馬博或 杜海龍
摘要:為了研究獨立特大橋項目標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)技術(shù),文章以平南三橋標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)為依托,闡述了橋梁工程標(biāo)準(zhǔn)化實施現(xiàn)狀以及改進策略,介紹了項目標(biāo)準(zhǔn)化頂層設(shè)計內(nèi)容,分析了場站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)及典型施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化舉措,并對信息化與綠色施工兩項擴展的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)內(nèi)容進行了探討。項目建設(shè)至今的成果表明,作為獨立特大橋項目,平南三橋的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)取得了較好的實施效果,具有較高的推廣價值。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;標(biāo)準(zhǔn)化;信息化;綠色施工;場站;施工工藝
中圖分類號:U448 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.13282/j.cnki.wccst.2020.11.001
文章編號:1673-4874(2020)11-0001-05
0引言
隨著我國公路建設(shè)的飛速發(fā)展,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)力量與管理經(jīng)驗逐漸提升,工程建設(shè)質(zhì)量逐步提高。但由于技術(shù)人員、管控質(zhì)量差異,導(dǎo)致施工、管理及監(jiān)督等各方質(zhì)量管控問題時有發(fā)生,使得公路工程建設(shè)質(zhì)量管控仍為行業(yè)重點關(guān)注的問題。針對上述現(xiàn)象,交通運輸部最初提出了“五化”管理要求,隨后制訂了《高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)指南》,并于2011年開始在全國高速公路開展標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)活動。公路工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)主要包括工地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、施工過程標(biāo)準(zhǔn)化以及管理行為標(biāo)準(zhǔn)化等三項內(nèi)容。其中最核心環(huán)節(jié)為施工過程標(biāo)準(zhǔn)化,主要是指參照制造業(yè)工廠化標(biāo)準(zhǔn)理念,將各施工環(huán)節(jié)、各管理部門以及現(xiàn)有資源進行優(yōu)化重組,保證施工行為的規(guī)范性,進而提升施工質(zhì)量與管理效率、減少質(zhì)量與安全隱患,打造優(yōu)質(zhì)工程項目。通過標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),使得場站標(biāo)準(zhǔn)化、施工標(biāo)準(zhǔn)化及管理標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)有所完善,正逐步形成有“法”可依的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)體系。
公路工程項目標(biāo)準(zhǔn)化的實施對提高工程質(zhì)量與管理效率已經(jīng)產(chǎn)生了顯著效果,但目前大部分公路工程建設(shè)項目均停留在靜態(tài)實施階段,即項目對標(biāo)準(zhǔn)化實施僅局限于下發(fā)或制定標(biāo)準(zhǔn)化文件階段,對各項目施工的動態(tài)過程并未有效結(jié)合,且未針對項目特點及項目內(nèi)外部環(huán)境動態(tài)變化進行有效調(diào)整,對標(biāo)準(zhǔn)化文件如何有效保證執(zhí)行并未進行重點關(guān)注。其中,對于橋梁工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),《高速公路施工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)指南(第4分冊:橋梁工程)》進行了具體規(guī)定,但其主要針對常規(guī)通用橋梁,涉及內(nèi)容主要為橋梁工程通用技術(shù)。而對于特殊橋梁工程建設(shè)尤其是獨立特大橋建設(shè)施工管理過程中存在較多不規(guī)范的情況,因此對獨立特大橋項目標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)技術(shù)進行探討具有非常重要的現(xiàn)實意義。本研究擬以廣西在建特大橋項目平南三橋為依托,對其標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)技術(shù)進行探討,期望為相關(guān)類似工程提供借鑒。
