工程技術管理分析論文

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工程技術管理分析論文

一.工程概況

工程位于上海市徐匯區張家塘村以南、上海植物園北側的張家塘河道上。本工程主要是解決淀浦河以北、蘇州河以南、中山路以西約179km2范圍內的農田、工廠、企業、城鎮、鐵路及虹橋國際機場防汛、排澇安全,工程極其重要,1998、1999連續兩年該樞紐工程均被上海市政府確定為市重大工程。

1.工程水文

(1)外河潮位

外河(黃浦江)特征水位表1-1

千年一遇高潮位

5.30m

二十年一遇高潮位

4.63m

二年一遇高潮位

4.13m

平均潮位

2.20m

平均低潮位

1.44m

大汛低潮位(P≥90%)

1.18m

歷史最低潮位

0.32m

(2)內河水位

內河(張家塘)特征水位表1-2

設計防御最高水位

4.20m

常水位

2.50m

預降水位

2.00m

2.地質

經勘探揭露,場地自地表以下50.00m深度范圍內主要有粘性土,粉性土組成,按其沉積年代、成因類型及物理力學性指標的差異共分7個主要層次,現自上而下分敘如下:

第1填土層,上部多為建筑垃圾、碎石及生活垃圾等構成的雜填土,松散、不均一。

第2耕作土層,僅分布在河道兩岸的邊坡上,為黃色粉質粘土,很濕,軟塑狀,含較多的植物根莖。厚度為0.5~0.6m,層底標高3.77~3.27m。

第‚層褐黃、灰黃色粉質粘土,淤泥質粉質粘土。上部為褐黃色粉質粘土,可塑狀、中壓縮性。含較多鐵錳結核;下部夾較多粉質團塊,含水量漸高,土層漸變為灰黃色,軟塑狀、中~高壓縮性。厚度為0.3~2.80m,層底標高1.58~0.45m,地基土強度f0為95kPa。

第ƒ層灰色淤泥質粉質粘土:飽和、流塑狀,高壓縮性。層內夾較多砂質薄層與團塊,分布不均勻。厚度為2.40~4.30m,層底標高-1.60~-2.95m,地基土強度f0為65kPa。

第„1層灰色淤泥質亞粘土,飽和、流塑狀,高壓縮性。夾稍多砂質薄層、小條帶及灰綠色粉砂團粒,分布不均勻。厚度為5.10~9.20m,層底標高-7.82~-10.80m,地基土強度f0為55kPa。

第„2層灰色淤泥質粘土,飽和、軟塑~流塑狀,高壓縮性。層內夾大量單層厚度為0.20~1.00cm砂質薄層與粉砂團塊,分布不均勻。厚度為2.90~7.10m,層底標高-12.83~-16.00m,地基土強度f0為65kPa。

第…1層灰色粘質土、砂質粉土亞層,飽和、稍密~中密狀,中壓縮性。層內不均勻的夾單層厚度為0.20~0.5cm粘質薄層。厚度為5.90~9.00m,層底標高-20.15~-22.88m,地基土強度f0值為110kPa,。

第…2層灰色飽和粉質粘土,飽和、軟塑~流塑狀,高壓縮性。含少量白色泥鈣質結核和較多半腐的蘆葦根莖團粒。地基土強度f0值為70kPa。

第⑥1層暗綠色粉質粘土亞層,飽和、可塑~硬塑狀,中壓縮性。含鐵質結核與菱鐵質僵結石。層底標高-29.88~-32.67m,地基土強度f0值為140kPa。

第⑥2層灰綠色粘質粉土、砂質粉土亞層,其上部為粘質粉土,可塑~硬塑狀,中壓縮性。中稍。層底標高-36.38~-36.47m,地基土強度f0值為150kPa。

第⑦層草黃色砂質粉土、粉砂,飽和、中密~密實狀,中壓縮性。砂質較均勻。地基土強度f0值為180kPa。

3.氣象

(1)溫度

本區位于北亞熱帶南緣,是東亞季風盛行地區,受海洋氣候影響較明顯。年平均氣溫15.7OC,極端最低氣溫-10.0OC,極端最高氣溫37.8OC。

(2)降雨

本地區年平均雨量1094.1mmm,最大雨量1366.4mm,最小年雨量625.6mm。

(3)風

本地區屬季風地區,各月盛行風向隨季節有明顯的變化。

4.工程規模和任務

工程規模為:①60m3/s流量的排澇泵站一座;②凈孔寬為8m的節制閘一座;③配套公路橋及相應的河道。張家塘泵站是目前上海市已建單泵流量最大(15m3/s)、站總流量最大(60m3/s)和自動化控制程度最高的排澇泵站。工程建成后運行情況良好,結構安全穩定,控制系統正常,該工程可行性研究在99年第五屆上海科學技術博覽會上獲得金獎。

