郑州市公路局设计院 河南 郑州 410000
【摘 要】基于国内目前部分斜拉桥的工程监理存在的不足,结合朝阳沟大桥的技术与施工工艺特点,本文对朝阳沟大桥的监理管理方法进行了阐述分析,并对波形钢腹板的施工管理进行了说明,旨在为今后类似工程的监理工作提供依据与参考。
【关键词】桥梁工程;波纹钢腹板;部分斜拉桥;施工监理;监理管理
一、部分斜拉桥的施工监理现状
工程项目的参建主体主要包括业主、设计单位、勘察单位、监理单位和施工单位。在整个工程的建设阶段,监理单位的主要职责就是依据相关的专业规范、标准及业主的要求,监督施工单位在规定的时间内保证质量地完成施工工程。在工程建设监理过程中,施工阶段监理的管理和协调工作是保证监理任务圆满完成的关键。
部分斜拉桥,又称矮塔斜拉桥,在我国的工程应用中处于发展阶段,其力学特性介于梁桥与斜拉桥之间。针对该特殊桥型,施工管理的工作必须全面考虑,且要落实到各个细节处,管理的水平将直接影响着部分斜拉桥的整体质量水平,因此须加以重视,且监理的工作目标一定要客观准确,科学全面。
相对于国外先进成熟的监理体系,我国的监理行业目前还处于发展阶段,存在以下几个比较明显的问题:
1.监理单位的地位不突出,行使权力受限。因合同金额小、不参与直接投资、不参与施工组织等因素,监理单位的地位一直受“重施工、轻管理”的建设理念影响,常被边缘化。
2.监理工作不够规范,监管力量不足。合格专业监理人的缺乏,监管人员水平的参差不齐,对特殊类型的工程项目的监管经验不足,使得很多规模较大、技术难度较高的工程监管工作难以规范化。监理单位作为被委托第三方的监管力量不足,难以独立完成监督的职责。
3.监管工作的信息化程度低,工作效率差。监理的监管工作中,必须根据所需有目的、有计划、有组织地收集、筛选、整理信息以用于决策的依据,但目前监管工作缺乏统一的通信机制与平台,信息的传输受到了制约,整体水平还待提高。
4.监理的职业道德没有受到严格的管理控制与监督,以至于有些问题不能被及时、有效、公正地处理,为未知事故埋下了隐患,甚至造成质量事故。
针对于部分斜拉桥这一特殊桥型,除了以上的问题外,监理工作还存在以下两个突出的问题:
1.监理业务的范围不够广,深度不足。部分斜拉桥的监理工作应贯穿于整个工程项目的投资决策、设计、施工、养护等多个阶段,而不仅仅只是施工管理的环节。而且许多监管工作都处于“边学习边工作”的状态,整个监管工作难以从宏观上去控制,工作的进展也难以调控,监理的优势与特长也难以发挥。
2.全面掌握部分斜拉桥技术的监理人员严重缺乏,监理规范通用性较强而针对性不足,故影响实际监理工作的效果,因此部分斜拉桥的监管工作存在很大的压力,需严格谨慎。
二、工程背景简介
朝阳沟大桥位于郑州至登封快速通道改建工程朝阳沟水库北侧,桥位区位于水库库区北侧水域较窄地带,横跨朝阳沟水库。桥梁采用波形钢腹板PC箱梁部分斜拉桥,跨度布置为58+118+188+108=472m,结构体系采用连续刚构形式;桥梁全宽35.0m,平面位于半径3900m圆曲线内。
箱梁断面采用单箱四室斜腹板断面;主塔布置在行车道与人行道之间,按双塔柱设计,采用组合式钢筋混凝土结构;主梁采用三向预应力体系;斜拉索为双索面单排索,全桥共52对索,在塔顶的锚固采用分丝管索鞍结构;波形钢腹板与混凝土顶板用栓钉连接,与混凝土底板采用埋入式连接,和混凝土横隔板连接部采用双PBL键连接,节段间纵向连接采用搭接连接贴角焊接连接。朝阳沟大桥的效果图如图1所示。
图1 朝阳沟大桥效果图
朝阳沟大桥的塔柱采用爬升模板逐节连续施工。分节高度控制在4~6米为宜。模板必须保证足够的刚度,采用H型螺母和对拉螺杆固定模板。对拉螺杆拆除后留下的孔眼用与主体材料材质一致的材料进行填补,确保塔柱外观质量。
