北横通道工程文明施工升级管理研究与探索
2020-10-30仲建平
仲建平
(1.上海市交通委员会,上海 200125;2.上海市北横通道工程建设指挥部办公室,上海 200063)
0 引言
市政工程身为城市在建设工程的主要构成方面,对城市现代化建设及发展具有显著的影响[1]。对在建设工程项目施工的全过程,营造良好、安全的施工环境和安全文明工作是工程项目施工的前提[2]。
上海市以“建设美丽上海”为目标,为了补齐城市管理短板,提升城市环境品质,满足人们对美好生活的追求,需要各方自觉维护城市环境,自觉履行建设过程中的安全文明责任与义务。随着绿色施工的理念和人们对于环境保护意识的不断提高,给中心城区和闹市区的工程项目施工带来了巨大的挑战。北横通道作为上海市中心城区“三横三纵”主干路网的重要组成部分,穿越 6 个行政区,是上海市中心城区的重大市政交通工程、民心工程。
目前,文明施工主要按照国家、行业和地方的法律法规、行政规定和规范的规定执行。国家、行业的规定属于最基本的保障,考虑到全国各地,具有普遍适用性,标准一般相对较低,地方的规定一般具有地方的特色,相对严于国家行业的规定。地方的规定具有一定的针对性,可以满足一般项目的文明施工要求。但是交通建设工程作为市政工程的重要组成部分,有着自身的特点,具有线型长、环境复杂、交通组织要求高、社会维稳压力大等特点。随着居民物质文化水平不断提高,环保意识不断加强,对文明施工要求越来越高,现有的市政工程文明施工水平亟待提升。
北横通道工程全长 19.1 km,工程总投资 263.7 亿元。主线隧道为双向 4 车道+两侧集散车道或紧急停车带,全线连续流长 17.8 km,其中隧道段长 14.7 km,采用 15 m 直径单管双层盾构隧道结构,其中高架段长 3.1 km。全线共设置长宁路、江苏路、新建路、黄兴路等 8 对进出匝道。沿线经长宁区、普陀区、静安区、黄浦区、虹口区、杨浦区共 6 个市中心行政区、20 多个街道、64 条市政道路。该项目考虑在中心城区建设,具有规模大、工期紧、工序多、线路长、周边环境复杂、安全文明施工及维稳工作要求高等特点,给文明施工带来了新的挑战。目前,文明施工标准仅能够满足一般性项目的建设需求,对于北横通道这样在市中心跨越多个行政区的大型市政项目,现在的标准已经难以满足需求。同时,按照《上海市建设工程文明施工管理规定》(上海市人民政府令 48 号)、《上海市重大工程文明施工管理考核办法》(沪重建〔2012〕2 号)、《上海市建设工程文明施工标准》(沪建交〔2010〕1032 号)、上海市重大办《关于开展上海市重大工程文明施工升级创建工作的实施意见》以及上海市北横通道工程建设指挥部办公室《关于打造北横通道新建工程文明施工“升级版”的指导意见》发文要求,北横通道工程在施工过程中有必要进行文明施工管理升级。
根据北横通道所处闹市区的特殊位置,综合考虑施工过程中对沿线居民生活、商业经营、社会交通等影响,需要有针对性地提高文明施工管理升级,加强各方相互协作,积极落实文明施工升级创建工作。北横通道建设过程中主要从管理创新、科技创新以及现场举措等方面进行文明施工管理升级研究和探索,以管理创新和科技创新为核心,不断总结经验,提升上海市市政重大工程现场文明施工管理水平,打造升级示范工地。
1 管理创新
针对北横通道施工过程中面临的问题和工程特点,通过采取管理创新解决各种问题,从而提升现场文明施工管理水平。
1.1 建立文明施工管理升级体系
1.1.1 组织框架
