科技引领 助力超大群体工程项目管理超前策划 确保一次成优建造世纪精品
——西安交通大学科技创新港科创基地项目精品工程创优管理
2021-10-18张党国
时 炜,杨 斌,安 军,张 旭,张党国,李 滨
(陕西建工集团股份有限公司,陕西 西安 710003)
0 引言
相对于单体工程而言,群体工程在创优工作中会涉及更多的管理层和工序环节,劳动力组织、机械配置和进度管控等难度更大,对管理者的管理能力要求更高。如何激励各参与方良性竞争、保证资源的合理调配、确保整体质量达到均衡统一,是群体工程创优工作中的关键因素。本文以西安交大创新港项目质量创优为例,通过对群体工程的科学化管理,实现了整体质量一次成优的目标。
1 工程概况
西安交通大学科技创新港科创基地项目(简称“创新港”),是教育部与陕西省共建的国家级重点项目(见图 1)。以“国家使命担当、全球科教高地、服务陕西引擎、创新驱动平台、智慧学镇示范”总体定位;承载着“一带一路、创新驱动、西部大开发”国家战略的重要使命;是百年交大再次弘扬“西迁精神”,加快“双一流”高校建设,探索 21 世纪中国大学新形态,学科建设新结构,人才培养新模式的全新舞台。
项目位于陕西省西咸新区沣西新城,占地约116 万 m2,包括文科楼、科研楼、工程楼、米兰学院、多功能阅览中心、医学化工板块,学生公寓(A、B、C 区)、核心地下室等,共计 52 个单体,总建筑面积 159.44 万 m2。是集教学科研、学术交流、会议办公、图书阅览、文体锻炼、生活服务等为一体的大型智慧学镇。
2 工程创优质量目标及管理措施
项目建设之初,就确立了创建中国建设工程鲁班奖(国家优质工程),高起点总体策划并采取了以下措施。
1)成立创优领导小组,建立以建设、勘察、设计、监理、总包单位“五位一体”的创优协调管理机制,统筹管理,明确目标,系统部署,整体推进。
2)坚持“五个统一”。统一领导、统一部署、统一标准、统一策划、统一工艺;坚持策划优化先行、深化设计、样板引路,严格过程管控,高标准建造,一次成优,确保项目整体质量的均衡统一。
3)建造全过程采用 BIM 技术辅助设计和管理,优化了施工场地、模拟施工、方案交底、工程量统计、劳动力调配和设备管理等工作。
4)注重工艺改进及技术创新,积极应用四新技术,推行装配化及绿色施工,在主体结构、机电安装、装饰装修施工中,采用工厂化定制加工产品,现场装配式安装。
3 工程特点及难点
3.1 工程特点
1)项目设计创意非凡。项目总体规划打破传统科研教学固有的空间界限,采用现代田园城市和国际前沿学镇理念,构建了分区合理、功能完善、绿色低碳、交通便捷、开放包容的校园环境,是我国智慧学镇建设的典范。设计获评陕西省优秀设计一等奖。
2)宏伟的建筑群传承了百年交大建筑文脉,以西迁大道为中轴线对称布局(见图 2),并采用了西安交大老校区标志性建筑风格。
图2 中轴对称布局
3)文科楼坐落于创新港核心位置,建筑主体呈 U 型环抱式平面布局,中心部位节节攀升,顶端镶嵌校徽,庄严挺拔,展现了西安交大“胸怀大局、无私奉献”的西迁精神(见图 3)。
图3 文科楼
4)科研楼建筑传承了南洋公学建筑文脉,提炼应用角楼、坡屋面、老虎窗、柱廊、拱圈等设计元素,融入传统院落对称布局,形成简欧风格的多层围合巨构单体建筑(见图 4)。
图4 科研教学楼全景
5)米兰学院白色几何体建筑及其内外部异形窗体、景观楼梯等,构建出上下贯穿、空间灵动、清新淡雅的现代建筑艺术与时尚。树立起百年交大的国际综合性大学形象(见图 5、图 6)。
图5 米兰学院
图6 室内折线式楼梯
