巴拉水電站面板堆石壩監(jiān)理質(zhì)量控制

張 自 淼, 羅 來(lái) 宏, 舒 玉

(四川二灘國(guó)際工程咨詢有限責(zé)任公司,四川 成都 610072)

1 面板堆石壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

巴拉水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州馬爾康市日部鄉(xiāng)境內(nèi),系大渡河干流水電規(guī)劃“3庫(kù)28級(jí)”中的主源——腳木足河自上而下的第2梯級(jí)水電站。攔河大壩為混凝土面板堆石壩,壩頂高程2 925.00 m,趾板建基面最低高程2 785.00 m,最大壩高140.0 m,壩頂寬10.0 m、長(zhǎng)286.5 m。上游壩坡為1∶1.4,下游公路間壩坡為1∶1.3,面板堆石壩從上游到下游依次由上游蓋重體(1B)、上游粘土鋪蓋(1A)、趾板(T)、混凝土面板(F)、墊層料(2A)、特殊墊層料(2B)、過(guò)渡料(3A)、上游堆石特別碾壓區(qū)(3BB)、上游堆石(3B)、下游堆石(3C1/3C2)、反濾料、干砌石護(hù)坡(P)等組成。面板厚度35～74 cm,墊層區(qū)水平寬度3.0 m,過(guò)渡區(qū)水平寬度5.0 m,上游堆石區(qū)岸坡15.0 m范圍設(shè)上游堆石特別碾壓區(qū)(3BB)[1]。壩料分區(qū)見(jiàn)表1。

表1 壩料分區(qū)表

2 監(jiān)理工作程序

質(zhì)量控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),不僅要使監(jiān)理人明確質(zhì)量控制的目標(biāo)、掌握質(zhì)量控制的原則,更主要的是把這些目標(biāo)和原則落實(shí)到具體的質(zhì)量控制工作過(guò)程和質(zhì)量控制的工作程序當(dāng)中。根據(jù)“填筑監(jiān)理檢查程序”,在大壩填筑工程的監(jiān)理服務(wù)工作中,監(jiān)理人要對(duì)填筑作業(yè)進(jìn)行全過(guò)程、全方位的監(jiān)督、檢查與控制。壩體填筑監(jiān)理工序檢查程序見(jiàn)圖1。

圖1 壩體填筑監(jiān)理工序檢查程序圖

3 監(jiān)理工作控制要點(diǎn)

(1) 壩體填筑前督促承包人報(bào)送堆石料開(kāi)采爆破試驗(yàn)方案,經(jīng)批準(zhǔn)后實(shí)施。試驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)試驗(yàn)優(yōu)選最優(yōu)爆破參數(shù)來(lái)指導(dǎo)施工,使爆破設(shè)計(jì)付諸實(shí)施,驗(yàn)證爆破設(shè)計(jì)的效果。

(2)督促承包人做好料場(chǎng)開(kāi)采區(qū)填筑料的物理力學(xué)性質(zhì)的抽樣檢驗(yàn),以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)選定的施工碾壓參數(shù)及其各項(xiàng)試驗(yàn)成果的檢查和驗(yàn)收[2]。

(3)壩體填筑前對(duì)用于計(jì)量的地形平、剖面測(cè)量資料的復(fù)核檢查。

(4)壩基中布置有觀測(cè)設(shè)備,承包人應(yīng)在觀測(cè)設(shè)備埋設(shè)完畢經(jīng)監(jiān)理人驗(yàn)收合格后,才能開(kāi)始?jí)误w填筑,并注意過(guò)程中保護(hù)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

(5)填筑區(qū)域出現(xiàn)塌滑時(shí),承包人應(yīng)根據(jù)監(jiān)理人指示清除塌滑料,直到形成穩(wěn)定邊坡并修復(fù)損壞的部分,且按設(shè)計(jì)技術(shù)要求重新填筑[3]。

