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①由于每个地区的具体环境都不相同,所以公路隧道的建设也都需要结合当地的实际情况加以更改,所以在隧道工程开工以前,首先要对施工环境进行考察,做好现场调查研究工作。
②核对设计文件和编制施工组织设计,预测隧道施工可能对地下已设结构物的影响。
③积极了解施工现场的天气、施工材料和运输情况,对施工现场可能会出现的用电问题、水量问题(雨水冲刷)以及材料供应等作好准备。
④对交通运输条件和施工运输便道进行方案比选,合理安排施工工具,现场核对隧道平面、纵面设计等。
⑤对施工地周围的生活供应、医疗条件以及电力通信、劳动力等做好勘察,并测试周围的水源、水质,拟定供水方案。
⑥按照公路隧道施工方案或技术的不同,工程实施前需要预先准备好施工所需要的一系列材料,比如砂石、水泥和钢筋等,还有一些特殊的防水材料或钢材。这些原材料在投入工程使用前都必须经过严格的质量检查和筛选,坚决杜绝使用劣质材料,而符合国家规定的材料也要进行合理堆放,避免施工人员由于材料乱堆放而导致其他事故的发生。
2公路隧道工程施工中的难点和技术
2.1公路隧道建设环节的相关技术
公路隧道在施工时除了要按照隧道施工的技术规范行事以外,还需要对材料的质量进行严格的检测,并围绕新奥法原理来按照“紧封闭、勤测量”的原则来对各种复杂的施工技术问题进行处理。随着科技的进步,隧道施工方法也比较多,比如我国常用的新奥法人工钻爆施工等(台车钻爆和人工钻爆),下面我们就人工钻爆技术进行分析。
2.1.1洞口施工
公路隧道由于地势原因,在洞口施工时很容易出现山体滑坡、失稳等现象,这就要求施工人员在施工时及时勘察地势,并结合实际情况提出合理的进洞位置和加固方案,这样才能在出现滑坡现象时及时采取措施进行防治,避免一些可能对施工人员造成的安全隐患。还有在洞口开挖之前,要及时进行边仰坡的排水工作,检查周边的排水系统是否完好,避免出现水流倒灌的问题。另外,要及时清除基坑中的废物杂物,洞口之上的仰坡坡脚如果有损坏,要及时修补,在监理工程师验收合格之后才能够进行下一步的施工。
2.1.2洞身的施工
完成了洞口开挖之后,先要进行超前支护,才能再进行洞身施工。洞身的施工方法有很多种,比如全段面法、台阶法、眼镜工法和超前支护法等,而如何选择具体的施工方案则要根据具体的围岩情况。
2.1.3初期支护
初期支护是为了加强隧道围岩的自承力,从而形成一个完整的支护体系,是复合式衬砌的重要组成之一,属于早期支护。进行支护时,一定要严格按照规范来施工。在公路隧道建设中,部分围岩的自稳能力极差,根据新奥法原则,需要在软弱破碎的围岩地段及时进行支护,控制围岩的变形和松弛,施工过程中可以通过合理的机械和劳力组织,三台阶开挖和初期支护同时开始,同时完成,形成一个循环的两大步骤。
2.1.4监控测量
监控测量是工程实施过程中的重要内容,细致的监控测量能为施工提供科学、可靠的监测信息,通过信息来反馈具体实际的施工情况,并进一步确保施工质量和施工安全。在这个信息化的时代,具体的数据资料在工程建设中能起到许多重要作用。
2.1.5二次衬砌
二次衬砌不仅对围岩起支护作用,而且还美化了隧道外观,所以衬砌质量必须要达到内实外光的效果,以保证隧道的美观。如果初期支护的围岩变形,且变形速率无减缓迹象,严重超过规范要求,初期支护多处开裂时,必须及时采用临时应急支顶措施,如果因此影响到二次衬砌的质量,就必须对支护类型和参数进行及时调整,做到既能有效控制变形,避免塌方发生,又能保证工程质量。另外,在挑选二次衬砌所用的台车时,要尽量挑选表面平整、接缝严实的大模板或整体式模板台车,必须要满足设计的要求,选择合适的刚度,减少模板变形等问题,这样才能保证衬砌表面的光滑平整,还有就是做好防排水措施,避免渗漏水。
2.2新奥法施工技术
新奥法施工是世界通用的国际工法,在隧道施工时可以根据地段的不同来选择性采用钻爆法施工,实施光面爆破。在具体操作中,要以维护和利用围岩的自承能力作为出发点,尽量减少对围岩的扰动,可以考虑采用“中洞超前,预留光爆层,光爆扩边”的复式开挖法。首先开挖导洞,根据隧道断面尺寸来确定导洞断面大小,钻孔前测量中线和水平线,按画好的炮眼位置和顺序钻孔,装药和填炮泥与一般隧道爆破相类似;然后再二次开挖,根据隧道情况的不同来确定导洞挖掘的深度;最后开挖光爆层,通过复式开挖法让光面爆破痕留存率达到90%以上,使隧道开挖轮廓与设计轮廓更加吻合,降低围岩的扰动,能够很好地体现出新奥法的施工优点。
2.3施工过程中的难点管理
2.3.1施工进度问题
由于公路隧道工程的复杂性,很容易出现一些突发的危险问题,所以为了能够确保工程能够在工期内完成,必须做好相应的管理工作。在施工过程中,必须严格按照执行公司所制定的各种管理制度,将责任落实到个人头上,在设计工程方案时,要对工期做好科学合理的安排,对施工团队和现场的管理人员做好相应的专业培训工作。
2.3.2对工程质量的检查
如果将劣质的材料投入工程使用,会造成非常大的安全隐患,因此必须要加强对施工整个过程的质量监督和管理,需要监督部门建立和完善质量监督管理体系,将责任落实到个人头上,严格按照质量验收制度的规范来对工程质量进行监督和检测,发现问题,必须要严查,这样才能大大减少工程质量问题。
3结束语
1.1设备和材料
由于公路隧道具有难度大的特点,其相应的设备和材料使用的也非常多,对于其中一些技术含量较高的设备,不管是租赁或是购买,费用都比较高。而且现在建材市场比较混乱,卖家更是鱼龙混杂,良莠不齐,这就要求工作人员要对市场的行情有一个全面的把控,在使用设备和材料的过程中,不至于超出正常的价位,否则,很容易造成工程造价的增加,给企业造成不必要的负担。
1.2设计和施工因素
设计环节是工程项目进展的关键一步,它关系到工程项目的整体状况,并对工程造价产生重要影响。设计中的一些细节更是不容忽视,比如隧道选线,再比如隧道断面的判断。尤其是隧道断面的大小的判断,它对于隧道项目工程造价的影响是比较大的,因此,应该合理利用隧道断面,既要考虑到相关的技术参数,使其达到合理的范围,又要在此基础上尽量缩小断面。除此之外,隧道的选线也是控制造价的一大要点,选线要结合周围地质的实际情况和经济效益。如果在设计环节能够结合实周边的地形和项目实际情况,能够在很大程度上避免造价偏高,相反的话,则会造成工程造价偏离正常预估值很多,得不偿失。在实际的施工项目中,公路隧道工程项目的费用很大一部分是在施工阶段产生的,因为设备材料的使用和人工的使用都是在这个环节进行的,所以这几项支出占了整个工程造价的一大部分,如果对施工环节把控得好,就可有效的管理和控制工程造价。同时不要忽略施工方法对工程造价的影响,施工过程中如果组织不到位、施工的顺序或方法错误,由此而造成的施工重建等问题,直接影响了工程的的进度造价。
1.3工程造价人员素质
工程造价是一门专业性很强的学问,因此对从业人员的要求也就较高,不仅要求从业人员具备相应的理论知识功底,还必须兼具相关的专业内容。由于工程项目牵涉方较多,责任重大,相关从业人员承担的责任也相当重,这就要求从业人员必须具备一定的专业资格。工程造价的工作人员具备了专业的技术和能力,在实际项目的造价和预算中,才能合理控制项目的投资限额,为企业节省成本,争取效益最大化。
2公路隧道工程造价的控制措施
2.1通过加强合同的管理控制工程造价
任何一个工程的项目决策阶段都是整个工程项目的第一个重要的阶段,工程造价的整体预估情况就是在这个阶段产生的,所以这就要求相关人员一定要对合同引起足够的重视,以免影响到后面的工作,工程预估必须交由专业的评价人员进行评估。
