即可研判混凝土抗压强度检验频次是否足够。
1.2.2 成品堆放方面
浆砌石重力坝施工现场经常有不同品种规格的砂砾石料掺杂堆放在一起,质量监督检查时应注意查看不同品种规格的砂砾石间是否设置分隔墙并分门别类堆放,杜绝混杂污染;尤其要注意石料表面是否清洁,因为含有泥垢、油质及青苔的石料会影响整个砌体的黏结强度[2-3],因此石料务必清洗干净。
2 坝体砌筑工程质量监督要点
2.1 施工准备阶段质量监督要点
2.1.1 项目划分确认要点
项目划分时,浆砌石重力坝坝体砌筑常分为溢流坝段、非溢流坝段和引水坝段等分部工程,其中溢流坝段为主要分部工程;项目法人不能在主体工程开工初期组织参建单位完成项目划分方案编制并报送质量监督机构的,定性为较重问题;质量监督机构在项目划分确认时,应把溢流坝段作为主要分部工程,并且要在质量监督交底时明确,若溢流坝段分部工程划分方案调整时,项目法人应将调整后的项目划分方案重新报送质量监督机构确认。
2.1.2 砌筑工艺质量监督要点
SD 120—1984中明确规定坝体砌筑应采用铺浆法,浆砌石重力坝砌筑时常边铺浆,边摆石,边灌注混凝土,但在实际施工中会发现,坝体逐步升高时,坝面的吊运范围会逐步缩小,块石和混凝土会越发难以同时吊运上坝,机械施工作业难度越来越大,进而影响工期;如果操作不当,一方面易出现铺浆面的砂浆初凝后上部的摆石还未完成,从而破坏砂浆的强度和抗渗性能,另一方面如若摆石后没在砂浆初凝前浇筑混凝土,则砂浆终凝后会与浇筑的混凝土形成冷缝,进而影响坝体的整体均匀性及砌体密实性[4]。为了有效克服这些难题,很多施工单位不断探索采用“不铺浆法”(也称“直接砌筑法”)进行浆砌石重力坝施工,福建省水利水电工程局有限公司的“砌石坝腹体毛石直接砌筑施工工法”获得由福建省水利厅颁发的2015年度福建省先进实用技术及产品推广证书。浆砌石重力坝施工中也有不少实例,如:诏安龙潭砌石空腹重力坝在高程28~33m、桩号0+40~0+70坝段采用了“不铺浆法”施工实体试验,压痕试验表明毛石底面与水平缝面胶结质量满足要求[5];连城县福地水库浆砌石重力坝采用 “不铺浆法”施工,实体检测结果表明,砌体强度、砌体容重及空隙率、砌体密实性均满足设计要求。
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“不铺浆法”与铺浆法二者摆石、灌缝、缝面处理方法均相同,最大区别是省去了铺浆这道工序,从而大大提高了施工速度;除此之外,“不铺浆法”筑坝材料应采用毛石[5]。
值得注意的是,在2010年版的《水利工程强制性条文》中还明确指出砌石工程应铺浆饱满,但2016年版的《水利工程强制性条文》中已删去这一条款。虽然众多文献及工程实例表明“不铺浆法”施工工艺是可行的,但“不铺浆法”毕竟突破了现行规范,这不代表施工单位可以在未经设计单位同意的情况下擅自将铺浆法变更为“不铺浆法”,如需变更,应报请项目法人组织设计单位及外请专家针对本工程“不铺浆法”砌筑工艺进行论证,论证通过后报项目主管部门鉴定,合格后方可实施。并且要根据论证通过的砌筑工艺编制施工方案。质量监督检查时,经常发现施工单位未履行上述程序即开展“不铺浆法”砌筑,这应该作为严重问题提出,并责令整改。
由此可以看出,质量监督人员虽然以规程规范为准绳,但绝不能照本宣科,眼睛只盯着水利市场建设主体的问题,更要围绕服务民生的大局,多想想水利市场建设主体遇到的难题,不能将新技术、新材料一棍子打死,唯有如此,才能不断促进水利技术革新。
2.1.3 施工方案监督要点
近年来,各级质量监督机构开始重视监督检查施工方案的针对性和可操作性,这就倒逼施工单位在施工方案的编制上下功夫。浆砌石重力坝的坝体砌筑方案应先明确砌筑工艺,突出质量控制措施,并报监理单位批复。要根据施工实际对施工方案进行动态调整,真正实现施工方案的指导作用。