1標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)策劃
1.1標(biāo)準(zhǔn)化實施現(xiàn)狀及對策
進行標(biāo)準(zhǔn)化實施前,有必要對公路工程特別是橋梁工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)現(xiàn)狀進行充分了解,并結(jié)合現(xiàn)狀制定針對性改進措施。文獻調(diào)查顯示,橋梁工程標(biāo)準(zhǔn)化實施存在如下需改善現(xiàn)狀:
(1)前期準(zhǔn)備不充分
表現(xiàn)一:未對場地、地質(zhì)條件進行有效踏勘。對策:作為特大型拱橋,平南三橋在遵循設(shè)計方案的同時,需對場地、地質(zhì)條件保持充分的動態(tài)了解,必要時調(diào)整設(shè)計及施工方案。
表現(xiàn)二:出于節(jié)約成本考慮,原材料采取低價采購。對策:成本控制不等同于極端的成本節(jié)約,若造成質(zhì)量、安全事故將造成更大的成本開銷,且會進一步導(dǎo)致進度控制失控,并導(dǎo)致一系列社會影響。項目采購應(yīng)始終遵循質(zhì)量優(yōu)先原則。
表現(xiàn)三:施工前儲備材料管理混雜。對策:平南三橋主橋為鋼管混凝土拱橋,且管內(nèi)灌注材料為C70自密實混凝土,對鋼結(jié)構(gòu)及混凝土集料要求極為嚴格,因此項目需對鋼筋加工場及集料加工、備料制定進行針對性的標(biāo)準(zhǔn)化管理。
(2)施工人員素質(zhì)良莠不齊,具有充分現(xiàn)場經(jīng)驗及理論技術(shù)的人員相對缺乏。對策:作為“世界第一拱”的獨立特大橋項目,平南三橋施工對人員素質(zhì)要求極高,涉及道路、橋梁、鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備制造等相關(guān)專業(yè)人才,在進行項目部組建時應(yīng)調(diào)動所有可用人力資源進行專門人才優(yōu)選。
(3)管理體系不健全,權(quán)責(zé)不明確,獎懲制度缺失或執(zhí)行不到位。對策:應(yīng)制定可實施性強的管理體系及責(zé)權(quán)、賞罰制度。
1.2標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)頂層設(shè)計
基于上述分析,為保證平南三橋標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)有效開展,結(jié)合以往工程經(jīng)驗與平南三橋工程特點,在項目籌備期進行標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)頂層設(shè)計,主要包括如下內(nèi)容:
1.2.1建設(shè)理念
平南三橋項目標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)采用如下建設(shè)理念:(1)策劃先行,一步到位的理念;(2)信息化、智能化建設(shè)與標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)同步發(fā)展的理念;(3)充分體現(xiàn)以人為本、平安、綠色、環(huán)保的理念;(4)從項目實際出發(fā),正確定位的理念;(5)不斷創(chuàng)新,成果共享的理念;(6)充分服務(wù)項目管理目標(biāo)和企業(yè)管理目標(biāo)的理念;(7)樣板先行,優(yōu)化后再推行的理念;(8)保持現(xiàn)場干凈、整潔、有序是基礎(chǔ),不盲目追求“高大上”的理念。
1.2.2建設(shè)內(nèi)容
平南三橋項目標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)主要包括常規(guī)建設(shè)項目標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)內(nèi)容以及拓展的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)內(nèi)容。其中常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)內(nèi)容包括:(1)環(huán)境和職業(yè)健康安全工作標(biāo)準(zhǔn)化;(2)客戶服務(wù)管理標(biāo)準(zhǔn)化;(3)設(shè)備管理標(biāo)準(zhǔn)化;(4)施工管理標(biāo)準(zhǔn)化;(5)物資采購管理標(biāo)準(zhǔn)化;(6)臨建設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化;(7)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化。拓展的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)內(nèi)容涵蓋:(1)信息化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè);(2)綠色施工標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。
