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南水北調(diào)中線干線工程起于丹江口水庫(kù)陶岔渠首，縱貫河南、河北、北京、天津四省(直轄市)，全長(zhǎng)1432km，包括渠道、倒虹吸、渡槽、暗涵等多種建筑物類(lèi)型，其中渠道工程總長(zhǎng)1103km，占工程總長(zhǎng)的77%。因此，渠道工程施工質(zhì)量的管理，對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量的控制有著至關(guān)重要的作用。但由于渠道與水利工程建筑物相比施工較為簡(jiǎn)單而更容易被忽視，因此渠道工程更容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

1工程建設(shè)背景

南水北調(diào)中線干線工程作為世界上最大的調(diào)水工程，施工環(huán)境特殊，有別于一般的樞紐工程，線型工程布置的特點(diǎn)，以及其前期工作的特殊性，使其管理層次增多，管理難度也加大。

工程分為直管、代建和委托三種建設(shè)管理模式。其中直管項(xiàng)目是由項(xiàng)目法人直接派駐建管部負(fù)責(zé)工程現(xiàn)場(chǎng)的建設(shè)管理；代建項(xiàng)目是由項(xiàng)目法人通過(guò)公開(kāi)招標(biāo)選定代建單位承擔(dān)工程現(xiàn)場(chǎng)的建設(shè)管理；委托項(xiàng)目則由項(xiàng)目法人通過(guò)與?。ㄖ陛犑校┙ü軉挝缓炗單薪ㄔO(shè)管理合同，委托其承擔(dān)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的建設(shè)管理工作，但委托項(xiàng)目建管單位的組建及人員管理等則由?。ㄖ陛犑校┠纤闭{(diào)辦具體負(fù)責(zé)。

南水北調(diào)中線干線工程質(zhì)量管理滲透于工程建設(shè)管理的各個(gè)角落，原材料和中間產(chǎn)品的檢測(cè)、施工人員與施工設(shè)備的優(yōu)劣，施工工藝的控制、施工質(zhì)量的檢查評(píng)定與驗(yàn)收，以及各個(gè)單位之間的配合與協(xié)調(diào)等一系列的工作，任何一個(gè)地方出現(xiàn)疏漏，都有可能給工程的施工質(zhì)量帶來(lái)巨大的危害。

2渠道工程施工質(zhì)量重點(diǎn)控制部位

南水北調(diào)中線干線渠道工程主要由全挖、全填和半挖半填土質(zhì)渠道組成。其中，全填方渠道（見(jiàn)圖1）長(zhǎng)62.55km，占渠線總長(zhǎng)度的5.2%；半挖半填渠道（見(jiàn)圖2）長(zhǎng)571.72km，占渠線總長(zhǎng)度的47.8%。填方段渠道的填筑高度一般為6～15m，最大填筑高度為23.2m。因此，填方渠段的施工質(zhì)量對(duì)工程的安全運(yùn)行尤為重要，應(yīng)當(dāng)作為施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)部位進(jìn)行控制。

工程全線共有穿堤建筑物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澆筑完成后再回填至輸水?dāng)嗝?，建筑物的兩?cè)回填質(zhì)量、不均勻沉降等對(duì)該處渠道安全將產(chǎn)生較大影響，因此，穿堤部位是渠道的薄弱環(huán)節(jié)，也是質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

全線渠道采用混凝土襯砌板減糙設(shè)計(jì)。土渠段渠道邊坡混凝土板厚度10cm，渠底8cm；石渠段渠道邊坡混凝土板厚度15cm，底板15cm。渠道襯砌一般要求采用機(jī)械化施工，混凝土襯砌施工設(shè)備與施工工藝等尚不成熟，受人為因素影響比較大，因此，渠道混凝土機(jī)械化襯砌的施工質(zhì)量控制需要引起注意。

此外，工程全線膨脹土(巖)渠段累計(jì)長(zhǎng)約352.3km。由于膨脹土（巖）多裂隙并具有顯著脹縮性的特點(diǎn)，此類(lèi)渠段的施工質(zhì)量也需重點(diǎn)關(guān)注。

3施工質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)

3.1高填方渠段質(zhì)量控制

高填方渠段質(zhì)量控制需要重點(diǎn)關(guān)注堤身填筑材料質(zhì)量、填筑質(zhì)量、合理的沉降期、堤身防滲措施以及必要的安全監(jiān)測(cè)設(shè)施等。