为了打造北横通道文明施工升级示范工地,保证工程顺利推进,上海市北横通道指挥部牵头与各委办局、各相关区和项目参建单位建立文明施工管理升级体系。
1.1.2 管理制度
建立健全教育、检查、考核、评比,强化参建各方精细化、常态化管理。
1)教育制度。施工单位开展新进场人员文明施工教育,通过签订责任书、专题会议以及事前交底、事中讲评、事后总结等多种形式将文明施工“声、光、尘”等控制措施要求落实到现场作业人员。
2)检查制度。施工、监理单位分别实施定期自查、日常检查制度。建设单位开展定时定点和不定时随机抽查制度。指挥部办公室会同市、区相关职能部门联合开展专项检查。 各类检查做到记录齐全完备,责任落实到人,问题整改到位,日常监管无死角。
3)考核和评比制度。建设单位制定文明施工考核评比办法,定期开展考核评比活动。对费用不落实、管理不到位、措施执行不力和媒体曝光等违规行为进行处罚,对文明施工获奖或媒体及周边居民、单位表扬的予以奖励。
1.1.3 文明施工联席会议制度
北横通道项目针对文明施工建立了不定期文明施工联席会议制度,为解决文明施工各方面存在的问题,保证自上而下沟通通道的畅通提供了制度保障。
1.2 制定文明施工升级版指导意见
针对北横通道工程特点,根据北横通道新建工程指挥部及有关法律法规和规范标准要求,制定文明施工升级版指导意见。
1.2.1 工作目标
打造“技术先进、绿色环保、国内领先”的北横通道文明施工“升级版”,创建上海市文明示范工地(工程)、全国建筑业绿色施工示范工程、AAA 级安全文明标准化工地,在上海市乃至全国的交通建设工程领域起到示范引领作用。
1.2.2 工作职责
市指挥部办公室负责搭建市、区相关职能部门共同参与的文明施工监督管理架构。
各参建单位建立以主要领导为“第一责任人”的文明施工领导小组以及分管领导负责的工作小组;建立健全文明施工管理网络和教育、检查、评比、考核等管理制度;开展社区、企业和行业共建联建;定期召开文明施工工作会议,布置落实文明工地升级版的创建工作。
1.2.3 基本要求
根据《上海市建设工程文明施工管理规定》(市政府2010 第 48 号令)、《上海市重大工程文明施工管理考核办法》(沪重建〔2012〕2 号文)、上海市建设工程文明施工标准(沪建交〔2010〕1032 号文)、DGJ 08-2102-2012《上海市文明施工规范》等有关文明施工管理规定和规范标准,针对北横工程线长、点多等特点,认真落实围挡封闭、地坪硬化、污水排放、定置管理、设施设置、标牌标识等管理要求,强化工地大门、围墙立面及相关生产和生活配套设施、形象宣传等标化布置。
1.2.4 重点控制
严格控制“声、光、尘”、认真规范“门、墙、网”、有效治理“脏、乱、堵”,并借鉴和推广国内外工程建设先进理念和科研成果,加强新技术、新工艺、新材料、新设备的研发和应用,提高文明施工技术含量。
1.2.5 规范管理
建立健全教育、检查、考核、评比、联建等工作制度,各参与方在施工全过程强化精细化管理,常态化管理。
1.3 编制文明施工升级版专项方案
参建各方根据各职能,编制文明施工升级版专项方案。
参建各方建立各自的管理目标,建立管理组织结构,根据不同区域的特点和施工内容的不同制定针对性的文明施工升级保障措施,降低对周边环境的影响,减少维稳压力。
1.4 党建联建模式
联建共建作为重大工程项目建设的重要组成部分,保障了工程的顺利推进。北横通道项目依托联建共建,确保实现“建好北横 便民利民”的初衷。
1.4.1 首创“文明联络员”制度 有效形成社企共管
