晉西北地區(qū)某電解鋁項目冬期施工過程管控實踐及效果

段斌斌

(山西華興鋁業(yè)有限公司,山西 興縣 033603)

晉西北地區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候,冬季漫長寒冷。項目所在縣域介于北緯38度5′40″～38度43′50″之間,平均海拔1233米,平均最低氣溫-14 ℃,歷史最低溫度-29 ℃,冬期施工管理是該地區(qū)工程項目管理的重點工作之一。本文通過該縣域某電解鋁項目2017～2018年冬期施工過程管控實踐,探討工程項目在長達數(shù)月的漫長冬季如何控制進度、質(zhì)量和投資。

1 精準(zhǔn)確定冬期施工起止時間

按照“建筑工程冬期施工規(guī)程(JGJ 104-2011)”的規(guī)定,根據(jù)該縣域2011～2016年氣象資料統(tǒng)計,室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5 ℃的首日日期分別是11月9日、11月4日、11月10日、11月11日、11月12日、11月21日,具體統(tǒng)計情況見表1～6:根據(jù)該縣域2012～2017年氣象資料統(tǒng)計,室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定高于5 ℃ 的第5日日期分別是3月25日、3月14日、3月15日、3月13日、3月14日、3月14日,具體統(tǒng)計情況略。據(jù)此確定項目冬期施工起止時間為2017年11月4日～2018年3月25日,共142天。

表1 2011年度日平均氣溫連續(xù)5天低于5 ℃統(tǒng)計

表2 2012年度日平均氣溫連續(xù)5天低于5 ℃統(tǒng)計

表3 2013年度日平均氣溫連續(xù)5天低于5 ℃統(tǒng)計

表4 2014年度日平均氣溫連續(xù)5天低于5 ℃統(tǒng)計

表5 2015年度日平均氣溫連續(xù)5天低于5 ℃統(tǒng)計

表6 2016年度日平均氣溫連續(xù)5天低于5 ℃統(tǒng)計

2 合理確定冬期施工工程內(nèi)容

按照項目各單位工程實際進度與外部供電設(shè)施進度匹配情況、質(zhì)量控制難易程度和所需措施費用額度大小,將電解車間、凈化系統(tǒng)、電解質(zhì)破碎、鑄錠車間、陽極組裝、工藝車庫、辦公樓、質(zhì)檢樓等17個單項工程的30項內(nèi)容列入為冬期施工范圍,涉及地坪施工、混凝土澆筑、鋼結(jié)構(gòu)和母線焊接、電解槽筑爐等五個技術(shù)類型。

3 做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備

3.1 編制針對性強的冬期施工方案

針對17個單項工程30項具體內(nèi)容編制可操作性的冬期施工方案,明確需要采取的措施和施工工藝,作為指導(dǎo)項目冬期施工的依據(jù)。該套方案主要包括工程概況、編制依據(jù)、進度目標(biāo)、組織部署,各項實施內(nèi)容的具體技術(shù)措施、質(zhì)量保證措施、安全保證措施、費用控制辦法等八個方面的內(nèi)容。

3.2 組織各方管理和技術(shù)人員培訓(xùn)

為了確保冬期施工過程管控到位,由企業(yè)質(zhì)量監(jiān)督站質(zhì)量監(jiān)督工程師負責(zé)組織業(yè)主工程管理人員、監(jiān)理工程師、總、分承包單位項目總工程師和技術(shù)、質(zhì)量管理人員、試驗室技術(shù)人員和混凝土攪拌站技術(shù)、質(zhì)量、試驗人員進行冬期施工技術(shù)交底。

