昆山市中环快速化改造工程项目中的施工技术总集成管理探索*

2015-09-18

建筑施工 2015年1期

关键词：中环总包工区

上海建工集团股份有限公司上海 200080

1 项目背景

1.1 工程概况

昆山市中环快速化改造工程（以下简称昆山中环）是上海建工集团以BT模式承建的大型公路综合性建设项目，项目总投资112.5 亿元。本工程在G312、黄浦江路、S339、江浦路等4 条既有地面道路位置上建造以高架主线为主的快速通道。

整个工程由高架主线和地面辅道组成，标准为双向6 车道（局部4 车道）。全线设4 座互通式立交、14 处菱形匝道、5 座新建大桥、1 座跨京沪高速公路钢箱梁桥、36 座辅道中小桥、排水工程及其他附属工程。昆山中环按照一级公路标准建设。

1.2 项目分析

昆山中环项目是集团以BT模式承建的大型公路工程项目，项目部在前期工程筹划阶段对现场条件进行了详细勘察，确保各参建单位的专业人员配备到位，对主要管理人员组织进行桩基础、预应力施工、灰土路基施工等专题培训，明确本项目技术管理工作的难点和重点：

1）参建队伍多，技术力量参差不齐，统一管理难度大。

2）沿线环境复杂，高压线、地下管线复杂，存在一定施工难度。

3）工程体量大，结构类型多，质量控制难度大。

4）公路工程施工标准要求高。

5）全线由4 家设计单位联合设计，设计协调工作量大。

2 技术管理工作实施[1-5]

昆山中环工程采取总承包管理模式，项目技术管理工作充分突出了分级管理、技术总集成的特点。由总包技术部负责全线施工技术的总指导、总集成管理，发挥“长板效应”，主要负责的技术管理工作包括：

1）统一编制全线施工作业指导文件，确定统一的工艺技术标准。

2）统一进行施工方案的审批。

3）组织各关键工序的技术培训和施工交底。

4）组织各工序的“全线首件工程”的实施。

5）组织设计沟通协调。

6）现场技术问题检查考评。

同时，明确了下辖各工区项目部的主要技术管理工作：

1）根据施工作业指导书，编制各类施工方案，并逐级报审。

2）组织各工区施工一线的技术交底和培训。

3）落实施工技术方案实施的过程管理控制。

2.1 注重专业技术培训和技术交底

项目部自开工之初，就以打造学习型、研究型团队为宗旨，加强了对项目主要管理人员的培训学习，从安全、技术、质量、文明及综合治理等方面组织19 次专题学习培训，全面提升管理人员的知识面，提高管理能力水平。

在桩基、立柱、箱梁、预应力及灰土路基等主要工序开始施工前，项目部主动约请设计、质监站等进行设计技术交底，明确设计要求和质量控制要求。项目部由总工程师组织开展项目经理、项目管理人员及施工作业班组等进行各级施工要点培训，做好培训记录。

在昆山中环施工过程中，总包项目部精心组织各类培训，要求各工区项目部积极参加培训学习，到先进工区现场观摩，取长补短，保障了全线的施工质量水平。

2.2 对主要工序施工作业标准进行统一

总包技术部结合工程条件，根据规范要求和地方管理要求，统一编制桩基、承台、立柱、箱梁、路基等主要工序的施工作业指导书，全线统一了施工工艺标准，用以指导各类施工方案的编制。

通过统一作业指导书要求，各工区在方案编制、施工管理等方面有了一致的要求，有助于全线施工质量水平的统一把控。

2.3 规范施工方案报审流程

总包技术部统一规定了各类施工方案的编制要求和审批流程。对涉及安全和关键工序的施工方案、安全专项方案的审批，均严格执行“工区→总包→集团→监理”多级审批备案制度，确保施工方案合理可行。

2.4 通过专题会等形式及时总结与提高

项目部结合每周技术质量例会、工程例会及不定期专题技术质量例会等，介绍上周技术管理工作情况，现场检查的技术质量问题以及下一步技术整改要求。各工区施工中出现的技术问题也在例会上讨论汇集，由总包统一向业主和设计方沟通协调。

考虑到各工区施工进度有先后，项目部在关键工序首件制施工总结时，及时组织召开施工现场专题观摩交流会，给各工区提供机会取长补短、学习经验，有效提高了整个项目的质量水平。

