王春利 ,孫竹 ,王國(guó)成
(1.中交第一航務(wù)工程局有限公司,天津 300461;2.天津市水下隧道建設(shè)與運(yùn)維技術(shù)企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300461;3.大連市建設(shè)工程質(zhì)量與安全監(jiān)督服務(wù)中心,遼寧 大連 116033)
大連灣海底隧道建設(shè)工程干塢子項(xiàng)工程,是大連灣海底隧道項(xiàng)目的配套工程,工程建設(shè)完成后作為海底隧道項(xiàng)目的沉管預(yù)制場(chǎng)。干塢位于大連市甘井子區(qū)中部海岸,東臨煤碼頭約500 m,北側(cè)緊臨工興路,距大連灣海底隧道北側(cè)登陸口約100 m,至大連市中心約9 km。
主要建設(shè)沉管預(yù)制干塢1 座,可同時(shí)預(yù)制6節(jié)沉管,對(duì)稱分為2 個(gè)獨(dú)立的塢室,單個(gè)塢室的底面積為5.53 萬(wàn) m2,2 個(gè)塢室之間采用中隔岸壁分隔,中隔岸壁長(zhǎng)度為520 m,平面布置見圖1。在中隔岸壁靠近塢口處設(shè)置泵房,泵房為2 個(gè)塢室共用。每個(gè)塢室南側(cè)設(shè)置塢口,塢口寬度為43.15 m,通過(guò)開啟浮塢門將預(yù)制好的管節(jié)出運(yùn)至管節(jié)舾裝和儲(chǔ)存區(qū),每個(gè)塢沿塢壁設(shè)置下塢通道,坡度為9%。干塢頂高程為+3~+5 m,底高程為-12.30~-12.45 m。2 個(gè)塢室獨(dú)立運(yùn)行,管節(jié)預(yù)制和出運(yùn)交替進(jìn)行,每個(gè)塢室內(nèi)長(zhǎng)480 m,北側(cè)寬135 m,南側(cè)寬74.7 m,沉管管節(jié)預(yù)制干塢占地面積約為 16.10 萬(wàn) m2。
圖1 干塢塢室平面圖Fig.1 Plan of dry dock chamber
干塢工程具有占地面積大、暴露時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn),并且在整個(gè)沉管施工中需經(jīng)歷開挖、充水、再排水的復(fù)雜過(guò)程,施工質(zhì)量要求高,控制難度大[1]。
在工程建設(shè)前通過(guò)開展質(zhì)量策劃,結(jié)合干塢的設(shè)計(jì)使用壽命、使用功能和結(jié)構(gòu)安全等特點(diǎn),對(duì)施工過(guò)程中的質(zhì)量管理重難點(diǎn)進(jìn)行分析[2]。
人是質(zhì)量管理的核心因素[3],在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中起著決定性作用,抓住了人就抓住了質(zhì)量管理的根本。干塢子項(xiàng)工程分項(xiàng)數(shù)量多,工序繁雜,施工作業(yè)隊(duì)較多,施工高峰期作業(yè)人員超過(guò)1 000人。如何將施工工藝和質(zhì)量要求正確地向施工操作人員傳遞、建立全員高質(zhì)量意識(shí)、實(shí)行有效的全過(guò)程質(zhì)量管理和監(jiān)督,是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
塢底位置均處于中風(fēng)化白云巖,對(duì)干塢基坑周邊42 個(gè)有代表性鉆孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)的結(jié)果顯示,由于中風(fēng)化白云巖的巖性、裂隙發(fā)育不均一,小溶蝕裂隙、孔隙發(fā)育,導(dǎo)致該處地層的透水率及滲透系數(shù)的離散性、差異性較大?;谏鲜龅刭|(zhì)條件,干塢塢壁采用了咬合樁支護(hù)兼止水+帷幕灌漿的止水工藝、中隔岸壁及塢口區(qū)采用了帷幕灌漿+現(xiàn)澆沉箱工藝、塢口沉箱+鋼閘門等多種結(jié)構(gòu)形成止水體系,止水體系的質(zhì)量是本工程的首要關(guān)鍵控制點(diǎn)。
單個(gè)沉管管節(jié)預(yù)制臺(tái)座總長(zhǎng)度為180 m,寬度為33.4 m,根據(jù)使用功能不同沿長(zhǎng)度和寬度方向劃分為若干板塊,臺(tái)座分塊厚度分別為300 mm、600 mm、850 mm,最大分塊面積267.75 m2。作為沉管的預(yù)制臺(tái)座,其標(biāo)高、平整度和用于模板支立加固的預(yù)埋件定位精度,均直接影響沉管預(yù)制的施工質(zhì)量,是質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)。
干塢塢室內(nèi)的排水體系由底板臺(tái)座下部設(shè)置的200 mm 厚無(wú)砂大孔混凝土、塢室四周設(shè)置的橫縱向排水溝、蓄水前池、排水泵房及相互連通的排水管等共同組成,使用期的2 個(gè)塢室設(shè)計(jì)滲流量不超過(guò)4 000 m3/d。為確保施工期間的降雨和滲流及時(shí)排出,以及塢門啟閉、沉管出運(yùn)后塢室及時(shí)排水,塢內(nèi)排水系統(tǒng)必須確保運(yùn)行通暢,是施工控制的又一重要關(guān)鍵點(diǎn)。
