（工商管理专业论文）大坝安全监测工程项目质量管理研究.pdf

i 摘 要 大坝安全监测是通过仪器观测和巡视检查对大坝所作的测量及观察 其首要目的 是掌握大坝实际性状为判断大坝安全提供必要的信息大坝安全监测包括安全监测 设计仪器设备研制和率定安装数据观测和整理以及资料分析评价等多个环节质 量管理也主要涉及这些环节要素监测仪器的质量监测实施队伍的素质完善的质 量保证体系和质量控制措施对监测工程质量目标的达成至关重要而对于大坝安全 监测工程仪器埋设完好率指标和对大坝性状正常异常或险情状态的及时准确评价 是项目成功的两大重要质量目标因此项目成员应贯彻全面过程质量管理的理念 每一个环节进行切实有效的质量控制 论文介绍了国内外大坝安全监测工程质量管理的研究现状和发展以及目前存在 的质量问题论证了大坝安全监测工程质量管理的范围项目组织机构及建立质量保 证体系的方法和程序 阐述了大坝安全监测项目质量控制的基本要求以及质量控制的 内容特点和方法着重论述了大坝安全监测工程全面过程质量管理的原则要求和 方法包括安全监测设计监测仪器仪埋安装数据观测分析评价及完工验收移交 等各环节的质量管理最后笔者结合自己的工作经历和体会提出了有助于大坝 安全监测项目质量管理的五点建议以供有关方面参考 关键词大坝 安全监测 质量管理 质量控制 监测仪器 ii abstract dams safety monitoring is to observe and check the dams through an instrument to make of observation, its initial purpose is to control the actual state of dams, for providing the necessary information to evaluate the dams safety. the dams safety monitoring includes the safety monitoring design, r arguing the dams safety monitoring engineering quality management of scope, project organization and the method and the procedure of the establishment the quality control system; elaborating the basic request of the quality control of the dams safety monitoring, and the contents, characteristics and methods that quality control; emphasizing to discuss the principle, request and method of the dams safety monitoring engineering overall process quality management( including the safety monitoring design, monitoring instrument cover up, data observation and the evaluation and completion of work checks before acceptance the quality management of hand over each link of etc.)finally, the writer combines own work experience and realize,5 suggest have been put forward to contribute to the dams safety monitoring project quality management, it can be provided as the parties concerned discussion and references. key wordsdam safety monitoring quality management quality control monitoring instrument 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果尽我所知除文中已经标明引用的内容外本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担 学位论文作者签名 日期 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定即学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和 借阅本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保密在_ _ _ _ _ 年解密后适用本授权书 