文/四川省交通運輸廳公路規劃勘察設計研究院 宋開輝
與設置臨時預制場相比,工廠化主要具有如下優勢:構件制造精度高,安裝速度快,大大縮短工期;生產條件好,如混凝土的生產、養生,鋼結構的防護、焊接等按標準流程控制,質量有保障;模板等周轉材料雖然一次投入較大,但利用率高,總體攤銷費用低;由合同制工人操作,比工地預制場臨時雇用的農民工技術更專業、更熟練;廢棄物、排放物集中處理,大量減少現場施工占地,利于保護環境。
上圖:修建于100多年前、迄今仍在使用的滇越鐵路人字橋采用工廠化預制鋼構件,是工廠化建造橋梁的典范之作。
下圖:山區橋梁面臨地震、泥石流、滑坡、落石等多種災害威脅,適合采用可修可換性更強的鋼結構。
預制化是根據設計圖為已中標的單個施工標段生產構件,既不研發產品,也不尋找產品銷路,產品質量幾乎沒有市場競爭壓力;而工廠化是根據行業頒布的標準圖生產,不研發產品,但要尋找產品銷路,有市場競爭壓力。目前國內鐵路、城建、房建、電力等系統的混凝土構件、鋼構件工廠化水平已經較高。
工業化企業具有如下特點:產品性價比面臨巨大的市場競爭壓力;具有高度的社會信用,強大的技術、資本實力,豐富的行業經驗;具有洞察市場需求的能力;具有研發新產品的內在動力;具有完善的人力資源管理機制,能夠培育產業工人;具有強大的產品營銷和全壽命周期的售后服務能力。目前國內一流的混凝土構件企業和鋼構件企業接近或達到工業化水平,但基本都不在道路工程系統。
目前,我國道路橋梁建造工廠化水平還很低,更談不上工業化,這和體制機制有很大關系。城市道路屬于住房和城鄉建設部系統,對應往下有直轄市和副省級市、地級市、縣級市及小城鎮;公路屬于交通運輸系統,對應往下有省級、地區級、縣級的廳局(委);按公路等級分為高速公路和一、二、三、四級公路;按功能分為國省干道、縣鄉村公路;投資主體有各級政府、各類經濟實體;參加建造的設計、監理、施工單位又來自五湖四海。整個道路工程產業各參與方錯綜復雜,利益割據,責任不清。
反觀鐵路系統,其主管部門、投資主體、勘察設計、施工監理等高度集中,容易實現工廠化,甚至工業化建造。應抓住大力推進鋼結構橋梁建設的契機,結合鋼結構工程建造的特點,調整相關政策、法規,明確橋梁使用壽命100年的主體責任方,讓其自覺確保工程質量、提高工程品質。
鋼結構橋梁適合受控因素多的大城市,因其可以根據運輸條件分塊制造,自重輕,適合人口眾多、交通繁忙的大城市道路橋梁工程。大量的制造、防護工作在工廠完成;自重輕、小件運輸對交通干擾小;現場主要是吊裝、拼接工作,建設工期短。
在高山峽谷地區,混凝土梁預制、運輸、架設均極其困難。例如,某在建高速公路上的一座橋梁,受地形限制,既無法順橋軸線方向運梁,也無法拼裝架橋機。為了架設25米跨徑的預制混凝土T梁,需要采用1臺220噸吊車和2臺90噸吊車,并用3輛拖掛車配重,在峽谷里進行空中轉體架梁。筆者質疑:當進行方案比選、得出鋼結構橋梁造價較高而棄用鋼結構的時候,考慮過如此艱難的施工條件嗎?
鋼結構橋梁的特性決定了其抗震性能優于混凝土橋梁,便于抗震設防。由于山區橋梁面臨地震、泥石流、滑坡、落石等多種災害威脅,拼裝式的鋼結構橋梁具有較好的可修性、可換性,便于災后搶修、搶通。并且,損壞的鋼結構橋梁可以回收,避免廢棄橋梁堵塞河道、影響行洪,減少對自然環境的損壞。同時,鋼結構橋梁也非常適合運輸距離遠、氣候條件惡劣的地區。
現行公路工程設計、施工招投標模式不適合大力推進中小跨徑鋼結構橋梁。全國各地尚未找到適合大規模建造的成熟方案,特別是適應廣大山區的方案,比較成熟的方案基本僅適用于運輸條件、技術力量均較好的地區;建設管理、勘察設計、咨詢審查、監理檢測、施工養護等部門普遍缺乏有經驗的鋼結構人才,即使有一些人才也是集中在特大型橋梁領域;鋼結構的特點決定了設計、制造、安裝、管養等環節不能脫節,已經出現設計理念超前、按船級社標準設計的鋼結構橋梁通車后,不斷維修處治病害的情況;普遍采用最低價中標原則,而缺陷責任期僅兩年、質量保修期僅五年,是目前產生諸多問題的重要原因。比如,早已工廠化生產的支座、伸縮縫偽劣產品盛行;如果沿用建造混凝土結構的模式大量建造中小跨徑鋼橋,由于確保設計使用壽命的主體責任不清,今后容易產生嚴重的突發病害,造成不可估量的損失;在未做出頂層設計、未將橋梁100年的使用壽命明確捆綁在一個責任主體身上的情況下,不宜大力推進中小跨徑鋼結構橋梁建設。
一百多年前,西方工業發達國家在我國建造的上海外白渡橋、蘭州黃河大橋、滇越鐵路人字橋等至今尚在,都是集設計、制造、安裝于一體的典范工程。今天,我國的鋼鐵工業水平、鋼構建造水平都已不再落后,國內也出現了一批具有研發、設計、制造、安裝、檢測、管養等一體化服務能力的一流鋼構企業,只需要政府層面梳理政策路徑,引入一流鋼構企業參與競爭,以工業品開發的路徑來開發鋼橋產品。
走工業品開發的路徑,企業起初可以投入自有資金、可以利用政策減免稅、可以爭取各類鼓勵基金,造價會比現在的零散生產來得低,待以后產品成熟、大規模標準化生產后,成本自然能大幅降下來。
針對當前的行業現狀和未來的發展需要,提出如下看法和建議:菲迪克條款中國化以后,監理作用太弱卻仍然采用2年缺陷責任期、5年質量保證期,加之普遍采用最低價中標原則,導致當前道路工程品質不高;道路工程的大規模建設對鋼結構橋梁存在廣泛的現實需求,認為鋼材已經漲價、不需要去產能,推進鋼結構橋梁建設也就是刮一陣風的看法是不合適的;建議交通運輸部明確要求各省進行總承包試點,對單個項目的鋼結構工程以設計、制造、安裝、養護總承包的方式招標建造;由于高速公路收費期一般為25年至30年,交通量預測年限為20年,作為試點,總承包的管理養護年限可暫定為30年;由于總承包商需對鋼結構橋梁30年的安全正常使用全權負責,并取得合理的利潤,設計、科研、質檢、驗收、監理等環節可由總承包商進行整合;政府部門或者建設單位可在30年期限內,以分期付款的方式向總承包商購買鋼結構橋梁產品,30年期限內出現質量問題,總承包商應進行免費更換、維修,使提高產品質量、降低全壽命周期成本成為總承包商的內在動力;今后政府對設計的審查主要是對合法、合規性和技術標準、投資規模的審查,政府負責遴選并公布具有總承包資質的企業,具體設計方案、工程措施由總承包商自行審查;政府可研究類似鮮活農產品的運輸政策,免除運輸道路工程構件車輛的通行費,提高產業集中度。