葛軼萍
(上海中錦建設集團股份有限公司,上海 200131)
每個項目從立項到投入使用各個階段的管理以及項目本身的結構類型是多種多樣的,本文所講的工程施工管理是從項目實施階段角度出發,討論項目實施階段的施工管理,主要講述施工管理中的鋼—混凝土組合結構關鍵施工技術、管理控制的要點以及施工管理帶來的綜合效益。本文以延安中學體育中心工程為背景展開講述。
延安中學體育中心項目是上海市重點中學延安中學的主要體育場館,不僅提供學校體育教學使用,同時場館內的籃球館、游泳館等場館限時向社會公眾開放,供附近社會群眾健身使用。體育中心地上三層地下一層,內設游泳池、籃球館、活動室等,需要大跨度空間,所以采用鋼—混凝土組合的結構體系,這種結構體系具有混凝土結構剛度大及成本低廉,又有鋼結構跨度大施工速度快的優點,在我國大跨度結構得到廣泛的應用。如何在施工中將兩種結構的組合,施工管理中的技術管理尤為重要。
鋼結構施工中的測量放線的精度要求比較高,精準的測量可以保證結構受力安全、滿足施工的嚴謹性和科學性,防止因測量誤差造成不必要的返工問題,節約材料,可以進一步加快施工安裝速度。如何在施工測量過程中提高測量精度,首先,應該建立測量控制網,根據業主提供的高級基準點,建立一級控制網,再建二級控制網,形成完整統一的測控體系,并應定期進行修復與修正,時刻確保測量控制系統的精度;其次,要提高施工過程中的精度控制,做到全程監控,測量所得的數據要及時整理,為后續工序提供有利依據,確保工程的整體安裝精度符合要求,才能滿足結構施工完成后達到設計安全要求。
延安中學體育中心工程型鋼混凝土柱設計截面尺寸為1050mm×1200mm,型鋼采用焊接H600×400×24×40,角筋為4φ40,中部筋28φ40+14φ28,箍筋為φ14@100,型鋼柱的截面和配筋形式如圖1所示。

圖1 柱截面
型鋼柱施工時需遵循以下施工流程:首先型鋼柱深化設計,確定型鋼穿孔位置、牛腿位置、吊裝板等,進行型鋼柱的工廠加工;其次進行柱腳螺栓的加工和預埋,然后才能進行型鋼柱吊裝,安裝時注意校正鋼柱位置,及時進行柱腳二次灌漿,并按要求養護;最后進行鋼筋綁扎、支模、澆混凝土。
型鋼柱安裝過程中,需要著重注意型鋼柱安裝位置及柱的安裝垂直度,特別是柱腳部位的精確度;同時需注意鋼柱與梁、鋼筋連接節點符合后序施工安裝的要求。
在鋼—混凝土組合結構中,混凝土和型鋼主要剪力釘連接,通過剪力釘傳遞混凝土和型鋼之間的剪力及使兩者分離的掀起力,使混凝土和型鋼兩種不同的材料組合成整體共同工作。
另外,鋼筋和鋼骨結構主要通過開孔、連接板焊接及套筒的方式進行連接。延安中學體育中心工程沒有采用套筒連接,著重講述開孔和連接板焊接的連接方式。
(1)開孔連接,延安中學體育中心工程設計階段,是以型鋼位置為主,鋼筋位置為輔,先確定型鋼的位置,在進行鋼筋排布構造。鋼筋排布因優先選擇避開型鋼,柱和梁相交的節點部位,梁主筋需貫通,在考慮施工方便并兼顧減少截面損失的原則,選擇在型鋼柱腹板上進行開孔,開孔孔徑參考如表1所示。

表1 常用鋼筋穿孔的孔徑 單位:mm
(2)連接板焊接,延安中學體育中心工程中大部分梁采用鋼筋混凝土梁,梁內沒有設置型鋼梁,梁柱節點的地方采用梁內鋼筋與型鋼柱搭筋板焊接的構造方式進行連接。鋼筋與搭筋板優先選用雙面焊的方式焊接,且保證搭接長度大于5倍鋼筋直徑;如條件限制,無法進行雙面焊,可以采用單面焊,但保證搭接長度大于10倍鋼筋直徑。
