復(fù)雜工況條件下橋梁預(yù)制節(jié)段懸臂拼裝的精細(xì)化管理

薛武強(qiáng)

騰達(dá)建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 上海 201204

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷向前，橋梁建設(shè)領(lǐng)域也發(fā)生著翻天覆地的變化，一方面建設(shè)單位對(duì)橋梁質(zhì)量要求越來(lái)越高，另一方面施工企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越大。在資源緊張、強(qiáng)調(diào)效率的今天，橋梁施工企業(yè)想在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)，取得更好的效益，必須由傳統(tǒng)的粗放型管理向精細(xì)化管理轉(zhuǎn)變[1]。精細(xì)化管理是20世紀(jì)初由“科學(xué)管理”之父美國(guó)人泰勒提出的，20世紀(jì)50年代經(jīng)日本的精益生產(chǎn)實(shí)踐助推，精細(xì)化管理思想得以形成和運(yùn)用[2]。顧名思義，精細(xì)化管理就是對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行分解，從而對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，將企業(yè)的整體戰(zhàn)略規(guī)劃落實(shí)到每一個(gè)小環(huán)節(jié)中，并真正發(fā)揮作用，最終完成企業(yè)的整體發(fā)展目標(biāo)[3]。

1 工程背景

上海軌交10號(hào)線二期工程上跨軌交6號(hào)線出入場(chǎng)線的節(jié)點(diǎn)橋?yàn)?座（40＋75＋40）m的三跨變截面連續(xù)梁橋，中跨梁底與軌交6號(hào)線接觸網(wǎng)最近距離僅為0.62 m，施工期間需保證軌交6號(hào)線正常運(yùn)營(yíng)。工程現(xiàn)場(chǎng)條件如圖1所示。

圖1 工程現(xiàn)場(chǎng)條件平面示意

由于施工現(xiàn)場(chǎng)僅邊跨具備起吊條件，最終采用架橋機(jī)單T構(gòu)懸臂拼裝方案，先進(jìn)行東側(cè)T構(gòu)施工，通過(guò)現(xiàn)澆0#塊形成T構(gòu)，在邊跨吊起各預(yù)制節(jié)段，分別運(yùn)至中跨與邊跨指定位置進(jìn)行拼裝，逐漸延長(zhǎng)T構(gòu)，然后架橋機(jī)在已建成的T構(gòu)上完成過(guò)孔，進(jìn)行西半幅橋施工，最終完成中跨與邊跨的合龍。在當(dāng)前新時(shí)代新形勢(shì)的全新要求下，傳統(tǒng)單一的橋梁施工項(xiàng)目管理推進(jìn)模式越來(lái)越難以適應(yīng)當(dāng)前階段的現(xiàn)實(shí)需要，通過(guò)科學(xué)合理地運(yùn)用精細(xì)化管理理念，能夠在很大程度上提升橋梁施工項(xiàng)目管理的順暢和有序性[4]。

2 精細(xì)化管理原則

2.1 倡導(dǎo)精細(xì)化管理理念

城市橋梁施工管理應(yīng)始終堅(jiān)持“預(yù)防為主，安全至上”的管理理念，采用科學(xué)的思維方法與手段，構(gòu)建以“精確、細(xì)致、深入、規(guī)范”為特征的全面管理模式。在精細(xì)化管理的進(jìn)行過(guò)程中，作為管理行為的最直接執(zhí)行者，工程一線管理人員的管理理念將直接關(guān)系到工程整體的管理效果。因此，須在管理人員中倡導(dǎo)精細(xì)化管理理念，使精細(xì)化這一關(guān)鍵詞深刻地印入管理人員的腦海中。

2.2 樹立精細(xì)化管理目標(biāo)

