市政道路施工精细化管理及质量控制研究
2024-03-17吴肖敏徐申力
吴肖敏 徐申力
摘要 为了提高市政道路施工质量,文章从进度、成本、质量和安全等方面总结了道路施工精细化管理原则和管理方法。以某城市主干路为研究对象,分析了其材料性能、路基质量、路面质量的具体质量控制措施,并以压实度、平整度标准差为评价指标,对其质量控制效果进行了评价,研究成果可为类似道路项目建设提供理论指导。
关键词 市政道路;施工管理;质量控制;工程案例
中图分类号 U415.1文献标识码 A文章编号 2096-8949(2024)02-0159-03
0 引言
市政道路作为城市交通网络的重要组成部分,其建设规模日益扩大。市政道路建设里程长、涉及专业多、施工影响因素多,使得施工质量控制难度大。高质量的市政道路能提高城市交通运输效率,减少城市拥堵。反之,会影响交通顺畅、降低道路使用寿命。为了避免市政道路因施工质量较差引发安全事故,必须从进度、成本、质量和安全等方面精细化管理。
1 道路施工精细化管理分析
1.1 精细化管理原则
为了实现市政道路施工管理的精细化,在制定管理对策时应坚持以下原则:一是整体性原则。管理人员要有良好的全局意识,制定的施工组织方案要能全面统筹考虑项目的整体进度、成本、质量和安全;二是经济性原则。对于市政道路施工或业主单位而言,其目的都是实现经济效益的最大化,故在施工管理时要在保证施工进度、质量和安全的基础上,尽可能地降低施工成本;三是可持续发展原则。市政道路里程长,施工周期长,在施工时会消耗大量的资源[1]。为了解决这一问题,在施工管理时要严格控制材料用量的计算,尽可能地减少资源消耗,以促进道路工程的可持续发展。
1.2 精细化管理内容
(1)进度管理。进度管理是为了确保市政道路能按合同约定的工期完成,横道计划图和网络计划图是确保工程进度的主要方法。横道图能大致体现施工进度和时间的关系,表达方式简单明了,但无法反映施工计划中的关键工作,也无法表达各项工作间的连续,难以实时调整施工计划,适用于小型工程。对于大型、复杂工程,建议优先选择网络计划图。
(2)成本管理。市政道路成本管理要从“开源”和“节流”两方面着手,“源”是工程承包价,一经确定,难以变更;“流”是工程的总目标成本,是减少施工成本的关键途径。
结合相关研究成果,可将市政道路的总目标成本划分为分包工程成本、质量成本、间接费等。
大量工程实践表明:市政道路总目标成本管理应以分包工程成本为主。首先选择施工人员、资金、设备充足且施工经验丰富的队伍;在施工队伍确定后,总承包项目管理部要参考施工定额、市场询价等合理确定单价。如发现分包单位的报价有明显异常,需进一步沟通查明原因。在施工期间,管理人员要根据分包单位的施工质量出具是否同意验工计价的说明。对于存在质量问题的分部分项工程,应要求分包单位返工处理,不应额外支付费用[2]。
(3)质量管理。质量管理应贯穿于市政道路从开工到竣工验收的每一个环节,具体可采取以下措施:①增强质量管理意识。施工单位应定期或不定期地开展管理人员培训,使其认识到质量管理的重要性。②明确质量目标和责任。施工单位制定质量管理目标时要结合工程质量评定标准和道路实际情况,目标不宜过高或过低。同时,要建立质量管理小组,项目经理为第一责任人,以制定质量管理制度,协调各专业之间的关系。③科学抽检。对于路基压实度、弯沉、路面平整度等质量控制指标要严格按照设计文件要求的检测频率进行随机抽检,不得指定位置检测。
(4)安全管理。市政道路安全管理的目标是减少安全事故,将伤亡人数和财产损失降低到最小。鉴于此,应先建立安全保证体系,由项目经理对工程安全全面负责。随后,做好三级技术交底,确保施工班组人员有良好的安全意识。对于特种作业人员,必须参加技能培训,考核通过后才能上岗,严禁无证上岗。