延安中學體育中心工程分別在3.5.6.8軸有四榀高4.6m跨度33.5m的巨型鋼桁架HJ1,鋼桁架的主要結構形式是由組合H型鋼組合而成,單榀鋼桁架最重約為60t;HJ1的上下弦采用H型主鋼梁連接(GL2:HN600×200×11×17),次鋼梁為H型鋼梁(GL1:HN300×150×6.5×9和GL1a:HN294×200×8×12)。鋼結構體系位于平面中心部位,四周被鋼筋混凝土結構包圍,鋼桁架上弦的安裝頂標高為相對標高+8m,平面位置如圖2所示。為了保證結構安全性,每榀鋼桁架采用分段工廠加工制作,現場操作場地上拼裝完成后,再進行整體吊裝,盡量減少現場焊接的工作。

圖2 巨型鋼桁架平面位置
施工現場已安裝的固定式塔式起重機的起重能力的限制,無法滿足鋼桁架整榀吊裝的要求。通過幾方面的考慮:首先,考慮施工現場實際情況,現場主體東側和南側緊挨圍墻,東側靠近旁邊地下停車庫已開挖的基坑且離最西邊的桁架的安裝位置距離太長,只能選擇在北側的7m左右寬的臨時道路上作為起吊點;其次,結合安裝高度、距離及驗算吊機的吊載能力;最后,考慮盡量減少高空作業保證工程安裝質量和減少工程技術措施成本投入原則;經過驗算最終選擇500t和350t汽車吊進行組合吊裝。
鋼桁架現場拼裝的主要步驟:第1步,在現場選擇便于操作且空間足夠搭的場地搭設胎架,根據現場的實際情況,利用全站儀在拼裝場地建立控制系,在現場實際放線,并做好標記,搭設時控制搭設的精度,及時進行跟蹤測量,搭設完場后必須整體復驗,復驗合格后才能進行桁架的拼裝;第2步,將工廠制作的分段桁架吊裝在定位的臺架上,進行焊接拼裝并形成整體。
因施工現場長度狹小,巨型鋼桁架拼裝場地據起吊點距離超過100m,需要采用350t汽車吊吊至起吊安裝用的500t汽車吊吊裝覆蓋范圍內,再由500t汽車吊進行吊裝作業。先在施工平面圖結合現場實際情況,確定汽車吊的站位區,設立吊裝范圍安全警示區;吊裝過程中,必須按規范設置牽引繩,安排專業的鋼結構安裝班組負責在吊裝過程中,及時調整鋼桁架的方向,鋼桁架能精確吊裝就位;鋼桁架安裝在臨時支架后,然后進行水平方向調整并加臨時支撐進行固定,然后進行與柱連接節點進行焊接;最后,依次安裝GL2、GL1和GL1a,完成整個鋼結構體系的施工作業。
綜上所述,大跨度鋼結構施工時應做好以下幾點:①優選有資質有經驗的鋼結構專業單位;②確保所有材料滿足設計要求及符合國標標準,認真做好原材料的優選及查驗復驗工作;③嚴把焊縫質量關,特別是大跨度鋼結構工程中,一般具有工期緊、結構復雜、質量要求高等特點,能否做好焊縫質量控制,直接關系到鋼結構的質量和安全性;④高強度螺栓使用應該先做抗滑移系數試驗,安裝時應自由穿入,不得敲打和擴孔。用高強螺栓連接的板疊接觸面積不得小于75%,邊緣縫隙不得大于0.8mm,高強度螺栓的操作順序、安裝方法、脛骨順序、初擰、終擰必須嚴格控制;⑤鋼結構吊裝前必須做好前期準備工作,搭設鋼結構的臨時支撐和必須的安裝操作平臺。在每個構件吊裝前,應對標高、軸線進行測量和校正,確認無誤后方可進行吊裝,吊裝完成后一定要復驗。鋼結構吊裝時,應緩慢有序地進行,嚴禁吊裝構件碰撞任何東西,當構件吊至就位上方200mm左右時,應停機穩定構件,復核坐標軸線后緩慢落位;然后進行臨時加固和連接。
延安中學體育中心工程施工中最大的難點就是鋼結構施工,所以鋼結構施工的安全管理也是延安中學體育中心工程建設工程管理中的重中之重。目前鋼結構施工中,造成安全事故主要原因:①以人為主導的安全管理,鋼結構施工安全是一個復雜而多變的過程,涉及的人員、材料、設備、環境等很多客觀因素,而且這些客觀因素在不同的空間緯度上與安全管理和監督主觀因素有一定的關聯,這些因素相互制約又相互聯系,安全管理卻制約所有因素的發展起決定性作用;②鋼結構自身的安全,即鋼結構建筑在正常使用的前提下,是否能在設計規定年限內安全可靠的使用,需要設計質量和施工質量同時符合要求,任何一方有所失誤,均會造成鋼結構安全問題。