3.3 保證一線作業(yè)工人技術(shù)素質(zhì)符合冬期施工要求

近些年來,建筑業(yè)工人技術(shù)素質(zhì)整體下滑嚴(yán)重,相當(dāng)一部分工人不能勝任工程建設(shè)崗位工作,這給工程質(zhì)量管理帶來很大挑戰(zhàn)。冬期施工需要采取許多特殊技術(shù)措施,對工人技術(shù)素質(zhì)提出了更高要求。我們按招標(biāo)文件設(shè)置的門檻嚴(yán)格把關(guān),根據(jù)冬期施工方案對操作工人進行技術(shù)素質(zhì)測試,建立動態(tài)退出和優(yōu)化配置機制。這樣,保證了一線工人能準(zhǔn)確理解冬期施工規(guī)范,熟練掌握基本施工操作技能,管理者與工人可以在一個平臺和語境下進行有效的溝通,從根本上解決了冬期施工質(zhì)量難以控制的問題。

3.4 提前做好物資和資金準(zhǔn)備

冬期施工溫度條件苛刻,必須確保所需物資供應(yīng)節(jié)奏滿足技術(shù)措施和實施進度計劃需要,設(shè)專人負責(zé)與各冬期施工部位保持密切聯(lián)系,嚴(yán)格按現(xiàn)場所需及時供應(yīng)到位。為了便于控制措施費用,事先根據(jù)冬施方案對所需工、料、機進行測算,作為費用控制依據(jù),同時,根據(jù)測算值做好資金準(zhǔn)備。

4 過程質(zhì)量管控

4.1 “亞環(huán)境”溫度的醞釀和監(jiān)管

“亞環(huán)境”溫度的醞釀技術(shù)措施不外乎暖棚搭設(shè)、爐火設(shè)置、溫度監(jiān)控,不做贅述。重點是要抓住這個冬期施工管理的“牛鼻子”,否則,方案得不到落實,給工程質(zhì)量帶來不可逆轉(zhuǎn)的災(zāi)難性后果。我們制訂“亞環(huán)境”溫度醞釀和監(jiān)管制度,根據(jù)不同的施工部位和對溫度的不同要求,具體規(guī)定每個施工部位暖棚做法、具備作業(yè)的最低溫度,定人、定點、定路線按每天要求次數(shù)進行測溫,形成記錄即時反饋,及時掌握,出現(xiàn)問題及時糾偏,確保穩(wěn)定的“亞環(huán)境”溫度,為冬期施工提高良好的基礎(chǔ)條件。

4.2 冬施過程主要技術(shù)控制參數(shù)

4.2.1 混凝土生產(chǎn)過程主要控制參數(shù)

(1)攪拌用水加熱溫度≤80 ℃,當(dāng)骨料不加熱時,水可加熱至80 ℃以上。

(2)當(dāng)只加熱水不能滿足要求時,應(yīng)對攪拌機內(nèi)通入蒸汽,加熱骨料及機體,以保證混凝土的出機溫度≥15 ℃。

(3)摻入防凍劑的混凝土原材料應(yīng)根據(jù)不同的氣候采取恰當(dāng)?shù)募訜岱绞?一是氣溫在-5～-8 ℃時,用加熱水拌和混凝土;水溫高于65 ℃時,應(yīng)先將水和骨料拌合,再加入水泥;二是氣溫低于-10 ℃時,骨料可搭建暖棚或采取加熱措施,水溫不高于60 ℃。

(4)40 ℃>出機溫度≥15 ℃(低溫早強混凝土的拌合溫度不高于30 ℃)。

4.2.2 混凝土澆筑過程主要控制參數(shù)

(1)混凝土入模溫度不低于5 ℃。

(2)混凝土養(yǎng)護期混凝土表面溫度不低于5 ℃。

(3)冬期混凝土澆筑期間,除“標(biāo)養(yǎng)試塊和同條件試塊”外,必須留置“受凍臨界強度試塊。

4.2.3 鋼結(jié)構(gòu)焊接過程主要控制參數(shù)

(1)10 ℃≥焊接環(huán)境溫度>0 ℃,要采取加熱或防護措施。

(2)常用的堿性焊條按照產(chǎn)品說明書進行烘焙,置于80～100 ℃的保溫箱中保存,隨用隨取,在保溫箱外放置超過2小時,應(yīng)重新烘焙。

(3)厚度大于9 mm鋼板焊接,應(yīng)采用多層焊接工藝,焊縫由下往上逐層堆焊,并注意控制層間溫度。

(4)厚鋼板焊接完成后立即進行焊后熱處理。焊后熱處理范圍應(yīng)在焊縫的兩側(cè)板厚的2～3倍范圍內(nèi),用乙炔火焰進行烘烤,加熱溫度為150～300 ℃,保持1～2小時。

