长距离输水工程质量控制探讨

［摘要］长距离输水工程能够解决水资源地区分布不均匀以及时空分布不均等问题，是解决这一问题最有效的办法之一，世界许多国家都开展了许多提水、调水工程措施，随着我国多项长距离输水工程的开工建设，因工程质量问题而产生的各种事故也越来越多，因此对长距离输水工程建设的质量控制越来越受到广泛关注。为了对长距离输水工程的工程质量进行有效的控制，应建立工程质量管理体系，建立完整的试验和检测体系，通过施工自检、监理平行检、业主抽检、监督检以及飞行检测等手段，进行层层监督，从而控制工程质量，达到保证工程建设质量的目的。

［关键词］长距离输水工程；混凝土；质量控制；试验检测

1概述

长距离输水工程的特点主要有：工程投资大、战线长、工期长、土石方开挖回填量很大、地质条件复杂、混凝土二次衬砌量大、上下游水位高差大、工程通水运行后检修困难等特点。随着世界各地长距离输水工程的建设或投入运行，各种事故也越来越多，例如利比亚大运河PCCP管线工程管壁爆裂、陕西宝鸡引水工程多次爆管等。针对日渐增多的工程质量事故，对长距离输水工程建设的质量控制越来越受到广泛关注[1，2]。国外对长距离输水工程建设管理与质量控制方面采取了多种举措，其中美国、俄罗斯、澳大利亚、法国等国家分别从重视配套设施管理、注重环境评价、合理规划、国家宏观调控等方面提出了多种管理和控制措施[3]。近年来，我国在长距离输水工程质量控制技术的方面主要结合国家重点水利工程项目总结了很多成功经验。例如通过南水北调工程建设总结了许多科技创新成果和建设实践经验。我国在长距离输水工程质量控制技术方面的研究虽然较多，但主要以对设计和施工过程中的某一类技术环节开展的较多[4]，仍然缺乏系统的质量控制体系作为支撑。

2建立工程质量管理体系

通过介绍工程质量控制与试验检测之间的层次关系，应提出全新优化的试验检测工作量来满足长距离输水工程建设质量控制的管理体系。（1）试验体系通过室内模拟试验，如混凝土配合试验、土方回填的最大干密度以及最优含水率的试验；现场试验，如竖井投料前后混凝土拌合物性能的试验；性能测试试验，主要针对工具或产品的出场检验，如进排气阀性能测试试验。严格按照国家相关法律和法规、规范和标准，依照规程和程序，科学、公正进行。通过现场施工条件，依据原材料（或产品）来源及特点，合理选择试验工序，使其与实际情况达到良好的结合。（2）检测体系按质量的总体保证目标，整体建立施工单位自检、监理平行检测、项目法人抽检、工程竣工质量抽检以及监督检测等。通过各层级的检测来保证使用原材料为合格产品，提供实体质量质量保证率、保证自检数据真实、有效，加强过程控制，同时通过检测为改进施工工艺提供基础数据。检测工作作为施工质量控制的有效手段，在施工过程中发挥重要作用，检测方案制定变得尤为重要。检测方案在编制的过程中应对重点部位和施工段重点环节进行更有针对性的检测，同时应根据自身的检测性质的特点进行编制，施工自检检测方案中的检测项目要满足施工质量评定的要求，监理平行检测以及项目法人抽检应充分的考虑到重点部位及重点施工阶段，而且达到对施工自检进行复核的目的。

3关键试验质量控制

关键的试验技术主要包括配合比试验，除了常规的衬砌混凝土的配合比试验以外，更要注重容易被忽视部位的配合比试验，例如：喷射混凝土的配合比试验、喷射混凝土现场回弹率试验；PCCP管路连接部位的高性能接缝砂浆配合比试验等。除了配合比试验以外，还有其他一些试验也非常重要，例如：进排气阀性能测试试验。目前，进排气阀已经作为一种重要装置在长距离输水工程中得到广泛应用。近年来，我国长距离输水管路及较大流量的有压管路调水工程建设投入日渐增多，相应地出现爆管现象也屡有发生，造成了较大的经济损失。通过事故分析，结论多是管道排气不畅引起的气爆，主要原因是使用了性能不佳的进排气阀。进排气阀应具有“进排气阀就应该有在任何流态下都能快速排出空气”、“进排气阀大小排气口均做到充气开启高速排气，充水关闭不会漏水”、“正压水气相间时大量高速排气并缓冲关闭”等特点，应对工程应用的进排气阀的工作性能进行测试。

4关键检测质量控制

主要针对原材料、中间产品以及实体工程进行检测。原材料主要检测：水泥、粉煤灰、外加剂、钢筋、型钢、止水带、橡胶圈等。中间产品主要检测：细骨料、粗骨料、砂浆抗压强度试件、混凝土抗压强度试件、混凝抗渗性试件、混凝土抗冻性试件等。原材料及中间产品检测应在施工过程中依据规程规范进行，检测结果不仅可以用来对工程施工质量进行评定，而且可用来指导优化施工。针对实体工程进行检测时，常用的检测方法有：混凝土抗压强度检测（回弹法、钻芯法）、探地雷达法、工业内窥应用、隧道断面仪或激光扫描仪法等。针对混凝土实体抗压强度检测主要采用回弹法和钻芯法，其中回弹法可采用重型回弹仪和中型回弹仪。重型混凝土回弹仪影响深度更大，检测结果离差较小，更稳定，但由设备本身体积大，自重大，目前应用较少，对于隧洞衬砌混凝土厚度较大的部位，可采用中型回弹仪检测的同时采用重型回弹仪进行复核。钻芯法先利用钢筋位置测定仪对混凝土中钢筋网分布进行测试、绘出，必要时可采用雷达法测定钢筋位置来避开钢筋，避免因检测对钢筋混凝土结构进行破坏。对回弹法检测混凝土抗压强度结果未达到设计强度等级时，应选用钻芯法。探地雷达具有无损、高精度、连续、高效等特点。可以现场图像采集后根据采集图像对电磁波波形进行分析，结合被测物介电常数和环境参数对采集图象进行解译处理，提出检测成果，达到检测目的。工业内窥镜可进行远距离目视检查，延长视距，在混凝土内部能任意改变视线的方向，是一种无损检测的方法。隧洞衬砌混凝土内部可能出现局部疏松、夹渣等缺陷，严重影响混凝土的质量，使工程存在安全隐患。在检测混凝土内部质量检测时，可以通过钻芯法结合工业内窥镜进行检测，这样可以更直观、更准确的了解混凝土内部质量[6]。隧洞断面测量可采用隧道断面仪或激光扫描仪法。隧道扫描仪和激光隧道断面检测仪具有快速扫描、自动成像、断电连续、图像直观清晰等特点，在长距离输水隧洞的衬砌质量检测中二者相互辅助使用。

5总结

长距离输水工程关系到国家的引水、调水等安全，其工程建设质量控制问题受到广泛关注。建立工程质量管理体系，试验和检测手段和方法越来越多，仪器设备也越来越先进，在完善的质量控制体系保证的基础上，通过应用优化试验技术和先进多样检测技术，对工程重点部位进行质量控制非常必要。今后长距离输水工程建设质量控制技术的研究会越来越多，质量控制体系也会越来越完善，必将指导今后长距离输水工程建设的质量控制。

作者：王兴华 单位：辽宁江河水利水电新技术设计研究院