大連灣海底隧道工程沉管預制場施工質量管理控制

王春利 ，孫竹 ，王國成

（1.中交第一航務工程局有限公司，天津 300461；2.天津市水下隧道建設與運維技術企業重點實驗室，天津 300461；3.大連市建設工程質量與安全監督服務中心，遼寧 大連 116033）

1 工程概況

大連灣海底隧道建設工程干塢子項工程，是大連灣海底隧道項目的配套工程，工程建設完成后作為海底隧道項目的沉管預制場。干塢位于大連市甘井子區中部海岸，東臨煤碼頭約500 m，北側緊臨工興路，距大連灣海底隧道北側登陸口約100 m，至大連市中心約9 km。

主要建設沉管預制干塢1 座，可同時預制6節沉管，對稱分為2 個獨立的塢室，單個塢室的底面積為5.53 萬 m2，2 個塢室之間采用中隔岸壁分隔，中隔岸壁長度為520 m，平面布置見圖1。在中隔岸壁靠近塢口處設置泵房，泵房為2 個塢室共用。每個塢室南側設置塢口，塢口寬度為43.15 m，通過開啟浮塢門將預制好的管節出運至管節舾裝和儲存區，每個塢沿塢壁設置下塢通道，坡度為9%。干塢頂高程為+3～+5 m，底高程為-12.30～-12.45 m。2 個塢室獨立運行，管節預制和出運交替進行，每個塢室內長480 m，北側寬135 m，南側寬74.7 m，沉管管節預制干塢占地面積約為 16.10 萬 m2。

圖1 干塢塢室平面圖Fig.1 Plan of dry dock chamber

干塢工程具有占地面積大、暴露時間長等特點，并且在整個沉管施工中需經歷開挖、充水、再排水的復雜過程，施工質量要求高，控制難度大[1]。

2 施工質量管理重點

在工程建設前通過開展質量策劃，結合干塢的設計使用壽命、使用功能和結構安全等特點，對施工過程中的質量管理重難點進行分析[2]。

2.1 人員的質量意識

人是質量管理的核心因素[3]，在項目實施過程中起著決定性作用，抓住了人就抓住了質量管理的根本。干塢子項工程分項數量多，工序繁雜，施工作業隊較多，施工高峰期作業人員超過1 000人。如何將施工工藝和質量要求正確地向施工操作人員傳遞、建立全員高質量意識、實行有效的全過程質量管理和監督，是至關重要的環節。

2.2 止水體系

塢底位置均處于中風化白云巖，對干塢基坑周邊42 個有代表性鉆孔進行壓水試驗的結果顯示，由于中風化白云巖的巖性、裂隙發育不均一，小溶蝕裂隙、孔隙發育，導致該處地層的透水率及滲透系數的離散性、差異性較大。基于上述地質條件，干塢塢壁采用了咬合樁支護兼止水+帷幕灌漿的止水工藝、中隔岸壁及塢口區采用了帷幕灌漿+現澆沉箱工藝、塢口沉箱+鋼閘門等多種結構形成止水體系，止水體系的質量是本工程的首要關鍵控制點。

2.3 底板臺座

單個沉管管節預制臺座總長度為180 m，寬度為33.4 m，根據使用功能不同沿長度和寬度方向劃分為若干板塊，臺座分塊厚度分別為300 mm、600 mm、850 mm，最大分塊面積267.75 m2。作為沉管的預制臺座，其標高、平整度和用于模板支立加固的預埋件定位精度，均直接影響沉管預制的施工質量，是質量控制的關鍵點。

2.4 排水體系

干塢塢室內的排水體系由底板臺座下部設置的200 mm 厚無砂大孔混凝土、塢室四周設置的橫縱向排水溝、蓄水前池、排水泵房及相互連通的排水管等共同組成，使用期的2 個塢室設計滲流量不超過4 000 m3/d。為確保施工期間的降雨和滲流及時排出，以及塢門啟閉、沉管出運后塢室及時排水，塢內排水系統必須確保運行通暢，是施工控制的又一重要關鍵點。

