特大公铁钢桁桥梁建造管理体系的思考与探索
2021-03-22章黄
章黄
[上海振华重工(集团)股份有限公司,上海200125]
1 项目概况
沪苏通长江公铁大桥,是中国江苏省境内连接苏州市和南通市的通道,是通锡高速公路、沪苏通铁路、通苏嘉甬高速铁路共同的过江通道,跨越长江江苏段。
沪苏通长江公铁大桥,于2014年3月1日动工建设;于2019年9月20日实现全桥合龙。大桥全长11.072km(其中公铁合建桥梁长6989m),包括两岸大堤间正桥长5827m,北引桥长1876m,南引桥长3369m。大桥上层为双向六车道高速公路,设计速度100km/h;下层为双向四线铁路,设计速度200km/h、250km/h。
沪苏通长江公铁大桥,采用主跨1092m的钢桁梁斜拉桥结构,是中国自主设计建造、世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥,设计建造技术实现了五个“世界首创”。
2 组织战略的特管体系
特大项目的管理运行模式规划,应在完善实施主体的现有管理体系下,提升项目管理的科学性和有效性。通过跨专业科学的大桥建造体系融合,落实大桥建造工作由专业人员及团队来完成,如市场需求、战略机会、社会需求、环境考虑、客户要求、技术进步、法律要求等,确保项目生命周期内得到专业化的建造、成桥、通车、运营。
3 科技、智能的专业化管理体系
项目最终确定了建立“机械化、专业化、工厂化、信息化”的专业化管理体系,自主的发展理念与核心,能更好地面对不断发展变化的市场形势。同时通过多层次的专家顾问体系形成制造过程科学决策,对于确保项目质量安全、提高生产效率、提升管理绩效具有重要作用。
沪苏通长江公铁大桥工程规模大,公铁桁架结构复杂,栓接孔群多、专业范围广,制造及架设难度大。依据大桥的规模及结构特点,确立“实体型”的制造模式符合大桥钢桁梁制造的实际情况。以建立技术能力突出的专业团队,通过科学规划将公铁钢桁梁专业制造细化,以技术就是生产力为导向,充分发挥企业化专业团队项目技术优势,建立外部专业团队服务体系,编制科学专业生产线。
项目管理团队专注技术方向、规划质量管理、紧抓生产节点,并进行采购物资管控、闭环合同管理、开展档案管理、创新科研项目跟踪等工作。
4 专业化制造的服务体系
大桥上部属于特大型复杂结构,构件具有构造复杂、大跨径的特征,面对如此巨大的上部结构系统,很难由一两家建造单位来实现全方位的施工制造,因此在项目生命周期内逐步实现分部分项过程,由相对固定的专业单位承担制造及交付任务。
沪苏通长江公铁大桥项目团队,参与全过程建造管理应对措施,协助和促进专业建造单位保证产品制造质量,守好质量关,消除多见性、多发性、重复性管理的影响因素,把项目风险消灭在出厂前头,防止不合格产品出厂,协助制造过程发现问题,及时改进。
大桥工程参建的单位多,且各施工单位都专注于对某些构件的制造实施,不能胜任对全桥的技术、质量、安全、生产等状况全局把控。因此,在项目生命周期内由项目团队对大桥实施项目整合管理、项目范围管理、项目时间管理、项目成本管理、项目质量管理、项目人力资源管理、项目沟通管理、项目风险管理、项目采购管理、项目干系人管理,并对项目周期全过程执行状况的评估、沟通、预警、措施的实行等。
5 专家顾问的科学决策体系
特大公铁大桥的管理型的建造模式,需要充分运用社会资源来为大桥的建造服务。其中,借助专业单位来实现独立性的制造,同时借助有经验的专家团队来为大桥的建造工作进行执行过程评价、建议和指导。对于大桥建造单位来说,吸收借助专家团队的力量,才能实现对制造方案的有效落实和制造风险的有效化解。
沪苏通长江公铁大桥项目生命周期内,逐渐组建形成多个层次的专家组及顾问团队:
建造技术管理组:专家成员主要由建造单位的各专业相关成员组成。建造团队成员专家对承建的制造工作较为熟悉,能够为建造单位提供最周全的专业咨询。
大桥技术专家组:专家主要由参与大桥建设的项目所在设计院、咨询公司、监理公司、院校单位、业主单位等相关技术专家组成。这些专家对项目的结构状况最为熟悉,能够对大桥各建造单位提供的制造进行综合判断,进而在大桥的整体施工时组织方案评估、制造计划安排、运输、吊装方案改进等方面提供意见和建议,降低项目方案执行风险。