5.樞紐布置和主要建筑物

(1)樞紐布置

樞紐總體布置為:泵閘合建,泵站單邊設置,垂直水流向站身與閘首總寬41.70m,河道口寬24m。樞紐的總體布置詳見圖1-1。

圖1-1樞紐平面布置圖

(2)主要建筑物

①主體結構

泵型采用4臺2500ZXB型斜式軸流泵,葉輪的中心高程為▽-2.21m,電機的安裝高程為▽3.293m。單泵進水流道的長度為7.255m,最大寬度度為6.7m,為肘形流道;出水流道長度為12.733m,最大寬度為6.7m,為漸擴式流道。站身內河側設一道檢修門,采用電動葫蘆啟閉;外河側各設一道多葉拍門和快速事故閘門,采用油壓啟閉機啟閉。

節制閘閘首口門凈寬8m,底坎高程▽-0.5m,閘門采用直升式平面鋼閘門,閘首上設啟閉機房。

垂直水流方向:站身及閘首之間不設分縫,采用鋼筋砼整體塊基結構,站身及閘首之間總寬為41.7m。

順水流方向:站身及閘首之間總長為29.9m。

高度方向:站身進水流道底面高程為▽-3.85m,出水口的底面高程為▽-0.774m,閘首堰頂高程為▽-0.5m,站身及節制閘內外河側墻頂高程分別為▽4.5m和▽5.8m。

主廠房為41.7m×18.7m矩形平面,建筑高度為13.2m,建筑面積為780m2,副廠房為兩層,建筑面積為280m2;主廠房結構形式為排架結構,內設15t的吊車梁。站身的縱剖面詳見圖1-2。

圖1-2站身縱剖面圖

副廠房結構形式為框架結構,內為電氣設備及辦公用。副廠房緊貼主廠房,兩者外部造型采用簡潔的現代風格,以橫向帶形窗形成舒展的線條,體現出泵房建筑特有的魅力。見圖1-3。

圖1-3氣勢恢弘的泵閘樞紐

②內外河消力池及進水池

內外河消力池及進水池底高程分別為▽-3.85m和▽-3.10m(站身側為▽-1.00m),長度分別為45m和30m,底板厚分別為1.6m和1.2m。

③內外河引河

內外河引河近閘首和站身處采用漿砌塊石結構,其余采用干塊石結構。外河海漫末端防沖槽深2m。

6.工程投資和工程效益

(1)工程投資

本工程的主要工程量如下:

挖方:13.39萬m3;

填方:6.06萬m3;

砼及鋼筋砼:35779m3;

砌石方:3254m3;

土工布:11757m2。

工程總投資為1.06億元。

(2)工程效益

張家塘泵閘樞紐工程是以防洪除澇為主兼顧水資源調度的一項綜合利用工程,其社會經濟環境效益十分顯著:

①可以降低該地區汛期因突降暴雨積水而引起的直接經濟損失。

②提高該地區的投資環境,增強對引外來投資資金的吸引力,間接給該地區經濟帶來收益。

③使該地區的人民生活不被水患所擾,并改善水環境,提高了居民生活質量。

在2000年的“杰拉華”、“桑美”臺風襲擊中,正值天文大潮,泵閘經受住了惡劣氣候條件的考驗,運行正常,就象一道屏障擋住了高達▽5.10米潮水的肆虐,使原本潮水可以自由進出的張家塘港及地面高程僅為▽4.0米的該地區免受了潮水的襲擊。在臺風暴雨的襲擊中泵閘也充分發揮了排澇作用,特別是在2001年8月5日的特大暴雨中,該地區在一個晚上下了164mm的暴雨,內河水位猛漲至▽3.75米,泵閘及時開啟水泵,將內河水位降至▽2.10米,為該地區的地面積水及時排出起到了關鍵作用。