朝阳沟大桥的主梁施工方法为:0号节段、58m边跨及第2跨现浇节段在托架与落地支架上现浇,中跨及边跨合龙段梁段在吊架上现浇,其余块件采用挂篮悬浇。合龙段的施工采用劲性骨架锁定,并安装反力架,根据设计及监控结果确定顶推力。
朝阳沟大桥的主要施工步骤为:先搭设栈桥、钻孔平台,待承台基桩施工完毕后插打钢板桩围堰,之后顺次施工承台、墩身等下部结构;上部结构的施工可结合具体施工组织设计,与主塔同步施工。待箱梁0#块施工完毕,安装挂篮系统并预压,依次悬浇各节段。待6#节段施工完毕后,6#块挂蓝前移到位后,安装第一根斜拉索并张拉,以后每悬浇一个节段就安装一根斜拉索,至18#节段施工完毕后安装完所有斜拉索,并完成所有斜拉索的第一次张拉。主墩两侧主梁施工过程中,完成左右侧现浇段的施工。主跨合龙段顶推施工,顶推操作完成后锁定主跨合龙段劲性骨架并完成后续合龙工作。合龙左右两侧合龙段→张拉体外索→调整索力→施工护栏桥面铺装等二期荷载→成桥。
三、朝阳沟大桥的监理管理
针对朝阳沟大桥的技术特点,工程建设的监理工作重点在于“三控、两管、一协调”。“三控”是指质量控制、进度控制与费用控制;“两管”是指合同管理与信息管理;“一协调”是指组织协调。
3.1“三控”
1.质量控制
质量控制是监理工作的核心内容。对于桥梁工程来说,任何部位的质量不合格都将给人民的日常生活和生命安全埋下隐患。具体的工程质量包括产品质量、工程项目质量、公路工程质量以及工作质量等,皆在质量控制的范围内,对每个施工阶段的每个质量控制点都需做到检查批准核实。
为了落实“政府监督、社会监理、企业自检”的质量保证体系,市公路局指派省交通科研院设施工监控办公室长驻工地,定期对施工线形、高程、预应力、合龙等进行专项检查,及时把桥梁监控意见反馈监理和施工单位,保证项目的质量状况始终处于良性循环状态。
在监理上实行总监办、驻地办的两级监理模式,明确各自职责,严格工程质量监理。监理工作实现“监理上级对监理下级单位的检查监督”和“多层次的质量把关”。
除了按照相关的规范、标准及业主的规定进行质量控制之外,针对朝阳沟大桥的技术特点,总监办还编制了《郑登快速通道改建工程朝阳沟特大桥波形钢腹板施工及质量验收规程》等操作性较强的文件或手册,以便于规范监理工作和指导监理工程师的工作。
总监办作为监理管理机构,坚持每月至少一次全线质量巡检,重点检查工程质量和与工程质量相关的监理工作情况。对于违规的施工操作或者不合格的监理控制给予相应的批评与处理,落实整改。
2.进度控制
进度控制即对工程的进展进行监理,而朝阳沟大桥因技术复杂、施工工艺繁琐等特点,其建设周期较长,又因朝阳沟大桥是郑登快速通道的重点工程,其进度关系到整条通道的通车,故对其施工进度的控制也是监理工作的重点。
监理单位依据合同文件以及审批的施工组织设计方案对工程项目建设进行进度控制,在建设期间,监理单位需对施工进度计划进行认真审核,检查其合理性,并在施工阶段实时跟踪进度,分析可能出现工期进度误差的因素,提出自己的建议与对策对进度进行科学的优化调整。
3.费用控制
费用控制是监理工程师控制整个工程项目的投资效益的最直接的手段。由于工程建设的特点,施工期间会有大量的资源投入,对这些投资的控制往往会影响业主与施工单位之间的关系,因此正确行使工程计量审核权、支付工程进度款审核权是监理工程师所必须具备的素养。
在朝阳沟大桥的建设期间,要求监理员审查施工图预算、审查施工单位编制的施工组织设计中的经济技术措施、控制设计变更,并严格执行施工阶段投资控制工作流程、中期支付监理工作程序、最终支付监理工作程序、费用索赔处理流程图等监理程序。
3.2 “两管”
1.合同管理
合同管理既是工程监理的重要内容又是必不可少的控制手段。因此,在监理工作中需要加强对合同的管理工作。监理工程师在工作做期间,需明确合同中的主体、客体与内容,并及时核实合同的执行情况。同时要求合同管理人员应保守机密、做好合同归档和借阅工作。
