秦 沛，曾令強，熊宗喜

(北京市地質(zhì)工程設(shè)計研究院，北京101500)

安全與管理工程

北京巖溶水資源勘查評價項目工程監(jiān)理

秦 沛，曾令強，熊宗喜

(北京市地質(zhì)工程設(shè)計研究院，北京101500)

以“北京市巖溶水資源勘查評價工程”項目工程監(jiān)理為例，通過巖溶水勘查施工監(jiān)理與建筑工程、市政及水利水電、石油鉆井等項目監(jiān)理工作進行對比分析，針對巖溶水勘查施工監(jiān)理工作特點，結(jié)合以往監(jiān)理經(jīng)驗，提出了巖溶水勘查施工項目監(jiān)理與工程控制內(nèi)容及注意事項，確保了北京巖溶水資源勘查評價項目鉆探施工監(jiān)理工作的順利實施，為該類項目監(jiān)理及工程控制提供思路和借鑒。

巖溶水勘查;鉆探施工監(jiān)理;工程控制

0 引言

“北京市巖溶水資源勘查評價工程”是在北京市巖溶水6個分區(qū)中的房山長溝—周口店、西山魯家灘—玉泉山、昌平高崖口—南口、昌平十三陵—桃峪口、延慶舊縣—石槽、順義二十里長山—平谷盆地新建14眼勘探井、28眼探采結(jié)合井，完成對北京市巖溶水分布區(qū)綜合勘查工作，同時完成全市巖溶水開發(fā)利用保護規(guī)劃及巖溶水監(jiān)測體系建設(shè)規(guī)劃工作。

按項目施工監(jiān)理任務(wù)要求，應(yīng)對全部42眼各類鉆井開展從施工設(shè)計、進場準備、鉆進施工、完工試驗到竣工驗收等全過程監(jiān)理，對重點工序進行監(jiān)督旁站，對工程質(zhì)量、工程進度及項目造價等進行全方位監(jiān)理控制。

北京巖溶水資源勘查評價工程具有施工周期長、涉及范圍廣(含北京市6個巖溶水分區(qū))、鉆探工作量大(設(shè)計總進尺36250 m)、井深范圍大(500～2750 m)、目的地層較復雜(奧陶系、寒武系、薊縣系霧迷山組等)、完井后續(xù)試驗工作內(nèi)容多等特點。

無論從項目投資規(guī)模、鉆探進尺數(shù)、工作區(qū)域上，在全國都屬非常大的巖溶水勘查評價項目。此類監(jiān)理工作在國內(nèi)開展極少，在北京地區(qū)屬于首次。監(jiān)理項目案例不多，開展、做好項目施工監(jiān)理難度較大。

1 工作目標及施工監(jiān)理特點

1.1 工作目標

北京巖溶水資源勘查評價工程項目鉆探工程由4個標段組成，包括房山標段、海淀—門頭溝標段、順義—平谷—懷柔標段和昌平—延慶標段。各標段施工任務(wù)情況如表1所示。

表1 各標段施工任務(wù)

各標段施工技術(shù)要求:滿足《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB 50027—2001)、《供水管井技術(shù)規(guī)程》(GB 50296—1999)的相關(guān)規(guī)定，符合建設(shè)單位與施工單位簽訂的施工合同的相關(guān)技術(shù)要求和招標文件要求，嚴格按照各標段批準后的施工組織設(shè)計進行施工，達到工程質(zhì)量優(yōu)良標準。

該項目施工監(jiān)理主要采取事前、事中、事后控制等動態(tài)管理措施，實行三控兩管一協(xié)調(diào)的監(jiān)理控制措施，實現(xiàn)單元工程合格率100%，優(yōu)良率85%，分部工程合格率100%，優(yōu)良率80%以上。

該項目設(shè)計工期12個月，因行政許可滯后、場地協(xié)調(diào)等外部因素導致項目工期延長至26個月。

1.2 施工監(jiān)理特點

北京巖溶水資源勘查評價工程監(jiān)理工作歷時3年。項目規(guī)模較大、參與單位多、施工區(qū)域廣、不可預見因素多、協(xié)調(diào)工作重、合同關(guān)系多，對監(jiān)理工作提出了較高的要求。其主要特點如下。