圍繞上述分析的質(zhì)量管控重難點(diǎn),結(jié)合項(xiàng)目質(zhì)量管理的要求,制定了有針對(duì)性的一系列質(zhì)量保證措施。
根據(jù)本項(xiàng)目“BOT+EPC+政府付費(fèi)”的PPP 管理模式,建立了以項(xiàng)目經(jīng)理為核心的質(zhì)量管理體系,如圖2 所示,覆蓋“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”等全部質(zhì)量要素,落實(shí)各部門、各崗位的質(zhì)量責(zé)任和質(zhì)量管理流程,各層級(jí)質(zhì)量責(zé)任范圍和界限清晰,將施工過(guò)程中質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到人;同時(shí)建立以項(xiàng)目質(zhì)量總監(jiān)為核心的質(zhì)量監(jiān)督體系,完善監(jiān)督制約機(jī)制,保證質(zhì)量監(jiān)督管理的獨(dú)立性和權(quán)威性。統(tǒng)籌兼顧,協(xié)同工作,全過(guò)程、全方位、全員實(shí)施質(zhì)量綜合管理。
圖2 質(zhì)量管理體系圖Fig.2 Quality management system chart
制定涵蓋技術(shù)、質(zhì)量、試驗(yàn)、測(cè)量、物資等各類質(zhì)量管理因素的管理辦法共計(jì)26 項(xiàng),做到“凡事有章可循,凡事有規(guī)可守”,建立起以規(guī)章制度為主體、各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)為支撐、適合本項(xiàng)目的全員、全方位、全過(guò)程的質(zhì)量制度體系。在施工過(guò)程中強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格按照制度要求履行原材料、構(gòu)配件及設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、過(guò)程監(jiān)督管理、質(zhì)量檢查和驗(yàn)收、監(jiān)督考核及獎(jiǎng)懲等管理程序,確保各項(xiàng)質(zhì)量管理制度落到實(shí)處。
針對(duì)干塢工程的施工質(zhì)量重難點(diǎn)細(xì)化到各關(guān)鍵工序,制定工序質(zhì)量控制點(diǎn),以工序質(zhì)量控制作為過(guò)程質(zhì)量管控的核心[4]。干塢工程共確定各類原材料質(zhì)量、塑性混凝土咬合樁垂直度、帷幕灌漿漿液水灰比、灌漿壓力、預(yù)制臺(tái)座平整度等61項(xiàng)工序質(zhì)量控制點(diǎn)及影響因素分析,同時(shí)制定64條針對(duì)性的質(zhì)量控制措施,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況不斷優(yōu)化完善,提高實(shí)體質(zhì)量及標(biāo)準(zhǔn)化管理水平。
結(jié)合干塢子項(xiàng)工程特點(diǎn),開展預(yù)防和治理質(zhì)量通病活動(dòng)。編制質(zhì)量通病預(yù)防和治理措施計(jì)劃,對(duì)經(jīng)常和容易發(fā)生質(zhì)量缺陷的鋼筋、模板、混凝土等施工工序和細(xì)節(jié),及時(shí)采取有效保證和預(yù)防措施,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工任務(wù)開展情況,將質(zhì)量通病問(wèn)題及防治措施寫入技術(shù)交底,確保工程實(shí)體質(zhì)量和表觀質(zhì)量平穩(wěn)受控,實(shí)現(xiàn)內(nèi)優(yōu)外美。
做好分包單位的培養(yǎng),將分包單位納入項(xiàng)目一體化管理,分包單位質(zhì)量管理體系的建立、機(jī)構(gòu)設(shè)置和質(zhì)量管理人員的配備全部統(tǒng)一要求,執(zhí)行統(tǒng)一的質(zhì)量管理制度。分包單位主要人員參加月度質(zhì)量例會(huì),明確月度關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)、控制措施及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。定期開展分包單位的培訓(xùn)教育工作,將分包單位的主要管理人員和工長(zhǎng)列為主要培訓(xùn)對(duì)象,通過(guò)培訓(xùn)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量文化、質(zhì)量目標(biāo)、管理制度和施工質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)向分包單位延伸,以此提高實(shí)操人員的素質(zhì)與能力,提高參建全員的工程全壽命周期質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),對(duì)工程達(dá)成一致認(rèn)識(shí)后,實(shí)現(xiàn)良好合作。