1.2.3建設(shè)保證
為保證平南三橋標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的有效實施,項目成立由項目經(jīng)理任組長、項目領(lǐng)導(dǎo)班子為成員的質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)管理小組,負責(zé)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)管理(項目組織結(jié)構(gòu)見圖1)。為確保質(zhì)量、工期目標(biāo)的實現(xiàn),項目組建了一支高效精干的團隊,從公司抽調(diào)精干技術(shù)人員承擔(dān)本項目的施工及管理工作。為了確保本項目標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)實施管理,建立標(biāo)準(zhǔn)化管理體系,項目從組織機構(gòu)、人員選配、施工管理、設(shè)備配置、資金投入、技術(shù)、制度等方面予以保障,保證標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)。
1.2.4建設(shè)目的
(1)單位工程質(zhì)量評定得分目標(biāo):各分項工程、分部工程、單位工程評定全部合格,關(guān)鍵項目檢測合格率在98%以上(樁基及地下連續(xù)墻I類樁100%),一般項目檢測合格率在90%以上。
(2)安全生產(chǎn)與文明施工目標(biāo):根據(jù)工程特點,識別重大危險源,制定并實施預(yù)防措施和應(yīng)急措施,確保無重大傷亡事故,無重大機械事故,無等級火警事故。工程實行標(biāo)準(zhǔn)化管理,創(chuàng)廣西安全文明標(biāo)準(zhǔn)化示范工地。
(3)環(huán)境保護及水土保持目標(biāo):嚴格按照環(huán)保及水土保持部門有關(guān)規(guī)定進行施工,控制水污染和廢棄物,減少粉塵及空氣、噪聲等污染,防止水土流失,創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。工程要創(chuàng)交通部綠色公路及中國建筑業(yè)綠色施工示范工程。
(4)工期目標(biāo):從監(jiān)理工程師發(fā)出開工通知起,按照業(yè)主招標(biāo)文件要求工期,確保在44個月內(nèi)完成本標(biāo)段全部施工任務(wù)。
(5)開展QC小組活動:在施工過程中,按照PDCA循環(huán)的工作步驟,積極開展QC小組活動,不斷優(yōu)化創(chuàng)新,確保2個成果獲自治區(qū)級優(yōu)秀QC成果,1個QC小組成果獲得全國工程建設(shè)優(yōu)秀QC成果。
(6)竣工文件:竣工文件做到真實可靠,規(guī)范齊全,一次交驗合格。
(7)將平南三橋打造成荔玉高速公路標(biāo)桿工程。
(8)科技創(chuàng)新目標(biāo):中國建筑業(yè)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用示范工程驗收合格。所開展的科研成果獲得省級以上科技進步獎。
(9)實施優(yōu)質(zhì)工程戰(zhàn)略,獲國家優(yōu)質(zhì)工程獎、廣西優(yōu)質(zhì)工程獎,爭創(chuàng)中國建筑工程最高獎“魯班獎”“詹天佑獎”。
2場站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)
2.1一道兩區(qū)三廠建設(shè)
2.1.1施工便道
施工便道設(shè)計時,項目組與當(dāng)?shù)卣⒋逦浞譁贤▍f(xié)調(diào),盡可能考慮當(dāng)?shù)卮迕褶r(nóng)耕、養(yǎng)殖、種植的便利,并規(guī)避耕地、山林破壞。便道設(shè)計大部分在原有道路、山路基礎(chǔ)上進行加固,以此可充分保障便道施工質(zhì)量,同時當(dāng)工程完工后也可將其作為永久道路予以當(dāng)?shù)厥褂?,達到“永臨結(jié)合”的目的。
2.1.2兩區(qū)三廠
“兩區(qū)三廠”是指公路工程建設(shè)項目中的生活區(qū)、辦公區(qū)、鋼筋加工廠、拌和廠及預(yù)制廠。在參照交通運輸部《“兩區(qū)三廠”建設(shè)安全標(biāo)準(zhǔn)化指南》相關(guān)實施要求基礎(chǔ)上,對項目“兩區(qū)三廠”進行了如下優(yōu)化設(shè)計與建設(shè):
