昆山市中環(huán)快速化改造工程項(xiàng)目中的施工技術(shù)總集成管理探索*

上海建工集團(tuán)股份有限公司 上海 200080

1 項(xiàng)目背景

1.1 工程概況

昆山市中環(huán)快速化改造工程（以下簡(jiǎn)稱昆山中環(huán)）是上海建工集團(tuán)以BT模式承建的大型公路綜合性建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資112.5 億元。本工程在G312、黃浦江路、S339、江浦路等4 條既有地面道路位置上建造以高架主線為主的快速通道。

整個(gè)工程由高架主線和地面輔道組成，標(biāo)準(zhǔn)為雙向6 車道（局部4 車道）。全線設(shè)4 座互通式立交、14 處菱形匝道、5 座新建大橋、1 座跨京滬高速公路鋼箱梁橋、36 座輔道中小橋、排水工程及其他附屬工程。昆山中環(huán)按照一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

1.2 項(xiàng)目分析

昆山中環(huán)項(xiàng)目是集團(tuán)以BT模式承建的大型公路工程項(xiàng)目，項(xiàng)目部在前期工程籌劃階段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行了詳細(xì)勘察，確保各參建單位的專業(yè)人員配備到位，對(duì)主要管理人員組織進(jìn)行樁基礎(chǔ)、預(yù)應(yīng)力施工、灰土路基施工等專題培訓(xùn)，明確本項(xiàng)目技術(shù)管理工作的難點(diǎn)和重點(diǎn)：

1）參建隊(duì)伍多，技術(shù)力量參差不齊，統(tǒng)一管理難度大。

2）沿線環(huán)境復(fù)雜，高壓線、地下管線復(fù)雜，存在一定施工難度。

3）工程體量大，結(jié)構(gòu)類型多，質(zhì)量控制難度大。

4）公路工程施工標(biāo)準(zhǔn)要求高。

5）全線由4 家設(shè)計(jì)單位聯(lián)合設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)工作量大。

2 技術(shù)管理工作實(shí)施[1-5]

昆山中環(huán)工程采取總承包管理模式，項(xiàng)目技術(shù)管理工作充分突出了分級(jí)管理、技術(shù)總集成的特點(diǎn)。由總包技術(shù)部負(fù)責(zé)全線施工技術(shù)的總指導(dǎo)、總集成管理，發(fā)揮“長(zhǎng)板效應(yīng)”，主要負(fù)責(zé)的技術(shù)管理工作包括：

1）統(tǒng)一編制全線施工作業(yè)指導(dǎo)文件，確定統(tǒng)一的工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2）統(tǒng)一進(jìn)行施工方案的審批。

3）組織各關(guān)鍵工序的技術(shù)培訓(xùn)和施工交底。

4）組織各工序的“全線首件工程”的實(shí)施。

5）組織設(shè)計(jì)溝通協(xié)調(diào)。

6）現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題檢查考評(píng)。

同時(shí)，明確了下轄各工區(qū)項(xiàng)目部的主要技術(shù)管理工作：

1）根據(jù)施工作業(yè)指導(dǎo)書，編制各類施工方案，并逐級(jí)報(bào)審。

2）組織各工區(qū)施工一線的技術(shù)交底和培訓(xùn)。

3）落實(shí)施工技術(shù)方案實(shí)施的過(guò)程管理控制。

2.1 注重專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)交底

項(xiàng)目部自開(kāi)工之初，就以打造學(xué)習(xí)型、研究型團(tuán)隊(duì)為宗旨，加強(qiáng)了對(duì)項(xiàng)目主要管理人員的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，從安全、技術(shù)、質(zhì)量、文明及綜合治理等方面組織19 次專題學(xué)習(xí)培訓(xùn)，全面提升管理人員的知識(shí)面，提高管理能力水平。

在樁基、立柱、箱梁、預(yù)應(yīng)力及灰土路基等主要工序開(kāi)始施工前，項(xiàng)目部主動(dòng)約請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)、質(zhì)監(jiān)站等進(jìn)行設(shè)計(jì)技術(shù)交底，明確設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量控制要求。項(xiàng)目部由總工程師組織開(kāi)展項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目管理人員及施工作業(yè)班組等進(jìn)行各級(jí)施工要點(diǎn)培訓(xùn)，做好培訓(xùn)記錄。