二.設計特點和成果

1.水工設計

(1)總體布置

工程設計在方案階段研究了兩種平面布置型式,即泵閘合建和泵閘分建方案,在通過經濟、技術、施工等比較,認為泵閘合建方案切實可行,方案比較詳見表2-1。

總體布置方案比較表2-1

泵閘合建

泵閘分建

布置情況

泵站和節制閘集中布置在規劃直河道上,老河道填堵。

閘設于規劃直河道上,泵站設于老河道彎段上。

可操作性

可行

可行

水流流態

節制閘引排水或泵站機組抽排時,水流有偏流現象,但可設置導流設施來解決。

節制閘引排水或泵站機組抽排時,水流平順、流暢。

施工條件

泵閘合建,基坑實地開挖,施工期利用老河道導流,可不斷流施工。

泵閘各自做基礎及進出水設施,施工干擾少,老河道上的泵站需斷流施工。

工程管理

泵閘合建,管理集中。

泵閘分建,管理相對不便。

環境影響

施工時對植物園的影響較小

施工時要占用植物園,破壞了局部綠化

工程占地

老河道填堵,減少征地面積,

工程呈島型布置,泵站位于老河道上,需要增用植物園的部分土地

工程費用

泵閘分建比泵閘合建增加工程投資約1000萬元

征地

36.7畝

45.16畝

初步設計階段,在泵閘合建基礎上,著重分析了泵站相對于節制閘集中布置和對稱布置的兩種形式,最終選擇了泵站相對于節制閘集中布置即泵站單邊布置的形式。在方案比選中考慮到節制閘于規劃河道南側,閘中心線南偏河道中心線8m,閘邊墻與河道岸線同線布置,充分利用河道的空間;泵站于規劃河道北側,布置四臺斜軸泵,泵房中心線北偏河道中心線12m,該布置較節制閘中心線與河道中心線一致布置要節省占用土地1.3畝。這種平面布置型式是泵閘樞紐工程的首例,極適合于土地珍貴的城市化地區。泵閘不對稱、閘順河岸布置通過水工模型試驗驗證,由導流墩及消力池調節,泵閘水流條件良好;同時泵站單邊布置利于泵機統一管理、設備管線布置、機組檢修、測試,且工程總投資省。

(2)泵閘主體結構

泵閘的主體部分即站身和閘首設計成整體塊基結構,兩結構間不分縫,整塊底板長29.90m、寬41.70m、厚1.6~1.8m,砼方量達2400多方,是目前上海地區軟土地基工程中泵閘最大的一塊整底板,經計算該結構配筋量較常規分縫底板節省10~12%用鋼量,從工程施工到工程運行驗證泵閘整體結構完好;另外整體結構減小了站身閘首整底板角點間的不均勻沉降差,據工程實測數據站身及閘首不均勻沉降差不到3毫米,保證了設備安全運行;保證了主廠房中行車軌道為整體,使行車在軌道上安全行走。整體結構布置中利用閘首上部空間作為泵站機組的安裝及檢修平臺,省去了主體結構中泵房安裝、檢修間占地,也減少了泵房結構的基礎費用。

張家塘泵閘樞紐工程的結構計算主要為泵房主體與節制閘閘首結構內力分析。由于泵站站身和閘首為整體塊基結構,空間結構復雜。計算采用上海市水利工程設計研究院和河海大學聯合研制的軟土地基上的平面框架有限元分析程序計算。根據機身、進出水流道結構布置和受力特點,結構計算分別考慮順水流方向與垂直水流方向簡化為6個斷面。計算考慮施工、運行與地震等各個工況下的結構受力情況,對施工整個過程進行模擬計算,確保各個工況結構安全,統計計算總工況為54個。與常規計算比較,彈性地基上的匡架有限元法計算泵閘樞紐結構內力較倒置梁法與單向、雙向板查表法計算結果要偏安全,而采用彈性地基梁法計算結果又顯得太保守,是采用本方法計算配筋量的2倍。經過近2年的實際運行,泵閘運行正常,說明本工程的結構內力計算合理。

2.泵型選擇

根據泵站的設計參數,選擇合適的泵型是張家塘泵閘設計的關鍵工作。根據張家塘泵站泵組工作特點和要求,以及參考國內外已建低揚程大流量泵站選用泵型的實踐,先進行泵型初選,從適合本泵站的泵型有立式軸流泵、臥式軸流泵、斜式軸流泵和貫流泵中篩選出立式軸流泵和斜式軸流泵兩種泵型,從以下三個方面,進行技術經濟詳細比較。

(1)理想的運行參數,既能降低泵站的建設投資,又能減少長期運行費用;

(2)合理的布置,有利于降低泵站的工程總投資;

(3)泵型的安全可靠性;

經過詳細的技術經濟比較,2500ZXB15-3型斜30°安裝軸伸式軸流泵在技術經濟上較為優越,因此選用2500ZXB15-3型斜30°安裝軸伸式軸流泵,。

張家塘泵站內安裝的大型斜式軸流泵在試運行中,水導軸承出現燒瓦,有關各方對此十分重視,立即組織各方面專家對燒瓦的原因進行了認真分析。專家們一致認為選擇油潤滑的滑動軸承是正確的但軸承結構設計不合理。為此建設單位和水泵制造廠召集軸承方面的高級專家,針對軸承的結構作了深入的探討,發現原設計的軸瓦支承,無法適應斜式軸流泵的長軸在運行中的變形,軸瓦受力嚴重惡化;軸與軸瓦的間隙太小,油槽設計也不合理,運行中不能形成所需的油膜。專家們還提出了相應的對策:首先將軸承的支承改為調心式結構,以適應長軸在旋轉中的變形,軸瓦受力均勻,大大改善了軸瓦的受力條件。其次調整軸瓦的間隙,并合理分布油槽,在軸與軸瓦接觸處的進油側加大油隙,這樣就有利于低轉速重載的水導軸承在運行中形成所需的油膜。重新設計、制作、安裝的軸承經嚴格的試運行測試,軸承的溫升低于設計要求,取得了令人滿意的效果。