3 主要質量保證措施

圍繞上述分析的質量管控重難點，結合項目質量管理的要求，制定了有針對性的一系列質量保證措施。

3.1 建立質量管理體系

根據本項目“BOT+EPC+政府付費”的PPP 管理模式，建立了以項目經理為核心的質量管理體系，如圖2 所示，覆蓋“人、機、料、法、環、測”等全部質量要素，落實各部門、各崗位的質量責任和質量管理流程，各層級質量責任范圍和界限清晰，將施工過程中質量責任落實到人；同時建立以項目質量總監為核心的質量監督體系，完善監督制約機制，保證質量監督管理的獨立性和權威性。統籌兼顧，協同工作，全過程、全方位、全員實施質量綜合管理。

圖2 質量管理體系圖Fig.2 Quality management system chart

3.2 質量制度保障

制定涵蓋技術、質量、試驗、測量、物資等各類質量管理因素的管理辦法共計26 項，做到“凡事有章可循，凡事有規可守”，建立起以規章制度為主體、各項標準為支撐、適合本項目的全員、全方位、全過程的質量制度體系。在施工過程中強調嚴格按照制度要求履行原材料、構配件及設備的進場驗收、過程監督管理、質量檢查和驗收、監督考核及獎懲等管理程序，確保各項質量管理制度落到實處。

3.3 施工質量關鍵點細化

針對干塢工程的施工質量重難點細化到各關鍵工序，制定工序質量控制點，以工序質量控制作為過程質量管控的核心[4]。干塢工程共確定各類原材料質量、塑性混凝土咬合樁垂直度、帷幕灌漿漿液水灰比、灌漿壓力、預制臺座平整度等61項工序質量控制點及影響因素分析，同時制定64條針對性的質量控制措施，并根據現場情況不斷優化完善，提高實體質量及標準化管理水平。

3.4 通病預防和治理

結合干塢子項工程特點，開展預防和治理質量通病活動。編制質量通病預防和治理措施計劃，對經常和容易發生質量缺陷的鋼筋、模板、混凝土等施工工序和細節，及時采取有效保證和預防措施，并根據現場施工任務開展情況，將質量通病問題及防治措施寫入技術交底，確保工程實體質量和表觀質量平穩受控，實現內優外美。

4 質量管控亮點及創新點

4.1 分包單位一體化管理

做好分包單位的培養，將分包單位納入項目一體化管理，分包單位質量管理體系的建立、機構設置和質量管理人員的配備全部統一要求，執行統一的質量管理制度。分包單位主要人員參加月度質量例會，明確月度關鍵質量控制點、控制措施及檢驗標準。定期開展分包單位的培訓教育工作，將分包單位的主要管理人員和工長列為主要培訓對象，通過培訓實現質量文化、質量目標、管理制度和施工質量關鍵控制點向分包單位延伸，以此提高實操人員的素質與能力，提高參建全員的工程全壽命周期質量風險意識，對工程達成一致認識后，實現良好合作。

4.2 “清單式”標準化管理

推行質量“清單式”標準化管理，制定了質量管理工作清單、試驗管理工作清單和現場檢查驗收清單，對各項管理工作流程及工作內容進行細化、量化，明確管理內容及控制要點，實現質量內業資料標準統一、現場管理規范有序，持續推進項目質量管理標準化建設。

4.3 深度參與設計優化

充分發揮BOT+EPC 項目管理模式的優勢，以“設計支持配合施工，施工聯動優化設計”的理念，堅持設計施工一體化管理，開展設計方案策劃工作，參與設計方案的制定與優化；在初步設計和施工圖階段，對設計方案進行優化以及關鍵工藝的技術策劃，使其科學合理且具有可操作性，從源頭上提高質量可靠度，從而達到施工簡便、質量可控的目的。

4.4 優化驗收制度

4.4.1 首件聯合驗收

自干塢子項工程開工以來，全部工序執行首件聯合驗收制度，建設單位、設計單位、監理和施工單位對各道工序的首次施工進行聯合驗收，針對首件施工中存在問題，制定應對措施，明確工藝和質量驗收標準。后續施工按照首件明確的標準驗收工程，嚴格執行“三檢制”，落實質量考核機制。

4.4.2 駐停驗收制度

細化三檢制度，對向現場的檢驗項目具體化，采用駐停驗收的方式對每一道工序嚴格把關，確保底板鋼筋安裝、模板安裝、混凝土澆筑之前等重要驗收節點驗收合格，不斷優化駐停驗收項目，對現場質量關鍵點形成重點管控，把質量落實到實處。