在昆山中環(huán)施工過(guò)程中，總包項(xiàng)目部精心組織各類培訓(xùn)，要求各工區(qū)項(xiàng)目部積極參加培訓(xùn)學(xué)習(xí)，到先進(jìn)工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)觀摩，取長(zhǎng)補(bǔ)短，保障了全線的施工質(zhì)量水平。

2.2 對(duì)主要工序施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一

總包技術(shù)部結(jié)合工程條件，根據(jù)規(guī)范要求和地方管理要求，統(tǒng)一編制樁基、承臺(tái)、立柱、箱梁、路基等主要工序的施工作業(yè)指導(dǎo)書，全線統(tǒng)一了施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，用以指導(dǎo)各類施工方案的編制。

通過(guò)統(tǒng)一作業(yè)指導(dǎo)書要求，各工區(qū)在方案編制、施工管理等方面有了一致的要求，有助于全線施工質(zhì)量水平的統(tǒng)一把控。

2.3 規(guī)范施工方案報(bào)審流程

總包技術(shù)部統(tǒng)一規(guī)定了各類施工方案的編制要求和審批流程。對(duì)涉及安全和關(guān)鍵工序的施工方案、安全專項(xiàng)方案的審批，均嚴(yán)格執(zhí)行“工區(qū)→總包→集團(tuán)→監(jiān)理”多級(jí)審批備案制度，確保施工方案合理可行。

2.4 通過(guò)專題會(huì)等形式及時(shí)總結(jié)與提高

項(xiàng)目部結(jié)合每周技術(shù)質(zhì)量例會(huì)、工程例會(huì)及不定期專題技術(shù)質(zhì)量例會(huì)等，介紹上周技術(shù)管理工作情況，現(xiàn)場(chǎng)檢查的技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題以及下一步技術(shù)整改要求。各工區(qū)施工中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題也在例會(huì)上討論匯集，由總包統(tǒng)一向業(yè)主和設(shè)計(jì)方溝通協(xié)調(diào)。

考慮到各工區(qū)施工進(jìn)度有先后，項(xiàng)目部在關(guān)鍵工序首件制施工總結(jié)時(shí)，及時(shí)組織召開(kāi)施工現(xiàn)場(chǎng)專題觀摩交流會(huì)，給各工區(qū)提供機(jī)會(huì)取長(zhǎng)補(bǔ)短、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，有效提高了整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量水平。

2.5 加強(qiáng)過(guò)程管理提高施工質(zhì)量

重視過(guò)程管理，重視內(nèi)外業(yè)同步管理是公路工程的一個(gè)特點(diǎn)，昆山中環(huán)工程建設(shè)中一直堅(jiān)持“內(nèi)業(yè)指導(dǎo)外業(yè)，外業(yè)印證內(nèi)業(yè)”的管理方法?？偘?xiàng)目部統(tǒng)一制定了工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化臺(tái)賬管理要求，指導(dǎo)各工區(qū)的臺(tái)賬管理。內(nèi)業(yè)的規(guī)范管理有效提高了各項(xiàng)管理措施的落實(shí)效果。

在項(xiàng)目部開(kāi)展的每月精品杯立功競(jìng)賽活動(dòng)中，技術(shù)管理的成效也納入綜合考評(píng)體系。綜合考慮工區(qū)項(xiàng)目部的各類方案報(bào)審情況、各類整改措施的落實(shí)情況、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)措施的到位情況、技術(shù)文檔管理的規(guī)范性等因素。通過(guò)綜合考評(píng)，大大提高了各工區(qū)的技術(shù)管理工作落實(shí)力度。

總包項(xiàng)目部在樁基、承臺(tái)、立柱、箱梁、土路基等工序展開(kāi)施工的過(guò)程中，陸續(xù)編制了各項(xiàng)檢查要素表，將各個(gè)工序的技術(shù)要求提煉編制成便于現(xiàn)場(chǎng)使用的一條條規(guī)定，各工區(qū)管理人員則通過(guò)工序交接、責(zé)任會(huì)簽等形式予以落實(shí)，既增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)管理人員的責(zé)任意識(shí)，也有效提高了現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)檢查的效果，確保工程施工質(zhì)量。

