劉先梅
(安徽南巽建設(shè)項(xiàng)目管理投資有限公司,安徽 合肥 230031)
合肥工業(yè)大學(xué)智能制造技術(shù)研究院(一期)研發(fā)中心項(xiàng)目,位于合肥市包河區(qū)花園大道與泰山路交口西南角,總建筑面積約189 083 m2,其中地上建筑137 895 m2,地下建筑51 188 m2,工程主要為1棟5層研發(fā)中心(分A、B、C、D、E、F六個(gè)單元)及整體1層地下室。該項(xiàng)目為合肥市重點(diǎn)工程,受市政府、教育局及校方等部門高度關(guān)注與重視,合同目標(biāo)為確保安徽省優(yōu)質(zhì)工程獎“黃山杯”“省級安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化示范工地”,爭創(chuàng)國家級優(yōu)質(zhì)工程獎“魯班獎”和全國“AAA級安全文明標(biāo)準(zhǔn)化工地”。
該工程合同工期為2年,時(shí)間緊、高目標(biāo)、高要求,監(jiān)理工作不能僅僅停留在施工過程按部就班的工程監(jiān)理上,而是要積極地向全過程項(xiàng)目管理轉(zhuǎn)型,特別是在項(xiàng)目建設(shè)前期,抓好監(jiān)理的預(yù)控工作,制定目標(biāo)和各項(xiàng)制度、指導(dǎo)或協(xié)助施工單位進(jìn)行項(xiàng)目質(zhì)量、安全創(chuàng)優(yōu)策劃、發(fā)揮科技優(yōu)勢進(jìn)行智慧工地創(chuàng)建的策劃,用信息化手段對施工過程進(jìn)行管理顯得更為重要。
協(xié)助施工單位編制了創(chuàng)優(yōu)方案:包括整體創(chuàng)精品工程策劃方案,以及結(jié)構(gòu)工程、裝飾工程、機(jī)電工程、屋面工程、室外工程等專項(xiàng)創(chuàng)優(yōu)方案及質(zhì)量通病和預(yù)防措施;制定了分包單位管理制度、材料設(shè)備管理制度、材料封樣見證取樣計(jì)劃、材料進(jìn)場場外驗(yàn)收管理辦法、設(shè)計(jì)圖紙會審交底制度、隱蔽驗(yàn)收制度、關(guān)鍵部位旁站制度、監(jiān)理施工質(zhì)量技術(shù)交底等制度;策劃各專業(yè)樣板方案,實(shí)行“樣板引路”制度;督促施工單位利用BIM技術(shù)進(jìn)行深化設(shè)計(jì),并指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
按照魯班獎申報(bào)工程原則,我們策劃了創(chuàng)省(部)級的建筑業(yè)新技術(shù)應(yīng)用示范工程和綠色施工示范工程的計(jì)劃和措施,積極采用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備,按照《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)》,采用如下新技術(shù),見表1。
表1 采用的新技術(shù)
2.2.1 幕墻工程
本工程幕墻長度達(dá)250 m,如何保證整體立面效果,控制平整度并做好不同幕墻的接縫處理是本工程的一個(gè)難點(diǎn)。
對策:督促施工單位利用BIM模型,對超長連續(xù)幕墻進(jìn)行設(shè)計(jì)排版優(yōu)化,對不同材質(zhì)交接部位、女兒墻頂部等重要節(jié)點(diǎn)及收邊收口部位深化設(shè)計(jì),指導(dǎo)材料下單及工廠加工生產(chǎn),采用基于BIM技術(shù)的幕墻龍骨單元預(yù)拼裝與安裝施工工法,全面應(yīng)用BIM模型指導(dǎo)幕墻放線,龍骨及面板安裝,確保幕墻系統(tǒng)整體安裝精度和立面美觀效果。
2.2.2 屋面工程
本工程屋面造型復(fù)雜多樣,屋面類型包括不上人保溫平屋面、上人保溫平屋面、種植屋面;屋面設(shè)備包括陣列式太陽能光伏和光熱板、太陽能水箱、消防水箱、燃?xì)鉅t機(jī)組、油煙凈化一體機(jī)組、排煙機(jī)機(jī)組、風(fēng)機(jī)機(jī)組、無動力風(fēng)帽等;屋面景觀包括屋頂花園、塑膠跑道、景觀小品、鋪裝步道、各式花箱及綠植等。屋面設(shè)備眾多、管線交錯(cuò)、內(nèi)容豐富、層次多樣。
對策:提前確定屋面設(shè)備型號、將屋面各專業(yè)進(jìn)行BIM碰撞模擬,優(yōu)化屋面排水坡線和設(shè)備基礎(chǔ)位置,對屋面鋪裝排版優(yōu)化,同時(shí)適當(dāng)增加設(shè)置屋面過橋。
