基于WBS的碾壓式土壩填筑質量控制要點探討

蔚成良，吳同強，王 莉，吳 壯

(1.山東省水利勘測設計院，濟南 250013;2.南水北調東線山東干線有限責任公司，濟南 250013;3.膠東調水東營分局，東營 257300;4.山東農業大學，泰安 271000)

1 引言

隨著社會需求和水利設計、施工等技術的不斷提高，平原水庫水利樞紐工程開始出現在各地，并發揮著越來越重要的作用。當前，平原水庫多采用碾壓式土壩做圍壩，土壩的填筑質量直接影響著水庫的穩定和安全，是平原水庫建設成敗的關鍵。作為質量控制水平的提高，如何全面準確的梳理并把握碾壓式土壩質量控制點就顯得至關重要。本文利用項目管理中的工作分解結構(WBS)這一技術工具，結合某平原水庫質量管理的實踐，對碾壓式土壩填筑過程中的質量控制要點進行探討。

2 碾壓式土壩填筑項目的WBS

2.1 WBS的概念和用途

工作分解結構(WBS)是項目管理中常用的工具和方法。根據美國項目管理協會(PMBOK)的定義，工作分解結構(WBS)是把項目可交付成果或項目工作分解成較小的、更易于管理的組成部分之后得到的一種層級結構，WBS每下降一層意味著對項目工作更詳盡的定義，WBS的最底層就是項目所需要完成的具體工作包(細目)。

WBS是一個描述思路的規劃和設計工具。它幫助項目經理及團隊確定并有效地管理項目的工作。是清晰地表示各項目工作之間的相互聯系的結構設計工具;能展現項目全貌，詳細說明為完成項目所必須完成的各項工作的計劃工具;能定義里程碑事件，作為項目狀況的報告工具，向高級管理層和客戶報告項目完成情況;做出防止遺漏項目的可交付成果;幫助項目經理關注項目目標和澄清職責;建立直觀的項目可交付成果，以便估算工作量和分配工作;有助改進時間、成本和資源估計的準確度;幫助項目團隊的建立和獲得項目人員的承諾;為績效測量和項目控制定義基準;輔助溝通清晰的工作責任;為其他項目計劃的制定建立框架;幫助分析項目的最初風險。

2.2 分解原則及方式

對于一般工程項目來說，WBS應以整個項目的實施過程為主導，按照從上到下，逐步細化的基本原則進行分解。一般有兩種分解方式，一種是過程分解，即按任務的生命周期分為若干個發展階段，如一般工程項目可以分為規劃、可研、設計和施工階段，設計又可分解為總體設計、方案設計和詳細設計階段;一種是組成分解，即把任務分解為任務子單元，這種子單元的劃分是在幾何構成和工作構成的基礎上形成的［1］。

2.3 碾壓式土壩填筑的WBS

WBS具體應用在碾壓式土壩填筑工程，系項目分解結構。碾壓式土壩填筑工程按照實施過程可以劃分為填筑準備、正式填筑和質量檢測三個階段，每個階段又包含若干項具體的工作細目，這就構成了一個兩層級的工作分解結構，如圖所示，方框中的WBS元素，應代表獨立的、具有隸屬關系和匯總關系的可交付成果。并建立相應的編號系統(賬目編碼)，將成本和資源分配到此結構編碼中。

3 碾壓式土壩填筑的質量控制要點(工作包及WBS字典)

WBS詞典通常包括工作包描述、進度日期、成本預算和人員分配等信息。對于每個工作包，應盡可能地包括有關工作包的必要的、盡量多的信息。

3.1 填筑準備階段

3.1.1 碾壓試驗 為了提高大面積施工時的工作效率，保證施工質量，在大壩正式填筑前，應按規范要求進行大壩填筑碾壓試驗，根據試驗結果確定鋪土厚度、碾壓遍數、最優含水量等碾壓控制指標。碾壓試驗應注意以下三點:☆碾壓試驗應根據筑料場規劃和分布情況，選擇能代表筑壩實際情況的土料，進行多組不同土料成分的試驗。☆碾壓試驗場地應選擇在地勢平坦或平整壓實處理的基礎面上進行，試驗前應清基驗收?！钅雺簷C械應選擇在施工合同或投標文件中承諾的、施工中應使用的機械。