總包項(xiàng)目部在設(shè)計(jì)變更管理方面也進(jìn)行了統(tǒng)一，由總包技術(shù)部統(tǒng)一梳理各工區(qū)的技術(shù)問(wèn)題，形成初步處理建議，主動(dòng)與業(yè)主、設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行溝通，提高了設(shè)計(jì)問(wèn)題的溝通效率。

2.6 充分發(fā)揮“首件工程認(rèn)可制”的作用

“首件工程認(rèn)可制”是公路工程保障施工質(zhì)量的一項(xiàng)有效措施，是指對(duì)每一個(gè)單項(xiàng)工程，在開(kāi)工前，按施工組織設(shè)計(jì)中的工藝技術(shù)要求先完成樣品工程，隨后對(duì)樣品的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析、對(duì)比，再對(duì)施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行修改完善，然后下發(fā)試生產(chǎn)，待施工工藝和質(zhì)量滿足要求后正式批量生產(chǎn)。

在昆山中環(huán)工程建設(shè)中，我們根據(jù)總承包管理模式的特點(diǎn)，在“首件工程認(rèn)可制”方面按照2 個(gè)層級(jí)進(jìn)行落實(shí)。

2.6.1 “全線首件工程認(rèn)可制”

由總包項(xiàng)目部組織開(kāi)展，在落實(shí)工序首件方案審批、開(kāi)展技術(shù)交底培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，選擇技術(shù)條件相對(duì)成熟的工區(qū)作為代表，進(jìn)行“全線首件工程”的施工，并及時(shí)進(jìn)行首件總結(jié)，首件工程獲監(jiān)理驗(yàn)收認(rèn)可后，再合理制定工序施工參數(shù)，確定完善的工序施工方案?？偘?xiàng)目部統(tǒng)一組織各工區(qū)項(xiàng)目部對(duì)“全線首件工程”進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)交流，吸取經(jīng)驗(yàn)。

2.6.2 “工區(qū)首件工程認(rèn)可制”

在完成“全線首件工程認(rèn)可制”的基礎(chǔ)上，由各工區(qū)自行組織開(kāi)展“工區(qū)首件工程”施工，工區(qū)首件工程經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收認(rèn)可后，結(jié)合各自工區(qū)的技術(shù)條件，制定適合自己工區(qū)的施工參數(shù)，用于指導(dǎo)后續(xù)的批量化生產(chǎn)。

通過(guò)兩層級(jí)“首件工程認(rèn)可制”的實(shí)施，昆山中環(huán)項(xiàng)目統(tǒng)一提高了全線的施工質(zhì)量水平，在樁基、承臺(tái)、立柱、箱梁、橋面系、路基等工序施工中發(fā)揮了重要作用，使得全線施工質(zhì)量狀況良好，達(dá)到了項(xiàng)目初定的質(zhì)量控制目標(biāo)。

3 大力推廣先進(jìn)工藝的應(yīng)用[6-10]

在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，項(xiàng)目部在做好公路工程示范性總結(jié)的同時(shí)，大力推廣應(yīng)用了標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加工廠、無(wú)支架立柱施工、混凝土測(cè)強(qiáng)曲線研究、鋼箱梁頂推智能化施工、預(yù)應(yīng)力智能施工技術(shù)等先進(jìn)施工工藝。這些先進(jìn)施工工藝的應(yīng)用，有效地解決了如立柱表面回彈強(qiáng)度偏差、鋼箱梁頂推施工等現(xiàn)場(chǎng)施工難題，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，也優(yōu)化了施工質(zhì)量控制效果，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加工廠

在工地現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加工廠，在加工廠內(nèi)采用數(shù)控加工設(shè)備等將結(jié)構(gòu)鋼筋加工成模塊（圖1），通過(guò)運(yùn)輸車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，采用機(jī)械設(shè)備配合進(jìn)行鋼筋模塊拼裝。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加工廠的設(shè)置，提高了工程質(zhì)量，加快了施工進(jìn)度，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

圖1 鋼筋籠數(shù)控加工

通過(guò)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加工廠，鋼筋加工模塊化，達(dá)到了鋼筋加工質(zhì)量高、材料節(jié)約、工效節(jié)省、減少人工使用的效果，也有利于后續(xù)進(jìn)一步提高混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層合格率。