北横通道工程横穿上海闹市区,在工程建设伊始,对工程沿线情况进行深入排摸,与周边 6 个区、14 个街道、2 个镇、64 个居委会建立了沟通机制,通过完善与周边市民的沟通渠道,做到“心往一处想,话往一处说,劲往一处使,事往一处做”,共同打造北横通道“绿色工程和谐号”。首创“文明施工联络员”制度,聘请 13 名中山公园及周边居民代表,担任项目文明施工联络员,进一步拓宽了项目部与居民之间沟通的渠道,实现了社企共管的文明施工新模式,共同打造“北横和谐号”。
1.4.2 首创“市民开放日”模式 主动接受社会监督
打开项目部大门,使文明施工接受社会的监督是打造“北横和谐号”的另一项重要举措。首创“市民开放日”活动,不定期邀请工程沿线周边街道居民走进工地,了解北横通道工程施工进展情况,感受工程现场一线施工氛围,对工程安全文明施工管理措施进行监督。“市民开放日”活动的顺利举办,使项目建设得到了广大市民的理解与支持,同时也得到了社会各方的广泛赞誉。
1.4.3 创建微信公众号平台 营造良好舆论氛围
为进一步加强项目宣传,营造良好舆论氛围,开通了微信公众号,通过新媒体平台向社会大众发布北横通道工程建设最新动态。与此同时,还针对各工程不同特点,制作了北横通道工程宣传手册,其信息承载量大,形式新颖、时尚,作为开展社区共建和维稳服务中的重要宣传材料,让周边居民对北横通道的概况、施工顺序、文明施工措施有个初步的了解,让项目周边的居民心中有底。中山公园工作井项目还通过电子显示屏、宣传墙、横幅、展板等多种形式强化宣传,以“早发现、早介入、早处置”为原则,最大限度地取得社会各界的理解和支持。
1.5 文明施工信息管理
为了适应信息化管理的要求,提高管理的效率,提高监管部门的信息支撑能力,充分利用互联网、大数据提升管理效能和提高数据分析预测能力,加强事故防范、预警预测和管理能力,建立了交通建设工程安全文明质量检查管理平台。
作为加强交通建设安全、质量和文明施工管理的创新手段,管理平台为工地现场质量安全文明管理人员全面、科学、规范、高效填报管理日常安全文明质量检查数据提供了有效的管理工具。通过统一的信息化管理平台,实现了各参与方数据的共享,为现场文明施工提供了有利的保障。
北横通道项目具有工程投资规模大、施工线路长、影响范围广及工程施工风险大等工程特点和难点,若采用传统工程管理模式及手段,必然存在着有效管理覆盖面小的缺点,随着技术的发展与建筑工地项目标准越来越高,信息化管理成为管理的必要手段[3]。针对北横通道工程特点,围绕着国家全面实施信息化技术发展战略需求,在北横通道全线采用新型信息化技术手段,不断优化调整项目组织管理模式和施工工艺,以解决传统工程管理存在的诸多弊端。通过北横通道全线采用信息化进行工程管理,解决了响应反馈路径长、时间滞后、信息传递不畅、可视化、智能化监管手段缺失等关键问题。
1.5.1 数据管理信息化
北横通道工程处于市中心,跨越行政区多,同时开工的节点多,所以导致各种数据信息量巨大、数据类型多、传输路线长及处理难度大。针对这些问题,北横通道全线采用先进的传感器与数据采集技术,在现场工况复杂与周边施工环境中,可以及时、准确、全面地获取各种工程数据,并通过网络及高精度定位技术实现实时双向传输。利用计算机技术对实时数据进行数据分类、筛选及后期处理等,自动生成监测报表、变形曲线图、变形速率图等监测数据分析报表,可第一时间传输至相关人员,提高了数据处理的效率,为工程管理决策提供了准确的数据支撑。
1.5.2 现场管理可视化