本论文属于 不保密 请在以上方框内打 学位论文作者签名 指导教师签名 日期 年 月 日 日期 年 月 日 iii 序 自参加工作以来 笔者断断续续从事了多个水利工程大坝安全监测项目的研究工 作如葛洲坝五强溪清江隔河岩水利枢纽工程等尤其是上个世纪九十年代上马 的举世瞩目的三峡工程长江水利委员会长江科学院在三峡厂坝二期工程安全监测 项目中竞标成功使笔者有机会参与到这一世纪工程的建设湖北宜昌三峡工地 多家水利行业科研施工界的领袖单位包括清华大学武汉大学河海大学长江水利 委员会中国水利水电科学研究院长江科学院葛洲坝水电工程局水电八局青 云公司等汇聚在这里 投入到水利行业一场空前浩大的安全监测工程战役中 可以说 这是目前国内大坝安全监测项目实施最新进展的一次大阅兵 1998年至2000年期间 笔者长期驻留在三峡工地 作为 三峡大坝电站和厂房二期工程水力学安全监测项目 工地现场负责人通过与兄弟单位工程技术管理人员长期的交流与沟通并参与安全 监测项目实施的全过程亲眼目睹了三峡安全监测工程的实施和运作管理见证了目 前国内大坝安全监测项目实施管理的现状随后本人有幸到华中科技大学进行两年 mba 的系统理论学习从而可以站在安全监测工程实施承包商立场运用所学的管 理知识特别是项目管理理论重新对从事的安全监测工作进行审视和梳理仔细想 想目前国内大坝安全监测实施承包商多为水利行业的科研院所或大专院校及土 建承包商的下属研究单位很少有专业的安全监测施工公司由于从事的工作性质使 然普遍存在着重技术轻管理局面正是笔者这些工作经历以及随后系统的 mba 教育成为这次毕业论文选题的缘起如果说在以下的论述中笔者运用项 目管理技术对目前安全监测项目实施过程进行系统的剖析整理和总结从而提出一 些粗浅的意见或建议 能对大坝安全监测工程在我国水利行业健康有序发展有一些助 益那笔者的写作目的与初衷也就达到了如此则应感谢这些年的工作经历以及华 工两年系统的 mba 教育 1 1 绪 论 大坝安全监测safety monitoring of dams是通过仪器观测和巡视检查对大坝所 作的测量及观察监测既包括对固定测点一定频次的仪器观测也包括对大坝外 表及内部大范围对象的定期或不定期的直观检查和仪器探查1大坝安全监测主要有 三个目的一是及时发现大坝异常现象或隐患二是掌握变化规律指导运行三是 验证设计检验施工发展理论其中首要目的是掌握大坝的实际性状为判断大坝 安全提供必要的信息大坝安全监测可以及时获取第一手资料来了解大坝的工作状 态为评价大坝状况和发现异常迹象提供依据从而可以制订适当的水库控制运用计 划及大坝的维护管理措施来保障大坝安全在发生险情时还可发布警报减免事故损 失因此大坝安全监测是保证大坝安全的重要措施是坝工建设和运营管理中不可 或缺的工作 一般认为大坝的工作状态可分为三种正常状态即大坝达到设计要求的功 能不存在影响正常使用的缺陷且各主要监测量的变化处于正常情况下的状态 异常状态大坝的某项功能已不能完全满足设计要求或主要监测量出现某些异常 因而影响正常使用的状态险情状态大坝或监测的对象出现危及安全的严重 缺陷或环境中某些危及安全的因素正在加剧或主要监测量出现较大异常若按设 计条件继续运行将出现大事故的状态2 众所周知大坝所拦蓄的水在正常利用时会带来显著的经济效益和社会效益然 而一旦溃坝突然失控的水流将给下游人民的生命财产带来巨大灾难根据现有的知 识 过去的许多大坝的设计存在缺陷 运行情况不能令人满意 并存在一些安全隐患 国内外曾有一些大坝出现失事 如美国 63m 高的圣佛朗西斯 st francis 重力坝 1928 年破坏 93m 高的提堂 teton 土坝 1976 年溃决 法国 67m 高的马尔巴塞 malpasset 拱坝 1959 年跨坝意大利 262m 高的瓦依昂vajont拱坝 1963 年因库岸大滑坡导 致涌浪翻坝且水库淤满失效我国板桥和石漫滩两座土坝 1975 年洪水漫坝失事等 都是一些典型的事例根据国际大坝委员会icold对 33 个国家的统计1.47 万 2 座大坝中有 1105 座有恶化现象有 105 座大坝发生了破坏鉴于大坝失事突然排放 巨大的水量将对下游的生命和财产造成巨大的损失因而安全是所有大坝设计的最 高原则同时也是大坝监测的主要动机大坝安全监测服务于以下三个目的验证 大坝的性能是否与设计相符更好地了解与预想不符的偏差并加以纠正通过 分析和反馈为今后的大坝改进设计方法和数学模型3 一般来讲工程项目管理三大要素是质量进度与成本控制而对于多数安全监 测工程项目安全监测工程的实施是贯穿于主体工程施工过程进行的仪器的埋设与 主体工程同作业面进行 在边坡和大坝廊道中埋设的仪器设备也要受主体工程施工进 度的制约监测工程的进度控制不具有独立性4所以安全监测工程的质量控制就 成为最重要 最核心的内容 也是最重要的一个方面 监测工程不同于土建主体工程 这是由监测工程特点决定的由于监测工程一般都服务于主体工程其进度控制取决 于主体工程的进度控制也称之为外部进度控制因此本文选择从质量管理方面对 大坝安全监测工程做些探讨 应该指出的是本文论及的大坝安全监测项目既不是一般意义上水利建设工程 也不能算是纯粹学术上的科研项目应该说是二者的一个混合体从宏观上讲大坝 