3.2 無(wú)支架立柱施工

立柱無(wú)支架施工工法的設(shè)想思路起源于蓋梁抱箍法無(wú)支架施工，通過(guò)將立柱鋼筋在加工廠內(nèi)安裝成鋼筋模塊，采用平板車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，采用1 臺(tái)250 kN汽車吊配合安裝固定，然后在承臺(tái)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，將現(xiàn)場(chǎng)安裝完成的鋼模板整體套入鋼筋模塊（或者分段拼裝），同時(shí)通過(guò)使用登高車、帶防墜器雙鉤全身式安全帶在定型鋼模板上搭設(shè)平臺(tái)，作為混凝土施工操作平臺(tái)，如圖2所示。

此施工工藝的采用，有效解決了人員上下、模板拆除作業(yè)、以及作業(yè)人員操作平臺(tái)的問(wèn)題，減少了現(xiàn)場(chǎng)支架搭設(shè)施工作業(yè)量，同時(shí)提高了立柱施工質(zhì)量，縮短了立柱施工周期，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

圖2 無(wú)支架立柱施工

3.3 混凝土測(cè)強(qiáng)曲線研究

昆山中環(huán)高架設(shè)計(jì)形式為市政高架結(jié)構(gòu)，但施工控制仍按公路工程標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，故在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度達(dá)標(biāo)的同時(shí)，還要檢測(cè)實(shí)體結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)度。昆山中環(huán)項(xiàng)目在立柱強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)，部分立柱的試件強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，而表面回彈檢測(cè)換算強(qiáng)度偏低，經(jīng)立柱取芯檢測(cè)，確認(rèn)結(jié)構(gòu)物實(shí)體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)分析認(rèn)為，表面回彈檢測(cè)采用的全國(guó)測(cè)強(qiáng)曲線，有一定的偏差。由此，項(xiàng)目部開(kāi)展了適合昆山中環(huán)項(xiàng)目應(yīng)用的測(cè)強(qiáng)曲線試驗(yàn)測(cè)定研究。

根據(jù)125 組檢測(cè)數(shù)據(jù)，利用最小二乘法原理，得出昆山地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線的回歸方程式如下：

fccu=0.027 612 3×R2.061×10-0.0142·d

再根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)和對(duì)比結(jié)論，本研究測(cè)定的昆山地區(qū)地方測(cè)強(qiáng)曲線的測(cè)強(qiáng)精度都要明顯高于全國(guó)統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的測(cè)強(qiáng)精度。今后如果能采用地方曲線的回歸方程，將填補(bǔ)昆山地區(qū)在用回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)沒(méi)有地方測(cè)強(qiáng)曲線的空白，這對(duì)于昆山市提高當(dāng)?shù)鼗炷恋臏y(cè)強(qiáng)檢測(cè)水平具有十分重要的意義。本項(xiàng)研究對(duì)于今后類似公路工程項(xiàng)目的施工也有一定的借鑒意義。

3.4 鋼箱梁頂推智能化施工

昆山中環(huán)工程中涉及到跨度達(dá)70 m、截面寬22 m、質(zhì)量3 500 t的鋼箱梁安裝，且要跨越正在營(yíng)運(yùn)中的京滬高速公路。施工時(shí)高速公路不能封閉，線路上方又受高壓線的制約，周邊滿布河塘。在如此苛刻的約束條件下安裝鋼箱梁，常規(guī)的工藝無(wú)法滿足，必須進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

經(jīng)研究，確定采用鋼箱梁高空拼裝，整體頂推的技術(shù)路線，為確保施工的精準(zhǔn)性，施工方采用了自行研制的計(jì)算機(jī)控制自平衡滑移系統(tǒng)，頂升油缸和頂推油缸交替作用，實(shí)現(xiàn)了鋼箱梁的平穩(wěn)頂進(jìn)，如圖3所示。

經(jīng)過(guò)合理的工序安排，跨京滬高速公路鋼箱梁在不中斷公路運(yùn)行的條件下，順利實(shí)現(xiàn)了頂推滑移跨越就位，整個(gè)施工過(guò)程平穩(wěn)有序，如圖4所示。