2.2.3 建筑安裝工程
本工程為大型公共建筑,安裝工程較復(fù)雜,包括給排水、通風(fēng)空調(diào)、強(qiáng)電、智能化等專業(yè),管線眾多,很容易出現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、安裝各專業(yè)交叉、發(fā)生碰撞的現(xiàn)象,對策:督促施工單位采用BIM 技術(shù),首先進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、安裝各專業(yè)建模,進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、安裝各專業(yè)之間的碰撞檢查,明確各專業(yè)管線標(biāo)高、位置、與結(jié)構(gòu)的水平及垂直距離,掌握好各專業(yè)管線的分布、走向、碰撞點(diǎn),確定如何避讓,對管線進(jìn)行綜合排布。
經(jīng) BIM 技術(shù)對各專業(yè)管線進(jìn)行綜合排布,借助其 3D 可視化技術(shù),可將各專業(yè)管線在平面施工圖和現(xiàn)場施工中難以理解的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)、細(xì)節(jié)、難以預(yù)見的碰撞點(diǎn),在 BIM 設(shè)計(jì)圖中展示出來(圖1)。它展現(xiàn)給施工人員的是一幅幅的三維立體模型,施工前就能幫助施工人員直視施工。采用 BIM 技術(shù)和3D 可視化技術(shù),為施工單位組織現(xiàn)場施工,監(jiān)理單位做好質(zhì)量控制,提供直觀的、可視的、動態(tài)的平臺。
圖1 利用BIM 技術(shù),進(jìn)行管線綜合排布、碰撞檢查
在安全監(jiān)理控制方面,按照建設(shè)部第37號令《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》和建辦質(zhì)〔2018〕31號《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于實(shí)施〈危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定〉有關(guān)問題的通知》要求,結(jié)合現(xiàn)場情況和設(shè)計(jì)圖紙,進(jìn)行危大工程和超危大工程的識別,本工程的超危大工程有:深基坑支護(hù)、高大模板、跨度大于36 m鋼結(jié)構(gòu)安裝;危大工程有:土方開挖、模板工程、塔吊人貨電梯安裝和拆除、塔吊防碰撞、腳手架、建筑幕墻安裝。此外,按照安全風(fēng)險(xiǎn)源管控標(biāo)準(zhǔn),本工程風(fēng)險(xiǎn)管控內(nèi)容還有:臨時(shí)用電、三寶四口防護(hù)、垂直交叉作業(yè)、密閉空間施工通風(fēng)、揚(yáng)塵監(jiān)控、危化品管控、消防管控等。
審查施工單位資質(zhì)、安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全管理體系、特殊工種人員證書;制定了設(shè)備設(shè)施驗(yàn)收制度、監(jiān)理施工安全技術(shù)交底制度、危大工程旁站制度、安全晨會制度、每日安全監(jiān)理巡查制度、定期安全檢查與不定期專項(xiàng)檢查相結(jié)合的制度;抓好各安全專項(xiàng)方案的策劃、審查及專家論證,制定有針對性的施工方案、做好安全預(yù)控;同時(shí)協(xié)助施工單位進(jìn)行安全智慧工地的創(chuàng)建工作,用信息化手段進(jìn)行安全管理。
3.1.1 深基坑支護(hù)
基坑北面距離花園大道約34.6 m,基坑?xùn)|側(cè)和南側(cè)都是市政道路,基坑深4.95~5.96 m,基坑較深,需進(jìn)行基坑支護(hù),基坑側(cè)壁安全等級為三級,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為0.9?;又ёo(hù)圖紙采用放坡或分級放坡+掛網(wǎng)噴漿面層支護(hù),支護(hù)設(shè)計(jì)除保護(hù)上述周邊建筑外,同時(shí)保證地下室基礎(chǔ)施工安全。
對策:
(1)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工方案、變形觀測方案應(yīng)進(jìn)過專家論證。
(2)開挖邊坡土方、基坑支護(hù)和基坑使用期間均應(yīng)委托有專業(yè)測量資質(zhì)的單位對邊坡進(jìn)行變形監(jiān)測,每次監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析結(jié)果監(jiān)測單位應(yīng)及時(shí)向甲方、施工、監(jiān)理及設(shè)計(jì)方反饋。
(3)施工過程中,嚴(yán)格按深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工方案進(jìn)行監(jiān)理,施工過程全程旁站。
(4)使用過程中,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙控制坡頂荷載,并嚴(yán)禁坡腳長期被水浸泡。
3.1.2 高大模板
本工程存在高度大于8 m及重荷梁(線荷載大于20 kN/m)、重荷板(面荷載大于15 kN/m2)等區(qū)域,為高大模板工程,本工程高大模板區(qū)域較多。
對策:
(1)要求施工單位編制專項(xiàng)方案,建議施工單位對重荷區(qū)域梁板采用U托,高大模方案組織專家論證,對鋼管扣件U托進(jìn)行檢測。
(2)搭設(shè)過程中,嚴(yán)格按照方案進(jìn)行檢查:梁板受力節(jié)點(diǎn)大樣、構(gòu)造措施、與相鄰滿堂架的連接加固措施等,是否和方案一致;澆筑前嚴(yán)格執(zhí)行高支模驗(yàn)收程序。
(3)澆筑過程全程旁站。
3.1.3 42 m大跨度鋼結(jié)構(gòu)安裝
本工程F區(qū)18~23軸交U~X軸,結(jié)構(gòu)形式為大跨度鋼結(jié)構(gòu)疊層桁架,桁架從三層至屋面,標(biāo)高從11.7~23.4 m,東西向跨度42 m,南北寬度27.4 m,兩端每層主梁與鋼結(jié)構(gòu)矩形柱連接,共三層鋼結(jié)構(gòu)桁架形成門拱結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)主跨為42 m大跨度鋼結(jié)構(gòu),施工難度大。
對策:總監(jiān)帶頭,組織施工單位、監(jiān)理單位深入研究圖紙,根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn),利用Midas軟件建立模型進(jìn)行安裝、卸載拆除等各工況進(jìn)行應(yīng)力及變形分析,多次提出優(yōu)化方案,并與設(shè)計(jì)院溝通,召開專家論證會,得到了設(shè)計(jì)和專家的認(rèn)可,取得了以下成果:
(1)原方案采用滿堂支撐架方案,優(yōu)化為16個(gè)胎架作為支撐進(jìn)行高空散裝,胎架支撐采用租賃TC6013-8A 塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(尺寸 1.6 m×1.6 m)、塔吊的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間的連接采用與塔吊相同的 M30 螺栓及連接方式,既增加施工安全保障度,同時(shí)也減少了措施費(fèi)用。
(2)進(jìn)行胎架拆除時(shí)間節(jié)點(diǎn)優(yōu)化,原方案為所有樓層混凝土澆筑完畢后拆除,為了減少樓板裂縫風(fēng)險(xiǎn),優(yōu)化為在鋼結(jié)構(gòu)桁架安裝完畢并驗(yàn)收合格后、混凝土澆筑前拆除,減小胎架尺寸,縮短胎架使用時(shí)間。
(3)對鋼結(jié)構(gòu)安裝、卸載拆除等各工況受力性能進(jìn)行分析,合理布置監(jiān)測點(diǎn),進(jìn)行構(gòu)件應(yīng)力及變形的施工監(jiān)測,評判現(xiàn)場各工況結(jié)構(gòu)安全性。
(1)本工程單層面積較大,由變形縫分為6個(gè)區(qū)塊,現(xiàn)場施工點(diǎn)多面廣、多專業(yè)協(xié)同施工,工程安全、質(zhì)量要求高,如果采用常規(guī)手段進(jìn)行管理,綜合管控難度很大。因此,必須與相關(guān)單位進(jìn)行合作,創(chuàng)建智慧工地一體化管理平臺,搭建智慧工地展館,將大跨度鋼結(jié)構(gòu)安裝監(jiān)測、塔吊防碰撞、施工電梯監(jiān)測、現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測、人員實(shí)名制、工程資源及進(jìn)度監(jiān)測等模塊,集成到智慧工地一體化管理平臺中,形成科學(xué)、綜合高效、信息化管理系統(tǒng),進(jìn)一步提升對工程建設(shè)各方面的管理效率及管控能力。