鋼結構施工安全管理主要應該從以下幾方面入手:①增強項目參與人員的安全生產管理意識,落實安全生產責任制;②組織措施:做好安全培訓交底工作,安全施工要從教育方面入手,應經常進行有針對性的安全教育,建立安全操作規程,配置專職安全監督人員,日常巡視檢查,發現問題及時改正;③技術措施:a.嚴格按要求佩戴勞防用品,操作者必須嚴格遵守崗位操作規程,危險源設置相應的標志、信號、警戒等,工具機械等定期檢查,不得帶病或過載使用;b.高處作業必須正確使用安全帶;c.做好臨邊、洞口防護;d.做好起重機吊裝時的安全防護;e.做好現場臨時用電和現場防火安全防護措施。
論建筑行業的發展趨勢,項目競爭力度越來越大,施工成本增大相應的利潤就減少,所以做好成本管理就顯得尤為重要。項目成本管理成敗的關鍵在于施工階段的成本管理和控制,成本管理和控制重要是人工費、材料費、機械費三個對象的控制。首先,應建立健全成本管理制度,對現場人工績效考核、材料使用、機械配置等加以控制;同時應加大管理力度,杜絕人工浪費、材料浪費以及機械閑置的現象發生;還應加強現場管理人員的責任心。
延安中學體育中心工程是上海市當地的知名重點高中,也是全市首批全國學校體育場館向社會開放的試點區。項目建成后,每天都會吸引很多周圍居民和群眾來此鍛煉,不僅豐富了周邊地區鍛煉強生健體的場所,也提高閑置的學校體育場館設施利用率,實現體育資源的社會共享。
采用汽車吊進行吊裝作業效益良好。汽車吊進出場方面轉移靈活,項目進行2次大型鋼構件吊裝作業,第1次吊裝2F3F巨型鋼桁架及相關主次梁鋼梁,待4F結構混凝土結構施工完成后,進行第2次吊裝作業,前后兩次吊裝作業相隔30d左右;吊裝鋼結構構件定位精準,吊至構件設計標高位置,靜置一段時間后,符合位置緩慢下落,如有偏差,可以及時調整,保證安裝偏差控制在容許值內;施工占用占地時間少,對現場其他分項工程的施工影響時間小,對項目工期控制非常有利。
延安中學體育中心工程鋼結構上采用的樓板為鋼骨架輕型樓板,參照圖集09CJ20.09CG12中的型號GLB3612-2X型號加工,樓板長2980mm×寬1180mm×高120mm,實際混凝土芯板厚度為100mm,采用的是LC15輕骨料混凝土;輕骨料混凝土自重輕,減輕了自身的結構重量,但是作為籃球館樓層結構板,減震和隔音方面的要求較高。鋼骨架輕型樓板施工中,要達到抗震要求必須做好樓板擱置點的處理,當樓板與鋼梁平接時,樓板擱置寬度不能小于鋼骨架C型鋼的寬度,樓板鋼骨架和鋼梁搭接處焊接連接;當樓板與混凝構件側面連接時,必須在混凝土構件側面,埋置預埋鋼板和鋼托架,鋼骨架輕型樓板擱置在鋼托架上進行連接;籃球館地面為實木地板,在木地板木龍骨基層下增設不小于10mm的彈性橡膠墊。經過上面的技術處理,籃球館樓面的減震隔音效果良好。
延安中學體育中心工程通過嚴格的安全管控,并無任何安全事故發生。安全生產創造效益,發生安全事故,不僅浪費時間增加成本,而且影響員工、公司乃至社會,所以安全無小事,沒有安全何談效益。
任何建設項目都有其本身的特殊性,但項目施工管理都是繞不開技術管理、安全管理、成本管理三方面的管理。技術管理是企業管理一個很重要的環節,關系到項目施工的成敗和企業可持續發展,提高企業競爭能力;社會上大部分都是“以人為本、安全生產”作為企業生產方針,安全管理到位,能防止和杜絕安全生產事故的發生;做好成本管理是企業生存發展的關鍵。