(5)露天焊接鋼結(jié)構(gòu),必須搭設(shè)臨時防護棚。

(6)當(dāng)室外溫度達到-10 ℃時,構(gòu)件噴涂后需采取烘干處理措施。

4.2.4 鋁母線焊接過程主要控制參數(shù)

(1)電解車間廠房門窗全部封閉嚴(yán)實,設(shè)置爐火提溫保溫,保證室溫在10 ℃以上。

(2)放樣、切割要預(yù)留焊接收縮縫。

(3)焊絲存放于干燥的庫房內(nèi),焊條按規(guī)范進行烘焙。

(4)焊接前通過焊接試驗確定低溫下焊接工藝參數(shù),嚴(yán)格按工藝要求施焊。

4.2.5 電解槽筑爐過程主要控制參數(shù)

(1)搭設(shè)暖棚,暖棚內(nèi)不同部位設(shè)置6～8個溫度計,溫度保持在10 ℃以上。

(2)耐火磚和側(cè)部炭塊砌筑環(huán)境溫度要保持在0 ℃以上。

(3)濕砌的耐火磚預(yù)熱溫度為5 ℃以上。

(4)砌筑完成要持續(xù)烘烤砌體,待磚縫泥漿凝固干燥方可停止烘烤。

(5)防滲澆注料攪拌用水加熱溫度不得超過30 ℃。

(6)防滲澆注料澆筑完畢進行保溫養(yǎng)護。

(7)槽體加熱均勻,保證砌體水分正常揮發(fā),通過加熱、運輸保溫和緊湊作業(yè)保證糊料溫度。

4.3 冬期施工質(zhì)量主要控制方法

4.3.1 混凝土冬期澆筑主要控制方法

(1)做好混凝土攪拌站出廠混凝土指標(biāo)管理?？偂⒎职鼏挝蛔鳛榛炷敛少彿?為出廠混凝土指標(biāo)管理的主體單位,監(jiān)理、業(yè)主、質(zhì)量監(jiān)督站為輔助管理單位。出機溫度為總、分包單位每車必檢指標(biāo),為監(jiān)理單位每個澆筑令必抽檢指標(biāo),為業(yè)主、質(zhì)量監(jiān)督站隨機抽檢指標(biāo)。各級檢測均要求做好檢查記錄?；炷辽a(chǎn)過程指標(biāo)為施工單位每周抽檢指標(biāo),為監(jiān)理、業(yè)主、質(zhì)量監(jiān)督站隨機抽檢指標(biāo)。

(2)做好混凝土澆筑管理。澆筑前,總包單位監(jiān)督分包單位按照規(guī)程和方案做好冬期施工措施準(zhǔn)備。監(jiān)理工程師簽發(fā)澆筑令前,除日常鋼筋、模板檢查外,要著重檢查冬期施工措施和入模溫度等是否滿足要求,否則,不予簽發(fā)澆筑令。澆筑過程同步留置標(biāo)養(yǎng)試塊、同條件試塊和受凍臨界強度試塊。冬期施工尤其強調(diào)受凍臨界強度試塊的留置、強度檢測,以此確定冬措的撤離時機?；炷翝仓瓿珊?小時開始測溫,作為首次測溫記錄;每2小時對結(jié)構(gòu)表面測溫一次;3天后每4小時對結(jié)構(gòu)表面測溫一次;達到臨界強度停止測溫,均做好測溫記錄。

