獨立特大橋項目標準化建設技術探討

馬博或 杜海龍

摘要：為了研究獨立特大橋項目標準化建設技術，文章以平南三橋標準化建設為依托，闡述了橋梁工程標準化實施現狀以及改進策略，介紹了項目標準化頂層設計內容，分析了場站標準化建設及典型施工工藝標準化舉措，并對信息化與綠色施工兩項擴展的標準化建設內容進行了探討。項目建設至今的成果表明，作為獨立特大橋項目，平南三橋的標準化建設取得了較好的實施效果，具有較高的推廣價值。

關鍵詞：橋梁工程;標準化;信息化;綠色施工;場站;施工工藝

中圖分類號：U448 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2020.11.001

文章編號：1673-4874（2020）11-0001-05

0引言

隨著我國公路建設的飛速發展，行業標準、技術力量與管理經驗逐漸提升，工程建設質量逐步提高。但由于技術人員、管控質量差異，導致施工、管理及監督等各方質量管控問題時有發生，使得公路工程建設質量管控仍為行業重點關注的問題。針對上述現象，交通運輸部最初提出了“五化”管理要求，隨后制訂了《高速公路施工標準化技術指南》，并于2011年開始在全國高速公路開展標準化建設活動。公路工程標準化建設主要包括工地建設標準化、施工過程標準化以及管理行為標準化等三項內容。其中最核心環節為施工過程標準化，主要是指參照制造業工廠化標準理念，將各施工環節、各管理部門以及現有資源進行優化重組，保證施工行為的規范性，進而提升施工質量與管理效率、減少質量與安全隱患，打造優質工程項目。通過標準化建設，使得場站標準化、施工標準化及管理標準化建設有所完善，正逐步形成有“法”可依的標準化建設體系。

公路工程項目標準化的實施對提高工程質量與管理效率已經產生了顯著效果，但目前大部分公路工程建設項目均停留在靜態實施階段，即項目對標準化實施僅局限于下發或制定標準化文件階段，對各項目施工的動態過程并未有效結合，且未針對項目特點及項目內外部環境動態變化進行有效調整，對標準化文件如何有效保證執行并未進行重點關注。其中，對于橋梁工程標準化建設，《高速公路施工標準化技術指南（第4分冊：橋梁工程）》進行了具體規定，但其主要針對常規通用橋梁，涉及內容主要為橋梁工程通用技術。而對于特殊橋梁工程建設尤其是獨立特大橋建設施工管理過程中存在較多不規范的情況，因此對獨立特大橋項目標準化建設技術進行探討具有非常重要的現實意義。本研究擬以廣西在建特大橋項目平南三橋為依托，對其標準化建設技術進行探討，期望為相關類似工程提供借鑒。

1標準化建設策劃

1.1標準化實施現狀及對策

進行標準化實施前，有必要對公路工程特別是橋梁工程標準化建設現狀進行充分了解，并結合現狀制定針對性改進措施。文獻調查顯示，橋梁工程標準化實施存在如下需改善現狀：

（1）前期準備不充分

表現一：未對場地、地質條件進行有效踏勘。對策：作為特大型拱橋，平南三橋在遵循設計方案的同時，需對場地、地質條件保持充分的動態了解，必要時調整設計及施工方案。

表現二：出于節約成本考慮，原材料采取低價采購。對策：成本控制不等同于極端的成本節約，若造成質量、安全事故將造成更大的成本開銷，且會進一步導致進度控制失控，并導致一系列社會影響。項目采購應始終遵循質量優先原則。

表現三：施工前儲備材料管理混雜。對策：平南三橋主橋為鋼管混凝土拱橋，且管內灌注材料為C70自密實混凝土，對鋼結構及混凝土集料要求極為嚴格，因此項目需對鋼筋加工場及集料加工、備料制定進行針對性的標準化管理。

（2）施工人員素質良莠不齊，具有充分現場經驗及理論技術的人員相對缺乏。對策：作為“世界第一拱”的獨立特大橋項目，平南三橋施工對人員素質要求極高，涉及道路、橋梁、鋼結構、設備制造等相關專業人才，在進行項目部組建時應調動所有可用人力資源進行專門人才優選。

