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鋼橋面鋪裝工程建養一體化建設模式探索及實踐
2019年08月21日    閱讀量:5489    新聞來源: 瀝青路面  |  投稿

摘 要

鋼橋面鋪裝工程在實施及運營階段存在質量缺陷及責任糾紛,極大困擾著橋梁管理部門。結合鋼橋面鋪裝技術屏蔽性的特點,從項目建設初期入手,制定鋼橋面鋪裝建養一體化實施方案,并對其中關鍵問題進行探討,并在馬鞍山長江公路大橋推廣應用,使用效果證明,方案設計更為合理、可行,施工質量責任感增強,項目管理理念及水平大幅提升,周期費用節約顯著。

關鍵詞

鋼橋面鋪裝;建養一體化;工程建設模式;質量;成本

特大型橋梁從建設到運營養護管理是一個相互緊密銜接的持續過程,一般由初步設計、施工建設、養護管理多個階段組成[1-2]瀝青網sinoasphalt.com。這些階段都不是相互獨立的,是無法完全分離開來的,無論從工程主體,還是建設管理流程都存在著非常密切的關系。如何從全局的角度,實現橋梁建設與運營養護一體化管理,是保障項目效益最大化的關鍵。


自20世紀90年代以來,隨著大跨徑懸索橋、斜拉橋的大量修建,鋼橋面鋪裝被普遍采用[3]。鋼橋面鋪裝采用特殊道路材料,對施工設備及環境條件要求高,加之正交異性鋼橋面板的特殊構造,在施工與養護過程中,極小的質量瑕疵可能引發較大面積破壞[4-5]。因此,這些問題并不是將設計、施工總承包于單一單位即可獨立解決的。即使承包人不計成本的反復維護,但高頻率的修補對車輛通行安全、結構損傷帶來的隱患無法避免。


在我國,90%以上的鋼橋橋面鋪裝工程采用了各階段分離的建設模式,即科研、設計、施工及養護階段依此獨立。在實施過程中,各階段主體單位更關注各自階段的管理及效益目標,破壞了項目建設期間質量目標的持續傳承,忽略了從全壽命周期出發,平衡建設成本與使用質量之間的關系,未能使項目全壽命周期費用達到最優化。


目前,由于建設期鋼橋面鋪裝工程施工質量控制措施不到位,加之后期養護單位缺乏專用材料及相應技術儲備,橋面鋪裝早期病害復發率較高(圖1),進而引發行車與結構安全等系列問題,備受行業與社會關注,并成為困擾我國已運營橋梁的一大難題。

鋼橋面鋪裝工程建養一體化建設模式探索及實踐 瀝青網,sinoasphalt.com

回顧發達國家公路建設歷程,可將其劃分為3個階段:二戰以后至上世紀70年代為大規模新建階段;上世紀70年代到80年代為新建與改建維修階段;上世紀80年代至今是維修改造階段。這些發達國家從大規模公路建設到70年代末發現了橋梁和道路早期破壞的嚴重性,從而更加重視其結構耐久性。


歐美等發達國家擁有健全的工程建設及質量驗收體系,工程建設質量可靠度高,后期責任糾紛少[6]。根據鋼橋面瀝青鋪裝工程的特殊性,結合我國國情,對于大跨徑鋼橋面鋪裝工程,提出了建養一體化模式,即將建設與養護階段統籌考慮,由單一承包人負責建設階段鋪裝方案的科研設計、施工及質量控制,養護階段橋面鋪裝的檢測、維護及質量評定工作,實現鋼橋面鋪裝建設與養護階段有效銜接。這種模式可以確保項目全壽命周期內的成本與質量的有效管控,又可以激勵承包人提升質量目標的積極性,較好實現了發包人與承包人雙方利益共享、風險共擔的共同目標。

總體實施方案

鋼橋面瀝青鋪裝工程建養一體化模式的實施,應充分認識鋼橋面鋪裝質量目標連續性的重要度,并熟悉工程項目的建設程序。


1)      前期準備階段

建設單位從前期準備工作開始,綜合考慮項目設計、招投標、施工管理、運營養護等不同建設階段的實際需要,進行管理工作過程的重組[7],把項目建設的各個階段結合在一起,確保一切目標、資源、信息等都能夠圍繞建設質量及周期成本目標。


2)      施工圖設計階段

考慮不同鋪裝體系技術性能、施工條件、質量可靠度及造價成本等都不同,加之不同承包人所擅長的實施方案及質量控制水平也不同。為了承包人能夠最大發揮其技術儲備,橋梁施工圖設計階段,僅對制定橋梁結構設計相關的參數,如鋪裝厚度,待承包人方案投標后確定詳細鋪裝材料。造價預算以同期鋪裝體系的最高單價暫定。