工程管理人员通过可视化动态管理系统提高了对项目施工情况的掌握和控制,可迅速对项目施工过程中的存在的问题作出处理,如图 1 所示。
图1 可视化动态管理系统
由于北横通道工程具有工程线路长、专业工种多、作业点分散、沿线环境复杂及施工安全隐患多等特点,工程全线采用了可视化动态管理系统,大大减少了现场管理人员的工作量、实现现场安全管理的全覆盖、保证施工现场及周边环境的安全受控。该系统还有利于工程管理人员及各级监管部门及时掌握和查看施工现场真实情况,对于施工过程中出现的质量、安全和环保问题,能够迅速查看分析原因,为制定有效措施提供第一手客观详实的资料,保障工程的顺利推进。
1.5.3 施工风险管控智能化
在北横通道工程全线建设过程中,通过建立工程数据系统和协同管理平台,针对工程中存在的超深工作井基坑施工、超大型预制构件组装和吊装、中心城区高架桥拆除、主线隧道下穿或上跨城市轨道交通隧道的土体加固施工技术及复杂环境下的施工组织部署等关键技术难题,针对基于 BIM 技术的协同管理平台及风险智能管控系统开展了一系列的研究工作,保障北横通道工程建设的安全、优质、高效。
北横通道工程建设过程中充分利用信息化技术手段,建立统一的数据平台,实现工程项目数据的准确收集和实时传输,以便于工程管理人员可以根据所采集的信息及时汇总分析,为项目决策提供可靠依据。通过协同管理平台的建立,实现各级工程管理人员及现场作业人员的信息有效传递,保证项目信息可以及时共享。北横通道工程采用全生命周期 BIM 技术应用,充分发挥 BIM 技术在辅助设计、数据共享、模拟施工以及在安全运维等全过程的信息管理优势。
施工风险智能管控系统是根据工程建设中不同类别的数据实时采集、传输及分析处理技术为基础,通过建立工程设备、物资材料、人员以及环境条件等的实时动态管理系统,以施工风险的监测分析、预警、评价及应急管控技术为核心,以基于 BIM 的全过程协同化管理系统为平台,架构可实现工程建设全要素、全流程、全过程的智能化风险管理系统。该系统具有强大的数据收集、整合、分析及处理能力,可实现工程各个参建方的安全风险信息的实时汇总,供专业技术人员分析评估,并将评估结果及时上传至系统中,形成安全评估报告。
2 科技创新
北横通道工程具有施工线路长、影响范围广、专业工种多等特点,针对该特点在项目实施过程中采用了新技术、新工艺、新设备、新材料,最大限度地降低对周边环境的影响。
2.1 超深地墙套铣工艺
中山公园地处核心特殊区域,此地人流量大、关注度高,周边环境及管线复杂,在公共场所施工对文明施工要求很高,给项目实施带来了一定的挑战。而且此次地墙施工属于超深地墙,使用锁口管、接头箱顶拔及接缝刷壁会受到地墙深度、地质一定的影响,接头处理不好非常容易造成夹泥夹砂从而导致地墙接缝漏水,地下水的流失过多容易引起周边的地表不均匀沉降,会导致周边建筑物及管线倾斜、开裂、丧失使用功能,严重时会造成工程事故。
传统超深地下连续墙为了保证地墙接缝的刚度采用十字钢板,按照施工要求在钢筋笼制作过程中每根水平筋均需要与两侧的十字钢板进行焊接,上下节笼钢筋对接主筋采用螺纹套筒进行连接,十字钢板上下两节采用焊接,焊接量比较大,对周边会造成光污染,特别是晚上进行焊接施工对周边环境影响大。
传统地下连续墙施工中产生泥浆利用率不高、接头容易夹泥夹砂、十字钢板钢筋笼起吊重量重等不足,而套铣工艺有接头止水效果好、电焊量少等特点。