安全监测主要包含两部分内容仪器埋设及资料数据观测整理分析评价仪器埋 设跟随大坝主体土建工程施工而进行有水利工程施工的特征如涉及大量人力物 力以及仪埋设施工作面条件艰苦人员安全问题应重视而资料数据分析评价则科 研项目的属性较重 涉及专业面广 技术环节多且技术含量高 属于复杂的脑力劳动 而且就在 10 年前大坝安全监测专业在我国水利水电建设中还是一个边缘专业 处于从属地位 即便是现在它仍可以说是一门新兴的和不断发展中的学科 某些理论 手段还不成熟需要更多工程的实践与检验 1.1 国内外大坝安全监测质量管理的研究和发展 20世纪30年代后国际上相继发生了圣佛西斯马尔巴赛这样一些著名的垮坝事 件造成惨重的灾害与巨额的损失绘人们鼓响了警钟各国专家工程技术人员纷 3 纷对大坝安全监测的各个环节进行研究与开发70年代后由于微电子技术计算机 技术及通讯技术等相关学科的飞速发展 给大坝安全监测技术的发展创造了良好的外 围条件到90年代大坝安全监测技术已有长足的进步5监测仪器是大坝安全监测 的基础 故国外大坝安全监测质量管理首先在监测仪器研制和监测系统自动化及采集 软件开发上下功夫欧洲和原苏联上世纪30年代起已研制生产了钢弦式仪器而美国 研制生产了差动电阻式仪器(卡尔逊仪器)埋设在砼坝和土石坝内部进行监测随后 逐渐形成了两类仪器系列较为广泛地用于温度应力应变等项的监测60年代开 始一些国家研制和安装自动化测量装置到80年代又对大坝安全监测自动化的硬件 和软件系统进行了更新换代微电子技术和计算机技术的发展应用使监测仪器的质 量精度和抗干扰能力增强监测数据采集的自动化功能也有很大的提高研制成大 坝监测的集中系统后又发展成为分布式监测的数据采集系统与混合式系统以及资 料分析用统计模型确定性模型混合模型从而使大坝安全监测的质量管理得以全 面提升 国外大坝安全监测质量管理可划分为三个阶段第一阶段是从远古到19世纪末 为早期阶段 对坝的监测了解只是外表观察 感性认识 质量管理特征是常识与经验 第二阶段是20世纪初到50年代末是发展阶段坝工理论逐渐形成体系质量管理特 征是观测技术提高验证和发展大坝设计理论第三阶段是60年代以来的成熟阶段 监测对象是大坝质量管理特征是技术监测尤其是微电子和计算机技术的运用 监控大坝的安全从此质量管理技术向更高水平发展自动化和半自动化仪器逐渐 取代了手工观测仪器这期间大坝安全监测的使命得到了进一步的认同和加强从 而大坝原型观测进人了大坝安全监测新阶段6 我国的大坝监测起步于 20 世纪 50 年代50 年来特别是近二十余年来有了很大 发展改革开放为科技发展和技术引进创造了从未有过的良好社会环境使我国大坝 安全监测的总体水平有了质的飞跃与国际接轨个别技术有领先的趋势我国大坝 安全监测质量管理工作历经了三个发展阶段第一阶段从 50 年代至 70 年代是安全 监测的初级阶段质量管理以人工观测为主停留在初级水平第二阶段为 80 年代 4 至 90 年代初六五和七五国家攻关项目中大坝监测仪器的研制得到很大发 展监测方法以集中遥测为主质量管理水平大幅提高第三阶段是从 90 年代初开 始的大坝安全监测质量管理快速发展阶段 质量管理的特点是国内大坝安全监测自动 化系统得到迅速发展 大坝安全监测技术迅速接近国际先进水平 经过近十年的发展 目前大坝安全监测自动化技术已经成熟其质量管理水平随着计算机通讯网络等 技术的发展而迅速发展不断完善先后成立了国家电力公司大坝安全监察中心水 利部大坝安全管理中心中国水利学会大坝委员会中国水力发电学会大坝安全监测 专业委员会全国大坝安全监测信息网等全国性归口管理机构或学术组织主管部门 水利部原电力工业部先后于 1989 年1994 年颁布了行业标准混凝土大坝安全监 测技术规范 sdj 336-89试行后于 2003 年进行重大修订形成行业标准混凝 土大坝安全监测技术规范 dl/t 5178-2003和土石坝安全监测技术规范这充 分体现了我国政府和行业主管部门对大坝安全监测质量管理的重视 目前正在建设的 长江三峡水利枢纽工程其大坝安全监测的规模和先进性是国际国内前所未有的其 质量管理的水平也代表着目前国内的最高水平总的来讲目前国内大坝安全监测质 量管理呈现出以下趋势 1全面统一化 大坝浇筑工程混凝土施工量大工期长施工队伍和监理单位多各方由于施工 经验技术条件不尽相同对安全监测原始资料的采集统计计算等方法也不一致 这些原因将造成统计结果的差异 而统计结果将对科学评价大坝混凝土施工质量及稳 定性有很大影响 这就对大坝安全监测的质量管理提出了严格的要求目前质量管理 系统普遍将安全监测的每支仪器作为一个单元工程进行质量评定并统一管理防止 了安全监测质量事故的发生 首先从仪器 设备材料等来源入手 进行统一的管理 为了使安全监测仪器埋设工作紧密配合混凝土施工将各施工单位仪器设备材料 等总数拟一个清单由业主组织供货这样就避免了因仪器材料等的缺乏以及不合 格原材料的流入带来的质量隐患也为以后质量管理的规范化奠定基础其次在每 一支仪器进行安装埋设前都将仪器的率定资料及接线记录连同这支仪器的编码 5 做一个开工申请表报送监理部门进行统一审查备份工作主要对观测仪器埋设前 的实施准备工作做一个检查记录从不同方面对每一支监测仪器做了细致的了解并 