（3）管理體系不健全，權責不明確，獎懲制度缺失或執行不到位。對策：應制定可實施性強的管理體系及責權、賞罰制度。

1.2標準化建設頂層設計

基于上述分析，為保證平南三橋標準化建設有效開展，結合以往工程經驗與平南三橋工程特點，在項目籌備期進行標準化建設頂層設計，主要包括如下內容：

1.2.1建設理念

平南三橋項目標準化建設采用如下建設理念：（1）策劃先行，一步到位的理念;（2）信息化、智能化建設與標準化建設同步發展的理念;（3）充分體現以人為本、平安、綠色、環保的理念;（4）從項目實際出發，正確定位的理念;（5）不斷創新，成果共享的理念;（6）充分服務項目管理目標和企業管理目標的理念;（7）樣板先行，優化后再推行的理念;（8）保持現場干凈、整潔、有序是基礎，不盲目追求“高大上”的理念。

1.2.2建設內容

平南三橋項目標準化建設主要包括常規建設項目標準化建設內容以及拓展的標準化建設內容。其中常規標準化建設內容包括：（1）環境和職業健康安全工作標準化;（2）客戶服務管理標準化;（3）設備管理標準化;（4）施工管理標準化;（5）物資采購管理標準化;（6）臨建設施標準化;（7）安全生產標準化。拓展的標準化建設內容涵蓋：（1）信息化標準化建設;（2）綠色施工標準化建設。

1.2.3建設保證

為保證平南三橋標準化建設的有效實施，項目成立由項目經理任組長、項目領導班子為成員的質量領導管理小組，負責標準化建設管理（項目組織結構見圖1）。為確保質量、工期目標的實現，項目組建了一支高效精干的團隊，從公司抽調精干技術人員承擔本項目的施工及管理工作。為了確保本項目標準化建設實施管理，建立標準化管理體系，項目從組織機構、人員選配、施工管理、設備配置、資金投入、技術、制度等方面予以保障，保證標準化建設目標的實現。

1.2.4建設目的

（1）單位工程質量評定得分目標：各分項工程、分部工程、單位工程評定全部合格，關鍵項目檢測合格率在98%以上（樁基及地下連續墻I類樁100%），一般項目檢測合格率在90%以上。

（2）安全生產與文明施工目標：根據工程特點，識別重大危險源，制定并實施預防措施和應急措施，確保無重大傷亡事故，無重大機械事故，無等級火警事故。工程實行標準化管理，創廣西安全文明標準化示范工地。

（3）環境保護及水土保持目標：嚴格按照環保及水土保持部門有關規定進行施工，控制水污染和廢棄物，減少粉塵及空氣、噪聲等污染，防止水土流失，創造良好的生態環境。工程要創交通部綠色公路及中國建筑業綠色施工示范工程。

（4）工期目標：從監理工程師發出開工通知起，按照業主招標文件要求工期，確保在44個月內完成本標段全部施工任務。

（5）開展QC小組活動：在施工過程中，按照PDCA循環的工作步驟，積極開展QC小組活動，不斷優化創新，確保2個成果獲自治區級優秀QC成果，1個QC小組成果獲得全國工程建設優秀QC成果。

（6）竣工文件：竣工文件做到真實可靠，規范齊全，一次交驗合格。

（7）將平南三橋打造成荔玉高速公路標桿工程。

（8）科技創新目標：中國建筑業創新技術應用示范工程驗收合格。所開展的科研成果獲得省級以上科技進步獎。

（9）實施優質工程戰略，獲國家優質工程獎、廣西優質工程獎，爭創中國建筑工程最高獎“魯班獎”“詹天佑獎”。

2場站標準化建設

2.1一道兩區三廠建設

2.1.1施工便道

施工便道設計時，項目組與當地政府、村委充分溝通協調，盡可能考慮當地村民農耕、養殖、種植的便利，并規避耕地、山林破壞。便道設計大部分在原有道路、山路基礎上進行加固，以此可充分保障便道施工質量，同時當工程完工后也可將其作為永久道路予以當地使用，達到“永臨結合”的目的。