推行質(zhì)量“清單式”標(biāo)準(zhǔn)化管理,制定了質(zhì)量管理工作清單、試驗(yàn)管理工作清單和現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收清單,對(duì)各項(xiàng)管理工作流程及工作內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化、量化,明確管理內(nèi)容及控制要點(diǎn),實(shí)現(xiàn)質(zhì)量?jī)?nèi)業(yè)資料標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、現(xiàn)場(chǎng)管理規(guī)范有序,持續(xù)推進(jìn)項(xiàng)目質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。
充分發(fā)揮BOT+EPC 項(xiàng)目管理模式的優(yōu)勢(shì),以“設(shè)計(jì)支持配合施工,施工聯(lián)動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)”的理念,堅(jiān)持設(shè)計(jì)施工一體化管理,開展設(shè)計(jì)方案策劃工作,參與設(shè)計(jì)方案的制定與優(yōu)化;在初步設(shè)計(jì)和施工圖階段,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化以及關(guān)鍵工藝的技術(shù)策劃,使其科學(xué)合理且具有可操作性,從源頭上提高質(zhì)量可靠度,從而達(dá)到施工簡(jiǎn)便、質(zhì)量可控的目的。
4.4.1 首件聯(lián)合驗(yàn)收
自干塢子項(xiàng)工程開工以來(lái),全部工序執(zhí)行首件聯(lián)合驗(yàn)收制度,建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理和施工單位對(duì)各道工序的首次施工進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收,針對(duì)首件施工中存在問(wèn)題,制定應(yīng)對(duì)措施,明確工藝和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。后續(xù)施工按照首件明確的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收工程,嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”,落實(shí)質(zhì)量考核機(jī)制。
4.4.2 駐停驗(yàn)收制度
細(xì)化三檢制度,對(duì)向現(xiàn)場(chǎng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目具體化,采用駐停驗(yàn)收的方式對(duì)每一道工序嚴(yán)格把關(guān),確保底板鋼筋安裝、模板安裝、混凝土澆筑之前等重要驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)驗(yàn)收合格,不斷優(yōu)化駐停驗(yàn)收項(xiàng)目,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)形成重點(diǎn)管控,把質(zhì)量落實(shí)到實(shí)處。
4.4.3 重點(diǎn)部位加密驗(yàn)收
對(duì)關(guān)鍵部位和關(guān)鍵工序適當(dāng)提高了驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和要求,以確保施工重難點(diǎn)的質(zhì)量效果。干塢預(yù)制底板臺(tái)座標(biāo)高驗(yàn)收由設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位和使用單位進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收,采用5 m×5 m的網(wǎng)格法進(jìn)行加密測(cè)量,并包含每個(gè)板塊的4 個(gè)角點(diǎn)及軸線位置,測(cè)點(diǎn)數(shù)量數(shù)倍于規(guī)范要求的“底板四角和中部的五點(diǎn)”測(cè)量范圍[5];同時(shí),對(duì)預(yù)埋件逐個(gè)復(fù)核平面位置和標(biāo)高。
4.4.4 止水體系引入外部檢驗(yàn)
對(duì)干塢止水體系止水效果的檢驗(yàn)在常規(guī)要求基礎(chǔ)上,聘請(qǐng)第三方檢測(cè)單位對(duì)帷幕灌漿[6]、塑性咬合樁按照10%檢測(cè)頻率進(jìn)行壓水試驗(yàn)[7],驗(yàn)證止水效果,同時(shí)對(duì)各止水工藝銜接段重點(diǎn)檢測(cè)。通過(guò)該種檢驗(yàn)形式,及時(shí)發(fā)現(xiàn)了止水體系的薄弱點(diǎn)并采取補(bǔ)漏措施,提高了干塢止水質(zhì)量,保證了止水效果。
