樸希金

(本溪關(guān)門(mén)山水庫(kù)實(shí)業(yè)有限公司，遼寧 本溪 117100)

1 工程概況

觀音閣水庫(kù)建于太子河干流，承擔(dān)著城市供水、防洪排澇、水力發(fā)電、農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等功能，控制流域2 795km2，總庫(kù)容21.68億m3，以10000a一遇洪水校核，以1000a一遇洪水設(shè)計(jì)，樞紐工程為一等，與下游葠窩水庫(kù)形成太子河干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)。

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，觀音閣水庫(kù)大壩劃分為電站壩段、溢流壩段、底孔壩段和擋水壩段，該混凝土壩是我國(guó)北方嚴(yán)寒地區(qū)修建的第一座大型(RCD)碾壓混凝土壩。水電站總裝機(jī)容量為2.075萬(wàn)kW，裝有3臺(tái)6 500kW和1臺(tái)1 250kW水輪發(fā)電機(jī)組。壩體選用“金包銀”型式壩體剖面，上游2m基礎(chǔ)墊層、3m防滲層和上游2.5m保護(hù)層屬于常態(tài)混凝土，底孔、廊道等孔洞周邊為1m厚鋼筋混凝土，其他內(nèi)部均為含30%-35%粉煤灰的干貧碾壓混凝土。樞紐主體工程混凝土187.6萬(wàn)m3，碾壓混凝土96.61萬(wàn)m3，總工程量達(dá)到202.6萬(wàn)m3；帷幕灌漿進(jìn)尺20.17萬(wàn)m，固結(jié)灌漿8.39萬(wàn)m；金屬結(jié)構(gòu)制作安裝3 446t，總工期為6a。

2 碾壓混凝土施工情況

2.1 施工情況

攔河壩澆筑過(guò)程中面臨著勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)范圍廣、施工條件差、工期緊張、環(huán)境溫度高的現(xiàn)狀，為保證項(xiàng)目工期以及提高碾壓混凝土施工質(zhì)量，對(duì)此項(xiàng)目部成立了現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制QC小組。

通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析和深入調(diào)查已施工的碾壓混凝土，采取對(duì)照質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)檢查以及施工跟蹤等方法，對(duì)抽取的5倉(cāng)碾壓混凝土進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查，結(jié)果顯示其優(yōu)良率僅有75.8%。深入分析發(fā)現(xiàn)，施工過(guò)程控制、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行、鋪筑厚度和其他因素，對(duì)碾壓混凝土質(zhì)量的累計(jì)影響頻率占比為60%、20%、15%、5%。經(jīng)QC小組成員充分論證最終達(dá)成一致性意見(jiàn)：制定專(zhuān)項(xiàng)施工措施控制碾壓混凝土施工質(zhì)量，以“顧客滿(mǎn)意、質(zhì)量至優(yōu)、誠(chéng)信至上”的服務(wù)理念和“持續(xù)改進(jìn)、高效施工、精益求精、實(shí)事求是”的質(zhì)量理念，以技術(shù)創(chuàng)新為起點(diǎn)貫穿整個(gè)施工全過(guò)程，通過(guò)有效的質(zhì)量控制保證碾壓混凝土質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良，確保優(yōu)良率不低于90%。

2.2 要因分析

為了有效解決前期施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)準(zhǔn)確的掌握第一手原始資料以及切實(shí)提升碾壓混凝土質(zhì)量，首先要現(xiàn)場(chǎng)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)已澆筑碾壓混凝土質(zhì)量問(wèn)題，詳細(xì)分析引起工程質(zhì)量達(dá)不到優(yōu)質(zhì)的原因[1-3]。根據(jù)監(jiān)理與業(yè)主要求，考慮工程經(jīng)濟(jì)、人員、施工現(xiàn)狀以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，對(duì)碾壓混凝土質(zhì)量利用因果圖法，從人、料、機(jī)、環(huán)、法的角度深入分析，發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行不規(guī)范、澆筑溫度過(guò)高及保溫不及時(shí)為引起碾壓混凝土質(zhì)量問(wèn)題的主因[4]。對(duì)此，QC小組調(diào)查統(tǒng)計(jì)了引起多次質(zhì)量問(wèn)題的原因，如圖1。

圖1 碾壓混凝土質(zhì)量因果分析

由圖1可看出，影響碾壓混凝土質(zhì)量的因素較多，QC小組充分討論分析了碾壓混凝土質(zhì)量關(guān)鍵性控制因素，即：機(jī)械設(shè)備操作不規(guī)范、砂石骨料質(zhì)量不穩(wěn)定、倉(cāng)面過(guò)大且未采用斜層澆筑、高溫施工未及時(shí)調(diào)整VC值、外加劑選用不當(dāng)、雨季及高溫施工未及時(shí)采取措施、責(zé)任制不健全、人員培訓(xùn)不足等。