為慎重起見,在運行一年后,建設單位組織設計院、水泵制造廠、運行單位聯合對水泵的水導軸承進行解體檢查,檢查結果非常滿意;水泵軸沒有磨損的痕跡,軸瓦的磨損也遠小于預期值,說明水導軸承的設計和制造是成功的。在以后的運行中,水導軸承運行一直很正常。

據了解在張家塘泵站竣工前后投產的國產斜式軸流泵站,水導軸承不同程度的存在這樣或那樣的問題,影響了斜式軸流泵的推廣應用。張家塘泵站斜式軸流泵水導軸承的成功,表明我國在設計制造大型斜式軸流泵的關鍵技術有了新的突破,成為推廣應用斜式軸流泵的成功范例。

3.計算機監控系統設計

張家塘建設單位對泵閘控制系統的要求很高,常規的繼電器控制方式已無法滿足要求,不能使用,只有采用計算機監控系統才能滿足建設單位的要求。電氣專業在設計中,首先對目前國內泵站計算機監控系統常用的三種控制方式:①單臺工業控制微機監控方式②工業控制微機+單臺可編程序控制器PLC監控方式③工業控制微機+多臺可編程序控制器PLC監控方式。張家塘泵閘工程是一個非常重要的防洪排澇工程,對可靠性要求非常高,因而選擇了工業控制微機+五臺可編程序控制器PLC的監控系統方案。

對于已確認的監控系統方案,現場控制臺的可編程序控制器PLC有二種控制方式可供選擇:①可編程序控制器(PLC)+數顯儀表控制方式②可編程序控制器(PLC)+觸摸式操作面板(OP)控制方式。控制臺采用可編程序控制器(PLC)+觸摸式操作面板(OP)的控制方式,控制邏輯由可編程序控制器和觸摸式操作面板內的大規模集成電路來完成,控制可靠性比第①種控制方式有了大幅度的提高,完全滿足防汛排澇泵閘工程對可靠性提出的要求而且工程投資低,技術先進,使用中管理簡便,維護工作量很小,最后決定采用可編程序控制器(PLC)+觸摸式操作面板(OP)作為控制臺的控制方式。

為了使操作人員能及時觀察到室外運行的圖象,在內、外河處還設置兩臺全天候彩色攝像機,在泵站控制室的綜合操作臺上安裝二臺圖象監視器,顯示內外河運行圖像。

張家塘泵閘工程于1999年底建成并投入使用,在近二年的時間里,該控制臺的運行情況正常,沒有發生任何故障,在防汛排澇中發揮了積極的作用,受到使用單位的好評。

三.施工管理

隨著我國水利建設事業的蓬勃發展,工程施工的各項措施、手段、工藝也日趨成熟。然而每個工程均有其特殊性,而正是這種特殊性決定了應該采用特有的措施、手段、工藝以使施工方案更科學、更合理,從而在確保安全、質量的前提下達到節省工期、降低成本的目的。張家塘泵閘樞紐工程施工中,這一理念在基坑開挖、站身閘首底板大體積砼施工中得到了充分體現。

(一).基坑開挖

1.施工條件

由于工程主體部分位于老張家塘港及長橋污水處理廠之間的狹長地段,即北側緊靠長橋污水處理廠的辦公大樓(離泵房底板外邊線32m)、南側緊貼老張家塘港(離泵房底板外邊線30m),工程所處地的地質條件為表層2~3m厚填土,其下均為高壓縮淤泥質軟弱土層。原地面高程為▽4.30m,基坑底高程為▽-5.45m、最深處為▽-7.55m(泵房集水井部位),深度達9.75m,屬深基坑。故在施工圖設計中采用了鉆孔灌注樁支護、深層水泥攪拌樁防滲及壓密注漿坑腳加固的基坑圍護方案,以確保在工程實施過程中周邊鄰近建筑物及基坑本身的安全穩定。考慮到作為施工期間的該基坑圍護方案本身需較大的投入及較長的時間,故施工單位上海市水利工程公司在通過對周邊環境的調查并摸請了與張家塘港相關水系后,提出了“簡化基坑圍護設計、采用放坡大開挖”的方案。

2.方案介紹及施工方法

本方案分兩階段實施。

第一階段:先以1:2的放坡開挖至▽-2.00m,并在▽0.00m處設置馬道;然后進行站身閘首基礎鋼筋混凝土方樁施工和北側副廠房基礎鉆孔灌注樁的施工。待以上工作完畢并達到設計強度時,主汛期基本結束,可實施第二階段的基坑開挖。

第二階段:先疏通與老張家塘港相連的梅隴港,使其基本達到一定的通水過流能力。確保老張家塘河斷流情況下能排除區域內非汛期降水而不致產生內澇。然后封堵老張家塘港(在本工程范圍內東西兩端筑壩)并排干壩內水,即可實施二期開挖。