(6)工序質(zhì)量控制。①壩體填筑前壩基和岸坡應(yīng)經(jīng)參建四方聯(lián)合驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行填筑施工;②壩體填筑應(yīng)按碾壓試驗(yàn)確定的鋪料厚度、碾壓設(shè)備行走速度、碾壓遍數(shù)、搭接寬度、壩料加水量等施工參數(shù)進(jìn)行施工;③分塊填筑接頭部位和與岸坡接觸部位須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行控制;④壩基與岸坡地質(zhì)缺陷應(yīng)按設(shè)計(jì)要求處理完成,在實(shí)施過(guò)程中,若發(fā)現(xiàn)新的地質(zhì)情況或檢驗(yàn)成果與發(fā)包人提供資料有較大出入時(shí),承包人應(yīng)及時(shí)報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人組織參建四方對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查勘;⑤填筑料質(zhì)量控制:各填筑部位的填筑料均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。嚴(yán)格控制上壩料質(zhì)量,不合格材料嚴(yán)禁上壩,已上壩的不合格材料必須清除至指定區(qū)域;⑥道路規(guī)劃:料場(chǎng)開(kāi)采及上壩道路規(guī)劃應(yīng)滿足壩體填筑強(qiáng)度要求;⑦質(zhì)量驗(yàn)收:每層填筑完成后,經(jīng)監(jiān)理人驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入上一層填筑施工;⑧擠壓邊墻:原材料抽檢合格、配合比經(jīng)試驗(yàn)工程師批準(zhǔn)、基礎(chǔ)及斷面形式滿足設(shè)計(jì)要求,測(cè)量工程師應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)對(duì)邊線進(jìn)行復(fù)核。

4 質(zhì)量控制

大壩填筑質(zhì)量監(jiān)控以控制上壩料料源質(zhì)量、控制壩料碾壓參數(shù)為主,各區(qū)壩料壓實(shí)指標(biāo)、滲透指標(biāo)按設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求檢測(cè)項(xiàng)目及取樣頻率進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行反饋控制[4]。

4.1 施工過(guò)程質(zhì)量控制

4.1.1 壩體填筑前的準(zhǔn)備工作

(1)火燒山石料場(chǎng)爆破開(kāi)采試驗(yàn)。面板堆石壩填筑前,應(yīng)督促承包人報(bào)送石料開(kāi)采爆破試驗(yàn)方案,通過(guò)爆破試驗(yàn)確定最優(yōu)爆破參數(shù),使爆破所得堆石料的級(jí)配曲線處于設(shè)計(jì)級(jí)配包絡(luò)線范圍之內(nèi)。初期開(kāi)采以試驗(yàn)確定的爆破參數(shù)進(jìn)行控制,在開(kāi)采過(guò)程中根據(jù)爆破效果及時(shí)總結(jié)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,以確保爆破開(kāi)采料質(zhì)量。同時(shí),監(jiān)理人不定期會(huì)同承包人試驗(yàn)人員對(duì)爆破開(kāi)挖料進(jìn)行取樣,篩分試驗(yàn)或獨(dú)立取樣送試驗(yàn)中心進(jìn)行篩分試驗(yàn)檢測(cè)。

(2)壩體填筑碾壓試驗(yàn)。堆石壩各壩區(qū)填筑開(kāi)始前,承包人應(yīng)根據(jù)《巴拉水電站壩體填筑碾壓試驗(yàn)要求》編制報(bào)送碾壓試驗(yàn)大綱,送監(jiān)理人審批后實(shí)施。試驗(yàn)要針對(duì)上游堆石區(qū)(3B)、特殊墊層區(qū)(3BB)、下游堆石料區(qū)(3C1)、下游堆石料區(qū)(3C2)、墊層料(2A)、特殊墊層料(2B)、過(guò)渡料(3A)和反濾料等8種分區(qū)壩料分別進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。試驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證壩料設(shè)計(jì)填筑指標(biāo)的合理性,確定達(dá)到設(shè)計(jì)填筑標(biāo)準(zhǔn)的施工參數(shù)(機(jī)械類型、機(jī)械參數(shù)、鋪料厚度、碾壓編數(shù)等施工參數(shù))。每個(gè)壩區(qū)料在填筑碾壓試驗(yàn)前,監(jiān)理人、試驗(yàn)中心均要參與對(duì)料源質(zhì)量的篩分檢測(cè),填筑碾壓試驗(yàn)在料源質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行。試驗(yàn)過(guò)程中,監(jiān)理試驗(yàn)專業(yè)工程師、試驗(yàn)中心、設(shè)計(jì)、承包人相關(guān)人員(技術(shù)人員、質(zhì)量人員、試驗(yàn)人員)等要全程參與。試驗(yàn)完成后,承包人整理試驗(yàn)報(bào)告并提交監(jiān)理人,監(jiān)理人收到相關(guān)試驗(yàn)成果報(bào)告后組織發(fā)包人、設(shè)計(jì)、承包人、試驗(yàn)中心等參建單位相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行專題討論,確定最終的壩體填筑碾壓參數(shù)。

(3)混凝土配合比試驗(yàn)及批復(fù)。擠壓邊墻混凝土的原材料和質(zhì)量應(yīng)符合《水工混凝土施工規(guī)范》和《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定,通過(guò)試驗(yàn)確定最終采取的混凝土配合比[5]。