6)工程楼、多功能阅览中心外形寓意中国四大发明之活字印刷,用错落有致的方形量体,彰显民族创新文化底蕴(见图 7)。
图7 工程楼及多功能阅览中心
7)医学化工板块采用“街区形态+模块化”布局,既传承校园文化,又融合现代学镇建筑理念,构成了强大的教学科研创新实体(见图 8)。
图8 “街区形态+模块化”布局
8)学生宿舍公寓采用单元式宿舍模式,青春温馨的色调,五室一厅一卫布局,单人单间、共享客厅和卫浴间,空间小巧,布局紧凑,体现人文关怀和家的温暖(见图 9)。
图9 学生公寓楼 B 区
9)学生餐厅以现代风格的书柜造型和色彩鲜明的内部装饰,为广大师生及科研办公人员营造出多种舒适便捷的就餐环境(见图 10)。
图10 学生餐厅外立面
10)项目大范围、多部位采用机电管线明装,降低投资,便于阀件操作,管线升级增容及后期维护管理(见图 11)。
图11 机电管线明装
11)项目融入了海绵城市理念,运用了种植屋面、室外下凹式绿地、雨水花园、生态草沟、豁口路沿、透水铺装等设计措施,形成了良好的城市生态水环境(见图 12)。
图12 室外下凹式绿地
12)项目采用“人车分流、畅而不穿”的理念,内部主干路与城市路网相通,设置 630 m 长地下通道与相邻地下车库连通;项目与城市轨道交通紧密连接,实现了城市道路、公交系统及停车系统的高效、合理、无缝衔接。
13)项目结合 BIM 技术全生命周期运维管理,实现有线、无线、物联网与 5G 通信网络“四网融合”,建成全国首个集教学科研、能源管理、后勤物业、安全监控等管理服务于一体的智慧 5G 校园综合平台和全场景课堂直播智能运营中心。
3.2 工程难点
3.2.1 超大工程项目管理协调难度大
52 个单体同时开工(见图 13),体量浩大;涉及 5 家设计院、6 个监理单位、22 个专业单位、135 个劳务企业及 3 万余名劳务人员参与建设;劳动力组织、交叉作业、机械配置、材料供给等施工部署、进度管控及多方协调难度大。
图13 52 个单体同时开工
措施:发挥总承包优势,按照创建群体“鲁班奖”目标,建立健全组织架构。采取总体规划、分区部署、统一指挥、统一协调的管理方法,统一调配劳动力及资源,工序穿插、专业协同、科学管理,严控质量标准,仅历时 27 个月 52 个单体全部按期完工并交付使用,全面履行了合同承诺。
开展“六比六赛”创新激励竞赛活动,实施项目精细化、标准化、规范化管理。组织技术攻关与创新,将“小发明、小创造、小革新、小设计、小建议”在工程项目上推广应用,形成 84 项“五小”成果。实施智慧建造,构建了“网格化、信息化、系统化”的项目综合性智慧管理平台,实现了项目建设全过程“零事故、零返工、零投诉”的骄人业绩。
3.2.2 部分高大、异形结构施工难度大
高大、异形空间共计 46 处,总面积约 12 800 m2,其中最大高度 27.5 m,最大跨度 25.2 m,模板、架体搭设施工难度大。
目前全国有2000多所高校,许多优秀大学的财务管理非常强大。因此,随着中国会计理论与实务研究的逐步深入,将环境会计教学融入到会计教学中是完全可能的。当这些深受环境会计观念影响的高层次人才逐渐在社会各个领域发展并最终领导领导时,我们的绿色血液最终将流向全国经济的整体。
措施:组织专家对专项方案进行论证,采用新型脚手架体,保证了模架承载力及稳定性,混凝土振捣密实,几何尺寸准确,棱角清晰顺直。
3.2.3 装配式建筑异形结构施工及吊装难度大
15# 学生餐厅采用预制装配式框架结构,造型复杂,预制框架梁、柱,预制叠合板、预制楼梯、预制女儿墙等共计 110 种型号,构件重量大,连接点多,高精度吊装施工难度大。
