大连湾海底隧道工程沉管预制场施工质量管理控制

王春利 ，孙竹 ，王国成

（1.中交第一航务工程局有限公司，天津 300461；2.天津市水下隧道建设与运维技术企业重点实验室，天津 300461；3.大连市建设工程质量与安全监督服务中心，辽宁 大连 116033）

1 工程概况

大连湾海底隧道建设工程干坞子项工程，是大连湾海底隧道项目的配套工程，工程建设完成后作为海底隧道项目的沉管预制场。干坞位于大连市甘井子区中部海岸，东临煤码头约500 m，北侧紧临工兴路，距大连湾海底隧道北侧登陆口约100 m，至大连市中心约9 km。

主要建设沉管预制干坞1 座，可同时预制6节沉管，对称分为2 个独立的坞室，单个坞室的底面积为5.53 万 m2，2 个坞室之间采用中隔岸壁分隔，中隔岸壁长度为520 m，平面布置见图1。在中隔岸壁靠近坞口处设置泵房，泵房为2 个坞室共用。每个坞室南侧设置坞口，坞口宽度为43.15 m，通过开启浮坞门将预制好的管节出运至管节舾装和储存区，每个坞沿坞壁设置下坞通道，坡度为9%。干坞顶高程为+3～+5 m，底高程为-12.30～-12.45 m。2 个坞室独立运行，管节预制和出运交替进行，每个坞室内长480 m，北侧宽135 m，南侧宽74.7 m，沉管管节预制干坞占地面积约为 16.10 万 m2。

图1 干坞坞室平面图Fig.1 Plan of dry dock chamber

干坞工程具有占地面积大、暴露时间长等特点，并且在整个沉管施工中需经历开挖、充水、再排水的复杂过程，施工质量要求高，控制难度大[1]。

2 施工质量管理重点

在工程建设前通过开展质量策划，结合干坞的设计使用寿命、使用功能和结构安全等特点，对施工过程中的质量管理重难点进行分析[2]。

2.1 人员的质量意识

人是质量管理的核心因素[3]，在项目实施过程中起着决定性作用，抓住了人就抓住了质量管理的根本。干坞子项工程分项数量多，工序繁杂，施工作业队较多，施工高峰期作业人员超过1 000人。如何将施工工艺和质量要求正确地向施工操作人员传递、建立全员高质量意识、实行有效的全过程质量管理和监督，是至关重要的环节。

2.2 止水体系

坞底位置均处于中风化白云岩，对干坞基坑周边42 个有代表性钻孔进行压水试验的结果显示，由于中风化白云岩的岩性、裂隙发育不均一，小溶蚀裂隙、孔隙发育，导致该处地层的透水率及渗透系数的离散性、差异性较大。基于上述地质条件，干坞坞壁采用了咬合桩支护兼止水+帷幕灌浆的止水工艺、中隔岸壁及坞口区采用了帷幕灌浆+现浇沉箱工艺、坞口沉箱+钢闸门等多种结构形成止水体系，止水体系的质量是本工程的首要关键控制点。

2.3 底板台座

单个沉管管节预制台座总长度为180 m，宽度为33.4 m，根据使用功能不同沿长度和宽度方向划分为若干板块，台座分块厚度分别为300 mm、600 mm、850 mm，最大分块面积267.75 m2。作为沉管的预制台座，其标高、平整度和用于模板支立加固的预埋件定位精度，均直接影响沉管预制的施工质量，是质量控制的关键点。

2.4 排水体系

干坞坞室内的排水体系由底板台座下部设置的200 mm 厚无砂大孔混凝土、坞室四周设置的横纵向排水沟、蓄水前池、排水泵房及相互连通的排水管等共同组成，使用期的2 个坞室设计渗流量不超过4 000 m3/d。为确保施工期间的降雨和渗流及时排出，以及坞门启闭、沉管出运后坞室及时排水，坞内排水系统必须确保运行通畅，是施工控制的又一重要关键点。

