方燎原
(廣州南華工程管理有限公司,廣東 廣州 510230)
杭州灣大橋北起嘉興市海鹽鄭家埭,跨越杭州灣海域止于寧波市慈溪水路灣,雙向六車道高速公路,設(shè)計壽命100 a。全長36 km,是建造難度最大的跨海大橋之一。
本文敘述杭州灣大橋中引橋低墩區(qū)、南引橋水中區(qū)、北航道橋高墩區(qū)、南航道橋高墩區(qū)18.3 km的橋梁下部結(jié)構(gòu)的監(jiān)理,施工內(nèi)容包括5 188根鋼管樁(最長88 m)、520個承臺、542個墩身預(yù)制及安裝、68個現(xiàn)澆墩身(最高42.5 m)[1]。
杭州灣大橋地處我國著名強潮海水區(qū),最大潮差8.3 m,實測最大流速4.7 m/s。特別是南引橋,水流急,流向紊亂,北岸下切形成深槽,南岸不斷淤漲,有不連續(xù)的淺層天然氣。據(jù)歷年氣象資料統(tǒng)計,全年6級以上風(fēng)力187 d,占全年51%,局部區(qū)段存在小氣候,建設(shè)條件相當(dāng)惡劣。
按照直線-職能制設(shè)置??偙O(jiān)全面負責(zé),幾名副總監(jiān)在縱向分別負責(zé)各個監(jiān)理組,確保指令傳達迅速、暢通;橫向?qū)?yīng)業(yè)主管理機構(gòu)設(shè)置職能部門??v向管理為主,橫向管理為輔[2]。
根據(jù)大型工程監(jiān)理特點增設(shè)行政部和信息部。本合同段工程量大,資料數(shù)量和種類多,需要配備專門人員集中管理和處理。
由于沉樁、承臺澆筑、墩身預(yù)制安裝、墩身現(xiàn)澆既有上下工序關(guān)系,又有交叉作業(yè)關(guān)系,現(xiàn)場監(jiān)理工作按照幾個大組設(shè)置。由于工作地點不同,海上跨度大,監(jiān)理組設(shè)置既要保證各監(jiān)理組的獨立、果斷、快速處理現(xiàn)場問題,又要能貫徹業(yè)主、駐地辦的指令,避免上下脫節(jié),左右失調(diào)。
杭州灣大橋進入全面施工期,作業(yè)面全面鋪開,每一區(qū)段長度小,投入船機多,多工序流水與平行施工相互干擾,組織難度大;多強臺風(fēng)是區(qū)域氣候的主要特點,施工過程中不可避免地會遇到盛行的季候風(fēng)、濃霧、臺風(fēng)、暴雨及連綿不斷的黃梅雨等惡劣天氣;潮差大,水流急,來往船舶頻繁,對船舶的精確定位是嚴峻挑戰(zhàn)。
駐地辦堅持“以人為本、預(yù)防為主”的宗旨,落實安全監(jiān)督網(wǎng)絡(luò),做到安全有人管,說到的要做到,做到的要查到。
1)對從業(yè)人員進行安全生產(chǎn)教育和培訓(xùn),認識特定地理環(huán)境,掌握安全生產(chǎn)規(guī)章和操作規(guī)程,未經(jīng)教育和培訓(xùn)合格的從業(yè)人員不得上崗。
2)承包人因地制宜編制施工組織設(shè)計,在工期安排上充分考慮惡劣氣候的因素。駐地辦對其安全性進行審查。
3)健全安保體系,加強組織管理。嚴重違反操作規(guī)程或1 a內(nèi)有3次違章記錄人員,責(zé)令離開工地;不符合安全的船機設(shè)備不許進入工地。
4) 督促承包人堅持24 h值班制度,對所有施工船舶進行動態(tài)管理,建立預(yù)警制度,消除工程隱患,杜絕重大安全事故。
5)處理事故堅持四不放過原則。
6)施工環(huán)境惡劣,風(fēng)險大,因此辦理保險是風(fēng)險轉(zhuǎn)移和損失補償?shù)闹匾侄巍?/p>
組織協(xié)調(diào)是在駐地辦內(nèi)部、各承包人間的協(xié)調(diào),保證人、機構(gòu)、專業(yè)、工種之間的協(xié)商工作,是實施目標(biāo)控制不可缺少的方法和手段。
本項目采用先進的大型海上施工設(shè)備,確保大型船舶、機械的投入是工程順利完成的關(guān)鍵,這需要內(nèi)部協(xié)調(diào)。
沉樁與承臺澆筑、墩身預(yù)制與安裝,作業(yè)面狹長,需要平行協(xié)調(diào)。
制樁和打樁、墩身預(yù)制和安裝往往會產(chǎn)生較大的供需矛盾,需要工序協(xié)調(diào)。