干塢工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工序繁多,借助BIM 技術(shù)強(qiáng)大的可視化優(yōu)勢(shì),創(chuàng)建包含完整信息的建筑三維模型,根據(jù)工程的具體需求進(jìn)行三維場(chǎng)地布置、工藝推演、進(jìn)度推演、可視化交底等各項(xiàng)應(yīng)用,極大程度地避免了施工過(guò)程中因人員對(duì)圖紙理解不充分、對(duì)施工環(huán)境考慮不周而導(dǎo)致的各種工程問(wèn)題,相較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)施工方法有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)[8]。
為確保每一塊臺(tái)座的平整度、順直度達(dá)到沉管預(yù)制要求,在施工過(guò)程中設(shè)立專項(xiàng)QC 活動(dòng)小組,以達(dá)到提高臺(tái)座施工質(zhì)量的目的。小組成員從人員交底、施工工藝、原材料控制、混凝土拌合、澆筑、振搗、收面、養(yǎng)護(hù)、施工設(shè)備等影響因素分析入手,逐項(xiàng)分析確認(rèn)質(zhì)量控制要因,由針對(duì)性地制定對(duì)策措施,進(jìn)而固化為標(biāo)準(zhǔn)化方案,有效地提高了臺(tái)座大面積混凝土施工質(zhì)量,QC 小組憑該項(xiàng)成果獲得了遼寧省優(yōu)秀質(zhì)量管理小組。
為做好干塢深基坑的施工和監(jiān)測(cè),確?;釉谑┕ず褪褂眠^(guò)程中的安全性,在第三方監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,委托另一家監(jiān)測(cè)單位平行進(jìn)行內(nèi)部施工監(jiān)測(cè),確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及施工決策上提供數(shù)據(jù)支撐。施工期監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容有:圍堰及基坑變位和滲水量、施工期塢內(nèi)滲流量、臨時(shí)開挖邊坡變位、支護(hù)結(jié)構(gòu)變位、止水咬合樁應(yīng)力和應(yīng)變、大體積混凝土澆筑內(nèi)部溫度。使用期監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容包括:塢內(nèi)軌道變位,塢室底板水頭,塢口、塢壁、中隔岸壁在灌排水期間變位,干塢排水過(guò)程中止水咬合樁變位及水工建筑物其他常規(guī)監(jiān)測(cè)。
2020 年5 月1 日,干塢作為沉管預(yù)制場(chǎng)正式交付使用(見圖3),同年10 月27 日西塢首批沉管順利出塢,2021 年1 月17 日,東塢首批沉管順利出塢。東、西塢門各經(jīng)過(guò)1 次啟閉后止水效果良好,塢壁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)均平穩(wěn)受控,雙塢使用期滲流量約為2 400 m3/d,遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。塢內(nèi)排水通暢,無(wú)積水,塢室底板水頭監(jiān)測(cè)滿足設(shè)計(jì)要求,為沉管預(yù)制提供了良好的干施工作業(yè)條件,施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施得到了充分的驗(yàn)證并成功應(yīng)用,保證了工程的順利實(shí)施。
圖3 干塢交付使用的整體照片F(xiàn)ig.3 Overall photo after dry dock delivery
大連灣海底隧道建設(shè)工程干塢子項(xiàng)工程克服了工期緊、作業(yè)量大等困難,保質(zhì)保量完成了施工任務(wù)。施工單位始終堅(jiān)持策劃先行,開工前即進(jìn)行施工重難點(diǎn)分析,開展工藝試驗(yàn)并制定有針對(duì)性的保證措施;全面落實(shí)“首件制”,通過(guò)“首件制”驗(yàn)證施工工藝、積累施工經(jīng)驗(yàn)、固定操作流程、保證施工質(zhì)量;過(guò)程中嚴(yán)把施工工序質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)口;及時(shí)對(duì)質(zhì)量問(wèn)題采取措施糾偏,開展質(zhì)量通病治理和QC 小組活動(dòng),確保過(guò)程質(zhì)量平穩(wěn),工程實(shí)體質(zhì)量合格;持續(xù)改進(jìn),強(qiáng)化經(jīng)驗(yàn)積累與共享管理,逐步實(shí)現(xiàn)質(zhì)量意識(shí)深入人心,質(zhì)量管理持續(xù)改進(jìn),工程實(shí)體質(zhì)量穩(wěn)步提升,最終滿足了高標(biāo)準(zhǔn)要求,干塢交付使用后達(dá)到了良好的應(yīng)用效果。