方 軍,劉曉雨
(中國水利水電第七工程局有限公司,成都 610213)
隨著國家基礎建設的高速發展,特殊地質條件下的施工管理水平顯著提高;高地下水位條件下填筑技術在項目實施過程中不斷總結、改進,另外根據各地區不同的工程背景獨創的施工工藝,使得我國的高地下水位條件下填筑技術迅猛發展;但我們在應變處理能力和綜合施工管理等方面仍存在一些不足[1]。高地下水位條件下的填筑技術發展中,應加強其特殊條件下的施工管理研究,同時在施工隊伍的組建及管理方面需重視,進而提高地下水位狀態下填筑施工的整體水平;靈活應用新工藝,新技術和新設備,進而使高地下水位條件下填筑施工水平在質量管理、安全管理、綠色施工、施工工藝和進度管理等綜合管理方面取得突破,全面提升高地下水位條件下填筑施工的施工管理能力。
本文依托某S 城市首個地鐵工程項目,其地鐵場平施工區域位于河流沖積平原,施工區域地下水資源豐富,地下水位較高,項目紅線范圍內近九成區域為可耕地,表層均為腐殖土和黏土;在清理表層腐殖土過程中施工現場涌現大量地下水,嚴重影響基礎填筑施工,工程現場如圖1 所示。
圖1 地鐵場平施工現場
在工程實施過程中,工程質量和安全是相輔相成存在著因果關系的,由于質量原因可以引發安全事故,同理安全措施不到位也可能會引起工程質量事故;工程項目的質量管理和安全管控是項目管理的重點,也是直接影響項目效益的因素[2]。查閱大量工程安全事故的發生原因可以發現80%以上的安全問題的根源是質量問題;尤其在高地下水位這種特殊的地質條件下施工,對料源、施工控制指標及施工過程的綜合管控方面的管理要求更嚴格,此類地質條件極易造成場平基礎填筑質量問題,進而引發生產安全相關問題。
由于填筑施工區域地下水位較高,填筑材料選擇具有一定的特殊性;填筑材料的選擇直接影響到場平基礎填筑施工的質量,填料的選擇標準應嚴格控制,主要以石渣、砂礫、碎石等透水性材料為主,以提高土層強度及承載力。路基上部土質填筑材料選擇應嚴格控制填料的液限、塑限、CBR 值等參數;由于不同填筑區域的地質情況不同,選用的材料種類也不同,為了不影響填筑層壓實度檢測,同一填筑層的相同區域內填筑施工時不能混合不同材質的填料。
特殊地質條件下缺乏符合設計標準的料源時,應考慮對其進行改良,加入適當比例的碎石或一定比例的無機材料(石灰或水泥等)來提高其工程性指標,能有效促進工程順利開展。
為保證高地下水位條件下地鐵場平基礎填筑質量安全以及進度滿足設計要求,填筑施工控制參數均應滿足設計規范要求。填筑施工前應測定換填、強夯等處理軟基后的工作面的壓實度和地基承載力等參數,滿足設計要求后才能進行施工;施工應嚴格按照試驗段確定的攤鋪參數進行,包括攤鋪的松鋪厚度、松鋪系數、施工機械組合、碾壓設備的碾壓速度及碾壓遍數等;為確保壓實質量其填料的含水量、最優含水率、最大干容重等技術參數滿足設計要求;為減少填料運輸、攤鋪過程水分散失,合理計算運料、攤鋪、碾壓所用時間,適當調整填料裝車前的含水率。
對施工段含水量較高的原始地面進行有效處理后分層填筑。從選料、攤鋪、檢驗等方面專人專崗管控施工過程,以防止填筑層底部壓實度不足,根據試驗段知填筑厚度不能超過30 cm;實際填筑作業應嚴格按試驗段施工工藝實施。若施工中將虛鋪厚度任意加大、碾壓速度及碾壓遍數改變,除壓不密實外還會造成返工,延誤工期。
在路基填土施工過程中,需要隨時測定土的含水量,含水量偏小或偏高都會很大程度影響壓實效果,在碾壓過程中發現有土體松散或部分區域出現軟彈現象應及時進行局部灑水、翻開晾曬或直接挖除不合格區域進行換填;填料的含水率應控制接近最佳含水率,這樣進行碾壓才能容易達到最大密實度。因此,施工過程中應連續作業,盡量減少雨淋、暴曬,防止土壤中的含水量發生大的變化。當某一層填筑碾壓完成檢驗合格后,要對工作面定時灑水養護,以防止靜置時間長造成質量不合格而影響場平基礎整體質量。
