□ 時長亮 喬 婧
三峽集團公司馬來西亞沐若水電站工程根據中國規范、標準以及相關工藝性試驗成果,結合沐若工程現場實際情況,在征得專家組的咨詢意見后,有針對性地制定了《馬來西亞沐若工程碾壓混凝土施工工法》,經各方討論通過后于2010年3月開始正式實施,本文簡要紹介如下。
馬來西亞沐若水電站工程是中國三峽集團公司按照國家有關政策向海外進軍的第一個試點工程,同時也是三峽集團公司“走出去”戰略的重要起步項目,工程項目按照以長江勘測規劃設計研究有限責任公司、中國機械設備進出口總公司、中國水利水電第八工程局有限公司等單位為設計、采購和施工合作方,以三峽發展技術經濟有限公司為牽頭方代表各方和業主簽訂EPC總承包合同方式承建。工程地處馬來西亞婆羅洲島的砂撈越州,壩址位于拉讓(Rajang)河流域源頭沐若河上,距民都魯市約200km,拉讓河上游流域規劃了4個梯級,分別是Pelagus、Bakun(巴貢)、Murum(沐若)和Belaga。沐若水電站是拉讓河上游四級梯級開發中的第二個梯級電站,距下游正在建設的巴貢水電站約70km。工程主要任務是發電,水庫正常蓄水位540m,死水位515m,總庫容120.43億m3,調節庫容54.75億m3。右岸引水發電廠房裝機4臺,單機容量為236MW,電站總裝機容量為944MW,工程總投資56億元人民幣,合同工期60個月(2008年10月1日~2013年9月30日)。
為保證大壩壩體混凝土碾壓連續、快速、優質,制定了施工工藝標準,以規范施工操作行為,強化現場管理能力,從而提高了各工序施工質量。經沐若工程建設管理部組織協調,工程管理部針對碾壓混凝土施工特點編制了《馬來西亞沐若工程碾壓混凝土施工工法》(以下簡稱《工法》),它既是施工方法,又是施工管理上的規章制度,為規范碾壓混凝土施工,并為碾壓混凝土施工提供重要技術支持和管理保證。
《工法》是以現行的《水工碾壓混凝土施工規范》(DL/T5112-2000)、《水工混凝土施工規范》(DL/T5144-2001)、《水工碾壓混凝土試驗規程》(SL48-1994)、《水工混凝土試驗規程》(SL352-2006)、《沐若水電站混凝土施工技術要求》以及《馬來西亞沐若水電工程的項目建設管理與實施協議施工補充協議》(協議書編號:TGDC-MR/EC0901)為主要依據,結合國內外碾壓混凝土工程和沐若碾壓混凝土工藝試驗成果及本工程特點制定的。
沐若工程第一次碾壓混凝土工藝性試驗于2009年12月28至29日完成,根據相關試驗成果以及其他資料,于2010年2月完成了《工法》第一稿的編寫工作,其后在整個施工過程中不斷對《工法》進行改進與完善,并分別于2010年12月完成第二稿、2011年3月完成第三稿的修訂工作。通過一段時間的實踐,針對施工中出現的一些具體問題,對《工法》進行了第四稿的修訂,包括倉面布置、縫面處理、混凝土VC值控制及調整、變態混凝土質控、振動碾作業要求等環節進行了優化,使《工法》能夠更好地滿足施工需要。
《工法》以施工全過程為主線,涵蓋了施工中各個環節,明確了各類作業人員的崗位職責,規范了作業流程及操作規定。從不同方面入手加大管理力度,包括混凝土原材料、倉面驗收程序、混凝土配合比及施工配料單選定與簽發、混凝土拌和控制、混凝土運輸手段、作業倉面及收倉后管理等,同時明確了異種混凝土、變態混凝土施工、特殊氣象條件下施工以及質量檢測與控制要求。
為積累碾壓混凝土施工經驗,充分了解原材料各項性能、參數,分析氣象、水文條件對混凝土施工的影響,進一步理順碾壓混凝土施工程序,將上游土石圍堰改為碾壓混凝土圍堰,并分別進行了兩次碾壓混凝土工藝試驗。2010年11月8日,在各項準備工作已滿足要求的情況下,大壩11號壩段碾壓混凝土開始正式澆筑,這標志著碾壓混凝土已從試驗階段步入了生產階段,同時也表明《工法》開始全面實施。
1.各管理層認真把關、各責任部門嚴格控制
通過構建項目質量控制體系,不斷完善各項管理制度,加強作業人員培訓,認真履行項目職責,各相關部門以及責任人對各個環節進行了嚴格控制、認真把關,較好地將《工法》落到了實處。
2.施工保證