2.5 加强过程管理提高施工质量

重视过程管理，重视内外业同步管理是公路工程的一个特点，昆山中环工程建设中一直坚持“内业指导外业，外业印证内业”的管理方法。总包项目部统一制定了工区标准化台账管理要求，指导各工区的台账管理。内业的规范管理有效提高了各项管理措施的落实效果。

在项目部开展的每月精品杯立功竞赛活动中，技术管理的成效也纳入综合考评体系。综合考虑工区项目部的各类方案报审情况、各类整改措施的落实情况、现场技术措施的到位情况、技术文档管理的规范性等因素。通过综合考评，大大提高了各工区的技术管理工作落实力度。

总包项目部在桩基、承台、立柱、箱梁、土路基等工序展开施工的过程中，陆续编制了各项检查要素表，将各个工序的技术要求提炼编制成便于现场使用的一条条规定，各工区管理人员则通过工序交接、责任会签等形式予以落实，既增强了现场管理人员的责任意识，也有效提高了现场技术检查的效果，确保工程施工质量。

总包项目部在设计变更管理方面也进行了统一，由总包技术部统一梳理各工区的技术问题，形成初步处理建议，主动与业主、设计等方面进行沟通，提高了设计问题的沟通效率。

2.6 充分发挥“首件工程认可制”的作用

“首件工程认可制”是公路工程保障施工质量的一项有效措施，是指对每一个单项工程，在开工前，按施工组织设计中的工艺技术要求先完成样品工程，随后对样品的各项质量指标进行检测。并对检测结果进行分析、对比，再对施工组织设计进行修改完善，然后下发试生产，待施工工艺和质量满足要求后正式批量生产。

在昆山中环工程建设中，我们根据总承包管理模式的特点，在“首件工程认可制”方面按照2 个层级进行落实。

2.6.1 “全线首件工程认可制”

由总包项目部组织开展，在落实工序首件方案审批、开展技术交底培训的基础上，选择技术条件相对成熟的工区作为代表，进行“全线首件工程”的施工，并及时进行首件总结，首件工程获监理验收认可后，再合理制定工序施工参数，确定完善的工序施工方案。总包项目部统一组织各工区项目部对“全线首件工程”进行观摩学习交流，吸取经验。

2.6.2 “工区首件工程认可制”

在完成“全线首件工程认可制”的基础上，由各工区自行组织开展“工区首件工程”施工，工区首件工程经监理验收认可后，结合各自工区的技术条件，制定适合自己工区的施工参数，用于指导后续的批量化生产。

通过两层级“首件工程认可制”的实施，昆山中环项目统一提高了全线的施工质量水平，在桩基、承台、立柱、箱梁、桥面系、路基等工序施工中发挥了重要作用，使得全线施工质量状况良好，达到了项目初定的质量控制目标。

3 大力推广先进工艺的应用[6-10]

在项目执行过程中，项目部在做好公路工程示范性总结的同时，大力推广应用了标准化钢筋加工厂、无支架立柱施工、混凝土测强曲线研究、钢箱梁顶推智能化施工、预应力智能施工技术等先进施工工艺。这些先进施工工艺的应用，有效地解决了如立柱表面回弹强度偏差、钢箱梁顶推施工等现场施工难题，在提高生产效率的同时，也优化了施工质量控制效果，创造了一定的经济效益。

3.1 标准化钢筋加工厂

在工地现场设置一定数量的标准化钢筋加工厂，在加工厂内采用数控加工设备等将结构钢筋加工成模块（图1），通过运输车运输至现场，采用机械设备配合进行钢筋模块拼装。通过标准化钢筋加工厂的设置，提高了工程质量，加快了施工进度，提高了经济效益。

图1 钢筋笼数控加工

通过应用标准化钢筋加工厂，钢筋加工模块化，达到了钢筋加工质量高、材料节约、工效节省、减少人工使用的效果，也有利于后续进一步提高混凝土结构的钢筋保护层合格率。

3.2 无支架立柱施工

立柱无支架施工工法的设想思路起源于盖梁抱箍法无支架施工，通过将立柱钢筋在加工厂内安装成钢筋模块，采用平板车运输至现场，采用1 台250 kN汽车吊配合安装固定，然后在承台混凝土达到一定强度后，将现场安装完成的钢模板整体套入钢筋模块（或者分段拼装），同时通过使用登高车、带防坠器双钩全身式安全带在定型钢模板上搭设平台，作为混凝土施工操作平台，如图2所示。