由监理单位一一审查后方可进行下一步仪器埋设工作 为了使施工现场的仪器埋设工 作与设计上形成统一在监测仪器的埋设现场专业监理工程师还将对监测仪器的安 装埋设工作进行严格的审查对出现的异常情况及时做协调处理工作真正做到了 对工程质量负责随后施工单位将每支仪器的埋设考证表及绘制的埋设示意图统一 上报监理工程师进行工程单元质量评定评定项目有仪器力学温度检验仪 器连接琉化仪器埋设安装图仪器初期运行情况观测设备维护与保养情况 仪器设备安装质量对以上的项目质量评定施工单位首先自检等级其后监理单 位的项目监理才对其做一个质量认证等级并认证评定统一备份存档如果评定不合 格将影响施工单位最后的质量评定最后对所监测到的原始数据的计算及基准值的 选定做了统一规定 这样就避免了因各个单位采用不同的计算及基准值选取方式使得 计算成果反映不出坝体实际应力及变形等情况 也对各单位监测数据统一入业主数据 库带来方便在安全监测质量管理过程中形成一套统一的质量管理模式使安全监 测的质量管理工作规范化做到统一管理 2规范化 从安全监测仪器安装埋设前的开工申请到仪器埋设后的单元工程质量评定 以及 每月的监测单元工程质量评定都有一个规范而统一的格式对安全监测仪器的质量 管理进行规范化并从仪器的率定及安装等较细的工作着手经常组织各施工单位有 资历有经验的工程技术人员对有争议有难度的问题进行探讨尽可能在每一个 细节都力求规范统一对于安全监测仪器来说仪器的性能及其质量是一个重要问 题 它将影响对坝体运行稳定性的正确评估 必须严格控制仪器设备 材料的质量 使其标难化规范化必要时业主采用招标的方式采购优选供应商使仪器设备 材料做到统一购置统一管理避免因仪器质量和其它因素对工程质量产生的影响 对于原始数据的采集及上报都有统一的格式它以图文和数据软盘的形式对每 月及每年的数据成果做出分析以便纵观地了解坝体施工运行情况 6 3数据库化 各施工单位从原始数据的整理计算分析等工作都形成了自己的计算机管理 模式在仪器种类多计算复杂原始数据量大等因素下各施工单位都建立了自己 的数据库管理工作这样随时可查到相关的资料使工作快捷高效系统的运行 大大减轻了资料整编工作量 并提高了工作效率和成果精度 在高质量的管理要求下 运用计算机对数据进行系统的处理分析与预测充分发挥现代化管理技术作用及 时准确地计算出大坝实际性状 1.2 大坝安全监测工程质量管理的内容和特点 1.2.1 质量管理的内容 根据 混凝土坝安全监测技术规范 dl/t 5178-2003土石坝安全监测技术规范 sl60-94大坝安全监测质量管理内容主要可分为两部分常规监测包含巡视检查 变形监测渗流监测应力应变及温度监测专门监测包括水力学监测岸坡稳定 监测地震反应监测地下洞室稳定监测等方面7-10即仪器监测与巡视检查相结合 外部监测与内部监测相结合 1巡视检查 检查的方法主要依靠目视耳听手摸鼻嗅等直观方法可辅以锤钎量尺 放大镜望远镜照相机摄像机等工器具进行检查的内容主要有相邻坝段之间 的错动伸缩缝开合情况和止水的工作状况坝面裂缝混凝土破损泄水建筑物裂 缝损伤及水流流态等内容从施工期到运行期各级大坝均须进行巡视检查巡视 检查应根据每座大坝的具体情况和特点制定检查程序携带必要的工具或具备一定 的检查条件后进行若发现大坝有损伤原有缺陷有进一步发展或其它异常迹象应 分析原因分为日常巡视检查年度巡视检查特殊情况下的巡视检查 2仪器监测 1变形监测项目主要有坝体变形倾斜裂缝接缝以及坝基变形滑坡 体和高边坡的位移等一般采用正垂线倒垂线引张线视准线激光准直边角 7 网交会点测斜管多点位移计静力水准仪等仪器监测变形监测的精度是变形 监测系统的基本指标 2渗流监测项目包括扬压力渗透压力渗流量绕坝渗流及水质监测一 般采用测压管渗压计量水堰流量计容积法等仪器监测 3应力应变及温度监测项目主要有应力应变监测锚杆应力监测钢筋 应力监测钢板应力监测温度监测接缝裂缝开度监测和地震反应监测等一般采 用应变计压应力计钢筋计测缝计裂缝计电阻式温度计等差动电阻式和钢弦 式仪器监测 4水力学监测项目包括水流流态水面线动水压力流速泄流量空蚀 通气量掺气浓度振动及泄洪雾化监测一般采用望远镜照相机摄像机水尺 测压管压力传感器浮标流速仪水下噪声仪毕托管风速仪掺气仪加速 度计测振仪及雨量器等仪器监测与目测 1.2.2 质量管理的特点 1专业性强11 一个完整的安全监测系统有三个主要组成部分 其质量管理过程也分三个主要阶 段一是量测系统建设以各类传感器的埋设安装测量标点选点建标为主二是数 据采集系统建设主要是数据自动化采集装置及其配套设施的安装和调试三是数据 处理分析以及报警系统各类硬件和软件的配置和安装主要是计算机系统从监 测系统的设计监测仪器的选型订货率定埋设安装监测数据的采集测读 管理监测资料的分析处理到建筑物安全状态的评估预测预警是一个统一的 相互关联的工作过程涉及到结构工程材料力学岩石力学工程测量工程地质 计算数学仪器仪表计算机和自动化人工智能等多个专业和学科 2具有不可替换性和非独立性 由于安全监测工程中大部分仪器都是内埋式比如应变计渗压计温度计 等一旦埋入监测部位后就无法更换或者更换的费用和代价非常大而且如果这些 8 内埋式仪器损坏也将无法获得该部位施工期的各种数据这种不可替换性对 