由于高地下水位的特殊地質條件,填筑施工面容易出現局部軟彈,應及時進行開挖用砂礫、碎石換填,逐層按試驗得出的相關參數進行攤鋪壓實,對于部分區域不易壓實,可以采用重型碾壓設備,提高壓實效果,降低填料的含水量,進而提升路基的回彈模量[3]。填筑層碾壓過程中嚴格控制碾壓參數,壓實機械規格、碾壓遍數以及碾壓速度應由專人管理、記錄;當施工工作面上沒有明顯的輪跡時則證明碾壓滿足要求。一般情況下碾壓不合格與碾壓次數、壓路機型號以及填料有關,因此,為確保填筑施工質量,嚴格控制碾壓遍數、壓路機噸位和滿足設計要求的土料,另外特別注意施工段交接處碾壓細節。
填筑施工過程檢驗是質量控制的重要環節,路基填筑每一層施工完成后由專人進行檢測包括壓實度、縱橫坡、平整度和中線等參數;檢測的任一項參數若達不到規定標準則需立即進行整改,復檢合格后才能進行下一層的填筑工序。
高地下水位地鐵場平工程項目的進度控制實時比照項目前期制定項目總體進度計劃,發生進度偏差時及時糾偏;項目總體進度計劃是根據項目基本特征、人員組織架構、資源配備等綜合情況制定的,并由進度計劃工程師專人專崗對工程實施進度進行監控管理[4],定期組織項目所有管理人員舉行工程進度分析會,對進度偏差進行分析,找出原因并制定進度糾偏方案,會后按照會議記錄各責任部門進行進度調控,進度計劃工程師進行實時監督管控,項目的施工進度控制流程如圖2 所示。
圖2 施工進度動態控制圖
2.1.1 早進場、早準備、早開工
項目滿足開工條件后應立即進行本項目所需人員、設備、施工物質等前期工作,有計劃地安排人、材、機進場;技術人員熟悉設計圖紙、編制施工方案、技術交底以及現場驗樁,為正式開工做好準備;快速完成施工現場“三通一平”所需的材料與機械第一時間安排進場,為項目全方位開工提供保障。
2.1.2 科學組織,克服不利影響
施工前首先確保現場施工便道、臨時設施的完善,科學制定符合項目實際的參數標準,同時根據特殊地質條件特別注意防汛防洪需求,降低高地下水位對施工進度的影響;加大資源投入,縮短準備期,根據氣候條件及早開始主體工程的施工;雨季加強對坡體的觀察及氣象資料的收集,確保訊期下的交通運輸、生產安全;確保施工各個程序在開展中受地質環境影響程度降到最低。
2.1.3 做好保障措施
由于施工區域地下水位高的原因特別加強汛期施工組織管理,確保施工物質、能源、設備的有效供應,尤其施工機械會受地質情況的影響較大,注重機械維修與保養以及配件供應的相關事項,保障機械設備健康運轉;制定雨季施工應急預案,防止填筑施工區域地質災害的發生,充分保障地鐵場平路基施工正常。
首先選派有經驗的項目管理人員和施工技術人員進駐項目,能快速有效地處理工程實施前期階段任何突發問題,對項目的質量管理、進度管理、效益管理等進行經驗性管控;另外需組建技術精良的專業施工班組,施工機械根據施工進度計劃進行相應配備,以確保滿足施工進度要求;工程施工質量的檢測、監控設備要提前進場。
對地鐵場平項目的關鍵工序應選用施工效率較高的機械,關鍵施工程序中的機械設備應做好備用份、根據工程設計參數完善機械設備的選型及配件供應工作,并且設備維修力量要充分保證,設備在出故障時能得到及時的維修與恢復。項目上的各類物資采購和管理人員配備充足,保證材料的供應工作。
運用智能化項目進度監控手段并結合傳統網格技術等進度管理方法,使項目施工方案更嚴謹、更具有指導性。根據現場實際條件編制施工組織設計,項目施工過程中要及時監控各施工工序、人員組織、工期進度并實時進行調整、糾偏,提高項目實施性施工組織設計的可行性。
綜合應用先進的智能化工程施工管理技術,結合項目的實際情況以及管理團隊的管理經驗,制定出適合本項目,切實滿足質量安全、進度、綠色施工等要求的施工方案,由于地質條件具有多變性,其具體施工方案也應及時做出相應的調整,使技術方案在實施過程中更具有指導性。
項目實施過程中的技術難題,要及時協調本領域專家攻關,在施工進度、工程質量滿足設計要求的同時,有效提高工程項目的綜合效益。按時組織管理人員技術培訓,切實提高整體管理能力,為提高施工效益,降低成本,在項目中應創新性運用新技術、新設備、新工藝和新材料。
管理制度是工程健康有序實施的基礎保障,人員管理制度、施工進度管理制度、質量管理制度等一系列管理制度各盡其職保障項目各項工作順利開展,管理制度既要有普遍適用性又要有特殊性,因為各個工程都有自己獨有的特點,管理制度切實服務好每一個工程項目。