3 碾壓混凝土質(zhì)量控制與效益評(píng)估

3.1 質(zhì)量控制方法

3.1.1 完善質(zhì)量責(zé)任制

項(xiàng)目部成立了專(zhuān)門(mén)控制碾壓混凝土施工質(zhì)量的領(lǐng)導(dǎo)小組，小組成員主要有各部門(mén)負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目總工，制定了獎(jiǎng)優(yōu)罰劣制度與質(zhì)量進(jìn)度計(jì)劃，對(duì)于作業(yè)人員、操作員及現(xiàn)場(chǎng)管理人員項(xiàng)目部實(shí)施24h全過(guò)程跟蹤監(jiān)控，并設(shè)立階段性目標(biāo)獎(jiǎng)，然后對(duì)當(dāng)班按照監(jiān)控結(jié)果實(shí)施評(píng)價(jià)。此外，針對(duì)碾壓混凝土施工質(zhì)量QC小組還要定期開(kāi)展總結(jié)及調(diào)查分析大會(huì)[5]。

3.1.2 合理選擇外加劑

摻入適量的外加劑能夠顯著改善碾壓混凝土性能，在加快施工進(jìn)度、減少用水量、節(jié)約水泥和工程投資成本的同時(shí)，還能提高混凝土質(zhì)量[6-7]。碾壓混凝土前期使用的YJ-P型引氣劑和YJ-PC減水劑不適用，從而導(dǎo)致鋪筑過(guò)程中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全面的泛漿，并且層間結(jié)合性未達(dá)到預(yù)期效果。因此，為保證后期碾壓混凝土質(zhì)量特邀請(qǐng)?jiān)擃I(lǐng)域的資深專(zhuān)家，到施工現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，經(jīng)施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、業(yè)主和專(zhuān)家討論，統(tǒng)一認(rèn)為有必要更換前期的外加劑，即利用JM-2型引氣劑和ZB-1RCC15型減水劑替代前期使用的外加劑。

3.1.3 及時(shí)調(diào)整VC值

拌合物VC值和初凝時(shí)間是碾壓混凝土現(xiàn)場(chǎng)控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而碾壓混凝土的層間結(jié)合質(zhì)量和可碾性主要取決于VC值，因此試驗(yàn)時(shí)增加了對(duì)VC值的檢測(cè)頻率，每小時(shí)對(duì)出機(jī)口及現(xiàn)場(chǎng)VC值組織專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)員檢測(cè)一次，要準(zhǔn)確記錄VC值在運(yùn)輸過(guò)程中的損失量，并考慮運(yùn)輸過(guò)程中VC值損失和氣溫條件變化對(duì)出機(jī)口VC值及時(shí)調(diào)整，出機(jī)口VC值、現(xiàn)場(chǎng)VC值的適宜控制區(qū)間為2-5s和2-8s，從而確保層間結(jié)合質(zhì)量和混凝土可碾性。

3.1.4 斜層鋪筑施工

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況利用斜層平推法鋪筑，由此解決層間覆蓋時(shí)間于大通倉(cāng)平層碾壓過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題[8]。根據(jù)倉(cāng)面設(shè)計(jì)文件以及報(bào)批的斜層施工方案，必須先熟悉施工方案再對(duì)碾壓混凝土實(shí)施澆筑，施工組織應(yīng)符合倉(cāng)面設(shè)計(jì)文件要求。施工過(guò)程中必須保持碾壓層面向于上游傾斜，并注意坡腳、厚度及坡度的控制，一般控制施工坡度為1∶15-1∶10為宜，各層平倉(cāng)線應(yīng)沿周邊模板準(zhǔn)確測(cè)量刻畫(huà)，設(shè)置平倉(cāng)澆筑厚度35cm，經(jīng)碾壓呈薄層尖角的斜層碾壓坡腳容易被壓碎，對(duì)此選擇切角工藝。然而，由于擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使得切角施工切出的大部分混凝土需做報(bào)廢處理，在變態(tài)混凝土施工時(shí)需要做灰漿鋪灑處理。

3.1.5 提高質(zhì)量意識(shí)

各部門(mén)負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目總工負(fù)責(zé)培訓(xùn)教材的編寫(xiě)，QC小組要組織現(xiàn)場(chǎng)所有施工人員定期學(xué)習(xí)工程圖紙、現(xiàn)場(chǎng)施工流程、施工規(guī)范、碾壓混凝土基本知識(shí)以及施工要求，以強(qiáng)化作業(yè)人員的責(zé)任心，提高其專(zhuān)業(yè)技能。培訓(xùn)要求及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，并全面巡視每道施工工序。貫徹落實(shí)交接班制，每班組澆筑過(guò)程中要有經(jīng)驗(yàn)豐富的作業(yè)人員帶班，對(duì)各班生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題項(xiàng)目部總工要給予現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，切實(shí)提升學(xué)習(xí)培訓(xùn)效果。

3.1.6 確保骨料品質(zhì)

對(duì)骨料的性能品質(zhì)碾壓混凝土具有較高的要求，為此砂石篩分廠升級(jí)改造了加工工藝，從而確保了砂石骨料品質(zhì)能夠達(dá)到要求。現(xiàn)有砂石篩分系統(tǒng)由篩分、制砂、一篩篩分、中碎車(chē)間、粗碎車(chē)間、細(xì)砂處理、檢查篩分等車(chē)間組成，為提高砂石產(chǎn)量質(zhì)量、提高中碎產(chǎn)能及增加半成品進(jìn)料量，將一套制砂系統(tǒng)和一臺(tái)JY1380型圓錐破碎機(jī)增設(shè)置中碎車(chē)間，且升級(jí)改造后的車(chē)間有利于減少反擊破負(fù)荷。