在精細(xì)化管理過(guò)程中，為更好地落實(shí)管理效果，應(yīng)在施工中采用目標(biāo)導(dǎo)向型管理模式，將管理目標(biāo)根據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行細(xì)分，將目標(biāo)化大為小，落實(shí)好每一個(gè)目標(biāo)的控制點(diǎn)。在目標(biāo)明確、方向正確的前提下，專注細(xì)節(jié)，把握細(xì)節(jié)，控制細(xì)節(jié)，才能真正有所成效。

2.3 落實(shí)精細(xì)化管理方法

要取得精細(xì)化管理成果，精細(xì)化管理方法的制定便是根本途徑。精細(xì)化的施工必將面臨控制目標(biāo)更多、管理層次更細(xì)的局面。落實(shí)精細(xì)化管理方法，多方協(xié)作，多線程并進(jìn)，才能提高管理效率，達(dá)成管理目標(biāo)。

3 精細(xì)化管理措施

3.1 施工設(shè)備、材料精細(xì)化管理措施

3.1.1 材料可溯源管理機(jī)制

材料作為工程實(shí)體的組成部分，無(wú)論主材和輔材都應(yīng)建立一套可溯源的管理機(jī)制，通過(guò)現(xiàn)代化手段建立工程材料數(shù)據(jù)庫(kù)。

對(duì)工程所需的環(huán)氧樹脂黏結(jié)劑、錨具與墊片、鋼絞線、波紋管、混凝土等，在明確材料生產(chǎn)廠商、入場(chǎng)時(shí)間、使用部位、使用量等情況的基礎(chǔ)上，本工程還深化了兩個(gè)管理要點(diǎn)：一是對(duì)各工序應(yīng)用的材料進(jìn)行嚴(yán)格記錄，保證工程在出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)有據(jù)可依；二是將每一部分的實(shí)際使用量與理論使用量相對(duì)比，通過(guò)數(shù)據(jù)分析提高管理效能。

3.1.2 施工設(shè)備規(guī)格管控機(jī)制

在橋梁工程施工中，施工設(shè)備是保證工程建設(shè)順利完成的重要生產(chǎn)工具。通過(guò)加強(qiáng)施工設(shè)備管理，能夠有效保證施工質(zhì)量，從而有效提高工程建設(shè)效益[5]。現(xiàn)代施工中，大型施工設(shè)備作為施工的關(guān)鍵性因素，其規(guī)格也會(huì)直接影響施工經(jīng)濟(jì)性。因此，在施工中應(yīng)落實(shí)施工設(shè)備規(guī)格管控機(jī)制。

本工程中，確定了施工方法后，對(duì)施工過(guò)程中的各設(shè)備作業(yè)工況和對(duì)應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)自身受力逐一進(jìn)行了嚴(yán)密計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選用性能略高于作業(yè)需求規(guī)格的施工設(shè)備，有效提高了工程經(jīng)濟(jì)性。

3.2 施工人員精細(xì)化管理措施

3.2.1 落實(shí)分項(xiàng)負(fù)責(zé)人制度，實(shí)行卡片化管理

針對(duì)懸臂拼裝、架橋機(jī)過(guò)孔中每個(gè)作業(yè)步驟，充分落實(shí)分項(xiàng)負(fù)責(zé)人制度。施工前由技術(shù)人員向分項(xiàng)負(fù)責(zé)人及作業(yè)人員詳細(xì)進(jìn)行工序作業(yè)交底，施工中由分項(xiàng)負(fù)責(zé)人全權(quán)負(fù)責(zé)調(diào)度作業(yè)所需的各項(xiàng)資源。

為明確施工作業(yè)內(nèi)容，保證施工質(zhì)量安全，從架橋機(jī)桿件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收到架橋機(jī)組裝、節(jié)段梁拼裝、架橋機(jī)過(guò)孔、合龍施工、架橋機(jī)拆除等，均采用卡片式施工工序交接單，確保施工內(nèi)容的可追溯性及施工責(zé)任到人。

3.2.2 提升人員專業(yè)素質(zhì)