3.1.2 壩基處理 進行壩基處理時，應將樹木、草皮、樹根、亂石、墓穴以及各種建筑物等全部清除，并按照規范或設計要求將清理后的壩基表面壓實。實際施工過程中，應重點關注以下兩點:☆控制好表層耕植土的清理深度，一般應清除30 cm。但在遇到淤泥軟土或樹根、墳墓等工程性不良土時，應根據實際情況全部清除后，再回填合適土進行碾壓處理?！钫J真做好水井、泉眼、地勘孔洞等洞穴的填埋、封堵和夯實工作，并做好處理記錄，經驗收合格后再填筑。

3.1.3 壩面處理 土壩填筑是分層進行的，為了保證各層土料之間的密實結合，上土前必須對下層壩面進行處理，主要控制以下幾點:☆壩面平整度的控制，應保持壩面基本平整，不應存在較大起伏或凹凸不平，以免積水影響施工?！畈捎闷矫嬲駝幽肽雺簳r，填筑下層土前要進行壩面刨毛，刨毛深度一般在3 cm～5 cm?！钆倜螅瑝蚊姹韺油帘容^干燥的情況，應進行灑水處理之后方可填筑下一層土料?！顗蚊婢植砍霈F"橡皮土"現象時，應將相應部位土料挖出晾曬，直至達到合適含水率后再回填碾壓。

3.1.4 取土料場處理 壩體填筑前，應根據取土料場地形特點、運輸距離、土質分布等實際情況進行料場分區規劃，從而分期分批對料場進行處理?！钋宄龢涓?、雜草、亂石及妨礙施工的一切障礙物，清表厚度一般不低于30 cm，對于局部覆蓋層較厚的料場，應根據實際適當深挖，徹底清除表層不適合上壩的土料?！疃ㄆ趯α蠄龅叵滤弧⑼亮虾蔬M行測量，以便確定是否采取降排水措施以及采用何種取土方式(立面開挖還是平面開挖)。對土料天然含水率較高的料場，宜采用平面開挖、分層取土的方式。

3.2壩體填筑階段

壩體填筑應遵循全線均衡施工、減少接頭、流水作業、逐層上升的原則，填筑方向應與壩軸線方向平行。整個壩體填筑過程主要包括土料上壩、平整、碾壓、結合部處理四道工序。

3.2.1 土料上壩 土料上壩是指將規劃料場內的土料運送至相應工作面的過程，土料運輸一般采用自卸翻斗汽車。整個過程需要重點控制的問題有:☆上壩車輛對下層壩體的剪切破壞問題，這是土壩填筑中經常碰到的問題。通常采取的措施有:建議采用載重量較小的自卸翻斗車運輸土料;采取進占法施工，同時增加對上壩入口處壩體的碾壓遍數?！钭⒁馍蠅瓮亮现械臉涓?、草根、磚塊等雜物，應安排專人進行跟撿?！钭⒁馍蠅瓮亮现械牧严墩惩翂K，由于裂隙粘土不容易與砂壤土結合，應及時粉碎或揀出。

3.2.2 上壩土平整 土料平整是指在上壩土料在合適的含水率攤鋪推平的過程，使用的機械主要是推土機。土料平整應注意以下兩點:☆在利用推土機攤鋪土料的過程中，應及時檢查鋪土厚度，發現超厚部位要立即進行處理，確保壩面平整?！钤谕破酵亮蠒r裸露出的樹根、草皮、磚塊等雜物及裂隙粘土塊等，要及時進行清理。

3.2.3 上壩土碾壓 土料平整完成后，應在土料含水率達到合適范圍之后開始沿壩軸線方向進行碾壓，碾壓采用進退錯距法，碾壓遍數按照設計要求和碾壓試驗結果執行。碾壓過程應注意控制下面問題:☆為避免漏壓，嚴格控制錯距寬度，一般錯距寬度控制在30 cm～50 cm之間，或按公式b=B/n控制(式中b為錯距寬度;B為碾磙凈寬;n為設計碾壓遍數)?！顟⒁饽雺菏欠竦竭?，一般情況下應碾壓至設計邊線外各50 cm范圍。

3.2.4 結合部處理 壩體填筑中的結合部處理，主要指不同工作斷面之間的橫向接頭處理和壩體與壩后壓重平臺的縱向接縫處理?！顧M向接頭填筑應先進行削坡，坡度不陡于1:3，并進行搭接碾壓，搭接寬度應不低于50 cm。☆縱向接縫處理重點控制搭接碾壓質量，搭接寬度同樣不低于50 cm。