(1)施工范圍廣，監(jiān)理戰(zhàn)線長。工作區(qū)覆蓋了順義、懷柔、平谷、昌平、延慶、海淀、門頭溝、房山等地區(qū)。實施過程中調(diào)整、擴展到石景山和通州區(qū)。

(2)施工投資規(guī)模大，監(jiān)理工作內(nèi)容多。項目累計投資逾億元，設(shè)計 42眼井，總鉆探工作量36250 m。實施中，鉆探工作量增至38060 m。井位變更高達74%，因地層破碎或井身結(jié)構(gòu)變化須下入濾水管等使監(jiān)理工作量進一步增加。

(3)不可預見因素多，進度控制難度大。由于許可審批及地層、設(shè)計變更等導致工程延期、工作量增加。各井施工不同步，進度可控性差，例如個別井位在項目啟動后1年之后才確定。

(4)參與單位多、合同關(guān)系多、協(xié)調(diào)工作繁重。協(xié)調(diào)工作主要是設(shè)計變更協(xié)調(diào)、會議協(xié)調(diào)、現(xiàn)場施工協(xié)調(diào)及歸檔資料協(xié)調(diào)等方面。另外，既要協(xié)調(diào)多家施工單位，又要針對大量的設(shè)計變更，協(xié)調(diào)工作量相當大。

2 與其他工程監(jiān)理的區(qū)別

水資源勘查鉆探工程監(jiān)理，與一般市政、水利、建筑、石油勘探等工程相比，同為建設(shè)工程項目，工程監(jiān)理有相通之處，但其監(jiān)理內(nèi)容又不完全相同。主要區(qū)別有如下幾點。

(1)屬整體性隱蔽工程項目，主要依據(jù)機械設(shè)備的儀器(表)，測井參數(shù)和孔內(nèi)返出物(泥漿、巖屑等)等間接判斷井內(nèi)情況。不可預見性大，施工風險較大，可控性較差，監(jiān)理工作專業(yè)性強、難度大。

(2)與石油鉆井施工貌似，但有本質(zhì)區(qū)別。同是鑿井施工，鉆探技術(shù)二者可相互借鑒和參考。但研究介質(zhì)不同，石油勘探針對的是“油”，水文地質(zhì)鉆探針對的是“水”，側(cè)重點不同。

(3)相關(guān)監(jiān)理工作經(jīng)驗較少。石油鉆井一般有鉆井監(jiān)督作為監(jiān)理方，而巖溶水勘查鉆探施工項目的監(jiān)理工作開展得較少，可借鑒的經(jīng)驗少。

3 組織機構(gòu)與配置優(yōu)化

通過對工程建設(shè)監(jiān)理任務(wù)的分解、分類和歸納，在系統(tǒng)分析工程地質(zhì)條件、環(huán)境條件、施工條件和可能采用的施工方法等基本資料的基礎(chǔ)上，將線性的監(jiān)理組織機構(gòu)與施工項目內(nèi)容相結(jié)合，按照工作內(nèi)容和工作區(qū)域，將整體工程有計劃劃分為若干單元工程。通過統(tǒng)計，使各單元工程基本平行推進，確保每一個單元工程的施工與監(jiān)理都能順利進行。進而達到監(jiān)理工作資源配置優(yōu)化，組織機構(gòu)的全面覆蓋和高效運行。監(jiān)理組織機構(gòu)與項目配置優(yōu)化流程詳見圖1。

4 施工控制

4.1 過程控制

為確保項目的質(zhì)量、進度、造價得到合理控制，減少或杜絕安全事故，以“事前、事中和事后控制”為工作路徑，以時間發(fā)展為順序，以階段性施工和關(guān)鍵性施工為節(jié)點，確保工程質(zhì)量得到有效控制。在質(zhì)量控制過程中，加強檢查驗收控制是質(zhì)量控制的重點，是貫穿整個監(jiān)理過程的有效方法和措施。把已經(jīng)合格的質(zhì)量產(chǎn)品推到施工單位的面前，起到標準化、榜樣化的作用，實現(xiàn)以點帶面、點面結(jié)合的整體效果。