2.1.2兩區三廠

“兩區三廠”是指公路工程建設項目中的生活區、辦公區、鋼筋加工廠、拌和廠及預制廠。在參照交通運輸部《“兩區三廠”建設安全標準化指南》相關實施要求基礎上，對項目“兩區三廠”進行了如下優化設計與建設：

項目部駐地占地總面積為42201m²，用房及附屬設施均在原平南監獄管理所既有建筑基礎上裝修改造。其中項目部員工宿舍在原平南監獄職工住房基礎上裝修改造，建筑面積為2260.6m²，共49間房屋，可入住70名管理人員。項目部辦公室在原平南監獄機關辦公樓基礎上裝修改造，原有監獄辦公樓為一棟三層樓房，建筑面積為1639.5m²，裝修改造后可滿足項目部各部門辦公、日常會議需求。為了體現“經濟實用、相對獨立、便于管理、安全環保”的原則，項目部辦公區、生活區相對獨立。項目部駐地西側為辦公區域，東側為生活區域。

經對現場考核選址及組織有關專家論證，本著安全、便捷、滿足施工需求、少占耕地、有利于管理的思想，擬定在平南三橋橋位北岸設置1處混凝土拌和站，其在距北岸基礎東北方向300m處。拌和樓區設置在拌和站中間位置，占地1753m²。1^#拌和站設置兩套拌和機（HZSl80），設計總拌和能力達360m³/h，南側設置四級沉淀池、砂石分離機、廢料洗車臺、油庫、倉庫、發電機組和配電房，混凝土運輸車位設置在拌和樓北側。拌和站料倉設置在拌和站西側，占地面積為2112.5m²，容量為6000m³。共設8間料倉，每間25mx 10m。料倉區域地面設置由里向外4%的下坡度，避免料倉內積水。

遵循安全、便捷、滿足施工需求、少占耕地、有利于管理的建設初哀，融合標準化理念，擬定在平南三橋橋位北岸緊鄰1^#混凝土拌和站設置一處鋼筋加工廠。

2.2經濟性分析

項目“一道兩區三廠”標準化建設在為項目提供標準化建設經驗總結、提升社會影響力的同時，也為項目帶來了顯著的經濟效益及社會效益，具體表現如下：

（1）項目經理部路面改造采用4cm瀝青混凝土路面加鋪設計方案，相較傳統項目的水泥路面設計方案，在提升項目整體形象的同時，也可有效避免水泥路面易開裂的質量通病。項目部需硬化面積為12558m²，瀝青實際用量為502.3m³，若采用水泥混凝土進行路面改造則需1256m（一般設計厚度為10cm）。據此計算：瀝青混凝土成本費用約584元/m³，總造價為29.3萬元;水泥混凝土成本約335元/m³，總造價為42.1萬元，合計節約成本12.8萬元。

（2）經過前期實地調研，項目經理部租用原某監獄管理局并進行升級改造，租用費用為200萬元（含用地費用），裝修費用約80萬元，項目部場地包括辦公室、宿舍、食堂、會議及相關運動場等。租用及改造費用相對新建節約費用100萬元，且項目完工后留置于原單位，可持續保持使用功能。

3施工工藝標準化

區別于一般橋梁工程標準化建設，平南三橋作為鋼管混凝土拱橋具有其特殊性，結合項目特點，在此選取鋼拱肋制作與管內混凝土灌注兩項工藝進行施工標準化探討。

3.1鋼拱肋制作

為確保鋼結構加工質量，結合本項目特點，擬將鋼結構工程加工制造基地設置在廣東省江門市，臨近珠江航道，加工好的鋼結構節段可由運輸船運至橋址。鋼結構制作完成后，進行鋼拱肋制作：

（1）鋼板進行預處理，數控切割機進行下料切割。

（2）三軸輥床卷制筒節，腹桿采用數控相貫線切割機一次下料成型。

（3）筒節縱縫施工，輥裝胎架上筒節環縫進行焊接。

（4）主弦管片裝、橫隔片裝、橫撐片裝裝配、焊接。

（5）法蘭盤采用工裝模管進行裝配，加勁板焊接后，對法蘭面進行精加工。

（6）臥式拼裝，焊接接頭（見圖2）。

3.2管內混凝土灌注施工

本橋主弦管灌注采用真空輔助灌注法工藝，以提高施工質量。主管內使用C70高性能混凝土，以泵壓法自拱腳向拱頂，采取“三級接力連續頂升灌注法”灌注管內混凝土，灌注過程采用智能調載技術對拱肋進行調整，克服拱肋的上撓。