承包商的施工质量管理提出更加严格的要求 新建的安全监测工程一般都是穿插在主 体工程施工过程中进行的 很多仪器都是利用主体工程的施工间隙完成埋设同时还 要注意对仪器的保护这就要求监测工程的承包商必须与主体工程的承包商密切配 合而且应该根据工程变化有着更加灵活的施工组织计划仪器仪表的埋设与安装穿 插于主体工程施工之中现场协调工作量大监测工程或伴随边坡洞室开挖进行 或与大体积混凝土浇筑土石坝填筑芯墙成墙工程同步与土建工程施工矛盾比较 大对于特大型工程由于建筑物种类多土石方和混凝土工程量十分巨大施工时 间长给安全监测工程质量管理又提出了很多新问题 此外在施工中经常提出一些临时需要监测的项目在工程开挖混凝土浇筑等阶 段可能出现一些事先未料到的情况如新揭露出的地质缺陷大体积混凝土出现裂 缝等还有每年汛期需要对一些部位加强观测都需要有针对性地采取一些应急的监 测措施收集数据和资料而且常常有时间要求不能延误 1.3 大坝安全监测工程存在的质量问题 我国在建坝的监测设施损坏率相当高而且普遍存在工程完建监测设施不能交 付使用的不正常现象究其原因监测设施安装埋设造成施工干扰而影响工期是个重 要因素目前 95以上的水库大坝安全监测所得的观测资料无法及时分析难以及 时为大坝安全服务尽管大坝安全监测已经能够做到监测数据自动采集但是监测数 据的实时分析大坝运行性态的实时评价还难以实现顾名思义大坝安全监测就是 要监测出大坝是否安全从而为水库运行调度和领导决策提供科学依据如果做不到 这一点大坝安全监测就没有真正成为大坝安全的耳目没有起到应起的作用根据 有关文献统计分析虽然近些年大坝安全监测专业取得了长足的进展但在某些质量 管理方面仍存在许多薄弱环节亟待加强与改进承包商缺乏建立大坝安全监测系 统的实际经验埋设安装队伍无工程现场施工经验缺少必要的仪埋保护措施仪 器安装粗糙未能满足施工技术要求某些仪器安装前未做检定仪器选型量程不 9 合适某些仪器本身存在质量问题以致观测数据资料无法利用安全监测设计不 当包括测点布设和仪器量程选择管理维护不力12 目前国内承接大坝安全监测项目施工的承包商多为水利行业的科研院所 或大专 院校以及土建承包商的下属单位项目部组建一般由科研院所单位自营或与土建主 体施工单位联营组建两种基本型式 大坝安全监测承包商很少有专业的安全监测施工 公司普遍存在着重技术轻管理重仪器安装轻数据分析的弱点 此外由于主体工程施工工期较长造成安全监测工程的工期也很长很多承包 商为了节约成本采用压缩现场项目部编制的办法在工地驻留少量的技术人员这 些人既是工程施工人员又是质检人员 同时还有一些工程会雇佣少量民工来辅助做一 些技术工作这样的措施确实暂时减少了成本支出但却带来如下问题很多技术 人员并不具备管理素质在施工组织文档管理索赔识别上存在着重视不够或者能 力不足的缺点最终可能使得现场管理混乱与业主工程师主体工程承包商关系 处理不当给项目带来新的问题没有来自项目内部的质量监督光依靠工程师和 技术人员的自律很难保证工程质量加上一些非技术人员的介入可能会出现更多 的质量事故 10 2 大坝安全监测工程质量管理的基本内容 2.1 质量管理范围 大坝安全监测系统是了解其工作性状和安全状态的主要设施 安全监测工程已成 为水利水电工程的重要组成部分美国垦务局的经验认为一座新坝的合理观测设备 费用应为全部工程费用的 1%左右在特殊情况下可能要高达施工费用的 2%3%欧 洲一些国家也有类似的估计 大坝安全监测除了已经在我国大坝安全管理中发挥了重 要作用外还为改进大坝的设计和施工提供了许多有利于加快水电建设的反馈成果 对减小大坝断面节省工程量和加快施工进度缩短施工工期等方面产生很大的经济 效益大坝安全监测是一门新兴的学科是一个涉及专业面广技术环节多的系统工 程它包括观测设备的研制观测设计仪器设备的施工安装运行施测及管理资 料整理分析等多方面的技术内容 与水工结构 水电工程施工岩石力学 结构材料 仪器仪表自动化技术计算机工程管理以及人工智能等多种学科相交叉形成了 一个范围宽广又具有内部联系的复杂的专业体系13确定的质量管理体系必须以明确 的质量控制范围为对象因此在建立一套完整的项目质量保证体系之前必须明确界 定项目质量管理的范围大坝安全监测项目同其它大多数项目一样从项目开始到结 束都会经过相似的历程可称为项目的生命周期life cycle根据工作进程大坝 安全监测项目一般经过安全监测设计项目招投标承包商中标组建项目部施工 进场编写监测大纲底座埋设监测仪器选型采购及验收仪器埋设蓄水期监 测运行期监测监测数据整理分析评价及完工验收移交等程序其中监测大纲主 要包括工程概况监测目的及监测实施依据监测内容及工程量监测施工方法及技 术要求实施进度计划组织机构人员组成及监测仪器设备配置施工质量管理 安全生产管理预期成果等 在招投标阶段承包商一定要加强合同意识明确项目范围和合同规定的工作范 围因为除了监测仪器设备的安装是安全监测项目的基本工作外必须明确前期仪器 11 采购后的检验 率定 仪器安装后数据的测读数据库的建立 监测资料的整理计算 定期或不定期提出分析报告等工作内容是否包含在合同内 以及这些工作何时移交给 业主和工程师另外承包商还应尽可能让业主在合同上明确对监测数据进行整理的 