渠道工程施工质量监控探讨范文

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南水北调中线干线工程起于丹江口水库陶岔渠首，纵贯河南、河北、北京、天津四省(直辖市)，全长1432km，包括渠道、倒虹吸、渡槽、暗涵等多种建筑物类型，其中渠道工程总长1103km，占工程总长的77%。因此，渠道工程施工质量的管理，对整个工程质量的控制有着至关重要的作用。但由于渠道与水利工程建筑物相比施工较为简单而更容易被忽视，因此渠道工程更容易出现质量问题。

1工程建设背景

南水北调中线干线工程作为世界上最大的调水工程，施工环境特殊，有别于一般的枢纽工程，线型工程布置的特点，以及其前期工作的特殊性，使其管理层次增多，管理难度也加大。

工程分为直管、代建和委托三种建设管理模式。其中直管项目是由项目法人直接派驻建管部负责工程现场的建设管理；代建项目是由项目法人通过公开招标选定代建单位承担工程现场的建设管理；委托项目则由项目法人通过与省（直辖市）建管单位签订委托建设管理合同，委托其承担对工程现场的建设管理工作，但委托项目建管单位的组建及人员管理等则由省（直辖市）南水北调办具体负责。

南水北调中线干线工程质量管理渗透于工程建设管理的各个角落，原材料和中间产品的检测、施工人员与施工设备的优劣，施工工艺的控制、施工质量的检查评定与验收，以及各个单位之间的配合与协调等一系列的工作，任何一个地方出现疏漏，都有可能给工程的施工质量带来巨大的危害。

2渠道工程施工质量重点控制部位

南水北调中线干线渠道工程主要由全挖、全填和半挖半填土质渠道组成。其中，全填方渠道（见图1）长62.55km，占渠线总长度的5.2%；半挖半填渠道（见图2）长571.72km，占渠线总长度的47.8%。填方段渠道的填筑高度一般为6～15m，最大填筑高度为23.2m。因此，填方渠段的施工质量对工程的安全运行尤为重要，应当作为施工质量控制的重点部位进行控制。

工程全线共有穿堤建筑物477座，其中，位于全填方渠段的69座，位于半挖半填渠段的337座，位于全挖方渠段的71座。穿堤建筑物的主要型式有排水倒虹吸、排水涵洞、渠渠倒虹吸等。由于穿堤建筑物需要在建筑物混凝土浇筑完成后再回填至输水断面，建筑物的两侧回填质量、不均匀沉降等对该处渠道安全将产生较大影响，因此，穿堤部位是渠道的薄弱环节，也是质量控制的重点。

全线渠道采用混凝土衬砌板减糙设计。土渠段渠道边坡混凝土板厚度10cm，渠底8cm；石渠段渠道边坡混凝土板厚度15cm，底板15cm。渠道衬砌一般要求采用机械化施工，混凝土衬砌施工设备与施工工艺等尚不成熟，受人为因素影响比较大，因此，渠道混凝土机械化衬砌的施工质量控制需要引起注意。

此外，工程全线膨胀土(岩)渠段累计长约352.3km。由于膨胀土（岩）多裂隙并具有显著胀缩性的特点，此类渠段的施工质量也需重点关注。

3施工质量控制关键环节

3.1高填方渠段质量控制

高填方渠段质量控制需要重点关注堤身填筑材料质量、填筑质量、合理的沉降期、堤身防渗措施以及必要的安全监测设施等。

3.1.1填筑材料质量

严格按照设计要求控制填筑材料质量。首先，招标文件及合同中已确定的料场，未经设计单位和监理单位同意，不得随意更换。如因施工现场条件限制或其他原因确需变更料场或增加料源时，必须由设计单位或地质勘探单位对新增料源进行地质勘探，符合要求后，才可使用。其次，在渠堤填筑前，要做好对选用料源含水率的检测，当土料的含水率低于最优含水率时，在料源采用布点灌水法增加土料的含水率；当土料的含水率高于最优含水率时，在料源地对土料进行翻晒处理。若施工过程中遇降雨导致填筑材料含水率过高时，亦应进行翻晒处理，防止冬季受冻土体膨胀导致渠道素混凝土板发生冻胀损坏。