針對(duì)砂石骨料成品質(zhì)量、生產(chǎn)過(guò)程項(xiàng)目部派專(zhuān)職試驗(yàn)人員和工程師赴現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施監(jiān)控，并及時(shí)下達(dá)指令對(duì)運(yùn)行參數(shù)實(shí)行動(dòng)態(tài)調(diào)控，嚴(yán)格控制細(xì)骨料微粉與石粉含量、含泥量、含水率、標(biāo)貫密度、細(xì)度模數(shù)、顆粒級(jí)配以及粗骨料的細(xì)屑淤泥黏土含量、含水率、超遜徑等，由此保證砂石料能夠100%合格[9]。通常情況下，對(duì)于每班內(nèi)的每種骨料質(zhì)量試驗(yàn)室都要實(shí)行試驗(yàn)檢查，并做好數(shù)據(jù)分析、資料整理等工作，針對(duì)質(zhì)量發(fā)生異常的砂石骨料還要增加檢查頻次，從而為及時(shí)改進(jìn)和糾正問(wèn)題提供數(shù)據(jù)支持。

3.1.7 制定季節(jié)性施工方案

結(jié)合澆筑過(guò)程中碾壓混凝土通常出現(xiàn)的問(wèn)題及以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目部編制了特殊季節(jié)的施工方案。①施工過(guò)程中遇低于小雨降雨等級(jí)的情況要停止拌合，對(duì)正實(shí)施的碾壓、平倉(cāng)、卸料工作要迅速的完成，采取排水和防雨措施保護(hù)倉(cāng)面；②施工過(guò)程中遇到大風(fēng)時(shí)會(huì)快速的吹散混凝土表現(xiàn)的水分，對(duì)此要采取補(bǔ)償水分的噴霧措施以保持倉(cāng)面濕潤(rùn)；③對(duì)倉(cāng)面進(jìn)水、積水等失控因素要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，為防止出現(xiàn)質(zhì)量事故還要及時(shí)的作出調(diào)整。

3.1.8 加強(qiáng)設(shè)備管理

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)碾壓混凝土質(zhì)量狀況項(xiàng)目部要組織施工及技術(shù)人員進(jìn)行檢查，并嚴(yán)格按照程序組織碾壓混凝土施工，對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)實(shí)行嚴(yán)格的控制，從而提高施工質(zhì)量[10]；同時(shí)，必須對(duì)平倉(cāng)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)碾壓和車(chē)輛運(yùn)輸司機(jī)加強(qiáng)學(xué)習(xí)教育，促使形成良好的工作習(xí)慣；應(yīng)及時(shí)保養(yǎng)設(shè)備，保證易損件的齊全配備。根據(jù)倉(cāng)面設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工要求，對(duì)施工人員及設(shè)備嚴(yán)格組織到位，做到設(shè)備不足或者質(zhì)檢員不在不開(kāi)倉(cāng)；以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)科學(xué)設(shè)計(jì)碾壓遍數(shù)和厚度，按規(guī)范要求合理設(shè)定振動(dòng)碾的行駛速度，在碾壓完畢的混凝土表面上行走各種設(shè)備時(shí)要避免對(duì)已成型層面的損壞。澆筑過(guò)程中加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡查，按操作流程嚴(yán)格控制設(shè)備，嚴(yán)加制止、及時(shí)糾正不符合規(guī)范要求的施工行為，由此確保施工質(zhì)量。

3.2 質(zhì)量效益評(píng)估

實(shí)踐表明，QC小組活動(dòng)顯著提高了現(xiàn)場(chǎng)人員的責(zé)任、質(zhì)量意識(shí)和組內(nèi)成員的業(yè)務(wù)水平，為有效控制碾壓混凝土質(zhì)量積累了寶貴的管理經(jīng)驗(yàn)，為期6個(gè)月的QC小組活動(dòng)節(jié)省設(shè)備及人工成本達(dá)到91.6萬(wàn)元，同時(shí)確保了現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量。QC小組活動(dòng)的實(shí)施保證了既定目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，評(píng)定結(jié)果顯示碾壓混凝土質(zhì)量自QC活動(dòng)實(shí)施后的優(yōu)良率為91%、合格率達(dá)到100%。

4 結(jié) 論

通過(guò)深入分析影響碾壓混凝土質(zhì)量的因素，項(xiàng)目部采取了行之有效的管控對(duì)策，保證了施工工期和碾壓混凝土質(zhì)量?jī)?yōu)良率目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益明顯，可節(jié)省設(shè)備及人工成本91.6萬(wàn)元。QC小組活動(dòng)為其他工程碾壓混凝土施工及觀音閣水庫(kù)后續(xù)建設(shè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為其他QC活動(dòng)的開(kāi)展提供了借鑒實(shí)例。