從施工單位角度來(lái)看，參與項(xiàng)目的人分為管理人員和施工作業(yè)人員兩個(gè)群體。首先，作為施工的直接操作者，施工作業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)直接關(guān)系到施工質(zhì)量。提高其素質(zhì)時(shí)，應(yīng)注意兩點(diǎn)：一方面要加強(qiáng)集體的凝聚力，提升主觀能動(dòng)性，激發(fā)責(zé)任心，從源頭減少人為因素帶來(lái)的影響，從而降低管理成本；另一方面要注重施工作業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，尤其是高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)的工種，提高施工作業(yè)人員的施工效率。

對(duì)于管理人員，主要應(yīng)當(dāng)定期展開(kāi)培訓(xùn)，提高管理能力。公路橋梁項(xiàng)目的施工和建設(shè)應(yīng)根據(jù)具體施工情況明確項(xiàng)目目標(biāo)，組建強(qiáng)有力的管理團(tuán)隊(duì)，為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理目標(biāo)提供組織保證，同時(shí)不斷完善質(zhì)量保證體系、自檢體系[6]。

3.3 施工工藝精細(xì)化管理措施

3.3.1 基于BIM技術(shù)的精細(xì)化管理

采用BIM技術(shù)，通過(guò)建立三維模型，虛擬還原施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境與擬建橋梁，利用生長(zhǎng)動(dòng)畫逐節(jié)段模擬各工序的實(shí)施步驟（圖2），逐工序進(jìn)行碰撞檢查，遵循PDCA循環(huán)法，將存在的問(wèn)題細(xì)化到每一步中進(jìn)行解決。并采用三維激光掃描儀對(duì)外委加工制造的預(yù)制梁段斷面匹配性進(jìn)行驗(yàn)收。

圖2 施工步驟模擬

3.3.2 制作作業(yè)畫冊(cè)與三維技術(shù)交底

為將工序生動(dòng)詳細(xì)地表現(xiàn)清楚，對(duì)每道工序都用連環(huán)畫的形式進(jìn)行展示，圖文并茂地對(duì)每道工序的準(zhǔn)備工作、驗(yàn)收要求、注意事項(xiàng)等進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，最終匯總成冊(cè)，形成一份涵蓋“所有節(jié)段安裝工序、架橋機(jī)過(guò)孔工序、橋梁合龍工序”的作業(yè)畫冊(cè)。通過(guò)作業(yè)畫冊(cè)，將相同工況的節(jié)段工序標(biāo)準(zhǔn)化、程序化，并在每個(gè)節(jié)段梁安裝前，將對(duì)應(yīng)的安裝工序以圖片形式發(fā)送給作業(yè)班組的每位成員，使其明確各自負(fù)責(zé)工序的操作要點(diǎn)，并嚴(yán)格按照驗(yàn)收要求實(shí)施，上道工序合格才能進(jìn)行下道工序施工，使操作人員在施工過(guò)程中有標(biāo)準(zhǔn)的工藝規(guī)范可循，保證施工質(zhì)量。

此外，把每個(gè)節(jié)段梁作業(yè)工序的生長(zhǎng)動(dòng)畫制作成帶配音與字幕的影片，在相應(yīng)的梁段安裝前，將影片投放于大屏幕進(jìn)行技術(shù)交底，以可視化方式多角度、多方位地對(duì)工序重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行演示，不僅能提高交底工作的效率，還便于班組人員與非專業(yè)人員快速理解相關(guān)內(nèi)容（圖3）。

圖3 三維施工動(dòng)畫截圖

3.3.3 與地鐵運(yùn)營(yíng)公司、維保公司的精細(xì)化協(xié)調(diào)

