通平高速公路建设质量安全创新之路

通平高速公路是湖南省规划的“七纵九横”高速公路网中的第一纵平江至汝城高速公路的第一段，主线长73.027公里，连接线长8.27公里。概算总投资53.78亿元。项目沿线地形地质条件复杂，是一个施工条件有相当难度的山区高速公路建设项目。2009年5月27日，省人民政府召开开工动员大会，2010年2月下达开工令，计划2012年12月竣工通车。截止2012年4月，已累计完成投资40.559亿元，占项目工程建设总计划的80%。 
　　开工建设两年多来，湖南省通平高速公路建设开发有限公司坚持“精心精细精致，创新创意创优”建设理念，科学管理，勇于创新，不断推出项目施工新工艺新技术，创新质量安全管理，每年超额完成了省政府下达的目标任务，实现了分项、单项工程一次性验收合格率100%、优良率95%以上的质量控制目标，获得了全国交通运输系统加快交通基础设施建设重点工程劳动竞赛优质工程奖、湖南省重点建设项目目标管理先进单位、湖南省重点建设劳动竞赛先进集体等多项荣誉。 
　　人无我有，研发使用提高桥梁质量安全施工技术 
　　桥梁预应力质量是保证桥梁结构质量安全和耐久性的关键工序，是结构质量安全的生命线。而桥梁建设大部分是由预应力梁板架设，其梁板结构的强与弱直接关系到桥梁的质量安全及使用寿命。长期以来，桥梁建设在预制梁板时，对其中的两道关键工序张拉和压浆采取的都是传统的普通工艺，这样往往造成里面的钢绞线张拉不到位或超过和管道压浆不密实，引起钢绞线提前锈蚀而导致结构开裂、超限下挠、破坏等影响桥梁使用寿命的风险。 
　　2010年下半年开始，通平公司相继联合湖南联智桥隧技术公司和湖南省高速公路管理局、湖南省交通科学研究院，分别开展桥梁预应力智能张拉和预应力管道智能压浆技术的科技项目攻关研究。通过不断的理论分析、模型试验、现场试验、检测研究、完善提高，先后成功研发出桥梁预应力智能张拉控制技术和预应力管道智能压浆控制技术，并率先在通平高速公路项目建设中使用。结果大量的数据显示，通平高速公路全线桥梁中共有梁板6135片，经过智能张拉和压浆技术后，每片梁板的绕度、应变、应力都能满足规范要求，压浆充盈密实，达到标准。 
　　2011年5月14日和10月24日，湖南省交通运输厅和湖南省科学技术厅，分别组织国内专家在长沙召开了“桥梁预应力施工质量智能控制系统”成果鉴定会和“桥梁预应力管道智能压浆控制仪研究”成果鉴定会，鉴定意见一致认为，预应力张拉和压浆施工质量智能控制系统，总体水平达到国内和国际领先，控制仪设计先进，操作简单，运行稳定，实现了由人工控制向智能控制的转化，具有良好的经济效益和显著的社会效益，可推广应用于全国公路桥梁和市政、铁道行业。 
　　预应力张拉和压浆智能施工，填补了国内空白，具有以下明显特点： 
　　——智能施工，告别人为因素。智能张拉系统和智能压浆系统都是集成化设计，体积小巧灵活，适合各种环境。将设备安装到梁体后，只需在笔记本电脑中输入数据，观察无线传输回的实时数据，其余的工作智能系统会自动完成，结束后系统自动打印记录表，并且上传到监理、业主处，告别了人为因素。如张拉过程中，压力、位移数据会实时反应在控制台电脑屏幕上，观摩数据曲线很容易检查出钢绞线是否到位；而张拉持荷时，系统会自动补压，弥补钢绞线松弛效应，并能根据规范要求保持5分钟，充分考验锚具是否存在质量问题。 
　　——智能张拉功能的先进性在于：一是施加的预应力力值大小得到了精确控制，降低了由于预应力施加不足或超过引起的桥梁开裂、下挠、破坏等风险，有利于保证结构安全，提高耐久性，延长使用寿命，降低养护维修成本。二是实现了对称同步张拉，消除了对称张拉不同步对结构造成的扭曲等危害。同时，通过规范张拉过程大幅度减小了张拉过程中预应力的损失，保证了有效预应力符合设计要求。三是能及时发现和消除施工过程中存在的各种质量问题，如锚下砼开裂、下陷，滑丝、断丝，张拉控制应力采用错误等重大质量隐患，从而得到及时排除。 