施工海域分屬兩地海事部門、兩地政府,這需要外部協(xié)調(diào)。
1)業(yè)主牽頭成立以工程建設(shè)各方為對象的協(xié)調(diào)小組,對于需要協(xié)調(diào)的事宜,召開專門會議,統(tǒng)一行動,保證工程順利進行。
2)堅持每月“三會”制度,即工地例會、管理例會和監(jiān)理內(nèi)部會議,協(xié)調(diào)各方關(guān)系,解決問題,以保證整個工程組織管理體系高效運轉(zhuǎn)。
3)協(xié)調(diào)原則是加強與業(yè)主、承包人的溝通,保持信息渠道的暢通,及時掌握工程動態(tài)。
4)采取必要的組織措施、技術(shù)措施、合同措施、經(jīng)濟措施。
施工工期較短,作業(yè)面狹窄,需考慮流水、平行和搭接作業(yè),控制好流水步距。在確保工程安全和工程質(zhì)量的前提下,確保工期。
1)船機設(shè)備投入檢查:監(jiān)督施工人員、設(shè)備按計劃進場,并檢查其使用效率。不具備作業(yè)條件時,加強檢修和保養(yǎng)。承包人不能按照進度安排如期實施時,采取必要的措施。
2)設(shè)置節(jié)點工期:將總工期層層分解,落實到月或周,以季度為考核單位,力爭超額完成。
3)根據(jù)氣候特點安排施工作業(yè),適時調(diào)整計劃。提高管理水平,優(yōu)化工藝,減少移船次數(shù)。
4)加強與兩地海事局的聯(lián)系和協(xié)調(diào),提前做好船舶穩(wěn)性試驗、辦理航行通告和水上施工許可證,避免因手續(xù)不全而影響工期。
確保在惡劣海洋環(huán)境下橋梁構(gòu)筑物的尺寸、位置和線形均滿足設(shè)計和規(guī)范要求。
1)橋梁構(gòu)筑物離岸遠,呈線形排列,影響加密控制網(wǎng)和放樣點的精度,應(yīng)選擇最佳觀測時間和合理的測量方案進行控制網(wǎng)逐級加密工作。
2)GPS短基線測量能代替?zhèn)鹘y(tǒng)導(dǎo)線測量方法進行加密點的測設(shè)工作,應(yīng)避免在影響GPS測量精度的惡劣天氣中作業(yè)。
3)采用統(tǒng)一的接收機型號,消除系統(tǒng)誤差。
4)適時進行高程貫通測量。
1)沉樁順序和錨位安排:打樁船順潮流方向定位,按照排架樁順序打樁,減少拋錨次數(shù),提高作業(yè)效率;如錨纜要穿過承臺,應(yīng)采取避讓措施。
2)嚴格控制樁的偏位:本工程采用GPS打樁定位系統(tǒng),不同標(biāo)段要相互比對、校核,消除誤差;仰打樁和俯打樁應(yīng)分別考慮下樁提前量,以保證樁的正位率,尤其是邊樁。沉樁應(yīng)選擇風(fēng)浪小的天氣和流速小的時段進行,原則上流速超過2 m/s、風(fēng)力大于6級、波高大于1.2 m暫停打樁。
3) 停錘標(biāo)準(zhǔn)以標(biāo)高控制為主,貫入度作為校核。
4)打完樁應(yīng)立即采取可靠、快速措施夾好圍囹,避免單樁孤立于海中,同時豎立警戒標(biāo)志,防止船舶發(fā)生意外事故。
5)制定溜樁對策,如中間層為軟弱層,要重錘輕打,控制油門,穿過軟弱層后再采用連續(xù)擊打,防止溜樁。
6)針對密實砂層的特殊地質(zhì)條件,應(yīng)充分考慮起伏變化情況,制定周密的對策,不可硬打,也不能隨便停止貫入。
7)對于風(fēng)、浪、流等海況條件惡劣海域的超長、超大直徑的鋼管樁施工,必須選擇錨碇系統(tǒng)安全可靠的打樁船,選擇錘擊能量和打擊效率較高的打樁錘,采用外海GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)[3]。
施工技術(shù)規(guī)范要求:設(shè)計工作壽命100 a,12周氯離子擴散系數(shù)小于等于1.5×10-12m2/s,最大水膠比0.33,混凝土的入模溫度不大于30℃。
如果措施不力,工藝不正確,大體積海工耐久性混凝土現(xiàn)澆或預(yù)制,都將會出現(xiàn)裂縫,必須采取溫控措施。