深度减少不必要的争端安全监测工程项目的承包方式目前主要分为单独标段和 分项工程两种 单独标段即业主对安全监测项目进行单独招标 优点是可以降低成本 但缺点是与主体工程承包商的施工协调难度大容易出现工程延误和索赔事件而作 为主体工程的分项工程则是由土建承包商总包 由于安全监测工程一般只占主体工程 造价的 2%左右所以招投标中这部分成本很难降低而且由于监测仪器埋设工作穿 插于土建工程施工过程之中把仪埋工作放在土建合同中一并发包效果并不好原 因是安全监测工作是一项专业性强的工作一些土建施工单位没有配套的技术力量 常常不能保证监测工程质量仪器损坏率比较高更重要的原因是土建单位往往只顾 土建工程的进度忽视监测工程的进度和质量有的水利水电工程机组己全部发电 而相当多的监测设施尚未安装致使工程验收时拿不出必要的监测资料和分析报告 造成被动 2.2 项目组织机构 一个完善的项目质量管理体系的贯彻落实必须依靠强有力的项目部去执行规 章 制度 质量控制程序即便再健全完善如果缺少项目部成员的理解 配合与执行 也是枉然 因此 若要使项目质量管理取得成功 必须配备一支训练有素的监测队伍 只有 人 才是安全监测项目取得成功的首要保证 故建立有效的组织机构势在必行 目前项目招标人普遍看中承包商的资质监测队伍及工程经验等素质有的项目业主 甚至在招标文件中明确界定对投标人监测队伍的要求如专门稳定的监测队伍两个 以上大中型水利安全监测工程的实践经验等监测工程质量的好坏首先取决于监测 实施队伍的素质 即要求施工队伍有一批专门从事埋设安装各类监测仪器设施的专业 技术人员有比较丰富的工程实践经验有自己的质量保证体系项目团队的技术技 能与管理技能与项目质量的结果休戚相关大坝安全监测工程项目一般施工周期较 12 长涉及仪器种类较多施工工艺较为复杂施工难度较大为确保工程紧张有序地 进行承包商应加强质量管理意识建立有效组织组建有效的管理团队项目部 是实施管理的基础承包商要加大管理人员在项目人员构成的比例项目承包商应在 施工现场成立项目部项目部总体规模可根据合同工程量及施工强度确定根据工程 的任务设置工作岗位 根据工作岗位的要求来招聘人员 根据工作的要求来培训人员 根据素质经验来任用人员根据进度需要解聘人员14项目部一般宜设项目经理 1 名 现场经理 1 名 质检工程师 1 名 合同财务管理者 1 名 现场安全监督员 1 名 可 兼职其他施工技术人员根据需要设置若干为保证项目的高效运转根据多年工 程实践经验项目部组织机构可按图 2-1 设置 图 2-1 大坝安全监测项目组织机构 由于监测工作是一项专业性强技术要求高的专门工作从事监测工作的人员必 须具有必要的技术能力和监测工作经验凡不具备此条件的技术人员或工人必须通 过技术培训和资格认定才可上岗工作此外由于科技的发展新技术新设备的 出现要求承包商要密切关注这一领域科技发展的趋势并及时学习和引进技术 这样才 能抢占新的承包市场提高企业的竞争力另一方面承包商也要加强对技术人员的 培训尤其是提高技术人员对观测数据进行分析处理方面的能力在保证安装仪器质 量的前提下给予业主提供更好的服务 项目成员尤其是项目经理可根据分工的不同 应具备以下与项目有关的主要技能 项目部 项目经理 质检工程师 现场经理 综合办公室 观测组 合同安全管理 仪器埋设安装组 13 与素质较强的专业技术知识背景丰富的工程施工经验良好的人际沟通能 力强硬的管理风格与上级领导有良好的关系可以使项目团队成员保持乐 观的情绪个性成熟鉴于安全监测项目的特殊性项目经理必须具备两种类型的 可信性一是技术可信性项目经理必须得到项目业主方面母体单位上级领导职 能部门和项目部成员的认可有足够的专业技术知识来管理这个项目一个具备合理 技术能力的项目经理与项目的成功是直接相关的 并且被项目部成员认为是良好的领 导特征二是项目经理还需在管理技能方面具备一定的可信度15人际沟通质量控 制人员配备与激励等都需要具备相应的管理技能由于安全监测项目涉及工程建设 的方方面面必须具有良好的沟通技巧以便同各方保持紧密的关系为项目的顺利 实施创造良好的外部环境项目经理应与工程相关各方如项目业主监理工程师监 测设计方土建主体工程承包商土建监理方仪器设备供应商等进行有效的交流和 合作 从而保证工程的质量 而且 项目经理应该清楚 自己是项目与外界的联络员 获得本单位上级领导的支持非常重要如果上级领导的支持力度大项目成功的可能 性就大此外由于项目是一个暂时的任务一定会有终结所以项目经理必须关心 项目部成员将来的情况 如果项目经理没有考虑如何帮助项目工作人员回到他们自己 的职能部门或进入其他的新项目 那么在项目接近尾声的时候项目工作人员将会更 多地关注自己的未来职业而较少关注如何保质保量完成项目工作从而使项目的质 量目标难以达成因此项目经理应采取必要的激励措施适时地与上级领导进行沟 通并取得其谅解与支持给项目成员一个好的归宿 2.3 质量保证体系 大坝安全监测项目专业性强带有强烈的专业科研背景总体来讲大坝安全监测 项目分为仪器埋设和观测分析两大部分为确保整个监测工程满足合同规定的要求 项目部应对工程进行质量策划编制与质量体系相一致的质量目标在确定项目质量 目标时 仪器埋设完好率一直是监理工程师和业主 客户 最为关心的一个重要指标 根据以往工程实践经验和目前仪器设备实际情况 