1.3 精细化管理方法
在实际项目中,为了避免市政道路存在进度、成本、质量、安全等方面的问题,可使用“PDCA”方法管理,即计划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)、处理(Action)。市政道路各个分部分项工程施工都有一个单独的PDCA循环(小循环),若干个小循环共同构成一个大循环,从而推动市政道路管理水平的提升,如图1所示。
“PDCA”方法管理市政道路施工质量的具体步骤如下:①计划。制定详细的施工计划,并进行公示。②执行。管理人员要严格执行施工计划。③检查。安排领导小组对施工成果进行定期或不定期检查,如发现项目实际进度、耗费成本、质量和安全与施工计划相差过大,应及时查明原因。④处理。对检查中发现的问题及时采取应对措施,避免后续出现类似问题,同时还要处罚相关责任人员,以约束其后续施工行为。
2 道路施工质量控制关键措施
2.1 道路工程概况
(1)设计标准。研究对象为某城市主干路,全长15.8 km,起讫桩号为K0+000~K15+800,设计速度为60 km/h。结合道路的功能、预测交通量等,全线采用双向六车道,城市主干道I级标准,红线宽度为54 m,以填方边坡为主,平均填高约5 m,超过8 m的边坡采用台阶式,一级边坡坡率为1∶1.5,二级边坡坡率为1∶1.75。路面为沥青混凝土路面,厚55 cm,路面结构组合为4 cm细粒式AC-13C+5 cm中粒式AC-20C+6 cm粗粒式AC-25+20 cm水泥稳定碎石+20 cm石灰稳定土。由勘察资料可知,局部线位穿过池塘,存在淤泥土(厚度约0.8~1.5 m),承载力低,压缩性大。
(2)质量控制目标。市政道路施工时要基于現行规范、标准及合同文件的要求,通过一定的管理和控制措施保证工程质量,并通过竣工验收。
2.2 质量控制关键措施
(1)材料质量控制。材料性能直接影响市政道路施工质量,必须严格控制。施工中使用的所有原材料、成品、半成品等都必须复检,不得直接以厂家提供的生产合格证、检测报告等作为验收依据。复检后,将相关资料提交给监理工程师。为了防止材料性能受损,宜将其存放于通风、干燥的环境中。对于石灰、水泥砂浆、填土、钢筋等材料,还要覆盖薄膜,防止材料硬化或腐蚀。
(2)路基质量控制。路基应分层填筑、分层施工,不宜一次回填压实,以双向横坡的形式填筑。一般情况下,双向横坡坡度可取2%,如土层透水性差,可将横坡增加至4%。对于桥头路基填土较高的路段,可在正常压实的基础上,每隔4 m补夯一次,并将补夯后路基的压实度比规范值提高1%~2%[3]。
此外,由于局部路段存在软土,但厚度不大。为了控制路基工后沉降,采用换填法进行处理,将淤泥质土全部挖除,换成强度高、水稳定好的碎石,具体施工质量控制流程为:排水→清表→挖除淤泥质土→分层回填碎石→分层压实→压实质量检测。
(3)路面质量控制。运输:该道路的路面为沥青路面,且施工时在冬季,故沥青混合料在运输时要在材料表面覆盖薄膜保温,确保其到达现场的温度满足施工要求。同时,沥青混合料的运输车辆数量要适当。车辆过少,无法确保沥青路面连续摊铺,反之,容易产生废料。为了准确预估出沥青混合料的运输车辆N,可假设摊铺机旁总有一辆运输车等待,并按式(1)计算:
(1)
式中,T——运输车辆完成一个作业循环所需时间(s);Q——摊铺机生产率(t/min);M——运输车载重量(t)。