2.2设计阶段的工程造价控制
(1)隧道结构和支护参数的造价控制
在设计隧道结构时,首先必须要注意的是保证结构的安全性,另外还需要考虑的是隧道的耐久性,对隧道结构的设计必须严格依据实际考察的结果,以保证隧道结构设计的安全性和可靠性。另外,在支护参数方面,必须严格依照相应的标准和原则,对于参数的选择可以选用工程类比的方法,并采用实时监控的方法严密监测,使参数控制在合理范围内。
(2)材料和设备的造价控制
材料和设备的重要性不言而喻,这也是施工中的一个重要环节,材料的选择和应用直接决定了成本的高低,例如在公路隧道的喷射砼的制拌时,我们要按比例并结合混凝土的粘聚性来进行调配,这里有两种方案可供我们选择,如加入淡水砂,则每单位混凝土中砂子成本是90元,若改用机制砂,则每单位混凝土中砂子成本约36~47元,而且随着用量的增大,这种经济差异会越来越大。
(3)设计选线和地质勘探的造价控制
设计选线和地质勘查是工程造价中比较核心的两个影响因素,那么针对这两个因素来采取相应的控制造价措施也就较为有效。通常在施工选址的过程中,要对沿线地质情况进行严格考察,要考虑到周围地质的弯度和延展性,将隧道建址选在不宜出现崩塌的地方,布线要在不易出现泥石流和滑坡的地方进行。还要考虑到周围的土壤结构、土地承受力等,综合多方面因素考虑,避免因选地差错和布线失误造成造价增加,导致不可挽回的结果。
(4)隧道平面设计的造价控制
隧道的平面设计在实际施工中。常规的隧道平面分类有三种,分别是上下行分离式大间距隧道、上下行分离式小间距隧道、连拱隧道。单从造价角度来讲,连拱隧道的造价是最高的,其次是小间距隧道,大间距隧道最低。在实际应用中,如果隧道周围的情况符合各种隧道平面的使用标准,则优先考虑大间距隧道,尽量选择上下分离式隧道,以把控制工程的造价控制在投资预算额内。工程的设计在实际中也要遵循一定的原则,要把设计技术能力和投资限额相结合,实现工程设计和经济效益的双赢,在优化设计方案的基础上,缩短工程周期,控制工程造价。
2.3施工阶段的工程造价控制
施工阶段是工程造价控制最关键的一个环节,在施工阶段,影响工程造价的细节也很繁杂。首先,要对项目的施工周期做一个细致的规划,认真检查施工图纸和技术资料,合理进行人员的配制,将工作量化到每人每天的任务量,以保证工程的顺利进行和工期的如期完工。施工周期的长短会通过人员成本来影响工程造价,工期拖得过长产生的人力成本增高了工程的造价,所以,不可轻视对工程周期的有效控制。
2.4提高从业人员素质
在当前的行业大背景下,对造价人员的要求已经不仅仅是从业资格和业务能力那么简单了,有很多现实而复杂的情况是我们必须要考虑到的,比如涉及到一些内部机密时,从业人员如为了个人利益,而改变对造价的预估,则后续一系列的影响更是天差地别。这就要求从业人员的敬业精神达到相当的高度,要从大局出发,不能为了一点个人利益而放弃工程造价的整体控制,以致造价较高,也使自己背负较大的风险。
3结语
在选用填料的要求上,为了更好地实现对于道路地基工程的垫层工作,则需要使用土料来进行相应的回填工作。除此之外,在选用填料的要求时为了更好地保证地基工程的质量,工作人员在选用填料时应当注重严格的遵守相应的要求,既分别对于素土地基和灰土地基以及砂垫层甚至是砂石垫层地基的选料进行合理的分析。在这一过程中不同的填料往往会具有不同的选择要求,因此这需要施工人员根据道路工程自身的实际需要来结合不同填料具有的不同特点来选择更加合适的填料。
2施工中含水量的要求
施工中含水量有着自身较为明确的要求,例如在工程的地基施工过程中施工人员应当注重应用垫层法来对于地基进行相应的加固工作,从而能够在此基础上更好地保证道路地基自身的坚固性。除此之外,在施工中含水量的要求中,施工人员往往会发现在具体的施工过程中需要对于地基的含水量进行合理的控制。一般而言施工人员需要进行含水量的控制工作主要包括了3个方面的工作内容。首先是应当在素土地基的使用过程中尽可能的对于含水量的数值进行控制,从而能够使地基处于最良好的状态。与此同时,在进行拌合的过程中,每当存在水分过多或者是水分不足的情况下工作人员应当通过灰土的晾晒或者是进行洒水来对于其水分进行有效的调节。
3控制垫层质量的因素
3.1环刀法的应用
环刀法的应用是控制垫层质量的因素的基础和前提。在环刀法的应用过程中工作人员应当注重保证垫层的质量并且对于一些可能存在的影响因素进行合理的控制。除此之外,在环刀法的应用过程中工作人员应当首先应用200cm3容积的环刀来进行地基垫层中填料的抽取工作,然后将抽取出的样本作为代表来进行测样,从而能够实现其对于干密度的有效测定。
3.2灌砂法的应用
灌砂法的应用对于控制垫层质量的因素的重要性是不言而喻的。在灌砂法的应用过程中,施工人员应当针对无法有效应用环刀法来实现的地基干密度的测量工作来进行灌砂法的有效应用。例如在道路地基工程的实际施工过程中施工人员应当通过选择部分具有较好代表性的地基部位,通过试坑的合理挖设来将挖出的卵石进行合理的保存,然后通过试坑工作的有效进行来确保路基的深度被控制在240mm到320mm之间。
4道路地基工程中砂垫层的作用
4.1提高浅层地基的承载力
提高浅层地基的承载力是路地基工程中砂垫层作用的核心内容之一。在提高浅层地基的承载力的过程中地基的质量一直有着非常重要的地位,并且始终是影响到道路的正常使用和道路使用安全的因素之一。除此之外,在提高浅层地基的承载力过程中工作人员应当通过垫层的使用来替代被剪切破坏的软土,从而能够在增强道路工程中地基的整体承载力并且有效避免道路地基中破坏出现的同时促进道路地基工程施工效率的不断提升。
4.2减少道路地基的沉降量
减少道路地基的沉降量是路地基工程中砂垫层作用的重中之重。在减少道路地基的沉降量的过程中施工人员应当针对可能存在的裂缝现象来有效控制具体的沉降比例。除此之外,在减少道路地基的沉降量的过程中,施工人员应当注重对于道路基础下浅层出现的沉降比例进行有效的判定。从而有效减少其对于道路路面正常使用和安全使用可能带来的影响。
4.3加速软土层的排水固结
路地基工程中砂垫层作用之所以能够得以体现与加速软土层的排水固结有着非常密切的联系。在加速软土层的排水固结过程中施工人员应当注重确保荷载的具体作用,从而有效避免固结困难问题的出现,并且合理的减少相应的孔隙水压力并且促进道路地基的工程强度被控制在一个令人满意的范围内,最终促进道路地基工程施工精确性和可靠性的持续进步。
4.4清除膨胀土的胀缩作用
如果道路工程施工过程中,地基的性质是膨胀土性质,应用垫层法,可以在一定的范围内实现对地基基础底面和两侧膨胀土的挖除。然后,换填非膨胀性土,可以消除道路地基中产生的胀缩作用。施工人员在进行垫层施工时,应该先对需要换填断面的厚度和宽度进行科学的计算,在满足道路地基稳定性和变形要求的基础上,还有适应施工的要求,避免慢盲目施工,有效节约成本才能发挥道路工程的价值。
5总结
1.1建筑材料、机器设备以及劳动力费用的成本控制
道桥工程中的造价成本一大部分都用在了建筑材料、机械设备和劳动力费用上面,道桥施工建设对原材料和专业的机械设备要求较大,而且原材料和机械设备本身花费的成本就比较高,在总的造价管理中占有很大的比例,因此在道桥施工过程中要把这两项作为重点造价管理。机器在使用当中需要花费一定的费用进行维修保养,在反复的运输过程中又增加了劳动力成本支出,三者存在着内在的联系性,所以要实现对造价管理的有效控制,就要尽最大化的减少劳动力的使用,提高机器的使用率。
1.2工程建设的变化导致的成本变化控制