地墙围护采用了套铣接头,确保地墙接缝的质量,降低超深基坑开挖的渗漏水风险,降低因承压水渗漏引发的对周边地面、管线、房屋等环境的影响。采用了新型的泥浆系统及套铣工艺提高了循环利用的效率,减少了泥浆排放所造成的对社会环境的污染,如图 2 所示。
图2 地墙套铣工艺
2.2 低噪音切割法拆除混凝土
中山公园工作井为地下超深基坑,支撑体系采用 6 道混凝土支撑,为了满足北横“纵横号”大盾构过站,需对混凝土支撑进行拆除,采用了金刚链条拆除法,整块吊装外运至郊区破损后利用,对施工现场周边不产生任何噪音和扬尘影响。
2.3 采用钢管桩免高频免共振沉桩工艺
北虹路立交周边环境复杂,社会交通流量大,周围管线分布密集,施工场地空间狭小,文明施工要求高,基于以上客观条件的制约和影响以及城市文明施工的要求,迫切需要采用有效技术手段以减少项目施工现场用地、缩短项目施工工期、降低对周边交通出行的影响。针对以上问题,采用了新型绿色钢管桩免共振沉桩工艺替代传统的钻孔灌注桩或预制 PHC 管桩施工工艺,以减少工程现场噪音、泥浆排放和现场混凝土浇筑量,如图 3 所示。
图3 钢管桩高频免共振沉桩工艺
2.4 预制拼装技术
2.4.1 预制立柱盖梁工艺
预制立柱盖梁施工极大地降低了现场混凝土浇筑量,减少商品混凝土在运输过程中的遗漏对社会道路的污染及运输车的道路扬尘;同时避免现场浇筑过程中的漏撒、飞溅、废弃和噪音,不仅浪费而且造成周边环境污染。现场钢筋加工放在工厂集中,直接减少了钢筋切割、焊接带来的噪声、光污染。零支架施工方法,减小了施工占地,尤其是对跨路段社会交通的影响大大降低,符合文明施工节地、节水、减少噪声、光污染和满足绿色施工的要求。
2.4.2 大跨度钢箱梁悬臂拼装工艺
为保证苏州河正常通航和中环线不影响交通的要求,采用大跨度钢箱梁悬臂拼装工艺,重点研发在保证施工安全和分段结构受力合理的前提下减少临时支架搭设,大节段合扰段整体就位的拼装工艺,从而减少了现有绿化的搬迁及对周边环境的改造,避免大量拼装对周边产生的噪声污染、光污染。同时减少了地面空间占用,降低了对周边社会道路交通和地下管线的影响。
2.5 空间曲线钢箱梁结构虚拟拼装
北虹立交场地狭小,而且还要停下一台大型履带吊,施工场地如果再进行现场预拼装,影响工期,占用场地大。为了快速准确地完成桥梁安装施工,简单高效先进地进行构件预拼装,必须将大量预拼预检工作提前完成。现在通过技术革新,采用虚拟拼装的工艺,来解决原来的实物拼装技术。这样通过数据采集后在电脑上模拟出实物再进行拼装,起重设备、拼装可以最大限度地减少现场用地。
2.6 主干道深基坑盖挖施工工艺
海宁路地道段西起晋元路向东穿越西藏北路、河南北路、吴淞路后接地,地道长约 2.45 km,交通流量较大,周边建筑林立。施工期间沿线会受到影响的建筑多达 140 幢。若采用传统深基坑明挖施工,则会产生占地多、影响社会交通、“声、光、尘”污染等问题。因此研究利用首道支撑和设置临时盖板体系的主干道深基坑盖挖施工工艺,可以实现最大利用有限的空间范围,减小对周边环境的影响。
采用盖挖法施工,社会交通可在盖板上通行;临时盖板体系的设置可以减少约 70 % 的基坑挖土阶段裸土的暴露面积,大部分施工作业在盖板下完成。盖板成为了一道隔尘、隔噪、隔光的屏障,有效地降低了基坑内的声、光、尘的传播,降低对周边环境的影响。另外盖挖法还可提供足够的施工场地,不仅能减少施工期间的借地投入,还能提高施工功效,缩短工期时间。
3 现场举措