4.1.1 事前控制

主要是在熟悉工程設(shè)計及圖紙的基礎(chǔ)上，編制可操作的監(jiān)理規(guī)劃和實施細則，嚴格審查施工組織設(shè)計、工期計劃和人、材、機計劃，協(xié)助建設(shè)單位做好技術(shù)交底與圖紙會審，做好施工井位坐標的交接;組建合理的監(jiān)理組織機構(gòu)，配備好監(jiān)理人員及監(jiān)理設(shè)備，制定符合工程實際的各項監(jiān)理工作制度;督促施工單位做好施工準備工作，組織召開第一次工地例會，確認工程開工條件的完備情況，審核簽發(fā)開工報告。

圖1 監(jiān)理組織機構(gòu)與項目配置優(yōu)化流程圖

4.1.2 事中控制

對各水井施工過程中從井位確定、進場、開鉆、施工過程中的材料進場、測井、下管、固井及終孔、洗井、抽水試驗、井口封固、場地恢復及井位坐標復測等工序進行嚴格把關(guān)，實施階段控制，嚴格執(zhí)行上一階段不滿足要求不允許進行下一步施工的規(guī)范要求。確保工程能夠按時、按質(zhì)、按量完成。

(1)井位的確定至關(guān)重要，它不僅關(guān)系巖溶水井的成井最終效果，還與地層地質(zhì)、井深結(jié)構(gòu)、各開深度等相關(guān)聯(lián)，是成功的第一步。

(2)做好井徑與井深、井斜與管斜的質(zhì)量控制，確保井深誤差在2‰以內(nèi)，100 m以淺頂角的傾斜≯1°，100 m以深遞增偏斜≯1.5°的技術(shù)要求。

(3)測井、下管、固井質(zhì)量的控制:通過測井得出的梯度電阻率、電位電阻率、自然電位、自然伽馬、井斜和井溫及表層套管管斜等成果應(yīng)符合設(shè)計及行業(yè)規(guī)范要求;檢查套管的進場質(zhì)量證明書及外觀及尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求，下管前應(yīng)進行通井且鉆井液性能符合下管、固井要求，嚴格按照設(shè)計的管串結(jié)構(gòu)下管且重疊長度符合設(shè)計要求;審查固井水泥質(zhì)量、數(shù)量符合設(shè)計要求并對固井過程進行旁站。

(4)洗井及抽水試驗的質(zhì)量控制:按照監(jiān)理審查通過的洗井方案進行施工，洗井至水清砂凈后進行試抽水，在同一較大降深時，兩次抽水的單位出水量變化＜10%后轉(zhuǎn)入正式抽水試驗。

4.1.3 事后控制

通過鉆進施工完成的單井工程、分部工程和單位工程(這里指的是標段工程)的質(zhì)量、進度、造價等文件資料進行質(zhì)量控制，對資料的合規(guī)性進行檢查驗收。對于各工作環(huán)節(jié)設(shè)計專用監(jiān)理檢查記錄表，認真填寫，所有檢查的原始記錄、資料數(shù)據(jù)的引用，都有檢查程序，有記錄、檢查和審核者的簽名，堅決杜絕代簽，實現(xiàn)層層把關(guān)，確保項目質(zhì)量。

通過已有的工程項目進行經(jīng)驗總結(jié)、吸取教訓，以便對同類工程或正在進行的項目提供參照和改進，完善工程質(zhì)量。

4.2 因素控制

監(jiān)理過程中，在嚴格實行“三控(質(zhì)量、進度、投資控制)、兩管(合同、安全管理)、一協(xié)調(diào)(協(xié)調(diào)各方關(guān)系)”工作的前提下，針對巖溶水勘查項目施工隱蔽性工程多、質(zhì)量控制難度大的特點，重點對影響項目質(zhì)量的主要因素(人、機械、材料、方法和環(huán)境等)采取必要的監(jiān)督檢查以進行引導和糾正，確保項目使質(zhì)量因素控制貫穿整個過程質(zhì)量控制的始終，促進施工單位注重項目管理和施工細節(jié)，確保施工質(zhì)量。