為更好地落實《工法》中的具體要求,各管理層人員有針對性地對倉面設計、準備、驗收及混凝土澆筑、養護等各工序、環節進行定期、不定期檢查,確保混凝土質量滿足規范要求,同時對各個輔助系統、人力資源、施工設備進行全面調配、統籌安排,以滿足混凝土施工需要,為確保《工法》的實施創造先決條件。
1.加強培訓,落實到位
(1)加強技術培訓。分層次、分階段對不同作業人員進行培訓、指導,不斷提升質量意識,努力提高技能水平,做到管理人員熟悉各項工藝、具體參數、質量控制要點以及相關標準。倉面作業人員人手一冊《工法》,做到熟練掌握專項技能,按照《工法》要求進行具體操作。
(2)謹慎開展試驗,不斷積累經驗。通過兩次工藝性試驗,并根據以往施工經驗,結合沐若現場實際情況,不斷完善、優化碾壓混凝土的相關參數及施工工藝。為進一步確保大壩工程質量,在原有工作基礎上,于上游碾壓混凝土圍堰施工中進行了人員技術培訓、倉號準備驗收、倉面控制管理等一系列工作,整個施工過程中積累了大量寶貴經驗,為大壩質量控制奠定了有利基礎。
2.通過實踐,不斷完善
在整個施工過程中,不斷出現新問題。為更好地適應新環境,根據現場施工的實際情況,及時對《工法》進行修訂,目前所使用的版本為《工法》第四稿。
《工法》是碾壓混凝土施工的技術性文件,是根據國家相關規范標準以及其他工程經驗制定的,并在相關工藝性試驗基礎上,結合實際施工情況不斷完善的,同時得到了參建各方認可的,是沐若工程碾壓混凝土施工的唯一標準,通過在沐若工程中的不斷實踐,其成效顯著。
對于《工法》而言,可以理解為施工作業指導書,它規范了各類作業行為,明確了各項施工標準,為各級質量控制人員及質量控制工作提供有力依據,同時對一些常見的、習慣性的違規操作進行了約束。
通過在施工中嚴格控制層間結合、溫度場等關鍵環節,大壩碾壓混凝土的質量不斷改善,各項工序、工藝滿足規范及設計要求,特別是模板平整度、光潔度較好,確保了混凝土的外觀質量。同時,積極做好混凝土鑿毛與砂漿鋪設工作,加強了混凝土層間結合時間的控制力度,保證了混凝土層間結合質量,為確保工程質量奠定了基礎。
(一)由于缺乏前期地質勘探、水文氣象資料,對工程進展造成很大影響,特別是整體施工區域地處原始森林,屬熱帶雨林氣候,全年平均氣溫在22~30℃之間,降雨豐富,呈現出降雨歷時長、強度大、連續性等特點,對混凝土施工影響很大。為解決此類問題,施工方對砂石骨料進行預冷,嚴格控制混凝土溫升,對已澆筑完成的部位進行及時養護,防止出現內外溫差過大破壞混凝土。同時,對僅有的水文氣象資料進行積極研究,合理安排施工計劃,使主體混凝土能夠連續上升,避免長間歇及降雨對混凝土質量的影響。
(二)由于地質構造原因,施工區域內的料源以砂巖為主,雖然各項指標、參數滿足規范要求,但毛料質量一般。存在人工砂裹粉嚴重,粗骨料抗壓強度較低等問題。砂石骨料是保證混凝土質量的一個重要前提,為使骨料滿足要求,必須對毛料選擇及砂石加工系統進行不斷完善、優化,特別是對砂石加工系統進行調整,增加部分設備,并積極研究針對砂巖巖性的施工工藝,不斷探索全新思路積累經驗。
(三)由于馬來西亞為供方市場,水泥、粉煤灰供應量有限且運輸能力、對外交通等問題一直未能得到很好的解決,特別是粉煤灰的儲量不能滿足施工需要,只能采取進口的措施加以解決。但馬來西亞聯邦環境部對粉煤灰的進口有著嚴格的要求,三峽集團公司及時向中國環境部進行匯報,中國環境部積極協調,從中國進口粉煤灰工作有了很大進展。
(四)作業人員業務水平參差不齊,各國勞務語言不同,溝通存在一定障礙。施工一線人員是保證工程質量的重要環節,業務水平的高低直接影響工程質量及安全。沐若工程管理部門通過運用多種語言講解等方式,對施工作業人員因材施教,大大提升了個人素養,為確保工程質量提供了有利保證。
混凝土施工是需要多專業、多工種互相配合的,從最初的倉面準備到混凝土澆筑,整個過程包括了原材料供應、施工資源調配、倉面組織設計等各專業的工作。混凝土施工質量最關鍵的是做好過程控制,這就需要有針對性的管理措施、技術方案給予支持。沐若水電站大壩混凝土工程全體參建人員以強烈的責任心與質量安全意識,抓好每一個環節、每一道工序,從而保證了工程整體質量。沐若水電站大壩混凝土施工的實踐證明,《工法》的制定及實施是過程控制的有效手段,也是實現過程受控的有利保證。