摊铺:沥青路面摊铺宜选择“单幅双机”模式,即路面用2台摊铺机梯队作业(前后间距10~15 m)同步摊铺,且摊铺时缓慢、均匀、连续,摊铺速度宜取2~6 m/min,不得随意变更摊铺速度或中途停机、掉头等。
压实:道路沥青路面压实有初压、复压、终压三个环节,不同压实环节的机械组合及压实要求,如表1所示[4]。
此外,冬季施工瀝青路面时,沥青混合料的热量损失快,温度下降快,需控制有效压实时间。该文利用试验段获取了沥青混合料在不同初压温度下的有效压实时间,并拟合了二者之间的关系,如图2所示。
图2试验结果表明:①沥青混合料的初压温度越大,其有效压实时间越长,为了保证沥青路面压实质量,沥青混合料的初压温度不宜过低。②初压温度和有效压实时间基本满足线性函数关系,其拟合函数为y=0.34x?21.6,相关系数接近1,精确度较高,利用拟合函数可预测任意初压温度下的沥青混合料的有效压实时间。
3 道路施工质量控制效果评价
3.1 路基压实质量
压实度K是评价市政道路路基质量控制标准的重要参数,可按式(2)计算:
(2)
式中,ρ、ρ0——路基填筑后实测干密度和填料最大干密度(g/cm3)。
以该市政道路K1+000~K2+000段的上路床为研究对象,在道路左幅和右幅每间隔200 m取一个压实度检测点,用环刀法测量出路基压实度,试验结果如表2所示。
表2检测结果表明:路基左幅和右幅压实度平均值分别为96.6%、96.3%,均满足《城市道路路基设计规范》(CJJ 194—2013)的规定值。同时,路基左幅和右幅压实度极差分别为0.7%、0.8%,这也说明路基压实较均匀。
3.2 路面施工质量
沥青路面施工质量控制效果多采用数理统计理论,比如数学期望E(X)可判定路面施工控制指标是否满足规范,标准差σ(X)、变异系数C等可反映路面施工质量的波动情况,见式(3)~式(5)[5]。
(3)
(4)
(5)
式中,p(x)——密度函数;x——路面质量评价指标。
以平整度标准差为评价指标,评价该市政道路路面的施工质量控制效果。结合《市政路面施工质量检查标准》(JT/T 584—2012)及工程经验,沥青路面面层的平整度标准差宜小于2 mm。
仍以K1+000~K2+000为例,将其划分为5个长200 m的路段(编号为A~E),使用定长度直尺法测定了其平整度标准差和变异系数,结果如图3所示。
由图3可知:A~E路段的平均平整度标准差为1.46,满足规范要求。但是C路段面层的平整性较差,在后续施工中应进一步加强路面施工质量控制。
4 结语
该文主要研究了市政道路的精细化管理内容和管理方法、质量控制措施及控制效果,研究成果表明:
(1)市政道路精细化管理应坚持整体性、经济性及可持续发展的原则。
(2)市政道路精细化管理内容涉及进度、成本、质量和安全等,可使用“PDCA”方法。
(3)市政道路质量控制要从原材料、路基、路面等方面着手,以压实度、平整度等为控制指标,并基于数理统计法进行评价。
参考文献
[1]王国锋. 市政道路施工中混凝土施工技术的应用策略[J]. 中国住宅设施, 2023(6): 187-189.
[2]潘建国. 既有市政道路罩面修复施工与质量控制研究[J]. 建筑机械化, 2023(5): 48-50.
[3]郝成凯. 市政道路路基施工技术要点及质量控制措施[J]. 工程建设与设计, 2023(8): 144-146.
[4]王雷. 市政道路路基路面施工质量控制探究[J]. 交通科技与管理, 2023(5): 156-158.
[5]惠柏文. 中山大街道路维修工程施工质量控制研究[D]. 长春:吉林大学, 2015.
收稿日期:2023-11-20
作者简介:吴肖敏(1986—),男,本科,工程师,从事工程管理工作。