(4)施工方案的報(bào)審。督促承包人提前編制大壩填筑施工方案,施工方案根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做好填筑分區(qū)、鋪料順序、碾壓方式等,各壩區(qū)料填筑參數(shù)應(yīng)與試驗(yàn)結(jié)果一致,方案內(nèi)容滿足規(guī)范要求并具有可操作性。

(5)人員設(shè)備方面。填筑開(kāi)始前,檢查承包人人員設(shè)備配置情況是否滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求,碾壓機(jī)具設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格必須與填筑試驗(yàn)所用的一致。承包人應(yīng)選派有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員在土、石料場(chǎng)開(kāi)挖和現(xiàn)場(chǎng)上壩填筑中進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)。

(6)督促承包人做好技術(shù)交底。壩體填筑前應(yīng)檢查承包人施工方案、填筑碾壓參數(shù)及現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制等設(shè)計(jì)交底情況,未進(jìn)行技術(shù)交底前現(xiàn)場(chǎng)不得進(jìn)行施工。

(7)測(cè)量監(jiān)理人應(yīng)在填筑區(qū)基礎(chǔ)驗(yàn)收后,督促承包人做好原始地形的測(cè)量,并通知測(cè)量中心進(jìn)行原始地形測(cè)量[6]。

4.1.2 壩體填筑施工過(guò)程質(zhì)量控制

(1)在壩基、岸坡基礎(chǔ)具備填筑條件前,承包人質(zhì)檢人員向監(jiān)理人提出基礎(chǔ)驗(yàn)收申請(qǐng),監(jiān)理人在接到承包人驗(yàn)收申請(qǐng)后應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查復(fù)核[7],確定是否具備聯(lián)合驗(yàn)收條件;滿足基礎(chǔ)面驗(yàn)收條件后監(jiān)理人應(yīng)組織發(fā)包人、設(shè)計(jì)及承包人等單位的相關(guān)人員對(duì)基礎(chǔ)面進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收,驗(yàn)收合格并經(jīng)參建各方相關(guān)人員簽署《腳木足河巴拉水電站巖石地基開(kāi)挖竣工面施工質(zhì)量聯(lián)合檢驗(yàn)簽證表》后方可開(kāi)始填筑施工準(zhǔn)備工作。

(2)大壩堆石料區(qū)填筑前,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)按批復(fù)的施工方案進(jìn)行填筑分區(qū)規(guī)劃,現(xiàn)場(chǎng)做好分區(qū)劃線并進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

(3)填筑區(qū)應(yīng)安放相關(guān)標(biāo)識(shí)標(biāo)牌:包括填筑壩區(qū)填筑碾壓參數(shù)標(biāo)識(shí)牌、填筑區(qū)域標(biāo)識(shí)牌(高程、樁號(hào))、壩料分區(qū)標(biāo)識(shí)牌、鋪料厚度檢測(cè)標(biāo)桿。

(4)各項(xiàng)驗(yàn)收及準(zhǔn)備工作完成后,承包人填寫(xiě)《腳木足河巴拉水電站首部樞紐工程大壩填筑申請(qǐng)表》,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人檢查確定滿足填筑要求并簽署大壩填筑驗(yàn)收申請(qǐng)表后方可進(jìn)行填筑[8]。當(dāng)填筑層填筑完成,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人要進(jìn)行檢查,具備驗(yàn)收條件時(shí)通知試驗(yàn)監(jiān)理人進(jìn)行取樣試驗(yàn),試驗(yàn)合格,由承包人填寫(xiě)大壩填筑申請(qǐng)單,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人簽證確認(rèn),方可進(jìn)行填筑。

4.1.3 大壩填筑施工

(1)壩體填筑宜平起施工,均衡上升。特殊情況時(shí),在壩體上下游和壩軸線方向也可分期、分段填筑,其高差不宜大于30.0 m,結(jié)合坡面應(yīng)按穩(wěn)定邊坡收坡。收坡宜采用臺(tái)階法,臺(tái)階寬度不小于1.0 m。續(xù)填時(shí)應(yīng)削至合格面。上下游分期填筑時(shí),與墊層料、過(guò)渡料同時(shí)填筑的上游堆石料寬度宜大于20.0 m[9]。