4.3.2 鋼結(jié)構(gòu)冬期焊接主要控制方法

冬期施工期間,焊接工藝評定試驗實行動態(tài)管理,工作溫度低于-10 ℃時,必須進行相應(yīng)焊接環(huán)境下的工藝評定試驗,并應(yīng)在評定合格后再進行焊接。此項工作由分包單位負責(zé),報總包、監(jiān)理單位審核并監(jiān)督實施,業(yè)主抽查考核。焊條烘干、保存,下料、拼裝尺寸微調(diào),母材預(yù)熱、道間溫度和涂裝施工措施控制為冬期施工期間鋼結(jié)構(gòu)制作重點管控內(nèi)容。全程管控指標(biāo)由分包單位負責(zé),總包、監(jiān)理單位監(jiān)督實施,業(yè)主抽查考核。

4.3.3 鋁母線焊接和電解槽筑爐主要控制方法

鋁母線焊接和電解槽筑爐為室內(nèi)作業(yè),與上述各項室外作業(yè)質(zhì)量控制方法有所不同。業(yè)主、監(jiān)理人員分組跟槽監(jiān)督檢查;配備數(shù)名火爐工24小時倒班看管爐火;配備數(shù)名溫度監(jiān)測員對大氣溫度、室內(nèi)“亞環(huán)境”溫度變化情況按規(guī)定周期進行密切監(jiān)控,及時提出糾偏要求,監(jiān)督糾偏到位。

4.4 重點監(jiān)控容易出現(xiàn)質(zhì)量行為問題環(huán)節(jié)

冬期施工期間容易出現(xiàn)質(zhì)量行為問題的環(huán)節(jié)有:

(1)措施方案和焊接工藝評定不履行審核程序,或不具有針對性和可行性。

(2)不執(zhí)行或不認真執(zhí)行冬期施工措施方案、焊接工藝評定及國家、行業(yè)相關(guān)規(guī)范。

(3)不對進場商品混凝土指標(biāo)進行有效控制或控制不到位,不按規(guī)范或不完全按規(guī)范要求留置試塊并送檢。

(4)無澆筑令私自進行澆筑作業(yè),無焊接工藝評定或不實行焊接工藝評定動態(tài)管理。

(5)不重視原始記錄或記錄不符合規(guī)范要求。

(6)檢測試驗單位提供的檢驗、試驗報告(含自檢、見證取樣報告)不真實問題。

(7)商品混凝土生產(chǎn)、運輸過程措施不到位。

針對上述容易出現(xiàn)的質(zhì)量行為問題進行經(jīng)濟考核,并掛鉤監(jiān)理單位和業(yè)主方工程管理人員,在此基礎(chǔ)上,冬施期間完成的工程實體,視不同的過程管控情況和部位的重要程度,除合同約定5%質(zhì)保金之外,暫按雙方簽訂合同扣留冬期施工實體工程款的30%～100%。根據(jù)第三方質(zhì)量檢測機構(gòu)檢測鑒定結(jié)論,決定全部返還或部分返還。鑒定結(jié)果為無法正常使用的,暫時扣留工程款不予返還,且要為此進行經(jīng)濟賠償責(zé)任并負相應(yīng)的法律責(zé)任。通過以上經(jīng)濟手段和合同手段的管理約束,冬期施工質(zhì)量行為問題得到有效遏制,均符合規(guī)范要求。

5 冬期施工措施費用控制

冬期施工措施費用按照實際發(fā)生額與合同含量之間差值補齊原則進行,具體控制方法如下。

5.1 費用控制辦法

5.1.1 合同含量計算

冬期施工對應(yīng)的合同內(nèi)冬季施工措施費=對應(yīng)合同的建筑安裝值合同中建筑安裝值×定額含量。

5.1.2 實際發(fā)生量確認

(1)現(xiàn)場實際發(fā)生的冬期施工措施采取總、分承包單位、監(jiān)理、業(yè)主共同以“工程簽證單”的方式確認。

(2)按照工程簽證基本原則,冬期施工措施物資用量以現(xiàn)場實際核定數(shù)量為準(zhǔn),相應(yīng)人工和機械用量盡量以物資用量為基數(shù),按照或比照定額折算為綜合單價,無法折算為綜合單價的,方可直接核定為人工和機械用量。