3.1.1填筑材料質(zhì)量

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制填筑材料質(zhì)量。首先，招標(biāo)文件及合同中已確定的料場(chǎng)，未經(jīng)設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位同意，不得隨意更換。如因施工現(xiàn)場(chǎng)條件限制或其他原因確需變更料場(chǎng)或增加料源時(shí)，必須由設(shè)計(jì)單位或地質(zhì)勘探單位對(duì)新增料源進(jìn)行地質(zhì)勘探，符合要求后，才可使用。其次，在渠堤填筑前，要做好對(duì)選用料源含水率的檢測(cè)，當(dāng)土料的含水率低于最優(yōu)含水率時(shí)，在料源采用布點(diǎn)灌水法增加土料的含水率；當(dāng)土料的含水率高于最優(yōu)含水率時(shí)，在料源地對(duì)土料進(jìn)行翻曬處理。若施工過(guò)程中遇降雨導(dǎo)致填筑材料含水率過(guò)高時(shí)，亦應(yīng)進(jìn)行翻曬處理，防止冬季受凍土體膨脹導(dǎo)致渠道素混凝土板發(fā)生凍脹損壞。

3.1.2填筑質(zhì)量

渠堤填筑前，應(yīng)根據(jù)選用的填筑材料和施工所采用的碾壓設(shè)備進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)確定該渠段的施工碾壓參數(shù)：每層的填土厚度、碾壓遍數(shù)等。施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行施工，相鄰碾壓軌跡之間的搭接寬度應(yīng)符合規(guī)范要求。對(duì)已碾壓好的層面按規(guī)定的檢測(cè)數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，確保填筑材料的相對(duì)壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。填料的相對(duì)壓實(shí)度不滿足設(shè)計(jì)要求或出現(xiàn)橡皮土等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)返工處理。

3.1.3合理的沉降期

根據(jù)工程施工進(jìn)度要求，對(duì)填方段渠道應(yīng)盡早安排填筑施工，盡早完成渠堤填筑工作，以保證回填土體在澆筑混凝土面板前留有6個(gè)月以上的沉降期，減少混凝土面板澆筑后因土體沉降而變形。

3.1.4防滲措施

該工程主要采用復(fù)合土工膜防滲。首先應(yīng)保證原材料質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，不合格產(chǎn)品不進(jìn)入工地現(xiàn)場(chǎng)。要重視土工膜焊接的質(zhì)量控制，施工人員實(shí)行實(shí)名追溯制，對(duì)土工膜每條接縫的位置、焊接時(shí)間、施工人員、檢查結(jié)果等信息都應(yīng)詳細(xì)記錄備案；監(jiān)理工程師對(duì)土工膜焊接實(shí)行旁站及100%跟蹤檢測(cè)。在填方段應(yīng)注意根據(jù)情況在渠堤外坡腳采取相應(yīng)的反濾排水措施，防止坡腳發(fā)生滲漏時(shí)帶走筑堤材料。

3.1.5安全監(jiān)測(cè)

在重點(diǎn)渠段（包括穿堤建筑物部位）設(shè)置監(jiān)測(cè)斷面，安裝滲壓計(jì)、測(cè)壓管和沉降觀測(cè)點(diǎn)等，監(jiān)控渠堤的沉降變形及滲漏情況。安全監(jiān)測(cè)施工與數(shù)據(jù)采集應(yīng)盡可能選擇專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍承擔(dān)。如施工單位讓不具有安裝能力的人員進(jìn)行施工，導(dǎo)致儀器成活率較低或數(shù)據(jù)采集錯(cuò)誤，或施工單位讓儀器廠家來(lái)負(fù)責(zé)安裝，則很難保證施工后的數(shù)據(jù)采集。

3.2穿堤建筑物質(zhì)量控制

穿堤建筑物是兩種不同的介質(zhì)臨界面，更易發(fā)生不均勻沉降導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題，因此，施工質(zhì)量應(yīng)從地基處理、混凝土澆筑、穿堤建筑物兩側(cè)及頂部土體回填、合理沉降期等環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。

3.2.1地基處理

根據(jù)地基的不同地質(zhì)條件確定相應(yīng)的基礎(chǔ)處理方法，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)技術(shù)要求進(jìn)行施工，提高地基承載力，防止建筑物出現(xiàn)不均勻沉降。地基處理檢測(cè)合格后方可進(jìn)行實(shí)體混凝土澆筑。