3)      施工招投標階段

鋼橋面鋪裝一體化模式的實施關鍵環節即是施工招投標過程。發包人應根據項目特點及區域建設條件,制定鋼橋面鋪裝工程建設質量目標及限價,明確運營期質量評定標準及相互權責、約束機制,編制鋼橋面鋪裝工程建養一體化方案招標文件范本[8]。鋼橋面鋪裝的質量目標可以借鑒現行行業規范中使用質量評定方法進行歷年質量評定。相互權責中,必須明確約定承包人的不可控的、關鍵的具體交通條件。建設期、運營養護期分階段簽訂合同,合同過渡期可以用銀行擔保形式約定雙方。運營養護期的費用以初期建設費用的25%~35%進行限定,當養護期時間較長時,宜取上限。


4)      施工建設階段

在建養一體化模式中,鋼橋面鋪裝施工階段,發包人責任將大幅度降低,僅需關注實施程序問題。承包人的質量目標將不再局限于2年的責任缺陷期,需充分考慮運營養護期的質量問題。為了降低后期的養護費用,應最大限度的保障初期施工質量目標。原材料篩選、設備保障、人員技能等方面與常規工程有所差異。


5)      運營期養護階段

結合實橋使用條件,建立橋面信息共享系統,即橋面溫度、鋪裝應變、交通軸載、使用狀況等,制定鋼橋面鋪裝養護管理手冊。同時,對橋面使用狀況跟蹤觀測,每年年末進行橋面鋪裝使用性能考評,并根據合同要求,發包人向承包人支付約定費用。為了降低鋼橋面鋪裝病害的發展速率及修補作業頻率,承包人需對橋面鋪裝出現的早期病害進行及時處治。

關鍵問題探討

鋼橋面鋪裝建養一體化項目實施過程中,存在較多難題,需結合實際情況,進行充分探討后確定。


1)      鋼橋面鋪裝建養一體化招投標方案

為保證建管養一體化建設模式的后期成功運行,必須在招標過程中,根據招投標相關法規及招標文件范本,在大量調研的基礎上,對部分條款進行細化、補充,并針對該管理模式提前進行相關合同約定,擇優選取承包商。


通過現行多種招標方式的優劣性綜合對比分析,確定合適的招標方式,將科研設計、施工管理及養護等多階段內容一并納入本次招標范圍,并結合鋼橋面鋪裝使用質量狀況確定適當的養護責任期限。


根據工程項目特點,綜合考慮商務、業績、信譽、人員、設備、材料、施工組織及技術方案等所占權重,制定科學合理的評標管理辦法,在公正、公平的前提下,篩選出優質優價的承包商[9]。


2)      鋼橋面工程參與方權責劃分

在合同約定條款內,明確項目參建方,包括發包人、設計、監理、承包商等單位各自的權利與責任,若承包商為聯合體單位,還需明確在合同實施各個階段內承包人內部的責任主體及相關權責范圍[10]。


鋼橋面運營養護期間的計量支付方式,需充分考慮各項影響質量因素[11],主要包括交通量變化、超載率、物價波動、養護頻率等問題,進行全壽命周期內各階段費用比值分析、預計年度超載率分析、養護頻率及再鋪裝次數分析,以明確雙方權責,并實現發包人與承包商的利益共贏、風險共擔。


3)      鋼橋面施工過程及養護質量監控模式

既要保障承包人最大的自由度,讓其自主發揮其最大自主性,同時又要確保建設程序、實施進度、質量目標在可控范圍之內。


項目準備期,項目發包人應對承包人的工作加大指導及檢查力度,一方面讓其熟悉項目的特點及建設目標,另一方面促使承包人建立完善的項目部組織體系;項目實施期間,督促承包人建立以其為主、多方參與的質量監控小組,以工程主要節點和關鍵環節,進行監督檢查,確保各項工作按照計劃有條不紊的推進;運營養護期間,管理單位以質量評定結果及計量支付標準,督促承包人落實養護工作,發包人應根據年度養護情況,提交年度養護總結報告及下一年養護工作計劃。


4)      鋼橋面鋪裝使用性能評定方法

目前,現行規范中路面質量評定標準主要針對常規工程,無法直接應用于鋼橋面鋪裝工程,需結合鋼橋面鋪裝特點,進行調整優化。調整后,方可指導橋面質量評定,以對承包人的養護工作進行考核計量。