任何一种施工工程,出现工程变化都是正常的现象,在道桥施工中也是如此,施工的变化必然会引发成本的增加,对工程的造价管理带来影响,因此,在工程发生变化时,要根据实际情况,从大局出发全面分析,详细记录工程变化所产生的费用,为工程的后期施工中工程造价管理奠定基础。
1.3施工质量和进程的控制
道桥施工工程由于其自身的特点,对于质量方面和工程期限方面都有很高的要求,众所周知,工程期限和工程质量一般很难兼得,两者容易产生冲突,而不管是工程质量的缺陷还是工程期限的延长都必然会导致工程费用的增加,使工程造价失去控制。从道桥施工的特点出发,要想最大化的在工程期限的要求下提高施工质量,就要加大对于工程施工各个阶段的造价管理,降低返工重建的可能性,确保在预先规定的期限内高质高量的完成施工任务,减少不必要的支出,使工程的造价管理得到有效的控制。
2影响道桥工程造价管理的因素
2.1方案设计
道桥工程建设的源头是工程的投资决策,对于工程的造价管理有着很重要的影响,尤其是对于建设的标准化水平确定、施工地点的选择以及施工设备的选择等,这些都对工程的造价管理有直接性的联系,投资决策阶段对工程造价的影响最高可以达到80%—90%,因此,要控制工程成本,最为关键的就是加强项目投资决策阶段的管理,然而,加强投资决策的管理,最首要的就是工程方案的设计是否科学合理,工程方案的设计是工程造价管理最为关键的环节。
2.2建筑安装的工程费用
道桥建设成本是指道桥工程建设中,使其达到设计方案所要求的花费的总的费用,其具体的造价主要由建筑安装的工程费、设备的购置费、其他相关费用三者构成,建筑安装工程费用是其他各项费用的基础,以国家或地区的相关法律法规来进行费率的计取,对于道桥工程的成本影响是随着建筑安装工程费用的变化而变化的,在道桥的总成本中所占的比例比较固定,因此,控制道桥建设的成本,就要以建筑安装工程费用为重点。
2.3相关法律法规的影响
道桥工程建设在现代社会中发挥着很大的作用,成为了经济发展必不可少的投资项目,在其总的建设成本结构中,利润、税率等都与国家或当地的相关法规政策有关系,特别是在一些地域面积狭小,但经济水平较高的地区,对于道桥建设的规范性文件逐渐增多,并随着经济的进步,对于相关的税费也会不断增加,这些对于工程建设的造价管理都或多或少的产生着影响。
2.4工程施工技术方面
工程施工包括工程在建设中的施工组织、施工方式、施工管理等方面。各个施工单位之间管理体制的不同,使得工程的技术水平也不一样,有高水平的工程施工技术才能正确的理解工程施工图的含义,从而制定正确的施工方案,确保工程施工的健康运行。在施工过程中,工程的实际地理环境比图纸更为直观,会与前期勘察时的状况产生矛盾,从而引起施工方案的修改,增加了费用支出,也可能是某些政策的需要,这些状况对于工程的造价管理都有着深刻的影响。
3中各阶段工程造价管理存在的问题
3.1设计阶段存在的造价管理问题
设计阶段对于整个道桥建设来说有着重要的导向作用。而我国现在很多道桥建设部门往往注重的是工程的施工技术、施工进度以及质量安全方面,忽视了设计阶段的重要性。
3.2招投标阶段存在的造价管理问题
一个合适的承包商对于道桥工程建设的管理水平和施工质量有着重要的推动作用,可以采用先进的设备和技术来降低各个环节的造价,就目前我国的招投标市场来看,企业在招投标过程中受到的行政干预较大,没有形成行之有效的招投标机制管理体系,主观性因素的干扰比较大,很难确保招投标工作的顺利进行,增加了不必要的费用支出。
3.3施工阶段存在的造价管理问题
纵观我国近些年来的工程建设,每一个工程项目在最后进行造价分析时基本上都会或多或少的超出工程的预算,这与设备的维修、市场的供求以及工程进度方面都有很大关系。很多施工人员在意识上对于造价管理仍然处于模糊的状态,工作上存在着随意性,也没有专门的监督监管部门进行监督审查,使得工程各阶段造价管理处于懒散状态。
3.4完工阶段存在的造价管理问题
完工阶段是道桥工程建设的最后一个环节,也是工程结束的标志,这样很容易造成工程管理者对这一环节的造价管理分析,有的甚至认为没有必要,而实际上,这一阶段的造价管理活动是对工程总成本的核算检查,也是对工程预算的分析归纳,现在很多的道桥工程对于完工阶段的造价管理只是应付的状态,没有真正的落实。
4加强道桥工程各阶段造价管理的对策
4.1设计阶段
在设计阶段,要根据实际制定出最科学最合适的施工方案,满足道桥工程建设的各项要求,细化设计程序,采用限额设计制度,对各项费用的支出有明确的规划,对造价管理进行适当控制,在初步设计的控制中,要把投资估算和可行性研究报告两方面作为控制的依据,减少工程建设中不必要的变化。
4.2招投标阶段
对道桥工程中招投标的管理要从形式、制度、内容、类型等方面入手,按照法定的程序进行决策。以公开化、透明化的积极乐观的人才,在今后的工作时,通过更细致的工作和实践活动,引导他们的思维能力,帮助员工更好地融入,提高在实践中的集体行为提高自己的政治思想。提倡人才的全面发展,提高医疗技能,增强信心的同时工作,也将自己的精神风采带给身边的每一个人,从而创造出更和谐的未来。接下来,要让员工建立正确的三观思想,远离经济犯罪。医院要坚持以人为本,尊重员工的同时,也要注意他们的思想,发展他们的潜能,培养他们积极健康的精神理念,提高自己的综合素质,了解工人认为,想要的,需要的,尝试帮助他们摆脱目前的困境。
5结语
控制爆破技术主要有:
①微差爆破
微差爆破就是利用毫秒延时雷管达到延时爆破的爆破技术。它的主要优点就是可以降低爆破地震效益所导致的冲击作用;实现岩石碎块的均匀度,使得爆破岩石碎片集中化,便于清理;降低爆破次数、提高爆破效果。
②挤压爆破
挤压爆破技术就是在爆区自由面前方人为预留岩渣,以此提高炸药能量的利用率和改变破碎质量。它的主要优点就是增加了工时的利用率,降低了爆破频率;通过挤压爆破可以使岩石在挤压过程中发生二次冲击,提高了岩石破碎率,降低了二次爆破的工作量。
③光面爆破
就是在开挖的岩石中保证其表面光滑而且不受明显破坏的爆破技术。光面爆破技术可以有效的保护开挖岩体的稳定性,降低施工成本。光面爆破的原理就是采取在开挖岩体表面布置密集的小直径炮眼,在这些炮眼中不耦合装药或者部分孔不装,同时起爆形成平整的光面。
④预裂爆破
就是人为开挖制造一条裂缝,这条裂缝是保留围岩与爆区的分裂线,有效的保护围岩,降低爆破地震危害的控制爆破技术。预裂爆破的炮孔直径一般越小,孔痕率就会越高,对爆破的效果就会产生巨大的影响。
2隧道控制爆破技术
为了更加准确地说明隧道控制爆破技术,本文选用“高石河隧道施工”实例对隧道控制爆破技术进行综合分析:
2.1高石河隧道爆破施工方案
高石河隧道工程以娟云母千枚岩为主,千枚岩遇水后会迅速的软化,而且其地形非常复杂,经过多方论证,最后采取地表注浆加固形式对滑坡进行处理后进行进洞施工。基于高石河隧道地形比较复杂,隧道开挖面积要达到110m2,因此根据施工现场的环境以及施工设备可以采取上、下台阶法开挖,选择2#的岩石乳化炸药,钻孔的直径为42mm,采取并联分段毫秒导爆管。上断面开挖44m2,下断面开挖56m2,它们都采取水平炮孔开挖方式。
2.2爆破参数的确定
根据以往的工作经验以及爆破原理,本工程沟槽采取楔形沟槽法,炮孔则采取掏槽眼、辅助眼、周边眼等多种布孔的方式,并且利用不同段别的毫秒雷管实现对光面控制爆破。
2.2.1炮孔的数量以及炮孔直径
根据工程的实际环境以及岩石的坚硬程度,并且结合爆破技术的原理,来确定在工程的掌子面确定炮孔的数量,一般我们在确定炮孔数量时选择的公式是:N=3.3(f•s2)13根据公式我们可以准确的计算出该工程的炮孔数量应该为160个,其中:N———炮孔的数量(个);s———掘进断面积(m2);f———岩石坚固性系数。
2.2.2装药量的计算及分配