由于朝阳沟大桥工程耗资大、施工周期长、施工工艺多样化,且质量特性不可逆转,所以在施工阶段强化合同措施,协调约束各方行为是搞好监理工作的基本途径。
当发生合同争议时,监理工程师应本着有利于施工的正常进行、不损害工程质量、维护双方合法利益的原则,公正合理地协商。
对于合同执行中发生的问题和有争议的重大事项,及时向监理单位反映,由主管领导出面进一步与合同双方协商,以求及时解决争议。
2.信息管理
施工监理的信息管理的基本任务是为实施最优控制,进行合理决策以及妥善协调关系提供信息,以便于整个施工阶段的监理工作处于有效的状态。监理工程师应确保整个施工阶段信息收集、筛选、整理以及传递的实时性与有效性,为监理控制提供依据。
针对朝阳沟大桥工程的工程建设,要求驻地办监理工程师及时地汇总、处理每天的信息,并汇报给总监办,保证信息的及时更新与准确性。
3.3“一协调”
施工组织协调是监理过程中实现工程项目目标控制不可缺少的方法和手段。监理单位应坚持以合同为依据,以经济调控为手段,充分发挥综合协调管理的优势,做好项目监理机构内部的协调、与业主单位之间的协调、与施工单位的协调、与设计单位的协调等工作,以确保调动各方积极性,相互配合、相互支持,使朝阳沟大桥的施工监理工作运行顺利,确保工程建设目标的实现。
监理工作是一项综合技能的运用,要求监理工程师能融会贯通经济、法律、专业技术、综合管理等多方面的知识,本着以人为本的原则,监理单位通过精选监理队伍、抓好培训、抓好监理廉政建设等方法,断提高监理的综合素质。同时,通过强化监理考核、奖优罚劣等制度促建监理单位的高水平、高绩效的工作。
四、朝阳沟大桥波形钢腹板的施工管理
朝阳沟大桥最显著的特色是采用了波形钢腹板主梁,其施工管理是一项新的任务与挑战,也是该桥建设过程中需要重点管理的部分。其施工管理贯穿于波形钢腹板的工厂制造、成品进场、组装、焊接、涂装养护等各个环节。在此对朝阳沟大桥波形钢腹板的现场安装的施工管理进行阐述。波形钢腹板体系运输至现场后,经历吊装、安装、尺寸检验、涂装、连接钢筋等过程。
4.1波形钢腹板体系及连接器的规格和型号
波形钢腹板体系及连接器的规格和型号要求按照施工图技术要求和相关标准的规定执行。检查方式为整孔(段)钢梁及钢桁梁所用的杆件、零件和剪力联结器及所用零件的规格、型号必须符合设计要求和相关标准的规定。检验数量是施工单位、监理单位全部检查。检验方法为检查产品合格证、观察和尺量。
4.2吊装工程
吊装要求按照施工图的技术要求、施工单位制定的吊装工艺和相关国家标准执行。检查方式为检查工艺文件,现场观察检查。
4.3安装质量和工艺
安装质量和工艺要求按照施工图技术要求、施工单位制定的安装工艺和相关标准的规定执行。检查方式为整孔钢梁架设和钢桁梁工地拼装架设施工质量和工艺必须符合设计要求和施工工艺设计。检验数量是施工单位、监理单位全部检查。检查方法为观察、尺量。
4.4波形钢腹板体系现场栓接
腹板现场栓接要求按照施工图技术要求和相关标准的规定执行。
钢桁梁拼装架设顺序必须符合设计要求,设计无要求时应按钢桁梁节间依次进行施工。主桁杆件应左右两侧对称拼装成闭合三角形,较长杆件应避免处于悬臂状态。每组拼完成一个节间应即检测调正其位置及预拱度。
在支架上拼装钢桁梁时,冲钉和高强度螺栓总数量不得少于孔眼总数的1/3,其中冲钉应占2/3,孔眼较少部位冲钉和高强度螺栓数量不得少于6个。
采用悬臂法或半悬臂法拼装钢桁梁时,联结处冲钉数量应按所承受的荷载计算决定,但不得少于孔眼总数的一半,其余孔眼布置高强度螺栓。冲钉和高强度螺栓应均匀地安装。
杆件拼装时栓接板面及栓孔必须洁净、干燥、平整,当拼装出现磨擦面间隙时,板面处理必须符合相关标准的规定。