兼顾项目运行持续改进和提高的原 14 则仪埋完好率现阶段控制在 85%以上是较为适宜的然而大坝安全监测项目归根 究底是为了了解大坝实际性状因而项目的根本目的必须能及时准确地为评价大坝 性状提供必要的数据支持借以评价大坝的工作状态是正常异常或险情状态为大 坝采取措施避免事故发生而发布预警信息从而避免灾害发生因此仪器埋设完好 率指标和最终提交的安全监测研究报告对大坝性状的及时准确评价是项目成功的两 大重要质量目标大坝安全监测项目质量目标实现过程见图 2-2 图 2-2 大坝安全监测项目实施过程 项目部在执行项目质量方针贯彻质量目标的同时应以先进的技术科学的管 理确保向顾客提供满意的科技产品提供的科技产品符合国家行业现行有效的法 律法规规程规范技术标准信守合同履行对顾客的质量承诺提供周到的 服务鼓励创新开发新技术新工艺和新方法促进科技进步强化质量意识提 高全员素质不断追求质量改进完善质量体系提高产品质量文件化质量体系的 编制和运行管理的组织工作由工程项目部综合办公室归口管理各组负责实施项目 经理作为驻工地质量代表负责质量体系的建立和管理项目质检工程师由项目质量 代表直接领导负责日常质量保证体系的管理工作项目质量体系建立依据 gb/t1900119004 标准母体单位的质量手册及相关控制程序文件项目招标 文件中列出的规程规范相关国家法规规定和要求质量保证体系可按图 2-3 进行过程控制 评审 校核 安装检查 审批 合同项目 策划 设备采 购标定 安装 观测及资 料整理 报告 编写 竣工 验收 交付服务 顾客反馈 分析改进 适用时 不合格 合格 顾客财产 更换 资料归档 15 图 2-3 大坝安全监测项目质量保证体系 在合同的实施过程中项目部应做好现场记录并保存这些记录安全监测工程 质量保证体系 质量负责人项目经理 仪器采保检验 制定检验制度 负责人现场经理 资料整理分析方法及 标准的制定险情预报 标准及方法的制定 负责人现场经理 观测记录方法及 标准的制定 负责人现场经理 仪器安装埋设方 法及标准的制定 负责人现场经理 向业主提交及时可靠的观 测资料向业主监理工程 师设计单位土建施工单 位及相关部门发出大坝正 常异常及险情预报等 仪器开箱检验及 现场率定 不合格仪器 合格仪器 退回厂家更换 仪器接线 接线前后检查 不合格仪器 合格仪器 安装埋设和验收 提供仪器安装埋设坐 标电缆走线图安装埋 设竣工图仪器规格型 号数量及设计编号等 二次仪表每年 检修标定一次 交观测人员按 要求观测 观测原始数据 建档存盘建立 数据库 资料整理计算 分析保存 变 化 较 大 的 或 异 常 观 测 值 重 新观测 观测 成果 正常 观测资料必须在规 定时间内整理分析 研究报质量负责人 审核后提交业主 16 项目的特点是监测仪器和设备种类多数量大如果管理不善到施工后期往往造 成基本资料丢失 管理混乱 另外很多仪器设备都属于隐蔽工程 没有详细的记录 就无法保证自己的工作得到有效的承认可能会影响到承包商最后的工程结算鉴于 此承包商除对每台仪器设备都必须要有完整的基本技术资料为其建立资料档案 外还应记录下来自业主监理工程师的变更指令及时请监理工程师对埋设好的仪 器进行验收在质量管理的每个环节进行严格把关对于仪器埋设后的各种初期数据 也要进行详细的记录并保留原始文件因为这些资料是分析工程问题及安全状态的 重要参考因素对工程有着重要的意义 17 3 大坝安全监测工程质量控制 目前中国的大坝大致分为水利与水电大坝两大类其中水利大坝以防洪灌溉 为主由水利部负责管理水电站大坝以发电为主约 130 多座由国家电力公司 负责管理水利部和国家电力公司相继成立了水利部大坝安全管理中心和水电 站大坝安全监察中心分别代表水利部和国家电力公司具体负责水利大坝的安全 管理和水电站大坝的安全监察工作继后在水利部流域机构以及各省市自治区水利 水电厅局和省电力公司局相继成立大坝安全管理或监察分中心形成了有中 国特色的水利大坝和水电站大坝的管理体制16大坝安全监测工程的质量控制包含两 个方面即内部质量控制和外部质量控制内部质量就是只与承包商自身工作相关的 部分比如仪器的检验率定埋设保护等安全监测项目的质量就是项目最终成 果所以承包商必须贯彻全面质量管理全员质量管理的思想每个人都要认真履行 质量程序同时项目部必须设置相应数量的质量检查人员对全过程进行监督和记 录并建立与质量相关的奖惩制度监测工程的外部质量是指由于外界因素可能造成 的对工程质量的影响 比如主体施工单位在钻孔施工或者爆破时弄断仪器的电缆有 些还造成了仪器的永久损坏在仪器埋设完毕后将仪器位置及电缆走线情况的施工 简图交给主体工程的承包商同时在重要部位做好标记另外在主体工程施工可能会 对监测工程有影响时监测工程承包商应该派质量检查人员到现场 3.1 质量控制基本要求 大坝安全监测项目部在项目实施过程中应强制遵守下列文件大坝安全监测工 程项目承包合同设计文件安全监测技术设计报告及有关监测的招标设计施工 详图监测仪器埋设安装技术要求有关国家强制标准及行业规范主要有混凝 土坝安全监测技术规范 dl/t 5178-2003土石坝安全监测技术规范 sl60-94大坝 安全监测项目业主方所颁布的有关监测的文件承包商结合母体单位质量管理程序 