装药量的多少对爆破效果会产生重要的影响,药量不足与过多都会影响工程的质量,因此要合理的确定具体的装药容量,合理的药量要根据炸药的性能和质量等多方面进行确定,但是由于施工环境具有很多的不可计算的因素,因此我们在确定炸药容量时多根据以下公式进行计算:Q=qV。在公式中:Q———爆破循环需要的炸药量;q———爆破每立方米所需要的炸药的消耗量(kg/m3);V———一个循环近尺所爆落岩石的总体积,即V=IS,m3。
2.2.3炮眼直径对工程的影响
众所周知,增加炮眼的直径,加大装药量可以使爆破的威力更大,可以使爆破的效果发挥到最大程度,但是如果一味的增加炮眼的直径就会造成凿岩的下降速度,并且对岩石的碎片质量以及围岩的平整度产生巨大的负面影响,比如增加炮眼的直径可能就会增加爆破的瞬间威力,但是岩石的碎片破碎程度就会下降,碎片的均匀程度也会出现巨大的反差,因此在设定炮眼时必须要根据施工环境以及施工设备、炸药的性能等综合因素进行分析,科学的确定炮眼的孔径。根据我们的工作经验,再结合本工程的实际情况,我们将炮眼的直径确定为32mm-50mm之间,药卷与眼壁之间的间隙为炮眼直径的10%左右,基于此要求,上下断面的开挖爆破应该选用钻头为38mm的风动凿岩机。
2.3爆破施工设计
2.3.1上台阶施工设计
①炮眼布置
炮眼的布置要严格按照控制爆破震动原理进行布置,首先从距底板的50cm处开始,沿隧道的中心线两侧对称布置4对垂直楔形掏槽孔,它们的排列顺序是:头排的辅助孔与掏槽孔的距离要保持40cm,中间辅助孔的距离也为40cm,最外排的辅助孔与边墙的距离为85cm左右;在隧道的拱部布置4排崩落孔,他们之间的排距为60cm,最外层的崩落孔与隧道边界要保持65-80cm的相距距离;周边的炮孔要与开挖边界保持20cm,并且炮孔钻眼要向外倾斜5°左右,底板孔直接布置在底部边界上,并且向下倾斜10°左右进行钻孔,并且要保持孔距之间达到85cm。
②装药结构与单孔装药量的确定
在确定好炮眼的数量以及大小位置后,就需要根据具体的工程要求科学的对炸药使用量进行确定,一般根据工程建设经验,除了在周围孔选择轴向间隔装药外,其余的炮孔需要采取连续装药的结构,不同的位置选择的炸药是不相同的,在拱部周围孔之间要采取直径为25mm、长20cm、重100g的卷装乳化炸药;底板孔则使用直径为32mm、长20cm、重200g的乳化炸药;其余的则选用直径为32mm、长20cm、重150g的卷状2#岩石炸药。
③起爆顺序与方法
为了降低施工成本,实现爆破的预期效果,应该将爆破所引起地表振动的速度控制在2cm/s内,并且要尽量使各个炮孔同时起爆,具体的起爆顺序是:掏槽孔、辅助孔、崩落孔、边墙周边孔、底板孔和拱部孔。起爆的方法是采取非电导爆管以此点火,孔内毫秒延时起爆,采取并联方式连接,主传导爆管用电雷管引爆。
2.3.2下台阶施工设计
①炮孔布置
下断面横截面上应该布置3排主爆孔,其中3个头排爆孔的抵抗线为1.1m,随后再布置2排主爆孔,其间距为0.8m左右,并且要保证每排要布置4个炮孔,孔距的间距为1.0m,同样两侧的边墙也要布置4个周边孔,孔距为0.7m。
②装药结构与单孔装药量
下端面的装药结构与上断面的装药结构是相同的,除了底板孔使用单卷的重量为200g的乳化炸药外,其余都是用单卷为150g的2的岩石炸药。各炮孔的单孔装药量。半台阶炮孔示意图
3结束语
监造单位往往在投标过程中尽可能展现自身的实力,但在中标以后的监造过程中未能按投标文件中的相关要求组建监造组,以及派驻足够的专业监造工程师进入现场进行生产监督。现场个别监理存在不能满足业主需要的情况,综合能力素质跟不上开展监理业务的需要。监造单位为了节约成本,有时一个监理管多个项目,这样在监造过程中就不能完全履职,更谈不上对产品生产过程中的质量控制。同时,驻厂监造人员更换较为频繁,往往在未得到委托方同意的情况下违规更换,给驻厂监造管理造成困难。所以,加强监造单位及其驻厂人员的管理势在必行。
二、物资制造单位现状
不同的物资制造单位,实力差距较大,各生产制造厂商在注册资金、生产设备、检验检测手段、技术研发能力以及生产过程中产品的质量控制上也不尽相同。同时,由于市场竞争的加剧和近几年低价中标的现象造成相当一部分企业保本经营或亏损经营。在这种大的市场环境下,一些生产厂商为了进一步降低成本获得利润,生产订单外包、原材料以次充好、生产人员专业技能不足、生产管理混乱等现象时有发生。一旦不合格产品被运用到管路铺设工程中,都将带来不可估量的损失。因此,实施监造管理显得尤为重要。
三、监造管理的意义
目前,物资监造单位实力参差不齐,在其监造及管理上与委托人的要求也存在一定差距,为了保证物资质量,必须由专人进行物资监造管理。通过物资监造管理,可以促进供货厂商采取积极措施,持续改进质量。同时,加强监造厂商监造能力管理,促进其认真履职,保证物资监造质量,降低采购风险。加强物资监造管理可以更加有效地监管物资制造质量、落实制造进度、监控制造过程以及规范监造活动。所以,应积极组织并派专业人员参加,采取全方位、多频次的检查。对履职好的监造单位进行通报奖励,对履职差的监造单位进行相应的处罚。统计分析监造管理过程中出现的问题和好的做法。
四、驻厂监造的控制与管理
1.建立监造管理监督组织机构
为了有效组织实施物资监造工作,业主或委托方应成立监造管理机构,确定组织机构构架,明确物资监造管理流程。应授权公司独立部门对物资监造质量进行全面管理,从监造采集的定商订价、物资供应厂商与监造单位选择和考评,到日常工作中的项目监造都应起到牵头监管的作用。做到能够及时发现问题、提出问题并组织协调解决问题。
2.监造单位选择
选择一个理想又合适且技术水平高、管理能力强的监理单位对工程项目建设来讲有着举足轻重的作用。通常在选择监理单位时应考虑以下一些因素。
(1)应持有有效的采购产品生产国(行业)颁发的《产品驻厂监造单位资质证书》,业主有特殊要求的按业主要求执行,具有国家质量监督检验检疫总局及国家发展改革委员会颁发的监造资质。
(2)监造人员数量及资格应与拟监造项目需要相适应。派往监造现场的监造人员应具备国家、行业或中石油颁发的有效资格证书。
(3)监造单位应当是独立法人、有专门从事设备监造业务的机构,监造单位在人员数量、人员素质、专业技能、技术装备、管理水平、监造业绩、社会信誉和注册资金等方面有可信度。
(4)监造单位在近年内有与拟监造项目相关、类似的监造业绩,同时,在所监造的项目中没有发生过一般级以上质量事故。
3.监造单位的管控
监造单位的选择通常采用公开招标的方式进行,并且每年组织一次,根据监造集采结果选择甲级监造厂商进行相应的物资监造。监造管理机构将不定期随机对监造单位进行检查,依据历次业务检查出现问题及整改情况对监造单位进行综合评价并记录在案,要求监造单位在规定的时间内对检查发现的问题进行整改。同时,检查结果作为后续选择监造单位的重要依据。监造方应与委托方签订设备制造阶段的委托监理合同,而且应成立由总监理工程师和专业监理工程师组成的项目监理机构并进驻设备制造现场。监造方必须尽最大努力在设备制造过程中提供高水平的专业技术服务,注重过程质量,实施制造过程的控制,确保产品按照技术要求生产。认真了解公司签订的监造合同,与监理单位签订的合同要规范、详细、职责要明确。仔细审查监理单位在施工期的监理规划、施工中的监理细则、监理资料和竣工后的服务是否满足甲方的需求。
五、监造管理过程控制
1.建立健全组织
监造单位应根据所承担监造任务和相关监造合同的要求,派驻相应的监造组织、人员和设备。监造人员必须持有有效的相关资质证书,并依照核发的从业资格担任相应的工作。同时,驻厂监造人员资质及人数要与监造服务协议规定相一致,不应该出现缺少或无监造的情况发生。