3 主要质量保证措施

围绕上述分析的质量管控重难点，结合项目质量管理的要求，制定了有针对性的一系列质量保证措施。

3.1 建立质量管理体系

根据本项目“BOT+EPC+政府付费”的PPP 管理模式，建立了以项目经理为核心的质量管理体系，如图2 所示，覆盖“人、机、料、法、环、测”等全部质量要素，落实各部门、各岗位的质量责任和质量管理流程，各层级质量责任范围和界限清晰，将施工过程中质量责任落实到人；同时建立以项目质量总监为核心的质量监督体系，完善监督制约机制，保证质量监督管理的独立性和权威性。统筹兼顾，协同工作，全过程、全方位、全员实施质量综合管理。

图2 质量管理体系图Fig.2 Quality management system chart

3.2 质量制度保障

制定涵盖技术、质量、试验、测量、物资等各类质量管理因素的管理办法共计26 项，做到“凡事有章可循，凡事有规可守”，建立起以规章制度为主体、各项标准为支撑、适合本项目的全员、全方位、全过程的质量制度体系。在施工过程中强调严格按照制度要求履行原材料、构配件及设备的进场验收、过程监督管理、质量检查和验收、监督考核及奖惩等管理程序，确保各项质量管理制度落到实处。

3.3 施工质量关键点细化

针对干坞工程的施工质量重难点细化到各关键工序，制定工序质量控制点，以工序质量控制作为过程质量管控的核心[4]。干坞工程共确定各类原材料质量、塑性混凝土咬合桩垂直度、帷幕灌浆浆液水灰比、灌浆压力、预制台座平整度等61项工序质量控制点及影响因素分析，同时制定64条针对性的质量控制措施，并根据现场情况不断优化完善，提高实体质量及标准化管理水平。

3.4 通病预防和治理

结合干坞子项工程特点，开展预防和治理质量通病活动。编制质量通病预防和治理措施计划，对经常和容易发生质量缺陷的钢筋、模板、混凝土等施工工序和细节，及时采取有效保证和预防措施，并根据现场施工任务开展情况，将质量通病问题及防治措施写入技术交底，确保工程实体质量和表观质量平稳受控，实现内优外美。

4 质量管控亮点及创新点

4.1 分包单位一体化管理

做好分包单位的培养，将分包单位纳入项目一体化管理，分包单位质量管理体系的建立、机构设置和质量管理人员的配备全部统一要求，执行统一的质量管理制度。分包单位主要人员参加月度质量例会，明确月度关键质量控制点、控制措施及检验标准。定期开展分包单位的培训教育工作，将分包单位的主要管理人员和工长列为主要培训对象，通过培训实现质量文化、质量目标、管理制度和施工质量关键控制点向分包单位延伸，以此提高实操人员的素质与能力，提高参建全员的工程全寿命周期质量风险意识，对工程达成一致认识后，实现良好合作。

4.2 “清单式”标准化管理

推行质量“清单式”标准化管理，制定了质量管理工作清单、试验管理工作清单和现场检查验收清单，对各项管理工作流程及工作内容进行细化、量化，明确管理内容及控制要点，实现质量内业资料标准统一、现场管理规范有序，持续推进项目质量管理标准化建设。

4.3 深度参与设计优化

充分发挥BOT+EPC 项目管理模式的优势，以“设计支持配合施工，施工联动优化设计”的理念，坚持设计施工一体化管理，开展设计方案策划工作，参与设计方案的制定与优化；在初步设计和施工图阶段，对设计方案进行优化以及关键工艺的技术策划，使其科学合理且具有可操作性，从源头上提高质量可靠度，从而达到施工简便、质量可控的目的。

4.4 优化验收制度

4.4.1 首件联合验收

自干坞子项工程开工以来，全部工序执行首件联合验收制度，建设单位、设计单位、监理和施工单位对各道工序的首次施工进行联合验收，针对首件施工中存在问题，制定应对措施，明确工艺和质量验收标准。后续施工按照首件明确的标准验收工程，严格执行“三检制”，落实质量考核机制。

4.4.2 驻停验收制度

细化三检制度，对向现场的检验项目具体化，采用驻停验收的方式对每一道工序严格把关，确保底板钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑之前等重要验收节点验收合格，不断优化驻停验收项目，对现场质量关键点形成重点管控，把质量落实到实处。