扭矩法终拧检查扭矩,欠拧和超拧值均不得大于规定值的10%,每个栓群或节点检查的螺栓合格率不得小于80%,并立对欠拧者补拧至规定扭矩,超拧者更换连接副后重新拧紧。扭角法终拧检查转角,不足读数应补拧至规定转角,超拧度数大于5°者应更换连接副后重新拧紧。
普通螺栓作为永久性连接螺栓时,当设计有要求或对其质量有疑义时,应进行螺栓实物最小拉力载荷复验,其结果应符合现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》GB3098的规定。
连接薄钢板采用的自攻钉拉铆钉射钉等其规格尺寸应与被连接钢板相匹配其间距边距等应符合设计要求。
钢结构制作和安装单位应进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验和复验,现场处理的构件摩擦面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验,其结果应符合设计要求。
高强度大六角头螺栓连接副终拧完成1h后48h内应进行终拧扭矩检查,检查结果与施工扭矩值相差在10%以内为合格。
扭剪型高强度螺栓连接副终拧后,除因构造原因无法使用专用扳手终拧掉梅花头者外,未在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5%对所有梅花头未拧掉的扭剪型高强度螺栓连接副应采用扭矩法或转角法进行终拧并作标记,且进行终拧扭矩检查。
高强度螺栓连接副的施拧顺序和初拧,复拧扭矩应符合设计要求和国家现行行业标准《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》JGJ82规定。
高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁,不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等,除设计要求外摩擦面不应涂漆。
4.5波形钢腹板体系现场焊接
腹板现场焊接要求按照施工图技术要求和相关标准的规定执行。
钢梁工地焊接时,焊缝质量必须符合设计要求和焊接工艺。检验方法采用工单位超声波探伤、观察和尺量;监理单位见证检测、观察和尺量。
4.6连接件现场焊接
连接件现场焊接要求按照施工图技术要求和相关标准的规定执行。
工地焊接栓钉柔性联结器的焊接质量,必须符合设计要求,设计无要求时应符合下列规定:
1.周边焊缝长度、宽度、高度、饱满度及栓钉与钢板的垂直度和结合程度,应符合焊接工艺;
2.沿轴线方向焊缝平均高度不小于0.2倍栓钉直径;
3.栓钉沿轴线方向焊缝最小高度不小于0.15倍栓钉直径;
4.钉周边焊缝平均直径不小于1. 25倍栓钉直径;
5.栓钉沿轴线弯曲30°后,焊缝和热影响区不应有肉眼可见的裂缝。
五、结论
特殊桥型结构的工程监理管理以及实践将会随着我国桥梁事业的发展以及高速公路、铁路的建设而越来越多地应用在交通运输道路建设中,工程监理工作也在日趋成熟的成长与积累过程中为工程的建设创造更多的经济价值和社会财富。监理工作涉及到工程建设的多方单位及企业,起着沟通、监督、指导的作用,其工作绩效关系到整个工程的建设水平。
朝阳沟大桥的“三控、两管、一协调”管理办法成功运用到工程实践中,为整个桥梁建设过程的监理工作提供了依据。对于波形钢腹板主梁的施工管理也将为整个项目的顺利完成增加靓丽的一笔,可供今后类似工程借鉴。
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论文作者:王晓宾
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第6期
论文发表时间:2016/8/16
标签:阳沟论文; 腹板论文; 工作论文; 大桥论文; 斜拉桥论文; 波形论文; 工程论文; 《低碳地产》2015年第6期论文;