措施:优化设计及施工方案,合理拆分构件并组织专家论证,从生产、运输、安装严把每道质量关。采用机械吊装,激光仪精准定位,信息化全过程跟踪管控,保证构件安装精准,节点连接质量安全可靠。
3.2.4 超长地下连续结构施工难度大
长度 630 m 的核心地下室及通道(建筑面积 38 600 m2),全长未设置结构伸缩缝,超长混凝土结构裂缝控制难度大(见图 14)。
图14 630 m 核心地下室及通道
措施:优选砂石原材,采用补偿收缩混凝土,优化配合比,控制混凝土的水化热,间隔 45 m 设置低温合拢后浇带、模拟温度作用分析等技术手段,有效地解决了超长结构温度作用对混凝土的不利影响。
3.2.5 普通装饰材料“粗粮细作”难度大
52 个单体室内装饰用材普通。大体量、多空间,墙、顶面只在原结构基础上涂饰乳胶漆饰面;地下室车库均为耐磨混凝土地面;医学化工楼群屋面均为混凝土面层,如何呈现“粗粮细作”的质量特色,是本工程施工难点。
3.2.6 屋面防水等级高施工技术难度大
屋面形式及种类多样,包含种植屋面、陶瓦坡屋面、广场砖屋面、混凝土屋面、金属屋面等,各种屋面标高转换、高低错落、交错组合,施工工艺各不相同且构造复查,屋面防水面积 19.78 万 m2,防水施工难度大。
措施:施工前通过图纸会审,优化细部节点,排水坡度及坡向。严控细部节点施工技术质量要求,加强成品保护;严格进行观感质量检查和雨季观察及淋水、蓄水试验;经一年多使用,屋面排水通畅,无渗漏。
3.2.7 外立面装饰工程质量均衡统一难度大
外立面材质种类繁多,包含石材、陶板、铝单板(滚涂压花铝板、穿孔铝板),石材保温装饰一体板,涂料(真石漆,光触媒自洁涂料)及玻璃幕墙等多种材质相互组合应用。加工尺寸繁琐,线条凹凸变化、细部节点复杂,施工难度大。
措施:利用材料集中采购信息平台,遴选优秀供应商,确保产品原材及加工质量的一致;发挥自有石材生产基地优势,提供优质天然石材,工厂化定制配送;采用计算机辅助设计,优化复杂节点工艺做法,合理排版,减少损耗,编号安装,精细施工,实现建筑群外立面整体质量均衡统一。
3.2.8 大范围、多部位机电管线明装 施工难度大
机电安装工程设备种类繁多系统复杂,线路密集繁杂交错,管道密集部位 760 处,各种梯架、槽盒 57 万余 m,矿物绝缘电缆 3 万余 m,各类风管 34 万m2、水管264 万余 m,大量的管道、梯架、槽盒、风管明装在建筑同一空间,机电安装综合布设技术复杂、要求高,安装难度大。
措施:提前整体策划,全过程采用 BIM 技术进行管线综合排布,设置综合支吊架,预先定位,消除碰撞;施工安装各工种统一协调,采用综合支架,分层流水作业,一次成优,完美呈现了设备管线“明装”设计意图,为创新港科创基地项目机电安装工程最有特色的亮点。
3.2.9 机电工程多系统联动技术复杂 调试难度大
机电安装调试约 1 500 个独立子系统,分布在 52 个单体工程,设计参数各异,要求在一个月内调试完毕,投入运行。项目涉及全生命周期运维管理系统,四网融合,全场景课堂直播平台,全方位安防监控平台以及建筑能耗实时监测控制运营平台,集成技术复杂,调试难度大。
措施:组织 85 名专业调试人员,对通风系统、空调系统、防排烟系统、供电照明系统、火灾自动报警及消防联动系统等联调联试,达到设计要求,满足使用功能。对教学科研、能源管理、后勤物业、安全监控等多系统进行设计参数优化调试,达到设计要求,满足使用、安全功能。
4 工程质量情况及亮点