3.3 質量檢測階段

3.3.1 外觀質量檢測 壩體填筑的外觀質量檢測主要是指碾壓后的壩面平整度、厚度、寬度等表觀指標是否達到規范和設計要求。實際檢測中，應注意以下幾點:☆測量壩面寬度和高程，確定是否達到設計的厚度和寬度要求?！钭⒁饽雺菏欠襁_到設計邊線外50cm，是否存在漏壓或欠壓現象?！钭⒁馐欠翊嬖谝蚝蔬^高而出現的橡皮土現象。

3.3.2 碾壓土取樣 碾壓土取樣是指已填土壓實后，取代表性壩面，隨機布置檢測點，記錄取樣檢測點的樁號、高程、距壩軸線上下游的距離，按照規范和設計要求進行環刀取樣，送現場試驗室進行壓實度檢驗。環刀取樣時，應著重控制以下幾點:☆取樣深度是否達到要求，按照施工規范要求，取樣時，環刀高度的三分之一部分應取到本次壓實后土料的下層。☆取樣后，如發現試樣掉角、缺土、分離應作廢重新取樣，嚴禁人為補填土料并壓實削平，以免影響實驗結果?！钊雍蟮娜⊥量討皶r回填并夯實，恢復到取樣前的壓實度水平。

3.3.3 碾壓質量檢測 碾壓質量檢測是指對取樣土料進行試驗檢測，以確定壩面壓實質量是否滿足設計要求。實際試驗中，主要檢測土料含水率和干密度，進而計算出壓實度，與設計壓實度進行比較，一般要求壓實度不小于0.98，必要時還要進行三點擊實試驗。碾壓質量檢測環節中應注意:☆取樣土料要密封好，并及時送試驗室，以免水分揮發，影響實驗結果。☆試驗室應定期對試驗儀器、器皿進行校核。一般情況下，環刀每半月校核1次重量和容積，發現損壞時立即停止使用;皿盒每月檢查1次重量，檢查時應擦洗干凈并烘干;天平等衡器每班應校正1次，并隨時注意其靈敏度。

4 結語

土壩填筑工程雖然只是平原水庫建設項目的一部分，但其中卻包含了許多細致繁雜的工作，填筑過程中的質量控制問題也比較復雜。我們召集有關人員，集體討論所有主要項目工作，以工作分解結構(WBS)為工具，確定按照實施過程分解的方式，對土壩填筑工作進行任務分解，針對每個工作細目，仔細分析其中的質量控制要點，將主要項目可交付成果細分為更小的、易于管理的組分或工作包。工作包必須詳細到可以對該工作包進行估算(成本和歷時)、安排進度、做出預算、分配負責人員或組織單位。從而使復雜問題條理化。

分解的原則是:將主體目標逐步細化分解，最底層的日?；顒涌芍苯臃峙傻絺€人去完成;每個任務原則上要求分解到不能再細分為止;日?；顒右獙饺恕r間和資金投入。

分解的標準是:分解后的活動結構清晰，一目了然，盡量避免盤根錯節;邏輯上形成一個大的活動，集成了所有的關鍵因素包含臨時的里程碑和監控點，所有活動全部定義清楚，要細化到人、時間和資金投入。

檢驗的標準是:每個任務的狀態和完成情況是可以量化的;明確定義了每個任務的開始和結束;每個任務都有一個可交付成果;工期易于估算且在可接受期限內;容易估算成本;各項任務是獨立的。

在實踐過程中，我們還注意不斷地進行更新或修正，直到覆蓋所有工作。

［1］(美)項目管理協會著，王 勇，張斌等譯.項目管理知識體系指南(第4版)［M］.北京:電子工業出版社，2009:223－253

［2］江 萍，成 虎.施工項目結構分解(WBS)方法及準則研究［J］.東南大學學報，2000，30(4)

［3］張澤友，陳雪峰，姜英杰.碾壓式土壩施工質量控制［J］.黑龍江水利科技，2000，(3)

［4］魯 萍，王國升，丁 琳.土壩的壩面作業與土壩質量控制的研究［J］.黑龍江水專學報，2007，34(2)

［5］(美)格雷戈里T.豪根.有效的工作分解結構［J］.機械工業出版社，2005