4.2.1 人的因素控制

人的因素控制表現(xiàn)在:對施工單位的組織機構(gòu)及人員資格進行審查，檢查其崗位責任制的建立情況以及對工程分包(包括測井、固井、洗井作業(yè)及水質(zhì)化驗等專業(yè)分包)資質(zhì)的審查;對其施工質(zhì)量、安全衛(wèi)生環(huán)境的組織體系的審查，確保項目能夠在較為完善的軟件體系下得到順利開展。對技術(shù)復雜、難度大、精度高的工序或操作(如下管固井、取心及井下事故處理等)需要由技術(shù)熟練、經(jīng)驗豐富的機、班長來完成。

4.2.2 材料的質(zhì)量控制

在開工前，對施工單位的前期準備工作進行全面的檢查，其中材料的準備是重要的一項。主要包括泥漿材料、鉆具及其配件和各類計量檢測用具的檢查，確保項目施工必備的材料能夠儲備到位，滿足工程施工需要。鉆進施工過程中，監(jiān)督審查施工單位隨著項目的進展制定詳細的月供材料計劃;對特殊施工過程(如下管、固井、洗井以及事故處理等)所需的套管、浮箍、浮鞋、水泥、洗井藥品及打撈工具等的準備情況進行檢查。鉆井施工是一項復雜的程序化施工，對施工材料的要求較高。如良好的泥漿性能既要確保鉆進過程中井壁的穩(wěn)定、巖屑的懸浮、平衡地層壓力外，針對特殊地層(如漏失地層或涌水地層、縮徑地層等)需采用不同的泥漿體系，使用不同的泥漿材料來實現(xiàn)正常的鉆進生產(chǎn)。

4.2.3 機械設(shè)備質(zhì)量控制

鉆進施工中機械設(shè)備的質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在鉆機、泥漿泵及其附屬設(shè)施上，在本次巖溶水勘查施工中主要采用紅星－600、紅星－800、TSJ2000(輕型、重型)、TSJ2600及GZ3000型鉆機，鉆機的鉆進提升能力及鉆進深度應(yīng)大于設(shè)計能力，以應(yīng)對潛在的鉆井加深及鉆井事故的處理;泥漿泵型號的選用也極為重要，一方面要滿足泥漿體系的正常循環(huán)，提高鉆效，另一方面也要考慮處理井下復雜、特殊情況的能力以及使用和維修方面的優(yōu)缺點，減少維修次數(shù)和維修時間的另一層意思即是提高鉆進效率。

4.2.4 施工方法的控制

主要針對施工單位的施工組織設(shè)計進行審查，嚴格按照監(jiān)理單位和建設(shè)單位審查通過的施工組織設(shè)計進行施工。對各工序施工方案進行審查，尤其是特殊工序(如各開次下管、固井，完鉆洗井，事故處理等)施工方案的審查。審查過程中，針對各工序的開展流程、組織結(jié)構(gòu)、人機料的供給、施工要點、質(zhì)量保障措施、安全措施等進行全方位的審查，確保施工方法可靠，程序合理，安排到位，有預見性且盡量留有余地，使得鉆井施工安全、順利。

4.2.5 環(huán)境因素的控制

項目施工經(jīng)歷春夏秋冬各個季節(jié)，應(yīng)充分考慮夏季的高溫、暴雨、大風氣候以及冬季的寒冷氣候問題，制定合理的雨季施工方案、冬季施工方案以及應(yīng)急預案。監(jiān)督施工單位對施工班組進行技術(shù)交底，定期進行應(yīng)急演練，以減輕氣候因素造成的施工影響。