工程實踐

馬鞍山長江公路大橋是長江三角洲地區交通規劃中的上海—江陰—馬鞍山—合肥高速公路的控制性工程,也是中部地區公路規劃的馬鞍山—和縣—武漢高速公路的重要路段,同時也是安徽省“四縱八橫”高速公路網的“縱一”和“橫七”合肥至馬鞍山聯絡線跨越長江的關鍵工程。該項目主體工程全長11.209km,分為北引橋、左汊主橋、江心洲引橋、右汊主橋及南引橋,其中左汊主橋采用2×1080m三塔兩跨懸索橋(圖2),大橋主跨跨度突破千米,位列世界同類橋型第一,代表了目前世界同類橋梁設計的最高水準。本項目鋼橋面鋪裝面積達到7.2萬m^2,是國內同期鋼橋面鋪裝規模最大、最有影響力的項目。

鋼橋面鋪裝工程建養一體化建設模式探索及實踐 瀝青網,sinoasphalt.com

馬鞍山長江公路大橋項目從2008年12月28日開始建設,計劃工期5年。2012年,馬鞍山長江公路大橋項目辦公室啟動了鋼橋面鋪裝工程招標工作。安徽省高速公路控股集團有限公司與馬鞍山長江公路大橋項目辦公室在充分調研、總結我國鋼橋面鋪裝工程實踐歷程的基礎上,結合大橋建設目標及項目特點,提出了鋼橋面鋪裝建養一體招標模式。投標人由具有鋼橋面鋪裝研究及施工業績的科研單位與施工單位聯合組成、且由科研單位牽頭,負責鋼橋面鋪裝鋪裝的科研、設計、施工(含2年責任缺陷期)、養護(8年)工作。


2013年1月項目開標,招商局重慶交科院與重慶智翔公司組成的聯合體,在激烈的競爭中成功突圍,成功中標。2013年5月鋼橋面MMA防水粘結層+澆注式瀝青混凝土GA10+高彈改性瀝青SMA10鋪裝技術方案通過專家審查,8月完成試驗路鋪筑,9月鋼橋面鋪裝工程全面啟動,11月中旬全部完工,確保大橋于2013年12月31日通車。


在項目實施期間,大橋建設方與鋼橋面鋪裝工程承包人,開展了大量調研及專題研究工作,確保了一體化模式順利實施。


1)      建設單位從前期準備階段開始,綜合考慮設計分析、招投標、施工管理、運營養護不同建設階段的需要,進行管理工作過程的重組,把項目建設期的各階段有效地聯合在一起,保證一切目標、資源、信息等都能圍繞統一的質量及周期成本目標。實施期間將項目各個職能管理(如質量管理、安全管理、進度管理、成本管理等),通過工程的綜合策劃、關鍵控制過程、統一的編碼體系、統一的運作規則等形成一個完整的管理體系,以集成創新與自主創新來實現項目的整體最優化。


2)      承包人總部領導高度重視,調集精兵強將組建項目經理部,迅速完成了項目駐地及拌和站生產區選址及建設工作,并派相關技術人員駐場指導。項目實施過程中,承包人充分利用自身技術優勢和管理經驗,結合項目建設模式,高標準、嚴要求,組織完成的施工圖設計文件技術要求,達到同期最高基準;自主研發多輪組碎石碾壓機、格柵整平裝置,與澆筑式瀝青混凝土加勁技術一并在鋼橋成功實施;采用多層級及分區管理責任相結合模式,落實工序安全及技術交底、總結等。重質量、保安全、抓工期,確保項目質量、效益雙豐收。


項目運營養護期間,承包人組建了常維項目部常駐現場,對橋面鋪裝的使用情況進行長期周期性監測,同時對出現的早期病害進行及時修復,確保橋面持續保持良好的使用品質。


馬鞍山長江公路大橋鋼橋面瀝青鋪裝工程通車運營4年多的時間里,橋面鋪裝使用狀況保持良好,鋼橋面建養一體化模式優勢逐步漸露,也引起較多橋梁借鑒學習。武漢沌口長江公路大橋、蕪湖長江二橋、廣東虎門二橋等鋼橋面鋪裝工程也采該模式。

結束語

鋼橋面鋪裝工程采用建養一體化模式,突破常規建設模式,有效回避了鋼橋面鋪裝技術難題潛在的質量風險及責任糾紛,同時將發包人及承包人權責單一化、明晰化,既保障了發包人權益,又為承包人實現效益最大化提供了合理的途徑。


鋼橋面建養一體化模式在馬鞍山長江公路大橋的成功實施,為我國大跨徑橋梁的鋼橋面鋪裝工程穩步發展開創了一條可行、合理的途徑。項目實施過程中,突破常規建設模式,針對關鍵性管理及技術難題,開展了調研和論證,成功的實踐經驗為實現工程全壽命及周期成本奠定了基礎。


馬鞍山長江公路大橋建成通車時間較短,在后期運營過程中,對存在的管理及養護技術,還需進一步總結和完善,并逐步形成具有指導性的作業手冊。同時,對項目周期成本進行系統分析,為后續鋼橋面鋪裝工程項目提供參考。

參考文獻

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標簽:技術中心改性瀝青
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