(3)混凝土工程冬期施工措施原則上以一個澆筑令對應(yīng)工程內(nèi)容作為一個簽證單元,以分項、分部、單位工程、單項工程進行逐級匯總(匯總層級以方便最終核算為宜)。

(4)鋼結(jié)構(gòu)制作安裝工程冬期施工措施原則上以分部工程冬施期間制作安裝工程內(nèi)容作為一個簽證單元。

5.1.3 物資、人工、機械單價的確定

(1)簽證人工、機械單價以分包合同約定的單價為準(zhǔn);分包合同未約定簽證人工、機械單價,由業(yè)主和總包方另行協(xié)商確定。

(2)簽證物資單價分兩種情況確定。單項一次性投入的物資,如煤炭、塑料薄膜等,宜按單位消耗量確定單價,如“元/噸”、“元/平方米”、“元/米”等,由業(yè)主和總包方另行協(xié)商確定。多次周轉(zhuǎn)使用的物資,如棉被、電熱毯、電熱板、架子管、火爐等,宜以攤銷的方式計取單價,即計取單次攤銷單價(物資價格/周轉(zhuǎn)次數(shù)),其中,物資價格和周轉(zhuǎn)次數(shù)由業(yè)主和總包方另行協(xié)商確定。

5.1.4 管理費和稅金的計取

根據(jù)一般簽證費用計算原則,冬期施工措施費考慮稅金和管理費的計取。其中,稅金按國家稅法計算,管理費按總簽證費用的5%計取。

5.1.5 實際發(fā)生額計取

單項一次性投入的:單項耗用量×單價=單項措施總價1;多次周轉(zhuǎn)使用的:單項使用量×單價÷周轉(zhuǎn)次數(shù)=單項措施總價2;各項措施總價=m×單項措施總價1+n×單項措施總價2;計取管理費和稅金后,為工程冬措費全部金額。

5.1.6 實際發(fā)生額與合同含量之間差值計算

冬期施工措施費總補差金額=實際發(fā)生總額-合同含量總額。

5.2 兌現(xiàn)辦法

冬期施工措施費補差金額掛鉤進度完成情況進行最終兌現(xiàn),作為督促冬施過程進度的手段之一。

(1)正常進度情況下的兌現(xiàn)辦法,正常進度情況下,冬期施工措施費最終兌現(xiàn)金額×進度系數(shù)1。

(2)提前完成進度計劃情況下的兌現(xiàn)辦法。提前完成進度情況下,冬期施工措施費最終兌現(xiàn)金額×進度系數(shù)q。其中,q酌情取值范圍為1.1～1.5。

(3)延期完成進度計劃情況下的兌現(xiàn)辦法。延期完成進度情況下,冬期施工措施費最終兌現(xiàn)金額×進度系數(shù)y。其中,y酌情取值范圍為0.9～0.5。

6 實踐效果及結(jié)語

該項目冬期施工期間安排的17個單項工程的30項內(nèi)容,經(jīng)第三方質(zhì)量檢測機構(gòu)取樣檢測,并出具了建筑物主體結(jié)構(gòu)實體檢測報告,報告結(jié)論為:受檢混凝土構(gòu)件強度符合設(shè)計要求;受檢混凝土構(gòu)件鋼筋保護層厚度符合設(shè)計及規(guī)范要求;受檢鋼結(jié)構(gòu)對接焊縫質(zhì)量符合設(shè)計要求。各項試運行技術(shù)數(shù)據(jù)表明,冬期施工期間實施的電解槽筑爐和鋁母線焊接質(zhì)量經(jīng)受住了項目試車和試生產(chǎn)考驗。該項目冬期施工管控方法和實踐效果,受到行業(yè)質(zhì)量監(jiān)督站的充分肯定。冬期采取技術(shù)措施科學(xué)穿插安排施工,長達數(shù)月漫長寒冷的北方冬季得以合理利用,為保證項目整體推進贏得了寶貴時間。經(jīng)過事先周密測算和過程嚴(yán)格控制,冬期施工措施費控制較為理想。該項目冬期施工的有效管控實踐,對北方寒冷地區(qū)冬季施工管理有一定的參考借鑒價值。