杭州市第二水源千岛湖配水工程施工监理 IV 标段,桩 号范围:K50+850 ~ K63+480 m,K69+100 ~ K76+400 m。标 段主要施工内容:输水隧洞的开挖、一次支护、衬砌,线路 配套管理房及放水建筑物施工,有关金属结构和机电设备采 购、制作及安装等。标段内的输水隧洞,衬砌混凝土主要包 括:普通衬砌段的 C30W8F50 钢筋混凝土、钢管衬砌段的 C25W8F50 外包素混凝土。普通衬砌段的 C30W8F50 钢筋混 凝土衬砌,分标准衬砌段和局部扩挖段。标准衬砌段,衬砌 间距 12.0 m 为一个施工单元,衬砌后直径 6.7 m,混凝土保 护层净厚度为 7 cm。
输水隧洞衬砌混凝土工程的工作量大、洞内工作面及 作业空间受限、现场情况复杂、工期紧、混凝土外观质量 要求高(工程合同质量目标“优良”,且计划“创优夺杯”), 加之工程建设地处于环保、水保较为敏感的区域,政策要 求相对严格。因此,需要对混凝土衬砌施工的各个要素、 环节(施工准备条件、原材料、开仓、拌和、运输、入仓 铺料、平仓振捣、拆模和后期养护等)进行重点分析和实 施事前、事中、事后的全面监管,也有利于各参建方开展 质量管控和保证衬砌混凝土的质量。
在单个作业面的隧洞开挖工作结束后,施工、监理单位的测量人员对相应的隧洞开挖断面进行系统、全面地测 量复核,重点是找出欠挖突出部位现场标记和督促项目部 在衬砌工作开始或钢筋绑扎前集中处理,以免局部凸起的 欠挖处理对后期的衬砌作业进度造成较大影响。另外,隧 洞开挖断面复核也是保证混凝土衬砌厚度的有效前提。 底板基岩面和洞壁清洗效果的判定、把握,对不同的 检查,验收人员存在一定的经验弹性。本工程的各作业面, 在首次(即第一段)进行清基或洞壁清洗验收时,均组织 参建方代表(建设、设计、监理、施工等)一同进行现场 联合把关、验收。目的在于协调各方对清洗程度、需达到 的效果等达成一致的认识,统一各作业面验收标准,避免 出现不同作业面、不同标段、不同验收人员,对清洗的达 标标准要求不一、验收尺度相差过大。 本工程采用端退法,分找平层、底板和边顶拱浇筑 3 部分施工。部分洞段实行边清基、边浇筑找平层、底板和 边顶拱的分段流水施工,导致出现清基质量验收工作频繁, 清基作业与找平层、底板、边顶拱浇筑工序施工之间相互 干扰大,施工效率低的现象。建议在今后其他类似工程施 工时,首先集中力量完成单向作业洞段的整体基础岩面清 理及找平层浇筑,再进行后续的底板及边顶拱施工。
本工程衬砌混凝土分为 2 种: C25W8F50(钢衬段)、 C30W8F50(钢筋混凝土衬砌段)。各部位混凝土工作开始 前,督促施工单位按照设计及规范要求,提前对不同标号 的混凝土用料(水、水泥、砂石骨料、粉煤灰、外加剂等) 进行取样送检和试验配比,并由试验室出具专门的配合比 报告报监理单位审批后使用。作为现场混凝土拌和质量控 制的重要依据,施工过程中应严格参照执行。施工中不得 随意更改配比,遇有特殊情况确需调整配比的,由试验室 重新出具配比报监理单位重新批准后方可使用。 配合比要重点控制材料的品质和用量,具体指标有:总用水量(包括骨料含水、外加剂水溶液用水)、水泥用量(一 般不宜低于 70 kg/m3 )、胶凝材料用量(一般不宜低于 140 kg/m3 )、骨料级配和总重量、砂率、水灰比等。
为保证工程全洞段衬砌质量,除不规则的部位(如主 支洞交叉段),均要求采用整体式钢模台车模筑。 根据合同文件及现场实际对工期进度要求,隧洞工程 一般作业面采用单台车进行衬砌,关键作业面则必须采用 双台车进行衬砌。混凝土衬砌所用钢模台车需施工单位根 据隧洞衬后尺寸事先专门设计和向厂家定制,在厂家制作 完成后运至施工现场。在洞内进行拼装,拼装完成投入使 用前需参建方代表(建设、设计、监理、施工等)共同到 场进行联合验收,重点对台车模板的外轮廓尺寸、支撑结 构稳定特性等进行测量、检查,验收合格后方可投入使用。 台车日常使用过程中,每仓混凝土浇筑结束拆模后及 下仓混凝土开仓浇筑前,均需对钢模台车进行检查,将模 板表面附着物清理干净、涂抹脱模剂。对发现的台车缺陷, 应及时修复,必要时返厂处理或联系厂家到现场指导进行 消缺处理。