2.监造前管控
要求监理组建立各级岗位责任制,项目总监理工程师、专业监理工程师和监理人员都要建立岗位责任制度,检查现场监理组配备人员落实情况,对各类专业监理工程师专业资格,配备人数等情况检查,要求监理人员必须持证上岗,杜绝监理工作中敷衍行事和弄虚做假的情况发生。项目监理应在熟悉设备制造图纸及有关技术说明和标准的情况下进行监造大纲的编制。同时,监造管理部门应在物资监造工作实施前对监造单位提交的《监造大纲》和《监造实施细则》进行审批,其内容至少应不低于投标时提供并承诺的内容。待批复后,驻厂监造人员应以批准的《监造大纲》和《监造实施细则》为指导,进行现场监造活动。
3.监造中管控
监理人员依据确定后的监理项目实施内容开展工作,参加现场见证、文件见证和停工待检工作,做好日常巡检工作,全面了解设备的设计、备料、加工、总装、检验/实验、出厂等情况,掌握生产计划及进度情况。在设备制造阶段,项目监理机构要及时、准确、公正地提供有关设备监造工作的技术资料,认真负责有效地处理和协调设备监造过程中发现的设备质量问题。监造日报及周报是驻厂监造人员与委托方在日常工作中的主要沟通方式,现场监造人员应对当日主要及关键零部件的制造工序进行抽检或检验,对制造工艺及工艺执行情况严格把关。日报中应对当日上述活动的时间、地点、内容进行详实叙述,更应该侧重质量方面的状况,做到文字为凭、数据说话、检测定性。同时,监造周报的内容要与实际相符,内容齐全,做到有针对性。如对一周工程进度及工程质量的汇总,甚至于质量评价、质量问题的发生及其处理情况和纠正措施等。格式上也应该规范整齐,一目了然。加强驻厂监造人员的纪律性,杜绝脱岗、离岗等现象的发生;对于现场监造人员的变更,监理单位应向委托方及时提出申请,待批准后方可调换。同时,还应做好工作上的交接,使监造活动能够持续进行下去。必要时,监造管理部门要对现场监造活动进行飞行检查,其检查内容要围绕双方签订的监造合同以及监造单位为业主/委托方提供的《监造大纲》和《监造实施细则》进行,其内容应涉及到机构设置、分包管理、过程控制等相关内容,一旦发现违规现象,应给予相应的处罚。
4.监造后管控
关键词:城市轨道交通全寿命周期集成化管理
Abstract:Thispaperisproceededfromthecharacteristic,thecurrentsituationandtheexistingproblemsoftheprojectmanagementofurbanrailtransportation,emphasizesthenecessityoftheLife-cycleintegratedmanagement,tellsaboutthemaincontentsoftheLife-cycleintegratedmanagementsuchasthetrainofthought,targetsystem,tasksystemandorganizingsystem,highlightsthekeypointsofLife-cycleintegratedmanagementintermsofintegratingtargets,linkinguptasks,optimizingfunctions,controllingcosts,renovatingorganizationandconstructionofintegratedmanagementinformationsystem.
Keywords:UrbanrailtransportationLife-cycleIntegratedmanagement
1城市轨道交通工程管理的特点
城市快速轨道交通系统(地下铁道、轻轨等)是属于集多工种、多专业于一身的复杂系统。近百年来世界上许多大城市的发展经验告诉我们,只有采用快速轨道交通系统作为公共交通的骨干网络,才能有效地解决城市交通问题。在过去的100多年中,从单一的线路布置,发展到采用先进技术组成的复杂而通畅的轨道交通网络,为城市交通建设引入了立体布局的概念,给城市的可持续发展提供了条件。
自改革开放以来,我国的经济增长和城市化水平都有了迅速发展,很多大城市为了改善城市交通的困境,都纷纷在策划并修建大、中运量的地铁或轻轨交通项目。我国大陆现有北京、上海、广州、天津等城市的轨道交通系统投入运营,共计约250余km。正在建设城市轨道交通的城市有北京、上海、广州、天津、南京、深圳、大连、武汉、重庆、长春等,共计约300余km。沈阳、成都、杭州、苏州、西安、哈尔滨等也在积极筹备建设城市轨道交通。全国各城市的轨道交通线网规划已达数千km。
1.1城市轨道交通工程的特点
1.1.1城市轨道交通提供了大容量运输服务的方式
城市轨道交通提供了资源集约利用、环保舒适、安全快捷的大容量运输服务方式,它与城市其他交通工具互不干扰,具有强大的运输能力、较高的服务水平、显著的资源环境效益,是解决特大型城市交通问题和可持续发展的根本出路。
1.1.2城市轨道交通是巨大的综合性复杂系统
①建设规模大。一个城市的轨道交通线网一般有百余千米至数百千米;②技术要求高。几乎涉及到现代土木工程、机电设备工程的所用高新技术领域;③项目投资大。每千米造价达3-4亿元人民币;④建设周期长。单线建设周期要4-5年,线网建设一般要30-50年;参与单位多,有成百上千家;⑤信息海量。建设、运营过程中所产生的信息量很大,处理工作非常繁重;⑥系统复杂。要考虑轨道交通与其它交通方式、城市发展的关系,考虑轨道交通线网布局、建设次序、资源共享的关系,考虑轨道交通工程策划、建设、运营、资源利用的关系等。
1.1.3城市轨道交通工程管理难度大
对项目业主来说,城市轨道交通工程项目管理涉及到的管理单元(要素)繁杂,包括项目组成的各种资源(人、财、物、信息),包括项目的各种组织形态(单元、部门、单位),包括各种技术(设计、施工、制造、运营)等。
1.2城市轨道交通工程管理的特点
上述特点决定了城市轨道交通工程项目管理是基于复杂系统的管理。理论和实践证明,基于复杂系统的管理必须考虑集成化管理。我们将集成化管理的内涵描述为:集成化管理是将两个或两个以上的管理单元(要素)集合成为一个有机整体(集成体)的行为和过程,所形成的有机整体(集成体)不是管理单元(要素)之间的简单叠加,而是按照一定的集成模式进行的再构造和再组合,其目的在于更大程度地提高集成体的整体功能。从本质上讲,集成化管理强调集成体形成后的整体优化性、功能倍增性、共同进化性、相互协同性、结构层次性等。集成化管理的效应最终体现在管理活动的经济效果上,主要包括聚集经济性、规模经济性、范围经济性、速度经济性、网络经济性等。同样,基于复杂系统的管理必须面向全寿命周期。项目的全寿命周期是指项目从开始到结束所经历的各个阶段全过程。工程项目整个寿命周期作为一个完整过程,相互之间的影响、作用和制约成为一体,必须加以全面考虑。
因此,城市轨道交通工程管理的特点就是必须考虑全寿命周期集成化管理,应该面向项目涉及到的各种管理单元(要素),包括项目资源、组织、技术等,按照一定的集成模式进行整合,考虑项目的全过程、全方位、全系统管理,提高项目的整体功能和管理效应。
2城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的必要性
2.1工程项目的全寿命周期管理