完成配合比設計等準備工作后，管內混凝土灌注采用真空輔助四級接力泵送的施工工藝，全過程包括如下施工工藝（見圖3）：

（1）混凝土的泵送頂升灌注與抽真空：混凝土的頂升灌注過程中，應加強對兩半跨和前后場施工的統一指揮和溝通協調工作，在確保施工順利進行的同時，保證兩半跨的灌注進度同步。

（2）拱肋應力、變形的監控與調整：在拱肋鋼管混凝土的灌注過程中，應同時進行拱肋應力、變形的監測。根據監控和設計的要求，可以通過調整預留扣索力來調整應力和變形。

（3）鋼管混凝土的養護：管內混凝土灌注完成后，應將鋼管的所有開孔封閉，防止管內水分蒸發，進行保水養護。

（4）管內混凝土的檢測：鋼管混凝土密實性按以下三種方法檢測：①人工敲擊聽聲檢測法;②鉆孔直接觀察法;③超聲檢測法。

（5）鋼管混凝土的缺陷修補：鋼管混凝土脫空部位的補強材料采用不低于設計強度的水泥漿，以小型壓注設備壓注補強。壓注進漿口位于脫空部位的最低處，出漿口位于最高處。

4標準化建設擴展

平南三橋作為在建“世界第一拱”，存在技術工藝復雜、施工質量要求高、人員設備管理調控難度大以及社會關注度高、環保要求嚴等管控難點。結合上述標準化建設理念，有必要對標準化建設內涵進行擴展。結合項目特點，將信息化標準化建設、綠色施工標準化建設納入項目標準化建設管理。

4.1信息化

大型復雜橋梁工程施工和管理信息化技術對橋梁建設目標的實現至關重要。為滿足精細化管理要求、打造獨立特大橋標準化建設示范工程，項目建有專門的監控指揮中心，輻射安全監管、生產調度、智慧辦公、智慧展廳等幾大模塊，包括人員、機械設備及場站管理、施工關鍵環節監控以及智慧辦公等管理、施工、展示、科研等全過程（見圖4）。

其中，為推廣平南三橋重要建設成果，項目建成VR虛擬體驗館，讓參觀者更快了解項目重點施工技術、關鍵質量控制效果，進而提升項目整體形象。同時該技術也可運用于安全生產教育，相較傳統的安全交底更具直觀性與警示性，可有效提升安全管理效率。

4.2綠色施工

為打造全區乃至全國綠色施工示范工程，平南三橋工程實行了綠色施工管理相關制度。綠色施工概念最初起源于建筑行業，指在保證質量、安全等基本要求的前提下，通過科學管理和技術進步，最大限度地節約資源，減少對環境的負面影響，實現節能、節材、節水、節地和環境保護（“四節一環保”）的工程施工活動。主要用于營造項目、人與自然和諧發展的良好環境，做到節約資源、保護環境以及保障施工人員安全與健康的目的。項目建設至今，以月為一個評價批次，共對施工的下構工程進行了14批次評價，各批次評分均在85分以上，遠高于《公路工程綠色施工導則》（DB41/T 1541—2018）中規定的75分合格標準，表明本項目綠色施工管理質量達到較高水平。

除上述標準化建設，平南三橋項目還對試驗室標準化、安全生產標準化、拱座基礎地下連續墻施工標準化等各項施工、管理技術進行了標準化制定。

5結語

平南三橋項目開工建設至今，基于標準化建設理念，運用科學的理論和方法不斷優化改進，解決了技術難題并提高了管理水平，各項首件示范工程均獲得一次性通過。其中項目依托《提高復雜地質條件下地下連續墻成槽一次驗收合格率》Qc成果，榮獲全國工程建設質量管理小組活動二類成果及廣西工程建設質量管理小組活動一類成果。表明作為獨立特大橋項目，平南三橋的標準化建設取得了較好的實施效果，具有較高的推廣價值。