項目部駐地占地總面積為42201m2,用房及附屬設(shè)施均在原平南監(jiān)獄管理所既有建筑基礎(chǔ)上裝修改造。其中項目部員工宿舍在原平南監(jiān)獄職工住房基礎(chǔ)上裝修改造,建筑面積為2260.6m2,共49間房屋,可入住70名管理人員。項目部辦公室在原平南監(jiān)獄機關(guān)辦公樓基礎(chǔ)上裝修改造,原有監(jiān)獄辦公樓為一棟三層樓房,建筑面積為1639.5m2,裝修改造后可滿足項目部各部門辦公、日常會議需求。為了體現(xiàn)“經(jīng)濟實用、相對獨立、便于管理、安全環(huán)?!钡脑瓌t,項目部辦公區(qū)、生活區(qū)相對獨立。項目部駐地西側(cè)為辦公區(qū)域,東側(cè)為生活區(qū)域。
經(jīng)對現(xiàn)場考核選址及組織有關(guān)專家論證,本著安全、便捷、滿足施工需求、少占耕地、有利于管理的思想,擬定在平南三橋橋位北岸設(shè)置1處混凝土拌和站,其在距北岸基礎(chǔ)東北方向300m處。拌和樓區(qū)設(shè)置在拌和站中間位置,占地1753m2。1#拌和站設(shè)置兩套拌和機(HZSl80),設(shè)計總拌和能力達360m3/h,南側(cè)設(shè)置四級沉淀池、砂石分離機、廢料洗車臺、油庫、倉庫、發(fā)電機組和配電房,混凝土運輸車位設(shè)置在拌和樓北側(cè)。拌和站料倉設(shè)置在拌和站西側(cè),占地面積為2112.5m2,容量為6000m3。共設(shè)8間料倉,每間25mx 10m。料倉區(qū)域地面設(shè)置由里向外4%的下坡度,避免料倉內(nèi)積水。
遵循安全、便捷、滿足施工需求、少占耕地、有利于管理的建設(shè)初哀,融合標(biāo)準(zhǔn)化理念,擬定在平南三橋橋位北岸緊鄰1#混凝土拌和站設(shè)置一處鋼筋加工廠。
2.2經(jīng)濟性分析
項目“一道兩區(qū)三廠”標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)在為項目提供標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)經(jīng)驗總結(jié)、提升社會影響力的同時,也為項目帶來了顯著的經(jīng)濟效益及社會效益,具體表現(xiàn)如下:
(1)項目經(jīng)理部路面改造采用4cm瀝青混凝土路面加鋪設(shè)計方案,相較傳統(tǒng)項目的水泥路面設(shè)計方案,在提升項目整體形象的同時,也可有效避免水泥路面易開裂的質(zhì)量通病。項目部需硬化面積為12558m2,瀝青實際用量為502.3m3,若采用水泥混凝土進行路面改造則需1256m(一般設(shè)計厚度為10cm)。據(jù)此計算:瀝青混凝土成本費用約584元/m3,總造價為29.3萬元;水泥混凝土成本約335元/m3,總造價為42.1萬元,合計節(jié)約成本12.8萬元。
(2)經(jīng)過前期實地調(diào)研,項目經(jīng)理部租用原某監(jiān)獄管理局并進行升級改造,租用費用為200萬元(含用地費用),裝修費用約80萬元,項目部場地包括辦公室、宿舍、食堂、會議及相關(guān)運動場等。租用及改造費用相對新建節(jié)約費用100萬元,且項目完工后留置于原單位,可持續(xù)保持使用功能。
3施工工藝標(biāo)準(zhǔn)化
區(qū)別于一般橋梁工程標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),平南三橋作為鋼管混凝土拱橋具有其特殊性,結(jié)合項目特點,在此選取鋼拱肋制作與管內(nèi)混凝土灌注兩項工藝進行施工標(biāo)準(zhǔn)化探討。
3.1鋼拱肋制作
為確保鋼結(jié)構(gòu)加工質(zhì)量,結(jié)合本項目特點,擬將鋼結(jié)構(gòu)工程加工制造基地設(shè)置在廣東省江門市,臨近珠江航道,加工好的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)段可由運輸船運至橋址。鋼結(jié)構(gòu)制作完成后,進行鋼拱肋制作:
(1)鋼板進行預(yù)處理,數(shù)控切割機進行下料切割。
(2)三軸輥床卷制筒節(jié),腹桿采用數(shù)控相貫線切割機一次下料成型。
(3)筒節(jié)縱縫施工,輥裝胎架上筒節(jié)環(huán)縫進行焊接。
(4)主弦管片裝、橫隔片裝、橫撐片裝裝配、焊接。
(5)法蘭盤采用工裝模管進行裝配,加勁板焊接后,對法蘭面進行精加工。
(6)臥式拼裝,焊接接頭(見圖2)。
3.2管內(nèi)混凝土灌注施工
本橋主弦管灌注采用真空輔助灌注法工藝,以提高施工質(zhì)量。主管內(nèi)使用C70高性能混凝土,以泵壓法自拱腳向拱頂,采取“三級接力連續(xù)頂升灌注法”灌注管內(nèi)混凝土,灌注過程采用智能調(diào)載技術(shù)對拱肋進行調(diào)整,克服拱肋的上撓。
完成配合比設(shè)計等準(zhǔn)備工作后,管內(nèi)混凝土灌注采用真空輔助四級接力泵送的施工工藝,全過程包括如下施工工藝(見圖3):
(1)混凝土的泵送頂升灌注與抽真空:混凝土的頂升灌注過程中,應(yīng)加強對兩半跨和前后場施工的統(tǒng)一指揮和溝通協(xié)調(diào)工作,在確保施工順利進行的同時,保證兩半跨的灌注進度同步。
(2)拱肋應(yīng)力、變形的監(jiān)控與調(diào)整:在拱肋鋼管混凝土的灌注過程中,應(yīng)同時進行拱肋應(yīng)力、變形的監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)控和設(shè)計的要求,可以通過調(diào)整預(yù)留扣索力來調(diào)整應(yīng)力和變形。