3.2.2混凝土澆筑

根據(jù)設(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)和擬選用的水泥、粉煤灰等原材料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，審查合格后方可使用。嚴(yán)格按相關(guān)要求及檢測(cè)頻次對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)。施工過(guò)程中，對(duì)止水材料的安裝、止水周邊的混凝土振搗、施工縫面的鑿毛處理等關(guān)鍵工序?qū)嵤?shí)名制及監(jiān)理旁站制，確保混凝土實(shí)體質(zhì)量。

3.2.3土體回填

穿堤建筑物兩側(cè)按設(shè)計(jì)要求采用碎石土回填。根據(jù)不同的回填部位，施工應(yīng)選取不同的設(shè)備進(jìn)行碾壓、夯實(shí)試驗(yàn)，再進(jìn)行穿堤建筑物兩側(cè)的回填施工。距建筑物50cm范圍內(nèi)填筑時(shí)應(yīng)采用夯具夯實(shí)，距建筑物50cm以外根據(jù)不同的部位采用相應(yīng)的碾壓、夯實(shí)設(shè)備。在回填時(shí)，先將建筑物管涵兩側(cè)表面濕潤(rùn)，邊涂泥漿、邊鋪土、邊碾壓夯實(shí)。建筑物兩側(cè)回填要保持均衡上升。監(jiān)理工程師應(yīng)旁站監(jiān)理。

3.2.4合理的沉降期

對(duì)于穿堤建筑物附近的回填土體，應(yīng)盡量預(yù)留足夠的沉降期，使其得到充分沉降，防止由于沉降期不夠產(chǎn)生不均勻沉降，造成上部混凝土襯砌板斷裂或復(fù)合土工膜撕裂，發(fā)生滲漏。

3.3混凝土機(jī)械化襯砌質(zhì)量控制

機(jī)械化襯砌質(zhì)量控制應(yīng)重點(diǎn)從混凝土配合比與原材料的選擇以及施工工藝等方面重點(diǎn)關(guān)注，而在施工工藝中，襯砌機(jī)的選擇與使用則是混凝土機(jī)械化襯砌質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

3.3.1混凝土配合比與原材料選擇

3.3.1.1水膠比與砂率的選擇

水膠比與砂率的選擇是渠道混凝土產(chǎn)生早期裂縫兩個(gè)最為重要的因素。水膠比越小，水泥用量越大，產(chǎn)生的水化熱越高，再加上養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，容易產(chǎn)生溫度裂縫和干縮裂縫。砂率過(guò)大，將使振搗后的混凝土表面形成浮漿層，容易產(chǎn)生早期裂縫。而砂率偏小，混凝土容易出現(xiàn)振搗不密實(shí)、提漿困難等現(xiàn)象，可能導(dǎo)致混凝土實(shí)體質(zhì)量欠佳，易發(fā)生凍融損壞。

3.3.1.2外加劑摻量

設(shè)計(jì)要求該工程混凝土抗凍等級(jí)為F150，需要摻用引氣劑，控制混凝土拌和物達(dá)到一定的有效含氣量。施工時(shí)，要注意不同等級(jí)的混凝土所需要的外加劑摻量，最好選用專(zhuān)門(mén)的引氣劑，以防止混凝土有效含氣量偏低，引起混凝土冬季產(chǎn)生凍融損壞。

3.3.1.3粉煤灰質(zhì)量

嚴(yán)格控制粉煤灰質(zhì)量，如果使用的粉煤灰燒失量較大，接近或超過(guò)8%上限值，將會(huì)提高用水量，降低含氣量，從而降低混凝土強(qiáng)度和耐久性，導(dǎo)致凍融的發(fā)生。