(2)重型機(jī)械設(shè)備屬于危大工程,本工程使用了9臺塔吊,10臺施工升降機(jī)。采用塔吊監(jiān)控系統(tǒng),通過實(shí)時(shí)監(jiān)測塔機(jī)的運(yùn)行參數(shù),依據(jù)不同塔吊的工作性能,實(shí)現(xiàn)塔吊作業(yè)過程中的起重量和力矩限制,幅度、高度、回轉(zhuǎn)限位,危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)防,群塔作業(yè)防碰撞等;通過人員實(shí)名制系統(tǒng),可以對塔吊司機(jī)進(jìn)行實(shí)名制管理,杜絕非本項(xiàng)目的塔吊司機(jī)進(jìn)行塔機(jī)操作,規(guī)避人的不安全行為造成的塔吊安全事故。采用施工升降機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),可以集安全監(jiān)測、記錄、預(yù)警及智能控制多重功能于一體,通過駕駛員身份識別強(qiáng)化人員管理,實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù),掌握運(yùn)行狀態(tài),危險(xiǎn)操作可看可防,有效避免升降及安全風(fēng)險(xiǎn),數(shù)據(jù)留痕可溯可查,是起重機(jī)械領(lǐng)域有效的安全防護(hù)工具。
(3)大跨度鋼結(jié)構(gòu)安裝監(jiān)測平臺也納入智慧工地管理,實(shí)時(shí)進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測,監(jiān)測數(shù)據(jù)第一時(shí)間掌握,降低鋼結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)。
(4)根據(jù)危大及超危大工程和安全風(fēng)險(xiǎn)源清單,總監(jiān)組織監(jiān)理項(xiàng)目部編制了安全監(jiān)理規(guī)劃、安全監(jiān)理細(xì)則、危大工程監(jiān)理細(xì)則、超危大工程監(jiān)理細(xì)則、高大模監(jiān)理細(xì)則、深基坑監(jiān)理細(xì)則、鋼結(jié)構(gòu)安裝監(jiān)理細(xì)則、揚(yáng)塵監(jiān)控、?;饭芸氐缺O(jiān)理細(xì)則,明確了監(jiān)理工作流程、控制要點(diǎn)、監(jiān)理工作的方法及措施,指導(dǎo)監(jiān)理項(xiàng)目部開展安全監(jiān)理工作。
在施工過程中,監(jiān)理項(xiàng)目部執(zhí)行制定的各項(xiàng)目標(biāo)和制度、按照施工方案和監(jiān)理細(xì)則,開展施工過程的監(jiān)理工作,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)下發(fā)監(jiān)理通知,督促施工單位整改,做好事中的過程控制。
合工大智能院項(xiàng)目的工程監(jiān)理,通過制定目標(biāo)和制度、指導(dǎo)或協(xié)助施工單位進(jìn)行項(xiàng)目質(zhì)量、安全創(chuàng)優(yōu)策劃、智慧工地創(chuàng)建等策劃等,進(jìn)行前期的監(jiān)理預(yù)控,取得了事半功倍的效果。該工程按期完成,已獲得“琥珀杯”“全國建設(shè)工程項(xiàng)目施工工地安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)習(xí)交流項(xiàng)目”等多項(xiàng)質(zhì)量安全榮譽(yù),取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,在工期緊、高目標(biāo)、高要求重點(diǎn)工程項(xiàng)目的工程監(jiān)理預(yù)控方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn),對同類工程監(jiān)理具有一定的參考價(jià)值。