(3)鋼管混凝土的養(yǎng)護:管內(nèi)混凝土灌注完成后,應(yīng)將鋼管的所有開孔封閉,防止管內(nèi)水分蒸發(fā),進行保水養(yǎng)護。
(4)管內(nèi)混凝土的檢測:鋼管混凝土密實性按以下三種方法檢測:①人工敲擊聽聲檢測法;②鉆孔直接觀察法;③超聲檢測法。
(5)鋼管混凝土的缺陷修補:鋼管混凝土脫空部位的補強材料采用不低于設(shè)計強度的水泥漿,以小型壓注設(shè)備壓注補強。壓注進漿口位于脫空部位的最低處,出漿口位于最高處。
4標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)擴展
平南三橋作為在建“世界第一拱”,存在技術(shù)工藝復(fù)雜、施工質(zhì)量要求高、人員設(shè)備管理調(diào)控難度大以及社會關(guān)注度高、環(huán)保要求嚴等管控難點。結(jié)合上述標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)理念,有必要對標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)內(nèi)涵進行擴展。結(jié)合項目特點,將信息化標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、綠色施工標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)納入項目標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)管理。
4.1信息化
大型復(fù)雜橋梁工程施工和管理信息化技術(shù)對橋梁建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)至關(guān)重要。為滿足精細化管理要求、打造獨立特大橋標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)示范工程,項目建有專門的監(jiān)控指揮中心,輻射安全監(jiān)管、生產(chǎn)調(diào)度、智慧辦公、智慧展廳等幾大模塊,包括人員、機械設(shè)備及場站管理、施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)監(jiān)控以及智慧辦公等管理、施工、展示、科研等全過程(見圖4)。
其中,為推廣平南三橋重要建設(shè)成果,項目建成VR虛擬體驗館,讓參觀者更快了解項目重點施工技術(shù)、關(guān)鍵質(zhì)量控制效果,進而提升項目整體形象。同時該技術(shù)也可運用于安全生產(chǎn)教育,相較傳統(tǒng)的安全交底更具直觀性與警示性,可有效提升安全管理效率。
4.2綠色施工
為打造全區(qū)乃至全國綠色施工示范工程,平南三橋工程實行了綠色施工管理相關(guān)制度。綠色施工概念最初起源于建筑行業(yè),指在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下,通過科學(xué)管理和技術(shù)進步,最大限度地節(jié)約資源,減少對環(huán)境的負面影響,實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地和環(huán)境保護(“四節(jié)一環(huán)?!保┑墓こ淌┕せ顒?。主要用于營造項目、人與自然和諧發(fā)展的良好環(huán)境,做到節(jié)約資源、保護環(huán)境以及保障施工人員安全與健康的目的。項目建設(shè)至今,以月為一個評價批次,共對施工的下構(gòu)工程進行了14批次評價,各批次評分均在85分以上,遠高于《公路工程綠色施工導(dǎo)則》(DB41/T 1541—2018)中規(guī)定的75分合格標(biāo)準(zhǔn),表明本項目綠色施工管理質(zhì)量達到較高水平。
除上述標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),平南三橋項目還對試驗室標(biāo)準(zhǔn)化、安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、拱座基礎(chǔ)地下連續(xù)墻施工標(biāo)準(zhǔn)化等各項施工、管理技術(shù)進行了標(biāo)準(zhǔn)化制定。
5結(jié)語
平南三橋項目開工建設(shè)至今,基于標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)理念,運用科學(xué)的理論和方法不斷優(yōu)化改進,解決了技術(shù)難題并提高了管理水平,各項首件示范工程均獲得一次性通過。其中項目依托《提高復(fù)雜地質(zhì)條件下地下連續(xù)墻成槽一次驗收合格率》Qc成果,榮獲全國工程建設(shè)質(zhì)量管理小組活動二類成果及廣西工程建設(shè)質(zhì)量管理小組活動一類成果。表明作為獨立特大橋項目,平南三橋的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)取得了較好的實施效果,具有較高的推廣價值。