3.監控跟蹤

為驗證基坑施工方案的各項參數及邊界條件選取的合理性、隨時掌握基坑開挖及開挖完成后的結構施工中過程中基坑及周邊建筑物的穩定情況。以便及早發現將會發生的不安全因素并盡早采取措施,防止發生基坑塌方、滑坡及周邊建筑物超規范允許范圍的變形,對基坑進行全過程的跟蹤監控。

(1).監控方案;

汛后期開挖監測重點在于基坑穩定及長橋污水廠行政綜合樓的安全。

在開挖邊坡的平臺上(▽-1.00m高程和北側▽0.00m高程),設置測斜管以監控邊坡的側向位移情況,基坑南北兩側各設二根測斜管,深度為16m,共4根,編號為C1-C4。

②.邊坡沉降觀測

在基坑四周具有代表性的地方埋設9個沉降點,其中平臺設7個,灌注樁頂設2個,編號LR1-LR9。

③.地下水位監測

在基坑周圍鉆孔埋設4根水位管,以監測施工期間地下水位的變化情況;深度8m,編號U1-U4。

④.行政綜合樓監測

利用汛前埋設的測點,繼續對行政綜合樓進行沉降監測。

(2).監測儀器

①.測斜系統

測斜傳感器為美國SINCO公司的AutomaticInclinometer,精度0.02/50cm,接收系統為SINCO公司的Datamata全自動數字式接收儀。

②.位移量測系統

沉降觀測河水平位移觀測分別采用瑞士WILD公司的NA2水準儀(精度為+0.7mm/km)和T2經緯儀(精度為2〞級)。

③.水位監測系統

采用英國GI公司的水位儀。

(3).監測方法

①.邊坡測斜

把測斜儀的傳感器放入預埋的測斜管中,用全自動接收儀采集并存儲測試數據,然后輸入計算機進行計算、分析。

②.地下水位測試

采用水位計測得水位管管口到地下水面的距離(以△h表示),管口高程(以ho表示)用水準儀測得,地下水位即為h=△h-ho。

③.沉降觀測

在基坑施工影響范圍外設置三個水準點,采用水準儀對各個測點進行水準測量(三等水準測量)。

④.水平位移測量

采用視準線法,利用經緯儀進行觀測。

(二).站身閘首底板砼澆筑

1.基本情況

平面尺寸:29.9m×41.70m

底面高程:進水流道側▽-5.45m,出水流道側▽-2.374m

頂面高程:進水流道側▽-3.85m,出水流道側▽-0.774m

最大厚度:3.00m

平均厚度:1.60m

砼方量:2400m3

2.施工方案

根據以上數據顯示,本底板屬大體積砼,易產生溫度裂縫,故需采取溫控措施。一般得溫控措施為采用低水化熱水泥、減少水泥用量從而降低水化熱等,故從施工方法角度最好得方法是采用塌落度較小得常態砼。由于底板澆筑前,各邊、中墩及流道隔墩得豎向鋼筋需與底板鋼筋一并綁扎并埋入底板,再加上底板頂面高差達3m多,這就帶來了砼入倉手段、倉面腳手架及平臺得搭設、周轉材料及勞動力投入特別大等一系列問題。另外,墩身得鋼筋長度預留也受到限制,引起鋼筋綁扎工作量得增大及鋼筋損耗得增加。因此施工單位采取了泵送砼得措施。而采用泵送砼起水泥用量要比常態砼多從而對降低水化熱不利,也即對溫控不利。為此,為防止溫差過大(規范規定一般不超過25°C)產生溫度應力致使砼開裂,施工單位采取了再砼澆筑及早期對砼得內部和表面溫度進行準確得跟蹤監控措施,以便根據溫度得高低和溫差得大小采取恰當得保溫措施,把混凝土各部位以及與環境之間得溫差均控制在允許得范圍之內,從而保證工程質量。

3.監控方法和測點布置:

因底板形狀為長方形,各部位對稱,因此溫度測點均勻布置與底板。厚度1.6m得底板軸線上設置H、I、J三個測位,按上、中、下各布置1只測點;厚度1.9m的底板軸線上設置E、F、G三個測位,按上、中、下各布置1只測點;厚度3m得底板軸線上設置A、B、C、D四個測位,按上、中上、中、下下各布置1只測點;共設34個測點,再加上環境溫度及混凝土表面各1個測點,這樣就能有效地掌握底板各處得溫差變化。

埋設與混凝土內部得測溫導線全部有套管保護并綁扎再鋼筋上。

4.測試儀器及方法

(1).儀器

在大體積混凝土底板內部設置優質銅—康銅熱電偶,配以8520型高精度數字毫伏表檢測,全部熱電偶均嚴格標定,并作絕緣處理。

(2).測試方法

每個測點先按附圖所示上、中、下尺寸把熱電偶綁扎在一根細鋼筋上,然后根據測點位置放入已綁扎好得底板鋼筋內,通過數字毫伏表直接測讀各測點得溫度,再經過計算每個測位上各測點間得溫差,以確保混凝土底板得安全。