18 及以往工程实践经验而发布的有关文件 大坝安全监测项目质量控制应按母体单位质量管理体系的要求进行坚持质量 第一预防为主的方针和计划执行检查处理循环工作方法不断改进过 程控制项目质量控制应满足工程施工技术标准和发包人的要求项目质量必须满足 工程施工质量验收标准的要求质量控制因素包括人员仪器设备施工工艺等对 人员的控制应注意加强教育培训提高项目人员的专业技术水平操作水平和管理水 平监测仪器质量是工程项目质量的基础只有仪器质量满足设计要求项目质量才 有可能符合标准对施工工艺的控制着重对项目实施期间所采用的技术方案工艺流 程组织实施检验率定手段等的控制所有施工过程完成之后首先应由施工现场 操作者按设计要求和仪埋安装质量控制标准自检然后再由质检工程师复检单元工 程是项目质量管理的基础是施工及工程管理成效的重要体现因此应引起重视 项目部应建立项目质量责任制和考核评价办法项目经理应对项目质量控制负责过 程质量控制应由每一道环节的责任人质检工程师负责项目部应明确项目经理和 其他项目人员的质量责任和权限项目质量控制是一种过程性纠偏性和把关性的质 量控制只有将质量责任落实到每一道环节才能实现项目质量目标 质量控制应按下列程序实施确定项目质量目标编制项目质量计划实 施项目质量计划为保证项目质量应对实施全过程进行质量控制包括监测准备工 作质量控制实施过程中各个环节的质量控制和完工验收阶段的控制项目质量管理 的基本原则之一是项目质量是通过质量计划的实施所开展的质量保障活动达到的 而不是通过事后的质量检查得到的项目的质量管理是从对项目质量计划安排开始 的 是通过对项目质量计划的实施实现的 因此 项目经理应主持编制项目质量计划 在实施过程中应注意两点质量计划所涉及的范围是项目的全过程 故对各个环节 单元工程到数据观测全过程的质量控制必须以质量计划为依据一旦发生质量缺 陷或事故按质量事故处理程序尽快进行质量事故调查正确判断事故原因研究 制定事故处理方案尽快落实此外还要坚持三全管理全过程质量管 理在项目质量形成过程中 把可以影响项目质量的各环节和因素控制起来全员 19 质量管理上至项目经理下至一般成员全体人员行动起来参加质量管理全部质 量管理对项目各方面的工作质量进行管理这个任务不仅由质检工程师来承担而 且项目的各部门都要参加质量持续改进可以运用先进的专业技术和管理办法 大坝安全监测工作应遵循如下原则监测仪器和设施的布置应明确监测目的 紧密结合工程实际突出重点兼顾全面相关项目统筹安排配合布置应保证具 有在恶劣气候条件下仍能进行重要项目的监测 仪器设备要耐久 可靠实用 有效 力求先进和便于实现自动化监测仪器的安装和埋设必须及时必须按设计要求精心 施工应保证第一次蓄水期能够获得必要的监测成果并应做好仪器的保护埋设完 工后及时作好初期测读并绘制竣工图填写考证表存档备查仪器监测严格按照 规程规范和设计要求进行相关监测项目力求同时监测针对不同监测阶段突出重 点进行监测发现异常立即复测做到监测连续数据可靠记录真实注记齐全 整理及时一旦发现问题及时上报仪器监测应与巡视检查相结合此外应定期 对监测结果进行分析研究并按正常异常及险情状态对大坝的工作状态作出评估 3.2 质量控制的特点和内容 3.2.1 质量控制的特点 由于安全监测工程建设的特殊性其产品并不是一个建筑物或别的什么而是 一组数据一组反映建筑物运行状态的工程信息那么这些数据能否真实反映建筑 物的运行工况它跟埋设在建筑物中的仪器的选型率定埋设安装方法及数据采集 等因素密切相关如果说监测工程本身的质量控制内容属于内部质量控制的话那么 监测工程的外部质量的控制更为重要 即主体工程施工时监测仪器 设备的损坏控制 对于特大型工程来说 1个工程部位往往有2个以上的施工单位和2个以上的监理单位 施工初期由于管理上的原因土建施工方没有监测仪器布置图而监测实施方也不 了解仪器埋设部位的土建孔管网布置等加上主体工程和监测设计上的局部矛盾 容易造成监测仪器被损毁的事件 比如水平的锚索孔打坏边坡深层岩体位移监测用的 竖向布置的测斜管 倾料的固结灌浆孔打断水平走向的仪器电缆等等由于大量的监 20 测仪器埋设工作是在土建工程作业面上进行这就对监测实施提出了更高的要求 3.2.2 质量控制的内容 大坝安全监测工程质量控制的主要内容是对设计图纸严格审核 对监测仪器设备 和材料进行质量控制等承包商的质量保证体系建立和健全质量管理机构对实施 过程的质量控制也起着重要作用对监测仪器设备和材料的质量控制是项目实施 的重要工作内容之一 因为 埋入未经率定或者检验不合格的监测仪器往往无法补救 其后果不堪设想对未经率定或检验不合格的仪器仪表一律不准使用对于未经检验 的二次仪表及测量仪器也不准使用工程质量认证也是质量控制的一个重要工作而 质量认证的一个重要环节是工程划分监测工程仪器的埋设一般具有较强的单元特 性这就大大方便了监测工程的划分可以把每一支仪器的埋设作为一个单元工程 每一类或一专业的所有仪器作为一个分项工程个合同的监测项目作为一个分部工 程个工程部位所有监测合同项目作为一个单位工程由于仪器埋设单元工程质量 认证是分部(分项)工程质量的基础也是合同项目支付的依据对于不合格的单元工 程必须返工合格后方能进行下道工序施工 质量缺陷事故的及时妥善处理是工