根据北横通道工程实际,在现有安全文明施工标准的基础上,对目前的《文明施工现场执行标准及定型化设施图集》进行优化升级,提高标准,打造优美、整洁、有序的施工环境,塑造北横通道新建工程优质形象。结合各区创建文明城区的要求,通过提升硬件设施,切实提升“门、墙、网”工地形象,控制“声、光、尘”环境影响,治理“脏、乱、堵”等管理顽疾。
3.1 工地外观展示升级
工地外观是直接与外界接触的直接形象,主要体现在“门、墙、网”等方面,北横通道工程进行了统一的管理和外观展示的升级。工地设置了统一规范的施工标牌,在主要区域设置视频监控设备,结合周边环境,采用砌体围墙、可移动基础+PVC 封闭围墙、PVC 格栅围挡、临时可移动围挡等不同的围挡方案。例如,在中山公园区域采用生态围墙,与公园环境融为一体,如图 4 所示。
图4 中山公园生态围墙
3.2 工地污染防治升级
工地产生的污染有多种,对周边环境产生直接影响的主要体现在“声、光、尘”方面。北横通道工程在全线范围内采取措施进行工地污染防治升级。设置了车辆标准化冲洗池、空气清新雾化等设施,对施工场地进行硬化并定时保洁,采用静音空压机等低噪声施工设备,施工照明方向避开周边居民和主要道路,施工现场大量使用“标准化、工具化、定型化”安全设施。通过源头控制、噪声和 PM2.5 自动监控报警装置,严格控制声、光、尘污染。
3.3 工地周边环境管理升级
在工地周边范围内存在“脏、乱、堵”的现象,在周边环境管理方面进行升级治理。交通翻交和占路施工严格按照交通管理部门审批的方案执行,规范设置各类交通标志,按流程办理各类交接手续,对周边责任区道路定时保洁,主要路口设专人值班疏导交通,确保道路平整、清洁、畅通。
根据北横通道所处闹市区的特殊位置,综合考虑施工过程中对沿线居民生活、商业经营、社会交通等影响,有针对性地提高文明施工管理升级,加强各方相互协作,积极落实文明施工升级创建工作。
4 实施总结
本文基于北横通道工程横穿中心城区施工时对沿线居民生活、商业经营、社会交通等产生的影响,结合项目实施过程中的施工难点及管理特点,有针对性地提高文明施工管理升级,加强各方相互协作,积极落实文明施工升级创建工作,减少对沿线居民生活、商业经营、社会交通的影响。形成如下结论。
1)北横通道建设过程中主要从管理创新、科技创新以及现场举措等方面进行文明施工管理升级,以管理创新和科技创新为核心,加强现场举措的落实,有效提升了北横通道工程现场文明施工管理水平,减少了对沿线居民生活、商业经营、社会交通的影响。
2)在管理创新方面,建立了文明施工管理体系,制定了文明施工升级版的指导意见和专项方案,通过党建联建搭建沟通的平台,采取信息化管理手段提高管理的效率等方面进行了升级研究,管理创新在北横通道文明施工建设中起到了至关重要的作用和良好的实施效果。
3)通过采取科技创新手段从源头上减少和降低对环境的直接影响,从而提高社会效益和经济效益,提高文明施工的水平,保证工程建设的顺利进行。
4)通过对于现场举措升级的研究,采取有效的措施,提升了工地外观的形象,工地污染得到有效控制,工地周边环境也得到大幅改观。从而提高了社会的认可度,有利于保持社会稳定,让人们对于工程的建设更加放心和支持。
5)在城市中心城区复杂环境下文明施工升级将成为必然,对于文明施工的各种管理手段、先进技术和现场举措还需要不断深化、完善和研究,为以后中心城区文明施工提供有利的支撑。
5 结语
结合上海市北横通道工程对大型市政工程在城市中心城区复杂环境条件下文明施工升级进行了探索和研究,在管理创新、科技创新、现场举措创新等方面积累了宝贵的经验,为今后类似工程提供了有价值的参考。