5.監測實施

底板混凝土澆搗從98年10月26日上午開始,至27日結束,歷時兩天一夜。溫度監測從底板澆搗開始至11月5日結束,連續監測11天,共計測試70次。

溫度監控從混凝土接觸測點十一天內,前四天每二小時測溫一次,晝夜連續跟蹤監測;以后相對減少監測次數,從計溫階段開始起每測一次就向業主、監理發送監測報表,報告各測點及大氣環境溫度得實測值、溫度差。

(三)。效益分析及評價

1.基坑施工

施工單位原投標基坑開挖及圍護費用:372萬元

采用新方案后的費用為:258萬元

其中:增加挖、填土費用178萬元

長橋污水廠補償費用70萬元

監測費用10萬元

該項節約費用114萬元

2.站身底板砼澆筑施工

利用泵送砼與常態砼比較,基本持平,但是由于加快了砼澆筑速度,故減少了冷縫出現的可能性,另外砼的外觀質量有較大幅度的提高。

3.信息化管理指導施工的體會

在張家塘泵閘樞紐工程工程的主要分項工程的施工過程中,通過采用信息化的管理手段,實行過程監測監控,將施工中一些出現質量及安全事故的前兆及時反映出來,能及時根據這些前兆通過定性、定量分析出產生的根源,從而找到原因并能及時采取措施,避免各類安全、質量事故的發生,保證了工程施工的質量及工程的安全。另外,通過信息化的管理手段,可將一些預控措施作為備用措施,由監測信息數據來決定是否最終采用,從而達到節約成本降低造價的目的。

(四)。加強施工現場管理,完善施工工藝,提高工程質量水平

1.創建文明工地

“沒有良好的環境,就生產不出優良的產品”。張家塘泵站工程從開工開始,建設單位就要求施工單位嚴格按照上海市重大工程文明工地的要求組織實施本工程的施工。施工單位以“創建文明工地”為突破口,落實各項文明施工措施,從臨時生活設施的搭建到施工現場的布局,從每個工人起居用品的放置到施工材料、機具的管理,都有一套嚴密的規章制度和實施計劃、細則。考慮到施工現場的動態性,故施工單位平時強化施工現場管理,將制定的各項制度、措施落實到實處,造就了一個“規范、有序、整潔”的生活環境和施工作業環境,激發、培養了施工作業人員的勞動生產積極性和嚴格按照施工規程、規范操作的良好意識,從而保證了在工程實施過程中未出安全事故,并且最終得到了高質量的產品。

2.完善施工工藝,提高工程外觀質量

“產品的功能,除了滿足使用功能外,還需追求美學功能,這是產品價值的體現。”在張家塘泵閘樞紐工程施工中,施工單位在狠抓工程內在質量的同時,非常重視其外觀質量。在砼結構施工時,針對不同的部位采用不同的方法,以提高砼外觀質量。如主泵房流道及墩墻等部位,因為大都是不規則的曲面結構,模板周轉率很小,施工單位采用了木模表面貼寶麗板的方法,即解決了木模板表面易漏漿和光潔度差的問題,又提高了異型模板周轉率(拼制的木板可拆除后重新拼制再使用),可謂“又好又省”。又如進、出水池及河道段的翼墻,屬大面積平面結構,模板可周轉。施工時采用了定型鋼模板拼制并在每塊模板拼縫間加嵌海綿條等透水不透漿的材料,使砼表面氣泡少但不漏漿,充分發揮了定型鋼模易拼裝且周轉率高的特點,也使砼外觀質量得到了很大提高。

四.建設管理

張家塘泵閘樞紐工程1998年5月1日正式破土動工,歷經整18個月的奮戰于1999年12月29日如期進行了竣工驗收,并于同一天完成了檔案驗收及工程審價工作,并基本完成了財務審計工作,次日正式移交工程管理單位,實現了上海水利建設史上第一次真正意義上的竣工驗收。

張家塘泵閘樞紐工程在建設過程中先后兩次被評為上海市重大工程文明工地,建成后又先后被評為上海市“水利金獎”工程、水利部“優質工程”,并涌現出一批上海市建設功臣、市立功競賽先進個人等先進人物。這些成績的取得除了依靠各參建單位的共同努力外,其根本原因還在于我們在建設過程中始終堅持按基本建設程序辦事,堅決貫徹執行“三項制度”,引入市場機制,同時以科技創新及文明工地建設為抓手,通過讓管理單位參與建設、檔案資料管理、審價、審計工作同步進行等手段,使工程整體建設水平得以提升。

1.堅持“三項制度”