一个工程项目的全寿命周期管理涉及到项目的全过程、全方位、全系统,根据各参与方在整个工程中管理内容和重点的不同,一般分为两个管理层次。第一个层次是业主方项目管理,它是业主对项目建设、运营进行的综合性管理工作,贯穿项目始终,涵盖项目全部,管理的内容从项目立项到项目终结的全过程,包括项目策划,项目建设投资控制、进度控制、质量控制、合同管理,项目投产运营,在工程项目管理的整个系统中,业主方项目管理始终处在核心位置。第二层次是实施方项目管理,它是受业主委托的设计单位、施工单位、供应单位、运营单位实施项目中标签约的那一部分工作内容,所以,他们属于对工程项目的局部管理。本文所述的城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理特指业主方项目管理。
2.2城市轨道交通工程的全寿命周期及其集成化管理
城市轨道交通工程的全寿命周期是将一个城市的轨道交通工程作为整体来考虑,工程从开始到结束所经历的各个阶段全过程,它可定义为对整个线网系统的考虑,也可定义为对一条线路的考虑。工程项目的全过程包括:项目策划阶段(可行性研究、项目定义等),项目建设实施阶段(设计、施工和竣工验收),运营管理阶段(运营准备、运营使用)。建设项目的价值是通过建成后的运营实现的,工程项目全寿命周期集成化管理的思想是要求项目策划、建设面向运营,要求项目策划、建设和运营的资源、组织、技术、过程一体化,即在项目的策划和建设过程中充分考虑运营的情况,通过工程项目的策划、建设、运营等环节的充分结合,使工程项目面向运营最终功能,创造最大的经济效益、社会效益和资源环境效益。
2.3我国城市轨道交通工程现行的管理模式及其存在的问题
我国城市轨道交通工程管理大致有以下2种模式。一是投资、建设、运营、监管“四分开”管理模式,即投资以政府控股公司为主,建设、运营分别由几家公司参与竞争,政府负责监管;二是以政府投资为主,融资、建设、运营、资源利用“一体化”管理模式,即以政府为主负责资本金投入,一家法人公司负责融资、建设、运营、资源利用全过程管理。其存在的问题是,“四分开”管理模式中业主没有解决责任主体对工程从全寿命周期角度进行定义、分析、集成和管理,没有解决全系统管理的完整性和全过程管理的一致性,削弱了建设、运营、资源利用的内在联系;“一体化”管理模式中业主没有解决通过市场对建设管理、运营管理的选择性和竞争性,没有解决全寿命周期不同环节的制约和监管,削弱了对工程效率的比较、分析、选择和控制。要加快发展我国城市轨道交通事业,必须提高城市轨道交通工程管理水平,必须针对这些存在问题认真研究,探讨解决方法。
2.4城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的必要性城市轨道交通工程现行的管理模式,或者使建设项目策划阶段业主方开发管理(DM)、实施阶段业主方项目建设管理(OPM)和运营阶段业主方物业运营管理(FM)相互分离,或者使管理者的选择缺少竞争性,导致不少弊端。其主要表现在或者使工程建设的投资、进度、质量目标与运营的成本、接收、功能目标脱节,最终用户需求自决策阶段开始定义偏离,项目参与各方所拥有的知识和经验不能很好地为全寿命周期目标的实现服务,对不同阶段的任务不能进行很好的衔接,对不同任务之间界面很难进行有效的组织和管理,全寿命周期不同阶段生成的信息不能共享;或者使业主不能利用竞争提高管理效率,不能通过相互制衡来规避风险。随着管理思想、管理理论、管理实践和信息技术的飞速发展,尝试用信息集成、过程集成、技术集成、供应链集成、内部业务集成、外部资源集成和工具集成等系统集成的思想和方法,对城市轨道交通工程现行的管理模式进行变革,提高城市轨道交通工程的管理水平和管理效率,已经十分必要。
3、城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的思路和内容
3.1城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的思路
城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理主要是将现行管理模式中相对分离的建设项目决策阶段业主方开发管理(DM)、实施阶段业主方项目建设管理(OPM)和运营阶段业主方物业运营管理(FM),运用管理集成思想,在管理目标、管理任务、管理组织、管理手段等方面进行有机集成,建立业主开发管理、建设管理、运营管理集成化的管理系统,同时解决业主主体利用市场进行充分选择管理者的问题,实现城市轨道交通工程整体功能的优化和整体价值的提升及城市轨道交通工程全寿命周期目标。
3.2城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的内容
城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的内容主要由目标系统、任务系统、组织系统几个方面组成。
3.2.1目标系统
城市轨道交通工程全寿命周期管理的目标系统必须符合如下要求:
①应从建设项目的整体出发,反映项目全寿命周期的要求,既包括建设期的目标,更注重运营期的目标;
②应有较大的包容性,既注重业主和用户的需求,也应包括其它相关方的需求;
③应体现对社会的贡献,反映社会环境、可持续发展对项目的要求。
目标系统包括建设目标、运营目标、资源利用目标、全寿命周期总体目标。建设目标着重指向工程质量目标、工期目标、投资控制目标。运营目标着重指向服务质量目标、运营成本目标、经济收益目标。资源利用目标强调整合延伸资源,创造延伸收益。全寿命周期总体目标是指对上述目标的整合,着重体现功能目标、费用目标、时间目标、社会目标的统一。全寿命周期功能目标着眼于工程质量、服务质量目标的统一性,涉及设计质量、施工质量、运营质量、使用功能等,追求系统的整体功能、技术标准、安全保证的优化。全寿命周期费用目标整合了建设投资、运营成本、运营收益、延伸收益目标,追求全寿命周期费用和收益的统一及优化。全寿命周期时间目标包括设计寿命期、建设工期、服务寿命期目标,涉及工程物理寿命与经济寿命的相互关系,追求合理延长物理寿命和正确把握经济寿命。全寿命周期社会目标主要强调项目的社会效应,追求各方满意、环境协调、资源集约、可持续发展的实现。
3.2.2任务系统
城市轨道交通工程全寿命周期管理的任务系统主要包括过程管理任务、接口管理任务、信息管理任务。
1)过程管理任务
过程管理任务是任务系统的主体,主要涉及:①项目策划;②项目计划,包括总体计划(前期工作计划,招标计划,工期计划,质量计划,资金计划,资源计划)、各任务分项计划、计划管理;③任务结构分解,包括建设任务结构分解(线网规划、项目立项、可行性研究、勘测设计、土建施工、设备采购、安装调试、工程验收、资源利用准备、运营筹备)、运营任务结构分解(运营乘务、车辆保障、设施设备)、资源利用任务结构分解(房地产、广告媒介、商贸、通信、咨询);④项目筹资与财务管理,包括筹资模式与方案、财务管理方法与方案;⑤项目招标,包括招标范围、招标模式、招标方案;⑥合同管理,包括合同分类、合同管理模式、合同结构内容、合同风险防范、合同管理方案;⑦项目实施控制,包括总体控制和各任务分项控制,涉及工期控制、质量控制、投资控制、资源控制、安全控制;⑧调试与验收,包括单系统调试、系统总联调、工程与设备验收;⑨运营管理,包括运营模式、运营组织、运营方案、安全保障。
2)接口管理任务
接口管理是任务系统的界面联系,主要涉及接口特点、接口条件、各任务间接口、各任务内接口、接口整合、接口方案。
3)信息管理任务
信息管理是任务系统的交互平台,主要涉及信息标准化(任务结构分解与编码规则)、信息沟通(不同组织、不同过程、不同方面的沟通与信息共享)、信息集成化(基于计算机数据库技术、网络技术、集成平台框架技术)。