4.1 地基与基础
地基采用天然地基,独立基础、条形基础和筏板基础,地基承载力满足设计要求,无裂缝、倾斜、变形、沉陷,52 个单体全高垂直度偏差实测值均在允许范围内,建筑物沉降均匀已稳定。
4.2 主体结构
钢筋加工尺寸准确,绑扎规范,保护层厚度检测满足规范要求;混凝土结构尺寸准确,棱角方正,内实外光,表面平整无裂缝,达到清水混凝土效果;加气混凝土砌块填充墙,预先排版,组砌合理,灰缝饱满。
4.3 建筑装饰装修
4.3.1 外立面装饰
外立面材质多样,造型复杂,深化细部节点,实现整体质量均衡统一。干挂石材幕墙,优化排版、安装牢固、表面平整、线条顺直、色泽均匀。多维度立体复杂造型及圆拱、廊柱石材幕墙,细部节点做工精细。干挂陶板与铝单板幕墙组合应用,色彩搭配协调美观。石材装饰保温一体板,线角顺直方正,胶缝饱满平顺、色泽均匀。断桥铝合金玻璃幕墙,安装牢固,胶缝饱满密实;楼层间防火封堵严密,幕墙“四性”检测合格。
4.3.2 室内装饰
室内装饰统一策划,优化细部节点,精细施工。室内装饰整体简洁素雅,粗粮细作,细部做法规范统一。
乳胶漆墙面表面平整、涂饰均匀、阴阳角方正,线条顺直,分色清晰,表面无裂缝。开缝式干挂石材墙面,表面结晶处理,色泽均匀、缝宽一致、拼接平整,无高差。成品木饰面挂板墙面,工厂化定制,装配式安装,接缝平整,纹理清晰,无色差。成品铝单板及铝方通装饰墙面,定尺加工,免切割,精准安装,观感舒适。
吊顶形式多样、造型美观。石膏板吊顶合理设置伸缩缝及防裂凹槽,防裂效果好。矿棉板吊顶,优化排版,整板排布,末端器具居中设置,成排成线。铝方通吊顶形式多样,间距均匀顶端平齐,线条顺直,表面平整。
各类材质楼地面砖铺贴平整,不同材质衔接过渡自然。石材地面铺贴平整、色泽均匀、表面结晶光亮。塑胶地板粘接牢固,焊缝平顺,踢脚线做工精细。环氧自流平地面平整洁净,色泽均匀,无污染;设备基础棱角顺直、分色清晰、排水沟、导流槽坡度正确,排水通畅。地下车库耐磨混凝土地面,原浆收面,表面平整密实无裂缝,颜色均匀无色差,标线清晰。
4 262 个卫生间墙地砖双向对缝,洁具居中设置、地漏套割精细,排水畅通无渗漏;无障碍卫生间设施齐全、使用便捷。
室内门窗与墙面平齐安装,周边均采用防裂铝合金“T”型条收口处理,17.2 万 m2凹槽深浅、宽窄一致,界限清晰,防裂效果好。各类门、窗安装牢固,开启灵活,五金件安装细腻。
4.4 屋面
屋面形式多样,高低错落有序,细部做法规范统一;排水通畅,使用至今无渗漏。
陶瓦坡屋面色彩亮丽,脊瓦顺直,搭接紧密,安装牢固;老虎窗造型独特,做工精细。种植屋面分区布局精巧,曲径通幽,层林叠翠;苗木种类多样,绿植生长茂盛,三季有花、四季常青。广场砖屋面,排砖合理,套色美观,整砖铺贴,坡向正确。混凝土屋面原浆收面,密实平整、周边镶贴饰面砖,套色美观,勾缝光滑顺直。屋面排气孔、排水沟、雨水口、水簸箕、不锈钢泛水、栈桥、爬梯等细部做工精细,实用美观。
4.5 建筑给排水及供暖
给排水、采暖及消防设备布置合理,排列整齐,安装牢固,运行平稳。设备配管顺直,保温严密,外保护硬壳平顺严密。设备房设导流槽、排水沟、集水坑,有组织排水。
无吊顶走廊各类管道、槽盒、梯架排列整齐,成排成线,标识齐全。大开间无吊顶实验室管道、槽盒、梯架风口等布局合理,安装牢固。地下室管道排布合理、支架标高一致,安装牢固,标识醒目。管道根部处理细腻;管道橡塑保温平整严密。
消防湿式报警阀间,管道排列整齐有序,阀门仪表高度一致,气体灭火剂瓶组排列整齐;消防栓箱安装规范,箱内配件齐全;消防稳压设备安装稳固,管道连接严密。