在項目建設中,建設單位往往起著主導作用。能否選擇一家管理力量強、有類似工程管理經驗的單位作為建設單位將對工程建設水平的高低起著關鍵作用,所以基本建設三項制度改革中第一條就是工程建設項目應建立項目法人責任制。考慮到張家塘泵閘樞紐工程是純公益性項目,它的投入全部為上海市財政支出,不存在今后靠運營收入來還貸的問題。故本項目的項目法人制有它的特點。項目的上級主管部門原上海市水利局明確了上海水利投資建設有限公司這樣一家專業性的水利工程建設單位作為本項目的建設單位,代行項目法人的職責。并通過簽訂包干協議的方式明確了該公司在質量、進度、投資、安全控制等方面的職、權、利,使項目建設水平的高低與該公司的利益、聲譽牢牢地聯系在一起。上海水利投資建設有限公司自接受任務之日起就選派了一名年富力強、有豐富工程管理經驗的副總經理作為項目經理并按有關要求配備了工程技術、合同管理、財務等各類專業人員。所有項目班子成員全部集中在現場辦公,由于工作精力不分散,確保了工程建設的全過程、全環節始終處于有效的監控之中。

實行招標投標制是能否選擇到力量強、聲譽好的參建單位以提高工程質量,同時降低工程造價的有效手段。本工程的土建、機電安裝我們采取了國內公開招標的方式。土建及機電安裝共分主體及安裝、上游河道及橋梁、下游河道等三個包,采用一次招標的方式。經資格預審國內共有19家合格投標人參與了競標。主要機電設備如水泵、電機、液壓啟閉機、高低壓控制柜、清污機、橋式起重機我們也都采取了國內公開競標的方式。由于是國內公開招標,為力求規范,我們委托了專業的招標監理機構負責招標事宜,所有招標信息都在有關媒體及網站公開;所有的開標與評標活動都按“公開、公正、公平”的原則進行,評標專家都從專家庫中隨機抽取以確保公正;評標辦法考慮到泵站施工的復雜性故都采用商務標與技術標分別打分最后通過比較累積分以確定最優投標人。

在工程建設中采取建設監理制對確保工程進度和建設質量將起到直接的重要作用。如何避免監理變成建設單位的附屬體、如何保證監理能以公正第三人的身份獨立開展工作從而使之能真正發揮“三控制、二管理、一協調”的職能是建設單位必須要認真對待的問題。否則,如果建設單位過多地越權干預,監理將形同虛設。而要做到這一點,很重要的就是要避免同體監理。為此在選擇監理單位時我們采取了邀請招標的方式,選擇了一家外系統的咨詢公司作為項目的監理單位,并對其充分授權使其真正擔負起應有的職責,開展起了有效的監理工作。

2.加強設計管理

項目建設水平高低的一個前提條件是設計水平。抓好對設計的管理工作也是設計管理中的一項重要內容。抓好對設計的管理首先必須選擇好設計單位,在這方面我們分兩種情況區別對待:一是主體部位,由于本工程的可研報告和總體初步設計的編制為同一單位完成,且這家設計院具備水利甲級資質,考慮到他們對有關設計的前期工作做得比較充分、情況熟悉,因此將施工圖的設計任務直接委托給了他們;另一種情況如管理區的實施,為了使建筑造型、布置更美觀、合理,我們采用了設計方案招標的方式,通過比選方案,選擇了另外一家具備建筑甲級資質的設計院,從而為建成環境優美的管理區打下了堅實基礎(見圖3-1)。抓好設計管理的第二個方面是抓好對施工圖的管理:一是施工圖的進度,施工隊伍進場之前施工圖必須出齊,以避免邊設計、邊施工、邊修改的被動局面;二是施工圖的質量,全部施工圖都經過審查,對關鍵部位施工圖還組織了有關專家進行了專題審查。抓好設計管理的第三個方面是抓好設計的現場服務,從施工隊伍進場之日起,設計院就必須派出有經驗的設代組常駐現場,發現問題及時解決以不延誤工期。

圖3-1環境優美的管理區

3.加強投資、質量、進度、安全控制

加強投資控制也是上級主管部門與建設單位共同關心的一個問題。本項目由于地處上海市區,前期工作中對各類地下管線估計不足等原因造成前期費用大量增加,這就給原本就緊張的投資帶來了壓力。在這方面我們著重抓四個環節:一是抓大的方案研究,對投資影響大的技術方案請各方專家進行過深、過細的論證,如原基坑方案采用圍護,后經論證,取消了單邊圍護,大膽地在市區淤泥質地基上采取了大開挖方案,節約投資120萬元;又如對直徑1.2m的污泥總管保護方案上我們充分聽取了市政部門的意見,采取了相應的技術措施,節約投資60余萬元等;二是完善合同管理,合同管理有專人負責,在簽定各項合同前充分醞釀考慮,力求使合同完善,不留口子;三是注重對設計變更的把關,凡涉及投資變化的都必須經監理及建設單位的會簽;四是請工程審價、審計單位提前介入進行跟蹤審價、審計。出現合同爭議,則請審價單位及時進行協調,保證工程的順利進行,所有問題均在工程實施過程中得到妥善解決,未發生任何法律糾紛。工程最后節余451萬元,為國家節省了大量建設資金。