特邀技术顾问:特邀的技术顾问,由行业内相关领域的知名专家组成,成员安排相对不固定。建造单位应根据项目运行所要解决问题的类型,有针对性地邀约具有相关研究经验的专家参与到建造工作中来。
6 与时俱进的智能制造体系
随着桥梁技术的发展,桥梁制造技术在制造过程、成品状况检测、成桥架设监测,逐步往自动化、智能化方向发展,碎片化数据采集以及进度跟踪电子化、清单化、流程化趋势明显。
沪苏通长江公铁大桥建立成品及架设预拼装BIM系统、建立一体化平台,使各类数据交融、共享,得到充分挖掘利用。实施期BIM系统为统领,全面深入融合图纸技术系统、生产物料系统、生产进度系统、技术转化等信息辅助系统。按照项目生命周期过程质量监测、生产线日常巡检和试验技术相结合的理念,形成监测、检测、维护技术成果的数字化、信息化,形成智能分析、预警和决策指引。
通过项目验证,项目组申请了《一种生产物联管理方法》专利,成功把生产物联平台获取的生产碎片化追踪数据传输到BIM平台的桥梁三维模型中,直观反映了项目生命周期制造过程进度的输入、输出,实现大桥钢桁梁建造项目实施过程的精细化管理[1]。
7 适应特大桥梁建造的标准
通过沪苏通长江公铁大桥的实践,逐步建立和完善了一套包含制造规划、标准化手册、专业检测标准、专用管理办法、应急预案在内的建造标准体系。
在大桥开工准备启动时,对钢桁梁未来的管理制度、考评办法、科研工作等建造工作进行规划,解决“一次性标准化方案”问题;编制和完善大桥标准化管理手册,制定详细的工艺方案,指导建造工作,解决“一次性把事情做对”的问题;对各项建造工作制定评定标准,细分专业、细化工序的大桥专用制造标准,解决“一次性就得分优秀”问题;针对公铁桥梁成本与普通桥梁建造差异化问题,着手研究了钢桁梁结构体系桥梁专用定额,作为招标或委托的依据,解决“一次性预算得充足”问题;针对大桥可能发生的突发应急事件制定科学、合理、详细、可行的处置预案,解决“一次性拿得出办法”的问题。
8 公铁钢桁梁项目的范本
特大型公铁桥梁建设要求更先进的理念、更高的技术含量、更高的管理水平。项目伊始就践行全寿命周期理念,实现了对工程质量的全过程控制,并探索融入BIM+信息技术,为大桥桥位架设成桥工作打下了良好的基础。利用生产过程一体化所具有较好的先天条件,从探索大桥制造管理专业化、技术化、社会化模式,形成科学的大桥架设决策机制;探索提升大桥信息化管理效率与成果应用水平,从解决大型钢桁梁人员队伍培养与交流、共享、提升问题等方面入手,提升大桥一体化建设水平,推进BIM+融合一体化工作,建立大桥钢桁梁标准化和精细化体系。
沪苏通长江公铁大桥成功打造成“标准化示范”项目,形成标准化的成果推广到其他项目,推动在建项目的整体管理提升,成为后续正在建设的大桥模式和经验的复制粘贴的样本。
沪苏通长江公铁大桥建设过程中,振华重工首次在公铁大桥钢桁梁杆件制造领域创新性实施三维划线及高速制孔技术,提升了高强螺栓栓接孔群质量的稳定性,保障了大桥钢桁梁的制作质量,确保桥位架设三十万颗高强螺栓通孔率达100%。此项创新技术荣获上海质量协会、中国质量协会的质量技术奖。
建设期间,项目团队获得一项国家级奖,三项部级奖,一项省级奖及多项市级、项目级、公司级奖。团队刊发论文九篇,部分被收录《中国交建2016年技术交流论文集》,部分刊发于《世界桥梁》《中国金属通报》等多个期刊。项目申请发明专利6项。
公铁大桥钢桁梁实施管理相较于普通桥梁管理,因其结构复杂,包含专业品类多而显得更为复杂。笔者所在单位承担了沪苏通长江公铁大桥钢桁梁的制造、架设任务,在项目实施过程中不断总结与积累,也在不断反思与谋求变革。谋定而后动,厚积而薄发,通过积累经验、思考谋划,实现特大桥梁建设事业向更高质量发展。
9 结语
此次项目管理得到成功实施,在实施过程中产生积极的影响,还大幅度增加了生产进度、降低管理成本、规划风险管理等,为今后其他项目管理体系提供了有益参考。