項目在施工過程中要充分發揮各級領導的監管作用,每一個施工程序、每一種施工工藝都要符合設計要求,符合項目總施工組織設計;項目總體進度計劃應科學分配至日、旬、月計劃中,實行分段監管,定期檢查進度,以確保工程能按時保質保量完成。另外適當利用經濟刺激員工的勞動積極性和主動性,每月設置進度獎、安全獎,定期對不同施工段進行綜合施工競賽,延誤工期施工組受罰;項目部配合業主適時開展工程質量“飛檢”,對在質量檢查競賽中表現好的職工、組別,給予立功授獎,并報上級部門予以提升晉級,以鼓舞施工人員的工作士氣,在各項制度的激勵下確保項目高質量、高效率、高標準地推進。
在建設工程高質量發展與“雙碳”政策的驅動下,綠色施工也成為建筑業發展的必然趨勢。尤其高地下水位城市地鐵場平段填筑施工軟基處理環節中,應將綠色施工理念貫穿于每一個環節,落實環境保護、綠色施工的法律、法規和行業要求,在項目管理體系中將綠色施工目標充分分解,工程施工中加強對生態環境保護力度,各程序采取節能降耗措施,項目部制定的綠色施工方案主要從節水、節地、節材、節能及環境保護5 個方面進行監管,其具體設定綠色施工管控指標如圖3 所示。
圖3 工程綠色施工能力指標
綠色施工必須從項目籌備策劃階段開始貫穿項目實施全過程,是項目管理的重要分支;“綠色施工、人人有責”是施工單位堅持綠色施工的理念,項目部的組織機構設置需由專人專崗對綠色施工監督與宣傳,讓全體工程人員達成“綠色”共識,確保全員參與、全過程管理。項目施工過程中各部門考核評比應著重考慮綠色施工的應用程度和環保效果,從施工理念上讓全體員工認識到綠色、環保施工的重要性,培養成自覺參與、主動執行的工作態度。
施工階段資源、能源管理是控制項目經濟性的重中之重,此階段也是能源消耗的集中階段。涉及到的資源能源主要包括水資源、能源、土地及各類材料,節約能源主要在項目實施階段采用新技術、新設備降低能耗,或者為降低環境污染采用新型清潔能源。項目部前期規劃時應將辦公區、住宿區、材料加工廠等臨建布置在征地紅線范圍內的永久征地,減少使用臨時占地;取棄土場盡可能不侵占可耕地而利用荒地,取棄土以后要及時進行整平復耕或其他合理利用。選擇水泥、砂石等建筑材料時,盡可能選擇綠色環保材料或者改良材料替代,另外建筑材料應屬地化,因地制宜,減少材料運輸造成的能源浪費。項目生產中應節約用水,可以通過改善施工工藝、優化施工程序來節約施工用水、循環用水。
高地下水位區域填筑施工中要特別注意水污染、水土流失等破壞自然環境的情況出現,主要是防止填筑施工對區域內地下水和地表水產生污染,施工過程中產生的廢水以及生活區產生的生活廢水應該分類統一收集、進行集中處理以及循環利用,項目產生的任何廢水嚴禁直接排向河流、農田等;當施工區域需要設置截水溝、排水溝等臨時排水設施時應該根據地勢條件合理安排,以防止由于排水設施設置不當造成水土流失、洪水或植被被破壞[5]。
路基施工過程中嚴格控制揚塵造成的環境污染,施工便道定期灑水、土石方運輸時加蓋防塵篷布,控制施工機械設備的廢氣排放以及瀝青拌合站和瀝青混凝土攤鋪中有害氣體的排放。另外施工中噪音污染不能忽視,應采用具有靜音技術的新型設備,同時采取設備隔音處理,同時施工操作人員采取相應的防護措施;合理安排工期,嚴禁夜間施工對城鄉居民以及野生動物產生干擾,需要夜間施工的工序嚴格按照當地法規進行申請、備案。同時工程管理人員在制定施工方案時應按照綠色施工規范進行設計,充分考慮現場布局進行施工平面圖繪制,把綠色施工理念充分考慮進施工管理、施工技術以及經濟性全過程中。
本文以高地下水位地質條件下某地鐵場平項目為工程背景首先從質量安全管理方面進行分析,為特殊地質條件下的填筑施工提供針對性的技術措施,有效提高類似工程施工方案選擇和實施效率;然后從施工進度方面充分考慮項目特殊地質屬性來進一步完善填筑施工的管理理念,進而有效優化整體施工計劃。最后以保護生態環境為出發點,對軟基條件下施工中環境保護的薄弱環節采取針對性管理措施,創新性歸納出綠色施工管控要點。文章分析充分保障了特殊地質工況下填筑質量、填筑進度,為項目節約人員、設備成本,也減少了生態破壞,為高地下水位地質環境下填筑施工提供成功的理論實踐經驗,提升社會經濟效益。