本工程跨既有地鐵線路段施工周期長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月，而且是既有地鐵線上方的高空作業(yè)，為了確保地鐵運(yùn)營(yíng)的安全，一方面由地鐵運(yùn)營(yíng)公司、維保公司制訂相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，另一方面施工現(xiàn)場(chǎng)與地鐵車站間建立全天候聯(lián)絡(luò)機(jī)制，現(xiàn)場(chǎng)工況變化時(shí)及時(shí)進(jìn)行溝通。

由于本工程的作業(yè)區(qū)段位于軌交6號(hào)線的出入場(chǎng)線上方，并且不在車輛折返區(qū)域，因此將施工時(shí)間安排在車輛出入庫(kù)的高峰時(shí)段之外，即10：30—15：30，僅在此期間進(jìn)行吊梁作業(yè)。在做好防護(hù)措施的前提下，再進(jìn)行相關(guān)的抹膠與張拉等后續(xù)工序。

另外，為了最大限度降低施工意外對(duì)回庫(kù)車輛安全的影響，根據(jù)每個(gè)節(jié)段作業(yè)面的垂直投影范圍，對(duì)車輛的運(yùn)行路線提出調(diào)整建議（圖4、圖5）。

圖4 吊裝1' #—6' #段時(shí)車輛運(yùn)行路線建議

圖5 吊裝1#—4#段時(shí)車輛運(yùn)行路線建議

3.3.4 動(dòng)態(tài)化調(diào)整施工安排

各作業(yè)負(fù)責(zé)人均配置手持式對(duì)講機(jī)，及時(shí)溝通作業(yè)情況，分項(xiàng)負(fù)責(zé)人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，動(dòng)態(tài)化調(diào)整各項(xiàng)施工安排。同時(shí)，借助現(xiàn)代化技術(shù)手段，對(duì)施工過(guò)程及時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

在架橋機(jī)前支腿下設(shè)置了壓力監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，在0#塊T構(gòu)的中墩側(cè)設(shè)置了豎向支撐自動(dòng)補(bǔ)償裝置，兩者間形成聯(lián)動(dòng)。梁段安裝期間通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)架橋機(jī)支腿壓力，動(dòng)態(tài)調(diào)整豎向支撐力，并對(duì)作業(yè)工序進(jìn)行合理調(diào)度，避免橋梁T構(gòu)的端頭受力過(guò)大。

在現(xiàn)場(chǎng)安裝視頻監(jiān)控?cái)z像頭，管理人員通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量安全問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行消改。

在橋面上安裝高精度靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集橋面標(biāo)高數(shù)據(jù)，為工序施工提供動(dòng)態(tài)指導(dǎo)意見(jiàn)。

4 精細(xì)化管理效果

通過(guò)精心組織、嚴(yán)格管理，整個(gè)施工階段有序推進(jìn)，材料、人工、機(jī)械的使用都嚴(yán)格控制在預(yù)算范圍內(nèi)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)性。主梁各節(jié)段均按照設(shè)計(jì)要求順利完成拼裝，線形控制良好，最終橋梁的平面與高程合龍誤差均控制在3 mm以內(nèi)，工程整體質(zhì)量達(dá)到了較高水準(zhǔn)。

施工期間遭遇了臺(tái)風(fēng)過(guò)境，但根據(jù)事先的應(yīng)急預(yù)案，整個(gè)項(xiàng)目未產(chǎn)生任何人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。現(xiàn)橋梁已建成投入運(yùn)營(yíng)，結(jié)構(gòu)整體狀況良好，充分證明了精細(xì)化管理下的施工成果。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以上海軌交10號(hào)線某橋梁項(xiàng)目為背景，結(jié)合項(xiàng)目自身特點(diǎn)，提出了一整套精細(xì)化管理方案。在橋梁施工過(guò)程中，精心組織、嚴(yán)格管理、堅(jiān)決落實(shí)，既實(shí)現(xiàn)了施工中的零事故，也經(jīng)濟(jì)高效地完成了建設(shè)任務(wù)，為其他工程項(xiàng)目的實(shí)施管理提供了經(jīng)驗(yàn)。