3.3.2施工工藝

3.3.2.1襯砌機(jī)的選擇與使用

a.機(jī)械振搗。襯砌機(jī)應(yīng)具備內(nèi)部振搗和表層提漿功能。由于混凝土襯砌板厚度只有8～10cm，因此，單純垂直坡面的振搗棒無(wú)法振搗密實(shí)，必須裝有足夠的順坡方向的插入式振搗棒，或振搗棒加振動(dòng)梁或平板振搗器等，才能達(dá)到內(nèi)實(shí)外光的振搗效果。為防止振搗時(shí)下部鋪設(shè)的保溫板跳動(dòng)導(dǎo)致混凝土振搗不密實(shí)，要做到墊層找平，另外在鋪設(shè)保溫板時(shí)，可將保溫板采用木楔子或竹簽等進(jìn)行固定（木楔或竹簽要釘入保溫板內(nèi)，以防劃破上層土工膜），保證保溫板緊貼坡面、粘結(jié)嚴(yán)密、固定牢靠。此外，對(duì)施工縫周邊、護(hù)頂板及齒墻等機(jī)械設(shè)備振搗不到的邊角薄弱部位，應(yīng)進(jìn)行人工輔助振搗，以防止發(fā)生蜂窩、空洞等現(xiàn)象。

b.機(jī)械抹面。襯砌設(shè)備應(yīng)配有抹面臺(tái)車(chē)，以提高襯砌面板的平整度和施工效率。同時(shí)，應(yīng)配置人員上下坡面的行走梯，并配備相應(yīng)數(shù)量的熟練工人同步進(jìn)行人工收面，防止人為踩踏砂礫料墊層、保溫板和土工布等。

c.切縫。渠道襯砌機(jī)械化施工中混凝土板出現(xiàn)裂縫問(wèn)題多由養(yǎng)護(hù)不到位或切縫不及時(shí)等原因造成。應(yīng)根據(jù)外界氣溫高低和混凝土抗壓強(qiáng)度合理選擇切縫時(shí)間。按照《渠道混凝土襯砌機(jī)械化施工技術(shù)規(guī)程》的要求，切縫施工宜在襯砌混凝土抗壓強(qiáng)度為1～5MPa時(shí)進(jìn)行。因此，應(yīng)注意各工序間的協(xié)調(diào)配合，防止因連續(xù)襯砌量大而使切縫速度慢，貽誤最佳切縫時(shí)機(jī)。

d.生產(chǎn)性施工試驗(yàn)。機(jī)械化襯砌設(shè)備在按生產(chǎn)廠家要求進(jìn)行安裝、調(diào)試后，首先應(yīng)經(jīng)過(guò)生產(chǎn)性施工試驗(yàn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境確定襯砌機(jī)工作速度、混凝土坍落度、振搗時(shí)間、碾壓遍數(shù)及切縫時(shí)間等工作參數(shù)，防止因人工補(bǔ)充振搗、收面、養(yǎng)護(hù)、切縫等環(huán)節(jié)人員、設(shè)備等跟不上，導(dǎo)致局部振搗不密實(shí)、表面粗糙和裂縫等質(zhì)量缺陷。試驗(yàn)段長(zhǎng)度一般不小于100m。

3.3.2.2應(yīng)注意的兩種施工工藝問(wèn)題

a.混凝土初凝后抹面。渠道混凝土機(jī)械抹面的施工時(shí)間以初凝前為宜。超過(guò)初凝時(shí)間后，混凝土表面雖然看起來(lái)還有可塑性甚至有余漿，但是，如初凝后再采用抹面機(jī)械強(qiáng)行抹面、整平，勢(shì)必造成初凝混凝土受到擾動(dòng)，容易導(dǎo)致混凝土本體與面層之間的結(jié)合能力受到損傷，形成隱性薄弱層面，一旦充水易遭受凍融損壞，產(chǎn)生連片起皮現(xiàn)象。

b.混凝土表面泌水未排除。要及時(shí)排除混凝土表面泌水，并防止終凝前混凝土受到雨水、養(yǎng)護(hù)水等浸泡。發(fā)生這些情況，會(huì)使混凝土表面的水灰比發(fā)生變化、混凝土表面強(qiáng)度降低。如果渠道混凝土底板是采用跳倉(cāng)澆筑的，則可能會(huì)出現(xiàn)隔塊發(fā)生凍融的現(xiàn)象。

4結(jié)語(yǔ)

南水北調(diào)中線干線工程線型工程的特點(diǎn)，使得其質(zhì)量管理受多方面因素影響，除以上重點(diǎn)討論的問(wèn)題以外，還有許多地方在施工過(guò)程中需要認(rèn)真對(duì)待，只有這樣才能使工程建設(shè)精益求精，努力保證工程質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程建成后的安全運(yùn)行。