對鉆井施工過程中可能造成環(huán)境影響的各類因素進行分析，并采取措施最大程度減小對環(huán)境的傷害。對環(huán)境影響較大的主要因素包括鉆井污水、廢泥漿、巖屑、鉆機等設(shè)備振動產(chǎn)生的噪聲。另外，井場的建設(shè)會破壞現(xiàn)有的植被或經(jīng)濟作物，水泥、泥漿材料等在搬運過程中產(chǎn)生的粉塵也會對環(huán)境造成影響。在施工過程中使用無毒泥漿，減少油污的跑冒滴漏，臨時或永久占地的補償，嚴格三廢排放，防止污染地下水以及做好完井后的工完料凈場地清等相關(guān)工作。

4.3 需要注意的事項

通過本工程施工監(jiān)理，發(fā)現(xiàn)一些值得注意的問題。

(1)巖溶水勘查項目施工是一個近乎于完全的隱蔽工程項目，井內(nèi)的施工并不能如外部施工一樣能夠清晰可見，是通過地面的設(shè)備參數(shù)、井內(nèi)返出巖屑、泥漿性能等方面間接的認識井內(nèi)情況。一些物探儀器進入井內(nèi)測量，還需要通過人員解譯才能得到有關(guān)信息，且這些信息帶有近似性和不確定性。井內(nèi)地質(zhì)地層、水文等情況不能被人們所完全知曉，存在不可預見的未知情況，這就可能成為施工中的主要影響因素進而導致發(fā)生井內(nèi)事故造成較大的經(jīng)濟損失。

(2)盲目的套用現(xiàn)有監(jiān)理規(guī)范和有關(guān)技術(shù)規(guī)范，機械照搬設(shè)計內(nèi)容及要求，均可能導致監(jiān)理人員與施工人員的扯皮現(xiàn)象的發(fā)生，并可能增加一些不必要的工作。如設(shè)計第四系厚300 m，305 m下入一開套管。實鉆過程中第四系厚298 m，則303 m就可下入套管，不必進行設(shè)計變更。因為地層的厚度是不能提前確定的，設(shè)計只是一個近似值。又如303 m位置處地層特別破碎，鉆進至305 m地層較完整，可下入一開套管，也不必進行設(shè)計變更。因為套管坐在穩(wěn)定的基巖面上才更穩(wěn)固且不易下落，更安全可靠。

(3)在以往的水文地質(zhì)鉆探施工監(jiān)理中，監(jiān)理人員如對水文、地質(zhì)及鉆探施工認知較少，則在很多施工技術(shù)問題上不能很好的理解與分析，導致監(jiān)理人員只能認死理，怕出錯，進而導致施工人員與監(jiān)理人員溝通協(xié)調(diào)出現(xiàn)困難。

(4)項目施工中上一階段的完成必須成為下一階段施工的良好鋪墊，水文地質(zhì)鉆探施工存在著不可逆性，一旦下完套管、固完井，再想重做，幾乎是不現(xiàn)實的。所以做好施工過程中的階段性驗收是水文地質(zhì)鉆探施工監(jiān)理的重要組成和重要監(jiān)理手段。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

本次項目施工監(jiān)理工作中，監(jiān)理單位組織了以從事水文、地質(zhì)、鉆探等相關(guān)專業(yè)為主的監(jiān)理隊伍，為確保施工監(jiān)理工作的正常開展，要求各監(jiān)理人員必須熟悉施工單位提交的施工組織設(shè)計并掌握有關(guān)設(shè)計及規(guī)范技術(shù)要求，落實監(jiān)理程序和監(jiān)理細則，在安全施工的前提下，以確保施工質(zhì)量為主線，符合技術(shù)規(guī)范要求，合理進行工程變更，盡量維護各方權(quán)益不受損害。

通過此次巖溶水勘查評價項目監(jiān)理工作，監(jiān)理單位充分發(fā)揮了地質(zhì)單位在水文地質(zhì)鉆探施工中的優(yōu)勢，集合各方有利資源條件，較好的完成了各項監(jiān)理任務(wù)及內(nèi)容，滿足設(shè)計的各項技術(shù)要求，達到了較為理想的監(jiān)理效果。