1)確保原材料質(zhì)量符合規(guī)范要求,重點是材料氯離子含量不能超標(biāo),粗細集料的堿活性必須滿足要求。外摻料優(yōu)先考慮粉煤灰和礦粉。盡量少用膠凝材料,并摻加高效減水劑和引氣劑。以活性摻合料等量取代水泥是提高鋼筋混凝土抗氯化物侵蝕、延長其使用壽命的最為有效的手段之一。
2)配合比應(yīng)滿足強度、和易性、抗氯離子滲透性和抗裂性。選較好的配合比,是防裂的關(guān)鍵。
3)海工混凝土因黏性較大,拌和時間較普通混凝土延長60 s。
4) 精心施工,精心振搗,適當(dāng)延長振搗時間,不過振,不欠振。
5)高性能混凝土中摻阻銹劑,適當(dāng)增加保護層厚度可有效防護海洋環(huán)境中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
6)布設(shè)冷卻水管。承臺內(nèi)冷卻水管分4層布置,下面2層環(huán)形布置?;炷翝仓_始后用水泵抽淡水循環(huán)冷卻,可削減混凝土早期溫度峰值,降低其內(nèi)部最高溫度。
7)設(shè)置保溫層。鋼套箱在承臺高度范圍內(nèi)采用雙壁結(jié)構(gòu),內(nèi)填充聚氨脂泡沫,夾層內(nèi)完全密封。泡沫夾層可減小混凝土側(cè)表面溫度受外界影響,降低內(nèi)外溫差,有利于防止溫度裂縫產(chǎn)生。
8)當(dāng)溫控措施處理恰當(dāng)時,可以考慮一次澆筑,減少結(jié)構(gòu)裂縫。
9)承臺混凝土澆筑完成后,及時進行養(yǎng)護。冬天噴涂養(yǎng)護液,覆蓋土工布;其它季節(jié)直接在鋼套箱內(nèi)蓄30 cm深淡水養(yǎng)護,時間10 d以上。
1)墩身安裝前,應(yīng)驗收承臺高程、預(yù)留鋼筋情況,并確定臨時定位支墩。
2) 墩身起吊過程中,保持水平,不傾斜。
3)起重船在移船和主鉤起落過程中要緩慢平穩(wěn),保持墩身在空中平穩(wěn)。
4)風(fēng)浪較大時安裝墩身,應(yīng)在就位后盡快下降主鉤,防止風(fēng)浪影響使墩身重復(fù)起落。
1)應(yīng)有效控制承臺套箱底板與鋼管樁之間的絕緣,滿足鋼管樁防腐和陰極保護壽命的要求。
2)加強原材料質(zhì)量審查,按25%的頻率進行獨立平行抽檢試驗,嚴禁不合格原材料進場。
3)加強變更管理,公平公正處理索賠事件。
杭州灣大橋非通航孔橋施工監(jiān)理具有點多、線長、面寬,施工現(xiàn)場全在海域等特點,因此,既要有宏觀協(xié)調(diào)能力,又要有協(xié)作精神;既要確保工程安全和質(zhì)量,又要保證工程進度。應(yīng)根據(jù)工程特點,分析和掌握監(jiān)理的重點和難點,提出相應(yīng)對策,切實履行監(jiān)理合同的權(quán)利和義務(wù)。
[1] 曹明蘭,黃僑,陳淮,等.杭州灣大橋海上非通航孔橋方案探析[J].四川建筑科學(xué)研究,2006(4):168-171.CAOMing-lan,HUANGQiao,CHEN Huai,et al.Analysis of type alternativesfor in seaareanon-navigablebridges of Hangzhou Bay Bridge[J].Sichuan Building Science,2006(4):168-171.
[2]廣州南華工程管理有限公司.杭州灣跨海大橋四合同段監(jiān)理規(guī)劃[R].2003.Guangzhou Nanhua Project Management Co.,Ltd.Supervision plan of thefourth contract section of Hangzhou Bay Bridge[R].2003.
[3] 孫國強.杭州灣跨海大橋深水區(qū)引橋采用鋼管樁基礎(chǔ)初析[J].公路,2005(6):43-46.SUNGuo-qiang.Analysison steel-pipepilefoundation used in the approach bridge of the Hangzhou Bay Bridge in deepwater area[J].Highway,2005(6):43-46.