2.2 施工过程中质量监督要点
由于质量监督机构往往难以做到驻点监督,并且质量监督的方式以抽查为主,这就需要根据施工进度计划编制切实可行的质量监督计划,明确到位节点。从浆砌石重力坝坝体砌筑施工而言,应重点从以下几个方面监督检查。
2.2.1 砌体砌缝宽度
2.2.2 砌石净间距
施工单位为了节省混凝土方量或偷工,经常将石料摆放过密,质量监督检查时应定性为较重问题,应当场责令施工单位将砌石摆放至净间距大于粗骨料粒径。
2.2.3 砌体填充
坝体砌筑会经常出现砌体填充不饱满、砌缝存在较大空隙的问题,质量监督检查时应定性为较重问题,当场责令施工单位整改。
2.2.4 缝面处理
缝面处理不到位可以说是砌石坝的质量通病,缝面处理根本无技术难度可言,无论砌筑工艺采用铺浆法还是“不铺浆法”,缝面处理方式均一样,缝面初凝后至终凝前,须采用高压水枪冲毛,使缝面去乳皮、微露粗砂。
2.2.5 止水设施
浆砌石重力坝常用的止水设施为止水铜片和橡胶止水带,质量监督检查时,应关注止水铜片是否有穿孔,搭接是否采用双面焊,橡胶止水带是否变形、破裂,一旦出现即定性为较严重问题。
2.2.6 质量检验与评定
质量监督检查时,应注意施工单位坝体砌筑实体质量检测频次及结果是否符合规范及设计要求,重点关注在坝高三分之一以下砌体容重及空隙率是否每砌筑5~10m挖试坑至少一组,在坝高三分之一以上试坑数量是否满足设计、施工共同研究确定的数量;砌体密实性的检测数量是否满足设计、施工共同研究确定的数量。
施工单位的单元工程质量评定工作往往是滞后的,质量监督机构应通过加大监督力度,逐步树立施工单位边施工边评定的质量意识,同时不断督促项目法人对具备验收条件的分部工程及时验收、评定,并将质量验收结论报监督机构核备。
2.2.7 分部工程验收
质量监督机构代表列席分部工程验收会议时,应重点关注大型浆砌石重力坝分部工程验收工作组成员是否具有中级及以上职称或相应职业资格,多数分部工程验收工作组往往会忽视这一点;同时在验收会议通过后督促项目于10个工作日内将验收结论报备,需要注意的是,水利部第49号令出台后,取消了质量监督机构的核定工作,监督机构仅对质量结论核备,分部工程验收质量结论的核备时限仍为20个工作日。
3 监督抽检
监督抽检是质量监督的重要抓手,检测数据能够对坝体砌筑质量进行客观公正的评价。更重要的是,监督抽检能够对参建单位形成震慑效应,从而倒逼参建单位增强质量意识。为了更好地保证客观性,监督抽检委托的检测机构一般不与施工单位自检测机构同体。质量监督抽检时一方面可对原材料、中间产品进行检测,另一方面可对坝体进行实体检测。原材料、中间产品主要检测砂、碎石以及胶结材料的抗压强度,砌筑石料由于体积较大,检测多有不便,从多年监督抽检来看,原材料、中间产品检测中,砂的细度模数经常不符合要求,这就需要施工单位调整筛分系统,必要时还须调整混凝土配合比;坝体实体抽检项目有砌体强度、砌体容重及空隙率、砌体密实性,实体质量监督抽检可与施工单位自检结合起来,在同一处挖试坑或钻孔后由各自委托的检测机构开展检测,这样能最大限度地减少对坝体的破坏;若实体抽检不合格,则应责令项目法人组织参建单位提出整改方案。
4 结 语
浆砌石重力坝质量事关百姓生命财产安全,作为水利工程质量的捍卫者,质量监督从业人员只有扎根于工程施工一线,深入班组,苦练内功,发扬艰苦奋斗作风,善于总结分析浆砌石重力坝坝体砌筑工程各施工阶段的常见病、多发病,正视水利建设市场主体存在的问题,重视水利建设市场主体遇到的难题,依据规程规范的同时考虑实际情况,实施质量监督,才能“妙手回春”,才能更好地服务民生。