3.5 預(yù)應(yīng)力智能張拉灌漿

預(yù)應(yīng)力智能張拉是利用計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)，通過(guò)設(shè)備自動(dòng)操作，完成預(yù)應(yīng)力張拉施工全過(guò)程。智能張拉系統(tǒng)主要由智能張拉儀、智能千斤頂、帶無(wú)線網(wǎng)卡的筆記本電腦、高壓油管等組成。智能張拉系統(tǒng)以應(yīng)力為控制指標(biāo)，伸長(zhǎng)量作為校核指標(biāo)，通過(guò)傳感技術(shù)采集每臺(tái)張拉設(shè)備的工作壓力和預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)值等數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行分析判斷，同時(shí)張拉設(shè)備接收系統(tǒng)指令，實(shí)現(xiàn)張拉力及加載速度實(shí)時(shí)精確控制。

圖3 鋼箱梁頂推滑移示意

圖4 鋼箱梁頂推智能化施工

循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)由制漿系統(tǒng)、壓漿系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、帶無(wú)線網(wǎng)卡的電腦主機(jī)、循環(huán)回路系統(tǒng)等組成。漿液在由預(yù)應(yīng)力孔道、制漿機(jī)、壓漿泵組成的回路內(nèi)持續(xù)循環(huán)以排凈預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)的空氣。系統(tǒng)在管道進(jìn)、出漿口分別設(shè)置精密傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力、流量、流動(dòng)度等參數(shù)，并實(shí)時(shí)反饋給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行分析判斷，測(cè)控系統(tǒng)根據(jù)主機(jī)指令進(jìn)行壓力等參數(shù)的調(diào)整，保證預(yù)應(yīng)力管道在施工技術(shù)規(guī)范要求的漿液質(zhì)量、壓力大小、穩(wěn)壓時(shí)間等重要指標(biāo)約束下完成壓漿過(guò)程，確保壓漿飽滿和密實(shí)。

通過(guò)預(yù)應(yīng)力智能施工技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了預(yù)應(yīng)力施工的精確性，減少人為誤差，提高工程質(zhì)量，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

除此之外，昆山中環(huán)項(xiàng)目部還在高架防撞墻一字架施工、路緣石滑模施工、信息化管理應(yīng)用等方面進(jìn)行了大力推行技術(shù)創(chuàng)新，有效地解決了施工質(zhì)量難題、提高了施工效率。

4 技術(shù)管理成果總結(jié)

昆山中環(huán)工程是上海建工集團(tuán)面向市政、公路建設(shè)領(lǐng)域拓展發(fā)展空間的一場(chǎng)戰(zhàn)略性的投資，在項(xiàng)目建設(shè)中，項(xiàng)目部積極響應(yīng)集團(tuán)的要求，從加強(qiáng)總承包、總集成的技術(shù)管理能力，發(fā)揮大兵團(tuán)作戰(zhàn)的優(yōu)勢(shì)方面作了有效的探索。

4.1 通過(guò)技術(shù)管理的集成，形成了一系列管理成果

1）實(shí)現(xiàn)了對(duì)各工區(qū)施工工藝標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一管理。

2）工程整體質(zhì)量受控，達(dá)到了預(yù)期的質(zhì)量管理目標(biāo)。

3）總結(jié)形成了一整套適合于昆山中環(huán)等類似工程的管理制度。

4）建設(shè)隊(duì)伍的施工能力和管理技術(shù)水平得到了提高。

5）過(guò)程管理中形成了一系列要素管理文件，有助于提高管理效率和管理水平。

4.2 通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，收到質(zhì)量、效益雙贏的效果

工程中大力推廣應(yīng)用了一些先進(jìn)的施工工藝，既提高了施工的質(zhì)量水平、提高了生產(chǎn)效率、創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)又通過(guò)先進(jìn)工藝的應(yīng)用，建設(shè)隊(duì)伍緊跟行業(yè)內(nèi)技術(shù)發(fā)展方向，提高了建設(shè)隊(duì)伍的技術(shù)管理水平，有助于提升企業(yè)的形象。

4.3 鍛煉了一批市政、公路領(lǐng)域的專業(yè)人才隊(duì)伍

昆山中環(huán)項(xiàng)目在完成建設(shè)任務(wù)的同時(shí)，通過(guò)落實(shí)各類培訓(xùn)學(xué)習(xí)，建一流工程、育一流人才，為上海建工集團(tuán)打造了一支敢打硬仗、能打硬仗的品牌持證團(tuán)隊(duì)。