3.2.3组织系统
城市轨道交通工程全寿命周期管理组织系统是指业主组织管理模式,包括建设管理组织模式、运营管理组织模式和资源利用管理组织模式。他既涉及不同管理组织之间的相互关系和业主对全寿命周期管理组织系统的一体化考虑,又涉及同一组织中的整合。
组织系统的一体化考虑主要包括:①不同阶段目标、任务下的项目组织选择;②不同项目组织管理目标的一致性;③管理任务的衔接性;④管理界面的协调性。在同一组织中主要考虑:①岗位设置,包括岗位横向结构(任务部门、职能部门、岗位分解、岗位职责)、岗位纵向结构(扁平化与垂直化、分权与集权)、岗位设置原则(因事设岗、权责对应、指挥集中)、岗位设置方案;②人员配备、考核、培训,包括配备原则(因岗择人、因物器使、择优选用、能级对应)、考核原则(坚持标准、规范程序、观察过程、注重结果、考核与奖惩升迁相结合)、培训原则(更新知识、强化观念、加强沟通、发展潜能)、实施方案;③组织文化与制度建设,强调文化、制度建设的基础与优化;④力量整合,突出整合组织力量,调动各方积极性,实现组织目标优化。
4、城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的重点
城市轨道交通工程全寿命周期集成化管理的重点主要有:全寿命周期目标整合、任务衔接、功能优化、费用控制、组织创新和集成化管理信息系统的构建。
4.1全寿命周期目标整合
城市轨道交通工程全寿命周期目标整合着重解决建设期投资、进度、质量目标与运营服务目标的脱节,使建设目标、运营目标、资源利用目标服从于全寿命周期总体目标,最终突出交通功能目标,优化费用效益目标,重视服务寿命目标,提升社会发展目标。
4.2全寿命周期任务衔接
城市轨道交通工程全寿命周期任务系统有着内在的联系,必须十分重视各任务的衔接,既要做好不同主体所承担任务的衔接,又要处理好同一主体所承担任务的各种接口关系,特别应注意策划、设计、施工、运营等任务的衔接。
4.3全寿命周期功能优化
城市轨道交通工程全寿命周期功能优化应着重功能分析,力求用较低的全寿命周期费用,可靠地实现全寿命周期功能,提升全寿命周期价值。可以用价值工程的基本表达式V=F/C进行功能优化的分析,其中V代表全寿命周期价值,F代表全寿命周期功能,C代表全寿命周期费用。轨道交通工程的价值取向应是合理的全寿命功能实现、经济的全寿命周期费用下全寿命价值的提升,思路应放在确定全寿命周期功能的合理匹配,追求全寿命周期费用降低上。尤其是功能定位要全面反映工程满足城市轨道交通规定和潜在的需要,这种需要应该包括实用性、可靠性、安全性、环境要求、经济性、美观性等诸多方面,这种满足应贯穿工程的整个寿命周期,以实现合理的需要、适度的满足。要注意功能的匹配,保持功能结构的合理。要着重对工程的基本功能、辅助功能、外观功能等进行分类、整理、评价、定位,保证工程实施的功能前提是正确的,确保基本功能,重视辅助功能,兼顾外观功能。功能优化的最好时机是在工程的决策和实施阶段,功能优化的效果检验和提升是在工程的运营阶段。
4.4全寿命周期费用控制
城市轨道交通工程全寿命期费用控制,①是指项目业主和管理者在投资决策、建设管理、运营管理、资源利用中,在确保功能实现和优化及收益较大化的同时,使全寿命周期的总费用合理并最小化,从而实现全寿命周期费用和收益的统一及优化。②是对项目全过程费用的控制,其控制流程应贯穿项目的决策、建设、运营、开发全过程,通过对项目费用的计划、贯彻、执行、反馈、纠偏、修正和再贯彻这样一个循环管理程序,尽量将项目费用控制在系统最小的范围内。③也是对项目全方位费用的控制,项目管理者要有效地处理项目的费用目标与项目其它目标之间的关系,如功能、时间、收益等目标的关系,以实现合理功能、时间、收益条件下的费用优化,从而达到项目总体目标的实现。
城市轨道交通全寿命周期费用控制主要考虑以下方面。①分析整个系统全寿命周期费用结构和控制重点。要从整个系统的结构中分析其全寿命费用的构成,了解系统各部分全寿命周期费用的大小,确定整个系统全寿命周期费用的比例结构。根据费用比重分析法(也称ABC分析法)的原理,结合城市轨道交通工程的特点,整个系统10%—20%的部分其费用占总费用的比例很高,可定位为A类,作为重点控制考虑,其余可定位为B类和C类,作为次要和一般控制考虑。各个部分的建设费用(一次性投资)和使用费用的比例也有很大差异,可考虑将不同部分的建设费用或使用费用作为费用控制的重点。系统的全寿命周期分为策划、建设、运营等过程,根据经验,越是项目的前期,费用节约的可能性越大,越应该成为费用控制的重点。②分析系统各部分的费用结构和组成。要从系统各部分全寿命周期中分析建设费用和使用费用之间的比例关系,在功能分析指导下寻找合理的结合点,确定系统各部分全寿命周期费用的纵向结构。③分析系统各部分建设费用降低的内容、方法、手段和措施。要重视招标采购的公开、公平、公正和充分竞争。要充分利用强有力的组织措施、技术措施、经济措施、合同措施来降低费用。④分析系统各部分使用费用降低的内容、方法、手段和措施等。要研究不同的运营维护和设备维修模式,考虑社会化、专业化服务对降低费用的作用。⑤分析全寿命周期费用与全寿命周期收益之间的关系,寻找收益减费用的最大化。
4.5全寿命周期组织创新。
城市轨道交通工程全寿命周期组织创新的重点,应解决业主在全寿命周期总体目标优化下项目管理组织的选择;解决业主在不同阶段、不同项目管理组织中管理目标的一致性、管理任务的衔接性、管理组织的互补性。无论选择何种组织管理模式,应是以业主或业主联合体为主体,选择一个相对稳定的全寿命周期集成管理方或集成管理班子,对项目进行全寿命周期的开发、建设、运营管理等进行一体化考虑。在一个城市轨道交通建设起步阶段,业主可通过市场选择或委托的方式确定一个管理方或自己作为管理方,既作为全寿命周期的集成管理者,又承担项目开发、建设、运营等具体的管理任务,进行一体化整合,同时,业主要加强对管理质量、效益的监管和考核,及时纠偏,提高效率。
当一个城市轨道交通建设发展到一定规模,市场又具备了多个投资主体和可供选择的多个管理者时,业主或业主联合体可通过市场选择的方式,确定一个独立的全寿命周期集成管理方,全面考虑城市轨道交通全寿命周期中需要集成整合的一体化问题,并委托或与其一起通过市场选择不同的建设管理方、运营管理方或某条线路项目建设、运营一体化管理方;业主或业主联合体也可直接选择不同的建设管理方、运营管理方并与其共同建立一个全寿命周期集成管理联合班子,全面考虑轨道交通全寿命周期集成化管理。不管何种组织模式,都必须有一个稳定的组织或班子全面考虑全寿命周期集成化管理问题,这是全寿命周期组织创新的核心。这一组织创新的根本动力来自于业主。
4.6全寿命周期集成化管理信息系统的构建
要实施城市轨道交通全寿命周期集成化管理,必须有一个稳定的组织或整合建设管理方、运营管理方组成联合班子,运用公共的、统一的、信息共享的平台,始终全面地考虑全寿命周期的集成问题,以实现全寿命周期总体目标。这一平台就是城市轨道交通全寿命周期集成化管理信息系统,它是以一个城市的所有城市轨道交通工程项目参与方为用户对象,利用现代化的计算机和信息处理技术,在项目全寿命周期过程中进行信息处理,为所有参与各方提供信息服务,辅助其进行决策、控制、实施的集成化人机系统。这一系统构建应由业主推动,通过城市轨道交通全寿命周期集成化管理组织或委托专门班子进行实施。
参考文献:
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运营阶段地下水对隧道的影响主要表现为对隧道衬砌的侵蚀,常见的有溶解作用,冻融作用和潜蚀作用。地下水的侵蚀会对隧道结构稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑产生诸多不良影响甚至威胁。衬砌周围的地下水长期对衬砌混凝土有溶解作用。由于地下水的侵蚀作用,隧道围岩和衬砌逐渐被软化,衬砌结构的可靠性、耐久性降低,对隧道整体的稳定影响很大。如果地下水通过衬砌混凝土损伤部位,工缝变形缝等穿透隧道防排水体系,造成隧道内部环境潮湿,使洞内供电、照明及通信设备等发生锈蚀,降低这些设备的使用效率和使用寿命,严重恶化隧道运营环境,降低服务质量,增加隧道的维护运营费用。隧道内的渗透水还会形成路面积水,造成车辆打滑,危及行车安全。
2隧道建设对地下水环境的影响
地下水渗流系统给隧道的建设和运营造成了严重影响,同时隧道建设也会给地下水环境带来严重影响。隧道工程对于地下水的疏干和改造作用显得尤其突出,目前一些竣工的隧道工程已经表现出对隧址区的严重影响。
(1)隧道对地下水的疏干作用
隧道开挖后,由于集水和汇水作用,地下水不断进入隧道中,地下水动力场因此发生改变,引起地下水的运动通道发生转移,形成新的势汇。随着隧道排水过程的延续,整个隧址区的地下水系统发育形成了新的地下水转移通道,隧道开始大量排出地下水,从而形成一个降位漏斗,漏斗不断扩展,疏干其影响范围内的地面水源,引起地下水与地表水径流发生改变,直接造成隧址区地表泉水流量减少甚至溶泉消失,井水水位下降,水量减少甚至干涸,直接影响当地工农业生产及人民的生活。隧道的建设造成地下水位降低,当地下水位到一定程度时,会使当地土壤含水量减少,植物生长受到抑制,甚至萎蔫、停止生长,给当地的环境带来负面影响和经济损失,尤其是水稻种植区域影响更为严重,原有作物无法继续种植,给正常农业生产造成极大危害。
(2)隧道排水导致岩土应力变化
隧道排水会引起地下水渗流场的变化,造成地下水位下降,饱和岩土层中的孔隙水压力下降,围岩承受的有效应力增加。其次,由于地下水动力场的改变,地下水流方向改变为向隧道中心流动,其方向是向下的,地下水渗流力增大了竖直向下的应力,造成总应力上升,更增大了围岩的有效应力。在有效应力增大的情况下,围岩会发生新的沉降,直到岩体应力达到新的动态平衡。大面积的岩体沉降使隧道的使用效能降低,维护成本增加。隧址区的房屋由于地面沉降普遍出现房屋开裂、倾斜,给当地居民的生产生活带来不便和安全隐患。农田由于土体沉陷而毁坏,无法继续耕种,使得土地基本丧失耕作功能。
3建议处理隧道和地下水关系的对策措施
(1)选择地质条件优良的隧址,是避免或者减轻隧道和地下水矛盾关系的最有效方法。
隧道选址时尽量避开岩体断裂破碎区和地下水蕴藏丰富区域。若选址无法绕避地质不良地段,则应在施工前做好详细的地质勘察工作,对隧址区地层岩性,地质构造,地下水的渗流规律等情况进行详细调查,做好易涌突水段衬砌的防渗措施,避免施工时突水和塌方事故的发生。
(2)对于隧道中的地下水,必须建立"防、排、截、堵结合,以堵为主"的处理理念
根据实际情况选择合适的防排水方案,形成完整的隧道治水体系,并且结合隧址区生态环境的承受力和施工成本因素控制隧道的排水量,减少对地下水环境平衡的扰动。
(3)施工之前应制定完善的施工方案
施工过程中加强水文观测和超前地质预报工作,加强对软弱围岩和断层破碎带的支护,严密监测隧道涌水量,增强动态设计和施工管理,做好各种突水事件预案。
(4)随着隧道施工技术的不断进步,出现了很多经济环保的施工方法。
陕西靖边至甘肃瓜州段的管道植被恢复工程,途经陕西、宁夏和甘肃3省8个市的16个县(区),管线长1500多千米,跨越了毛乌素、腾格里、巴丹吉林三大沙漠的边缘地区和河西走廊千里戈壁,地形地貌复杂,有黄土梁卯沟壑、风沙滩地、砾石山地、固定半固定沙丘、盐碱湿地等不同类型,自然条件极其严酷。该区域为典型的大陆性气候,干旱、寒冷、多风是本区域气候的主要特征,降雨量自东向西递减,由靖边的390毫米逐渐降至瓜州的100毫米以下,年均温5.6摄氏度~8.8摄氏度。年蒸发量多在3000毫米以上,干燥度3.0~16.0。土壤主要有灰钙土、栗钙土、风沙土等,缺乏有机质、肥力低下。该区域以荒漠植被为主,由于生态环境严酷,十分稀疏的植被或不毛的裸地是本区域植被的主要特征,沿线分布着沙柳、沙蒿、柠条、霸王、红砂、珍珠等灌丛和苦豆子、针茅等旱生植物群落,植被的结构十分简化,往往只有一个很稀疏的建群层片,或偶尔在多雨年份勃兴一年生草类层片,如黄蒿、沙米、沙芥等在荒漠及半固定沙丘上作用较为明显,通常在1月~2月内就可成整个生活史,结籽后迅速枯萎,但随年度降雨量的多少而有很大变动。由于干旱、风沙、盐碱、粗砺、植被稀疏,导致物理风化强烈,风蚀为水土流失的主要类型,该区域成为我国沙尘暴的主要路径之一。对在本区域进行植被恢复工程,困难无疑是巨大的,任务是艰巨的。由于对管道沿线自然条件有了比较深刻的认识,才能确定合理的治理思路和实施方案,确保取得良好的效果。
二、因地制宜是实施水土保持管道工程的关键
在领会主体工程水土保持设计的前提下,深入沿线进行现场调查,与当地的林业、草原主管部门进行座谈和访问农户,了解植被建设领域的经验和方法。按照“存在就是合理”的基本准则,对原设计进行了修正调整:开展植被调查工作,通过对各类型植被中植物的多度、高度、频度、盖度和生物量的测定,确定了不同类型植被的优势种、亚优势种、显著伴生种和伴生种,按照植被参与程度的梯次筛选当地适宜物种,摒弃了原设计中紫花苜蓿、小冠花等与当地自然条件不相适应的草种,结合植物生物学特性的一般要求,按照种苗、种子来源的可能性,选择沙蒿、柠条、苦豆子、沙打旺、冰草、芨芨草、白刺等当地适宜草灌种,按照不同立地条件进行植物配置,加强到原设计中进行实施,这些物种的加入,提高了种植出苗概率,保证了恢复植被与原生植被的相近程度和植被群落的稳定性。
三、科学施工是创建优质管道工程的保证
在管道回填过程中,一些植物的根和种子仍然存活在土壤中萌发生长,零星分布在管线扰动区域,为了减少因整地方式不当而引起水土流失,合理保护遗存的植物母株,同时为植物创造良好的生长环境,进一步提高水土保持治理效果,在施工中采用植物措施和工程措施相结合的方法,按照不同的环境条件采用不同的整地方式;在黄土高原地区,降雨量多集中在七、八、九三个月,且暴雨等极端气候时有发生,冲沟延伸,造成严重的水土流失,也危及管线安全,对山坡上部和管线侧坡等集流面较大的区域,布设了围堰保护措施,防止了径流冲刷,确保了管线内无冲沟,造林整地工程无冲毁。为了提高新种树草种的生存条件,平缓区域进行全面翻耕,梁卯坡地配套鱼鳞坑、水平阶等造林整地工程,按照20年一遇的一日最大点暴雨确定工程设计标准,造林整地工程之间采用人工中耕全面整地方式,为种子和苗木创造良好的生长环境。在宁夏滩地,年降雨量200毫米左右,管线上遗存部分植物,加之周围一年生植物有良好的发育,故采用园盘耙耙礳的整地方式,保护原有植株,促进新种草籽和风力运送到管线的原生一年生植物种子的覆土,同时减少了扰动程度,控制风力侵蚀;在河西走廊地区,重点放在保护遗存植株和减少风力侵蚀上,种草整地选用浅坑穴播,降低开垦程度,减少风蚀,保证穴内有蓄集雨水的能力,促进种子出苗生长。在流动沙丘区域,风的作用常使沙丘频繁移动,威胁着植物的存活生长,为此,按照施工设计实施高标准的造林整地工程和低立式柴草沙障,增强了防风固沙能力,结合沙障施工,在地下水位较高的半固定沙丘进行了生物沙障的尝试,为今后的防风固沙工作提供了新的方法和思路。所有这些施工方式的灵活运用,充分体现了因地制宜、保护性治理、注重促进原生植被发育的建设思路,收到了良好的效果。
四、强化管理是实现管道工程目标的保障