3.1.2填筑质量

渠堤填筑前，应根据选用的填筑材料和施工所采用的碾压设备进行碾压试验，通过试验确定该渠段的施工碾压参数：每层的填土厚度、碾压遍数等。施工过程中应严格按照试验参数进行施工，相邻碾压轨迹之间的搭接宽度应符合规范要求。对已碾压好的层面按规定的检测数量进行检测，确保填筑材料的相对压实度满足设计要求。填料的相对压实度不满足设计要求或出现橡皮土等现象时，应返工处理。

3.1.3合理的沉降期

根据工程施工进度要求，对填方段渠道应尽早安排填筑施工，尽早完成渠堤填筑工作，以保证回填土体在浇筑混凝土面板前留有6个月以上的沉降期，减少混凝土面板浇筑后因土体沉降而变形。

3.1.4防渗措施

该工程主要采用复合土工膜防渗。首先应保证原材料质量符合设计要求，不合格产品不进入工地现场。要重视土工膜焊接的质量控制，施工人员实行实名追溯制，对土工膜每条接缝的位置、焊接时间、施工人员、检查结果等信息都应详细记录备案；监理工程师对土工膜焊接实行旁站及100%跟踪检测。在填方段应注意根据情况在渠堤外坡脚采取相应的反滤排水措施，防止坡脚发生渗漏时带走筑堤材料。

3.1.5安全监测

在重点渠段（包括穿堤建筑物部位）设置监测断面，安装渗压计、测压管和沉降观测点等，监控渠堤的沉降变形及渗漏情况。安全监测施工与数据采集应尽可能选择专业队伍承担。如施工单位让不具有安装能力的人员进行施工，导致仪器成活率较低或数据采集错误，或施工单位让仪器厂家来负责安装，则很难保证施工后的数据采集。

3.2穿堤建筑物质量控制

穿堤建筑物是两种不同的介质临界面，更易发生不均匀沉降导致质量问题，因此，施工质量应从地基处理、混凝土浇筑、穿堤建筑物两侧及顶部土体回填、合理沉降期等环节进行控制。

3.2.1地基处理

根据地基的不同地质条件确定相应的基础处理方法，严格按照设计技术要求进行施工，提高地基承载力，防止建筑物出现不均匀沉降。地基处理检测合格后方可进行实体混凝土浇筑。

3.2.2混凝土浇筑

根据设计的混凝土强度等级和拟选用的水泥、粉煤灰等原材料进行配合比设计，审查合格后方可使用。严格按相关要求及检测频次对原材料进行检测。施工过程中，对止水材料的安装、止水周边的混凝土振捣、施工缝面的凿毛处理等关键工序实施实名制及监理旁站制，确保混凝土实体质量。

3.2.3土体回填

穿堤建筑物两侧按设计要求采用碎石土回填。根据不同的回填部位，施工应选取不同的设备进行碾压、夯实试验，再进行穿堤建筑物两侧的回填施工。距建筑物50cm范围内填筑时应采用夯具夯实，距建筑物50cm以外根据不同的部位采用相应的碾压、夯实设备。在回填时，先将建筑物管涵两侧表面湿润，边涂泥浆、边铺土、边碾压夯实。建筑物两侧回填要保持均衡上升。监理工程师应旁站监理。

3.2.4合理的沉降期

对于穿堤建筑物附近的回填土体，应尽量预留足够的沉降期，使其得到充分沉降，防止由于沉降期不够产生不均匀沉降，造成上部混凝土衬砌板断裂或复合土工膜撕裂，发生渗漏。

3.3混凝土机械化衬砌质量控制

机械化衬砌质量控制应重点从混凝土配合比与原材料的选择以及施工工艺等方面重点关注，而在施工工艺中，衬砌机的选择与使用则是混凝土机械化衬砌质量控制的重点。

3.3.1混凝土配合比与原材料选择

3.3.1.1水胶比与砂率的选择

水胶比与砂率的选择是渠道混凝土产生早期裂缝两个最为重要的因素。水胶比越小，水泥用量越大，产生的水化热越高，再加上养护不及时，容易产生温度裂缝和干缩裂缝。砂率过大，将使振捣后的混凝土表面形成浮浆层，容易产生早期裂缝。而砂率偏小，混凝土容易出现振捣不密实、提浆困难等现象，可能导致混凝土实体质量欠佳，易发生冻融损坏。