5.2 建議

項目監(jiān)理工作的開展，離不開建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計單位等相關(guān)單位的支持與幫助，根據(jù)本次項目監(jiān)理及以往項目監(jiān)理經(jīng)驗，提出以下建議供大家參考。

(1)巖溶水勘查評價施工監(jiān)理專業(yè)性強。雖然監(jiān)理工作程序與其他專業(yè)項目相同，但工程施工大多是隱蔽工程。對隱蔽工程項目質(zhì)量控制提出了更高的要求。監(jiān)理工作者必須同時具備豐富的鉆探施工和工程監(jiān)理工作經(jīng)驗。

(2)監(jiān)理單位雖是獨立的第三方，也應(yīng)積極參與項目過程管理。作為獨立于建設(shè)單位與施工單位的第三方，既要維護建設(shè)單位的合法權(quán)益，又要使承包人的合法權(quán)益不受損失。對施工過程中發(fā)現(xiàn)的問題，要積極地為施工單位和建設(shè)單位出主意、想辦法。

(3)建設(shè)、監(jiān)理及施工單位的密切配合是實現(xiàn)巖溶水監(jiān)理項目工程目標的根本保證。如前所述，由于巖溶水勘查評價施工鉆探的復雜性和可變因素較多，因此，必須加強建設(shè)、監(jiān)理及施工單位的配合、協(xié)調(diào)。

［1］曾令強，熊宗喜，李鈁，等.北京巖溶水資源勘查評價工程監(jiān)理總結(jié)報告［R］.北京:北京市地質(zhì)基礎(chǔ)工程公司，2014.

［2］GB/T 50319—2013，建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范［S］.

［3］GB 50027—2001，供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范［S］.

［4］GB 50296—2014，管井技術(shù)規(guī)范［S］.

［5］石興春.鉆井監(jiān)督手冊［M］.北京:中國石化出版社，2008.

［6］塔里木石油勘探開發(fā)指揮部鉆井監(jiān)督辦公室.鉆井監(jiān)督指南［M］.北京:中國石油出版社，1999.

［7］張遠豐，魏洪章.煤田地質(zhì)勘探工程監(jiān)理工作中的要點論述［J］.探礦工程(巖土鉆掘工程)，2008，35(10):73－77.

［8］吳翰.淺談土建工程施工中監(jiān)理過程控制措施［J］.城市建設(shè)理論研究，2013，(18).

［9］謝青城.建筑施工監(jiān)理的過程控制［J］.工業(yè)C，2015，(1).

［10］焦富濤.淺談工程施工質(zhì)量主要影響因素的控制［J］.中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2010，(1).

［11］張琢.淺析油田項目環(huán)境影響因素及控制［J］.房地產(chǎn)導刊，2014，(8).

The Engineering Supervision of Beijing Karst Water Resources Exploration and Evaluation Project

/QIN Pei，ZENG Ling-qiang，XIONG Zong-xi(Beijing Geological Engineering Design and Research Institute，Beijing 101500，China)

With the case of project supervision of“Beijing Karst water resources exploration and evaluation project”，through the comparative analysis on karst water exploration construction supervision and construction engineering，municipal and water conservancy and hydropower project as well as petroleum drilling project supervision，according to the characteristics of construction supervision for Karst water exploration and combined with the previous supervision experience，the contents and precautions of supervision and engineering control of karst water exploration project are put forward to ensure the smooth implementation of drilling construction supervision for Beijing Karst water resources exploration and evaluation project.This research provides the train of thought and the reference for this kind of project supervision and engineering control.

Karst water exploration;drilling construction supervision;engineering control

P634;C935

A

1672－7428(2017)03－0088－05

2016－11－21;

2017－01－24

秦沛，男，漢族，1963年生，高級工程師，從事工程施工技術(shù)工作，北京市密云區(qū)園林東路6號，101qinpei@163.com;曾令強，男，漢族，1976年生，監(jiān)理工程部副主任，工程師，從事工程監(jiān)理管理工作，zlq101@126.com。