阀门布置成排、成行,支架设置合理,安装规范美观。管线穿变形缝采用伸缩软接头,综合支架固定、安装规范整齐;水力警铃接至公共走廊,标高一致,水泵接合器安装牢固,标识醒目。
4.6 通风与空调
通风与空调设备布局合理,安装牢固、运行平稳,各项检测合格。风管制作精良,接缝严密;风口设置合理,防火阀位置正确,吊架设置合理;风管穿墙防火隔离封堵严密、收口处理细腻。风机盘管布局合理,安装牢固,运行平稳。空调水管道排布整齐,橡塑保温严密,标识清晰。屋面多联空调外机排列整齐,空调设备与管道连接严密,保温平整,机房有组织排水。
4.7 建筑电气
配电室布置合理,配电柜安装牢固、排列整齐、操作灵活;电缆沟内电缆排布整齐、标识齐全;接地干线敷设牢固顺直,标识清晰,临时接地装置新颖实用。
电气竖井内配电箱、槽盒、梯架、插接母线布局合理;电缆槽盒、梯架、穿楼板处理精细,防火封堵严密。
电缆槽盒、梯架安装顺直,固定牢固、接地挂接牢固可靠,穿墙处防火封堵严密。槽盒、梯架内电缆敷设整齐,绑扎牢固,标识齐全。配电箱位置正确,箱内线色、相序正确,接地可靠,标识齐全。
各类灯具,布置合理,居中对称,成排成行、安装牢靠;开关、插座面板间距均匀,标高一致。接闪带敷设平整、顺直,防雷引下线焊接牢靠、标识清晰;防雷接地测试点美观实用。
4.8 智能建筑
智能建筑各系统设计先进、安装规范,系统检测合格、运行稳定。机柜排列整齐,安装牢固,接地铜排、铜带连接牢靠。柜内布线有序,绑扎牢固,梯架、托盘布置合理,布线整齐;实现了有线、无线、物联网及 5G 通信网络“四网融合”。
4.9 电梯
364 部电梯各项功能检测合格,曳引机安装牢固,运行平稳,平层准确。
4.10 建筑节能
项目建造传承了自然、环保、生态、绿色、节能等方面的开发理念,采用中空 LOW-E 玻璃幕墙、中庭自然采光、通风,LED 照明灯具、太阳能集热等多项再生能源技术,节能效果显著。
5 绿色建筑与绿色施工
项目采用国内规模最大的中深层地热能无干扰清洁供热技术,空气源热泵加热;屋顶绿化与下凹式绿地结合,共同形成有收有放立体式海绵城市构架;应用装配式建筑、太阳能集热等多项绿色建筑技术,荣获三星级绿色建筑设计标识。
项目设有废气净化、污水处理、中水利用、噪声控制、固体废弃物回收利用等设施,环境保护设施齐全、完善。施工中因地制宜,采用四新技术、“四节一环保”措施,达到优良水平,荣获陕西省绿色施工示范工程。
6 新技术应用及技术创新
应用建筑业 10 项新技术 10 大项 49 子项,应用效果显著,达到国内领先水平。技术创新成果丰硕,荣获 9 项国家实用新型专利、7 项省级工法。无干扰地热供热关键技术研究与应用成果,荣获陕西省建设工程科学技术进步特等奖;装配式施工关键技术研究荣获陕西省建设工程科学技术进步二等奖。
7 工程获得的荣誉及综合评价
项目已获得省级优秀设计、省级优质工程、省级文明观摩工地、省级优质结构工程、省级创新技术应用、绿色施工等多项荣誉。
项目于 2019 年 6 月 12 日全面交付使用,已有 6 个大科学装置、29 个研究院(中心)、29 个国家级科研基地、114 个省部级科研基地、吸引至少 500 家国内外知名企业在此设立研发中心,已成为高端人才培养与科技研发的重要平台,为西部经济发展、丝路产业融合、国家战略需求发挥着巨大作用。
8 结语
本文通过介绍西安交大创新港项目在创优过程中的特点和难点,提出了具体有效的管理方法措施,以管理机制为根本,统一目标为核心,超前策划为原则,科技创新为引领,最终实现了精品工程一次成优。Q