3.3.1.2外加剂掺量

设计要求该工程混凝土抗冻等级为F150，需要掺用引气剂，控制混凝土拌和物达到一定的有效含气量。施工时，要注意不同等级的混凝土所需要的外加剂掺量，最好选用专门的引气剂，以防止混凝土有效含气量偏低，引起混凝土冬季产生冻融损坏。

3.3.1.3粉煤灰质量

严格控制粉煤灰质量，如果使用的粉煤灰烧失量较大，接近或超过8%上限值，将会提高用水量，降低含气量，从而降低混凝土强度和耐久性，导致冻融的发生。

3.3.2施工工艺

3.3.2.1衬砌机的选择与使用

a.机械振捣。衬砌机应具备内部振捣和表层提浆功能。由于混凝土衬砌板厚度只有8～10cm，因此，单纯垂直坡面的振捣棒无法振捣密实，必须装有足够的顺坡方向的插入式振捣棒，或振捣棒加振动梁或平板振捣器等，才能达到内实外光的振捣效果。为防止振捣时下部铺设的保温板跳动导致混凝土振捣不密实，要做到垫层找平，另外在铺设保温板时，可将保温板采用木楔子或竹签等进行固定（木楔或竹签要钉入保温板内，以防划破上层土工膜），保证保温板紧贴坡面、粘结严密、固定牢靠。此外，对施工缝周边、护顶板及齿墙等机械设备振捣不到的边角薄弱部位，应进行人工辅助振捣，以防止发生蜂窝、空洞等现象。

b.机械抹面。衬砌设备应配有抹面台车，以提高衬砌面板的平整度和施工效率。同时，应配置人员上下坡面的行走梯，并配备相应数量的熟练工人同步进行人工收面，防止人为踩踏砂砾料垫层、保温板和土工布等。

c.切缝。渠道衬砌机械化施工中混凝土板出现裂缝问题多由养护不到位或切缝不及时等原因造成。应根据外界气温高低和混凝土抗压强度合理选择切缝时间。按照《渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程》的要求，切缝施工宜在衬砌混凝土抗压强度为1～5MPa时进行。因此，应注意各工序间的协调配合，防止因连续衬砌量大而使切缝速度慢，贻误最佳切缝时机。

d.生产性施工试验。机械化衬砌设备在按生产厂家要求进行安装、调试后，首先应经过生产性施工试验。根据现场生产环境确定衬砌机工作速度、混凝土坍落度、振捣时间、碾压遍数及切缝时间等工作参数，防止因人工补充振捣、收面、养护、切缝等环节人员、设备等跟不上，导致局部振捣不密实、表面粗糙和裂缝等质量缺陷。试验段长度一般不小于100m。

3.3.2.2应注意的两种施工工艺问题

a.混凝土初凝后抹面。渠道混凝土机械抹面的施工时间以初凝前为宜。超过初凝时间后，混凝土表面虽然看起来还有可塑性甚至有余浆，但是，如初凝后再采用抹面机械强行抹面、整平，势必造成初凝混凝土受到扰动，容易导致混凝土本体与面层之间的结合能力受到损伤，形成隐性薄弱层面，一旦充水易遭受冻融损坏，产生连片起皮现象。

b.混凝土表面泌水未排除。要及时排除混凝土表面泌水，并防止终凝前混凝土受到雨水、养护水等浸泡。发生这些情况，会使混凝土表面的水灰比发生变化、混凝土表面强度降低。如果渠道混凝土底板是采用跳仓浇筑的，则可能会出现隔块发生冻融的现象。

4结语

南水北调中线干线工程线型工程的特点，使得其质量管理受多方面因素影响，除以上重点讨论的问题以外，还有许多地方在施工过程中需要认真对待，只有这样才能使工程建设精益求精，努力保证工程质量，实现工程建成后的安全运行。