4.4.3 重點部位加密驗收

對關鍵部位和關鍵工序適當提高了驗收標準和要求，以確保施工重難點的質量效果。干塢預制底板臺座標高驗收由設計單位、監理單位、施工單位和使用單位進行聯合驗收，采用5 m×5 m的網格法進行加密測量，并包含每個板塊的4 個角點及軸線位置，測點數量數倍于規范要求的“底板四角和中部的五點”測量范圍[5]；同時，對預埋件逐個復核平面位置和標高。

4.4.4 止水體系引入外部檢驗

對干塢止水體系止水效果的檢驗在常規要求基礎上，聘請第三方檢測單位對帷幕灌漿[6]、塑性咬合樁按照10%檢測頻率進行壓水試驗[7]，驗證止水效果，同時對各止水工藝銜接段重點檢測。通過該種檢驗形式，及時發現了止水體系的薄弱點并采取補漏措施，提高了干塢止水質量，保證了止水效果。

4.5 應用BIM 技術

干塢工程結構復雜、工序繁多，借助BIM 技術強大的可視化優勢，創建包含完整信息的建筑三維模型，根據工程的具體需求進行三維場地布置、工藝推演、進度推演、可視化交底等各項應用，極大程度地避免了施工過程中因人員對圖紙理解不充分、對施工環境考慮不周而導致的各種工程問題，相較傳統設計施工方法有著無可比擬的優勢[8]。

4.6 開展QC 活動

為確保每一塊臺座的平整度、順直度達到沉管預制要求，在施工過程中設立專項QC 活動小組，以達到提高臺座施工質量的目的。小組成員從人員交底、施工工藝、原材料控制、混凝土拌合、澆筑、振搗、收面、養護、施工設備等影響因素分析入手，逐項分析確認質量控制要因，由針對性地制定對策措施，進而固化為標準化方案，有效地提高了臺座大面積混凝土施工質量，QC 小組憑該項成果獲得了遼寧省優秀質量管理小組。

4.7 工程監測

為做好干塢深基坑的施工和監測，確保基坑在施工和使用過程中的安全性，在第三方監測的基礎上，委托另一家監測單位平行進行內部施工監測，確保數據的準確性和可靠性，為結構穩定性及施工決策上提供數據支撐。施工期監測的主要內容有：圍堰及基坑變位和滲水量、施工期塢內滲流量、臨時開挖邊坡變位、支護結構變位、止水咬合樁應力和應變、大體積混凝土澆筑內部溫度。使用期監測的主要內容包括：塢內軌道變位，塢室底板水頭，塢口、塢壁、中隔岸壁在灌排水期間變位，干塢排水過程中止水咬合樁變位及水工建筑物其他常規監測。

5 交付使用效果

2020 年5 月1 日，干塢作為沉管預制場正式交付使用（見圖3），同年10 月27 日西塢首批沉管順利出塢，2021 年1 月17 日，東塢首批沉管順利出塢。東、西塢門各經過1 次啟閉后止水效果良好，塢壁結構穩定，各項監測指標均平穩受控，雙塢使用期滲流量約為2 400 m3/d，遠低于設計值。塢內排水通暢，無積水，塢室底板水頭監測滿足設計要求，為沉管預制提供了良好的干施工作業條件，施工技術和質量控制措施得到了充分的驗證并成功應用，保證了工程的順利實施。

圖3 干塢交付使用的整體照片Fig.3 Overall photo after dry dock delivery

6 結語

大連灣海底隧道建設工程干塢子項工程克服了工期緊、作業量大等困難，保質保量完成了施工任務。施工單位始終堅持策劃先行，開工前即進行施工重難點分析，開展工藝試驗并制定有針對性的保證措施；全面落實“首件制”，通過“首件制”驗證施工工藝、積累施工經驗、固定操作流程、保證施工質量；過程中嚴把施工工序質量驗收關口；及時對質量問題采取措施糾偏，開展質量通病治理和QC 小組活動，確保過程質量平穩，工程實體質量合格；持續改進，強化經驗積累與共享管理，逐步實現質量意識深入人心，質量管理持續改進，工程實體質量穩步提升，最終滿足了高標準要求，干塢交付使用后達到了良好的應用效果。