此施工工艺的采用，有效解决了人员上下、模板拆除作业、以及作业人员操作平台的问题，减少了现场支架搭设施工作业量，同时提高了立柱施工质量，缩短了立柱施工周期，创造了一定的经济效益。

图2 无支架立柱施工

3.3 混凝土测强曲线研究

昆山中环高架设计形式为市政高架结构，但施工控制仍按公路工程标准执行，故在标准养护试件强度达标的同时，还要检测实体结构的表面强度。昆山中环项目在立柱强度检测时，部分立柱的试件强度达标，而表面回弹检测换算强度偏低，经立柱取芯检测，确认结构物实体强度满足设计要求。经分析认为，表面回弹检测采用的全国测强曲线，有一定的偏差。由此，项目部开展了适合昆山中环项目应用的测强曲线试验测定研究。

根据125 组检测数据，利用最小二乘法原理，得出昆山地区测强曲线的回归方程式如下：

fccu=0.027 612 3×R2.061×10-0.0142·d

再根据试验检测和对比结论，本研究测定的昆山地区地方测强曲线的测强精度都要明显高于全国统一测强曲线的测强精度。今后如果能采用地方曲线的回归方程，将填补昆山地区在用回弹法检测混凝土抗压强度时没有地方测强曲线的空白，这对于昆山市提高当地混凝土的测强检测水平具有十分重要的意义。本项研究对于今后类似公路工程项目的施工也有一定的借鉴意义。

3.4 钢箱梁顶推智能化施工

昆山中环工程中涉及到跨度达70 m、截面宽22 m、质量3 500 t的钢箱梁安装，且要跨越正在营运中的京沪高速公路。施工时高速公路不能封闭，线路上方又受高压线的制约，周边满布河塘。在如此苛刻的约束条件下安装钢箱梁，常规的工艺无法满足，必须进行技术创新。

经研究，确定采用钢箱梁高空拼装，整体顶推的技术路线，为确保施工的精准性，施工方采用了自行研制的计算机控制自平衡滑移系统，顶升油缸和顶推油缸交替作用，实现了钢箱梁的平稳顶进，如图3所示。

经过合理的工序安排，跨京沪高速公路钢箱梁在不中断公路运行的条件下，顺利实现了顶推滑移跨越就位，整个施工过程平稳有序，如图4所示。

3.5 预应力智能张拉灌浆

预应力智能张拉是利用计算机智能控制技术，通过设备自动操作，完成预应力张拉施工全过程。智能张拉系统主要由智能张拉仪、智能千斤顶、带无线网卡的笔记本电脑、高压油管等组成。智能张拉系统以应力为控制指标，伸长量作为校核指标，通过传感技术采集每台张拉设备的工作压力和预应力筋的伸长值等数据，实时将数据传输给系统主机进行分析判断，同时张拉设备接收系统指令，实现张拉力及加载速度实时精确控制。

图3 钢箱梁顶推滑移示意

图4 钢箱梁顶推智能化施工

循环智能压浆系统由制浆系统、压浆系统、测控系统、带无线网卡的电脑主机、循环回路系统等组成。浆液在由预应力孔道、制浆机、压浆泵组成的回路内持续循环以排净预应力孔道内的空气。系统在管道进、出浆口分别设置精密传感器实时监测压力、流量、流动度等参数，并实时反馈给系统主机进行分析判断，测控系统根据主机指令进行压力等参数的调整，保证预应力管道在施工技术规范要求的浆液质量、压力大小、稳压时间等重要指标约束下完成压浆过程，确保压浆饱满和密实。

通过预应力智能施工技术的应用，大大提高了预应力施工的精确性，减少人为误差，提高工程质量，降低了安全风险。

除此之外，昆山中环项目部还在高架防撞墙一字架施工、路缘石滑模施工、信息化管理应用等方面进行了大力推行技术创新，有效地解决了施工质量难题、提高了施工效率。