施工单位应根据标段内各作业面及现场的实际情况, 制定标段内专门的《衬砌专项施工方案》,报监理单位审 批后实施,做到提前计划、安排,施工过程科学、合理。 对标段内各个作业面的浇筑先后顺序、浇筑时间、浇筑强 度等,有总体表述和整体安排。方案内容应包含:采用单 台车或双台车衬砌的浇筑,已划定的各个衬砌段分仓描述 (如:一般仓面按照 12 m 划为 1 个施工单元),特殊部位 隧洞在水平方向起弧段和竖直方向的起坡段、钢衬与混凝 土渐变段、主支洞交叉口以及各衬砌段的首末端仓位及预 留段等,根据现场实际情况适当调整仓位长度。
原材料是组成混凝土的基础,原材料品质的优劣直接影 响到混凝土质量的好坏,因此首先应把好原材料质量关 。 衬砌混凝土用原材料、中间产品主要有:拌和用水、水泥、 骨料、掺和料、外加剂、钢筋、止水等,质量须达到设计及 有关规范要求。对原材料的质量控制,除经常检测外,还要 求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律,并拟定相应的 对策措施。本工程为保证骨料的石粉含量稳定,要求投入水 洗设备采用湿法生产。 钢筋的加工制作在加工厂内完成,施工人员现场绑扎 安装。重点检查控制的主要内容有:钢筋规格、尺寸,钢 筋安装位置,保护层厚度,横、纵向间距,连接方式和搭 接长度,断开位置等指标。混凝土中钢筋保护层厚度及钢 筋间距,也是衬砌混凝土监理质量控制工作的主要内容。 绑扎时根据设计图纸,测放中线、高程等控制点,对照图纸,利用预埋锚筋,布设好钢筋网骨架。钢筋网骨架设置 核对无误后,铺设分布钢筋。钢筋结构和保护层调整好后, 垫设预埋混凝土块,用电焊加固骨架确保牢固。
要求施工单位根据标段内的高峰期混凝土浇筑强度, 合理配备和设置现场拌合场站和设备的数量。做到兼顾标 段内各作业面混凝土需要的同时,确保高峰期混凝土浇筑 强度。
现场各拌合站在开始筹建时,应尽可能地选用带有自动 称量和记录功能的拌合控制系统。过程中,严格按照批准的 配合比进行拌制,对水、水泥、骨料、粉煤灰、外加剂等的 称量,做到准确无误,并确保拌合时间不少于规范规定的最 少时间:自落式拌合机≥ 90 s、强制式搅拌机≥ 60 s;其他 型号另对照规范要求。 要求安排固定人员进行拌和计量控制系统操作,不得 频繁更换,使拌和物质量保持相对稳定。操作人员必须负责、 认真和实事求是,对各项拌合参数及有关操作方法熟知、 熟用,记录准确。
混凝土入仓温度要求不大于 28 ℃。夏季高温时段, 现场露天拌和须投入必要的温控设备和采取必要的温控措 施:要求在骨料仓上方搭设遮阳篷和设置冷水喷洒装置, 水泥储存罐体外应采用密目遮阳网覆盖,现场配备冷水制 冷机进行冷水拌和。因拌和场站露天放置,混凝土开仓应 尽量避开每日高温时段,尽可能安排在夜间、低温时段浇 筑,混凝土罐车外应有必要的遮盖或保温。拆模后及时洒 水养护,保持混凝土表面湿润。
为保证混凝土工程施工的正常、连续,需注重对拌合 设备的日常维修、保养检查,督促施工单位及时排除故障, 每次停机后将拌合料斗清理干净。
混凝土运输主要分 2 段:洞外至洞内罐车运输、洞内 仓面附近至仓内输送泵泵送入仓。 各标段及工作面根据现场浇筑强度需要,配备足够的 混凝土罐车和输送泵,并留有一定的备用品。日常使用中, 做好车辆和设备的维修、保养,配备专业的司机及熟练的 泵车操作人员,并对其详细交底。尽可能避免由于运输设 备故障、人员操作失误等原因导致的混凝土浇筑中断事件 发生,一旦发生输送泵间歇中断(间歇时间大于 45 min) 及时清除混凝土泵和输送管内的混凝土并清洗。 运输途中和卸料过程中,严禁加水。泵送混凝土之前 先泵送砂浆润滑,泵送完毕后,及时用压力水清洗混凝土泵和输送管。’
输水隧洞衬砌混凝土质量控制是一项内容繁杂的管控 工作,受现场条件、施工管理要素等影响明显,在实践中 还需要根据不同的工程内容进行具体分析和采取有针对性 措施。本工程在衬砌混凝土施工方面采取较为严格的温控、 养护、环保等措施(如冷水机【上海纤检仪器有限公司】、骨料水洗机、雾炮机养护、 压滤机装置的使用和诱导缝的设置等),施工进度、质量 等总体得到有效控制,但和预期目标还存在一定的偏差。 建议在今后的类似工程中,除上述措施外尚需注意以下问 题和施工环节的优化、改进。