(2)壩面填筑作業(yè)應(yīng)進(jìn)行分區(qū)、分序,按作業(yè)工序劃分施工單元,逐層攤鋪、碾壓及檢測(cè)。壩面宜按照堆石料、過(guò)渡料、墊層料的順序填筑;鋪料時(shí)應(yīng)優(yōu)先保證墊層料、過(guò)渡料的有效寬度,下游填料不得侵入上游填料區(qū)。同一填筑區(qū)域內(nèi)建基面填筑應(yīng)從低處填起,分區(qū)碾壓區(qū)間搭接寬度不應(yīng)小于1.0 m。巴拉水電站面板堆石壩填筑采取二層過(guò)渡料,一層堆石料的填筑方法,即:先填筑一層過(guò)渡料,然后填筑墊層料,再鋪堆石料,然后鋪填第二層過(guò)渡料和墊層料[10-11]。

(3)堆石料中不允許夾雜粘土、草、木等有害物質(zhì)。堆石料宜采用進(jìn)占法卸料,在裝卸時(shí)應(yīng)特別注意避免分離,不允許從高坡向下卸料,在與岸坡或混凝土建筑物接觸處鋪料時(shí)不得發(fā)生粗顆粒集中現(xiàn)象。在堆石料區(qū)與岸坡或混凝土建筑物接觸處,回填水平寬度不小于 2.0 m 的過(guò)渡料,其層厚同堆石料,以防與岸坡、建筑物接觸部位塊石集中和架空。特別注意在邊角部位,應(yīng)用平板振動(dòng)器仔細(xì)壓實(shí)[12]。

(4)不合格壩料的處理。應(yīng)對(duì)上壩料質(zhì)量進(jìn)行跟蹤,禁止無(wú)用料、級(jí)配不滿足設(shè)計(jì)要求的料上壩;上壩后存在超徑石、樹(shù)根、雜草等雜物的應(yīng)及時(shí)清理。若存在不滿足要求的料上壩時(shí)應(yīng)督促承包人及時(shí)清出壩面。

(5)大壩填筑碾壓參數(shù)控制。現(xiàn)場(chǎng)各壩區(qū)填筑施工必須嚴(yán)格按批復(fù)的碾壓填筑參數(shù)進(jìn)行施工,鋪料過(guò)程中檢查鋪料厚度,督促承包人振動(dòng)碾駕駛?cè)藛T做好《腳木足河巴拉水電站首部樞紐工程大壩填筑施工記錄表》[13]。

5 質(zhì)量檢查

施工過(guò)程做好質(zhì)量檢查記錄,對(duì)隱蔽工程和工程關(guān)鍵部位,進(jìn)行攝影攝像或保留原狀樣品等方法取證備查。

(1) 填筑質(zhì)量檢查與取樣試驗(yàn),要以經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)參數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn),并參照相關(guān)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。

(2) 壩體各區(qū)填筑工程完工后,按監(jiān)理人的要求和規(guī)定及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理人進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

(3) 經(jīng)監(jiān)理人檢查認(rèn)為質(zhì)量不合格時(shí),應(yīng)按監(jiān)理人指示對(duì)工程缺陷部分進(jìn)行返工、修理和補(bǔ)強(qiáng)。

(4) 除承包人日常質(zhì)檢工作外,在必要時(shí),監(jiān)理人可對(duì)有疑慮部位和為質(zhì)檢進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)查。

(5) 全部土石壩壩體及其他回填區(qū)填筑完成后,按監(jiān)理人的規(guī)定和要求負(fù)責(zé)編制包括竣工圖及竣工驗(yàn)收資料的竣工報(bào)告。竣工驗(yàn)收資料中應(yīng)附有全部質(zhì)量檢查記錄和文件以及工程缺陷的處理成果資料。

6 結(jié) 語(yǔ)

隨著筑壩技術(shù)的不斷進(jìn)步,水電站大壩不斷向投資較省、工期較短、施工速度較快的壩型發(fā)展。巴拉水電站地處高寒地帶,壩料資源十分豐富,正是結(jié)合了當(dāng)?shù)刎S富的自然資源作為大壩的主體結(jié)構(gòu),收到快、省、好的效果。自壩體填筑開(kāi)始,監(jiān)理人和承包人就根據(jù)國(guó)家法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程規(guī)范、設(shè)計(jì)技術(shù)要求、合同要求和工程的施工特點(diǎn)制定相應(yīng)的質(zhì)量驗(yàn)收程序和檢查項(xiàng)目,督促承包人認(rèn)真履行主體責(zé)任,質(zhì)量控制充分運(yùn)用在施工作業(yè)的全過(guò)程,從施工的各個(gè)環(huán)節(jié)入手,建立了完善的質(zhì)量管理體系,明確了監(jiān)理工作程序和控制要點(diǎn),通過(guò)一系列行之有效的質(zhì)量檢查措施使壩體填筑質(zhì)量得到了有效的控制,最大程度的減小了填筑質(zhì)量檢測(cè)不合格情況發(fā)生。