在質量、進度控制方面我們除了強化常規的一些控制手段如提前制定評定辦法、擬訂試運行方案、加強專題施工組織設計的編制與落實、加強施工現場檢查等以外,我們還加強了文明工地的建設,并把這一條款寫進了合同。通過文明工地的建設來促進質量、安全與進度的同時改善水利工程施工的形象,在實施中我們嚴格按上海市重大辦《上海市建設工程文明施工管理暫行規定》進行文明工地創建活動。通過創建,工地的形象與面貌得到了根本改善,各類安全隱患大為降低,廣大職工的生活、生產條件大為改善,有許多工人由衷感嘆:“在這樣管理規范的工地上干活,我們沒有任何理由不提高自己的各項工作質量”。由此扭轉了質量、進度被動式管理的局面,使之成為了廣大工人的自覺行動,從而促進了質量管理與進度控制。本工程也是上海水利建設史上第一個榮獲市重大工程文明工地榮譽稱號的工地。

4.管理參與建設

為真正體現建設為管理服務的思想,在張家塘泵閘樞紐建設過程中,我們采取了請今后的工程管理單位提早介入的方式,一方面遇有管理方面的問題如管理區的布置、控制室的設置等多聽取管理單位的意見,盡量滿足管理的需求;另一方面請管理單位派員全過程參與建設管理工作,熟悉工程內部的結構及機電設備的安裝、操作與維護;并及時幫助管理單位進行人員培訓等。也正因為工程管理所涉及的問題在建設過程中已得到全面妥善解決,所以本工程竣工驗收的次日就很順利地移交了管理,使工程效益得到了早日發揮。

5.同步開展各項管理工作

在工程建設過程中,我們在注重現場管理的同時注重了其他方面的管理工作,如工程審價、審計工作,檔案資料管理等。我們的目標是同步驗收,所以自工程開工之初,我們就同步抓了這些方面的工作。請審價、審計提早介入進行跟蹤審計,既保證了建設資金的規范、安全使用,又使很多問題在過程中對就得以解決,這一工作得到了市審計局的好評。同樣為了加強檔案資料的管理,圍繞檔案資料的收集、整理與工程同步,檔案資料的裝訂、驗收移交在工程竣工之日同期完成的目標,我們著重抓好三個環節:一是開工之前邀請有關檔案部門對中標單位做好檔案資料工作交底;二是監理單位配備專職監理人員進行經常性檢查;三是建設單位設立專職檔案管理人員,負責日常的檔案管理工作。通過加大管理力度提高了檔案資料的質量,并在工程竣工之日通過了由上海市檔案局和市城建檔案館聯合組織的驗收,檔案部門的同志在驗收會上對我們這一工作給予了高度評價。

6.堅持科技創新

項目要建成高質量的項目必須要有科技創新。張家塘泵閘樞紐工程在設計與施工技術方面有許多創新之處,但我們感到在項目實施過程中仍必須緊跟科技發展潮流,多引進先進的科學技術為水利工程服務。如我們控制臺的原方案為傳統方案,面板上布滿了各類開關按鈕與指示燈,這有兩個弊端:一是部件損壞的概率高,二是易誤操作。通過對冶金等行業的了解,我們大膽地提出了在本項目采用PLC+觸摸屏的控制方式,簡化了操作臺,提高了系統的穩定性,將誤操作的可能性降至了極點,同時降低工程造價20%。通過這一創新使運行管理工作大為簡便。目前這一項目已通過上海市科委組織的評審,被認為是國內首創,并已在上海多個泵站工程中得到推廣應用。

7.總結

通過張家塘泵閘樞紐工程的實施,我們感到要搞好一個項目離不開參建各方的共同努力,需要在每個環節上加強控制。堅持科技創新、自我加壓提高各項工作水平很重要,而其中最根本的還在于體制與機制的完善,堅持“三項制度”、堅持按基本程序辦事是關鍵。嚴格貫徹執行“三項制度”不僅在于可提高工程質量、降低工程造價,更重要的是有利于提高行業的整體管理水平,提升行業形象,為社會主義市場經濟體制的形成作出貢獻。

事后總結我們也感到張家塘泵閘樞紐工程的設計質量尚有需進一步提高之處,如當時思想更解放一步,引入設計監理這一環節,可能會使工程建設管理水平得到進一步提高。

張家塘泵閘樞紐工程從建成投入運行至今已有近兩年時間,在這兩年中,泵閘累計運行471次,運行時間2256小時,排水7936萬方,為減輕該地區的防汛排澇壓力充分發揮了泵閘樞紐的工程效益與作用。