4.4.3 重点部位加密验收

对关键部位和关键工序适当提高了验收标准和要求，以确保施工重难点的质量效果。干坞预制底板台座标高验收由设计单位、监理单位、施工单位和使用单位进行联合验收，采用5 m×5 m的网格法进行加密测量，并包含每个板块的4 个角点及轴线位置，测点数量数倍于规范要求的“底板四角和中部的五点”测量范围[5]；同时，对预埋件逐个复核平面位置和标高。

4.4.4 止水体系引入外部检验

对干坞止水体系止水效果的检验在常规要求基础上，聘请第三方检测单位对帷幕灌浆[6]、塑性咬合桩按照10%检测频率进行压水试验[7]，验证止水效果，同时对各止水工艺衔接段重点检测。通过该种检验形式，及时发现了止水体系的薄弱点并采取补漏措施，提高了干坞止水质量，保证了止水效果。

4.5 应用BIM 技术

干坞工程结构复杂、工序繁多，借助BIM 技术强大的可视化优势，创建包含完整信息的建筑三维模型，根据工程的具体需求进行三维场地布置、工艺推演、进度推演、可视化交底等各项应用，极大程度地避免了施工过程中因人员对图纸理解不充分、对施工环境考虑不周而导致的各种工程问题，相较传统设计施工方法有着无可比拟的优势[8]。

4.6 开展QC 活动

为确保每一块台座的平整度、顺直度达到沉管预制要求，在施工过程中设立专项QC 活动小组，以达到提高台座施工质量的目的。小组成员从人员交底、施工工艺、原材料控制、混凝土拌合、浇筑、振捣、收面、养护、施工设备等影响因素分析入手，逐项分析确认质量控制要因，由针对性地制定对策措施，进而固化为标准化方案，有效地提高了台座大面积混凝土施工质量，QC 小组凭该项成果获得了辽宁省优秀质量管理小组。

4.7 工程监测

为做好干坞深基坑的施工和监测，确保基坑在施工和使用过程中的安全性，在第三方监测的基础上，委托另一家监测单位平行进行内部施工监测，确保数据的准确性和可靠性，为结构稳定性及施工决策上提供数据支撑。施工期监测的主要内容有：围堰及基坑变位和渗水量、施工期坞内渗流量、临时开挖边坡变位、支护结构变位、止水咬合桩应力和应变、大体积混凝土浇筑内部温度。使用期监测的主要内容包括：坞内轨道变位，坞室底板水头，坞口、坞壁、中隔岸壁在灌排水期间变位，干坞排水过程中止水咬合桩变位及水工建筑物其他常规监测。

5 交付使用效果

2020 年5 月1 日，干坞作为沉管预制场正式交付使用（见图3），同年10 月27 日西坞首批沉管顺利出坞，2021 年1 月17 日，东坞首批沉管顺利出坞。东、西坞门各经过1 次启闭后止水效果良好，坞壁结构稳定，各项监测指标均平稳受控，双坞使用期渗流量约为2 400 m3/d，远低于设计值。坞内排水通畅，无积水，坞室底板水头监测满足设计要求，为沉管预制提供了良好的干施工作业条件，施工技术和质量控制措施得到了充分的验证并成功应用，保证了工程的顺利实施。

图3 干坞交付使用的整体照片Fig.3 Overall photo after dry dock delivery

6 结语

大连湾海底隧道建设工程干坞子项工程克服了工期紧、作业量大等困难，保质保量完成了施工任务。施工单位始终坚持策划先行，开工前即进行施工重难点分析，开展工艺试验并制定有针对性的保证措施；全面落实“首件制”，通过“首件制”验证施工工艺、积累施工经验、固定操作流程、保证施工质量；过程中严把施工工序质量验收关口；及时对质量问题采取措施纠偏，开展质量通病治理和QC 小组活动，确保过程质量平稳，工程实体质量合格；持续改进，强化经验积累与共享管理，逐步实现质量意识深入人心，质量管理持续改进，工程实体质量稳步提升，最终满足了高标准要求，干坞交付使用后达到了良好的应用效果。