　　——智能压浆技术有效解决了目前国内使用的普通压浆工艺与真空辅助压浆工艺桥梁由于钢绞线提前锈蚀影响桥梁使用寿命的诸多问题。其功能的先进性在于：一是浆液满管路持续循环排除管道内空气，即通过调整压力和流量，将预应力管道内空气通过出浆口和钢绞线丝间空隙完全排出。二是自动控制压力、水胶比、流量“三参数”，即精确调节和保持灌浆压力，通过自动实测管道压力损失，以出浆口满足规范最低压力值来设置灌浆压力值，保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低压力值；实时监测流量、自动计算管道内浆液体积；实时监测水胶比，当测试仪实测水胶比超过规范要求时及时发出警示信息。三是一次压注双孔，提高工效，即对于跨径50米内的预制梁片，单孔长度小于55米的预应力管道均可双孔同时压浆，能大量节约劳动力、提高工效。实现快速制浆，设置了快速制浆机，将水泥、压浆剂、水进行快速搅拌。 
　　——远程监控信息一应俱全。为防止偷工减料，业主可以将每一片梁板进行编号，录入远程控制系统，每一片梁的预应力施工都必须在系统中记录，而施工记录表是自动生成且无法修改的。这样，监督部门只需在办公室联网查看施工记录表，就可以对梁场的预应力施工是否规范了如指掌。同时，监督方通过系统历史查询功能，可以回放任何一片梁任何一孔的施工全过程。 
　　通平公司经理罗卫华在谈到智能施工的效果时深有体会地说：“传统的预应力张拉和压浆方式，施工质量的好坏随着封锚的完成，被掩盖得严严实实。智能施工技术的应用，改变了这一切。监督人员能在不去现场的情况下对张拉和压浆施工质量进行及时、有效的掌握。随着我们对数据的密切关注，对异常数据进行原因分析、现场调研，预应力施工质量管理水平产生了质的飞跃，能切实解决桥梁的安全质量隐患，让业主单位放心。” 
　　目前，湖南全省40多个在建高速公路项目都在使用预应力智能张拉和智能压浆技术，同时国内已有十余个省区的公路建设单位到通平高速公路参观学习，引进了智能施工技术。 
　　人有我优，因地制宜规范质量安全施工操作标准 
　　天下大事，必做于细。通平公司的领导成员具有多条高速公路建设管理的经验，他们深刻体会到，要想将通平高速公路建设成优质精品工程，必须要做好精细化施工管理这篇文章。 
　　通平公司根据项目地质条件，将以往的管理经验与本项目建设实际相结合，有针对性地编写了《通平高速公路精细化管理实施手册》书本，制定了包括驻地建设、路基、桥梁、通涵、隧道施工，安全生产与文明施工、环境保护等在内的实施细则，对施工的标志标牌内容、规格、颜色、安放地点等做了统一规定。为规范施工人员精细化施工，还编制了通涵、排水、防护、路基、桥梁、隧道施工《质量控制要点》小手册；为便于民工掌握所从事的工种、工序及工艺，还特别制作了便于随身携带的60种精细化施工工艺流程及操作规程小卡片。随着工程的进展，还编制了环保绿化等其他工程操作规程小手册、小卡片。并且全部印刷发放到各施工、监理单位，要求严格执行，让包括农民工在内的每一位通平高速公路建设者都能从随身携带的小卡片中了解自己所从事的工艺流程、注意事项、施工方法，自觉地成为精细化施工的执行者。如2010年8月，通平公司在开展第二季度精细化施工管理目标考核中，在姜源岭隧道施工掌子面，考核人员随便抽查了一个民工，问隧道掘进过程中如何布置炮眼？对方如数家珍地正确回答：“掏槽眼宜布置在开挖断面的中央稍靠下部，以使底部岩石破碎，减少飞石。周边眼沿设计开挖轮廓线布置。辅助眼交错均匀地布置在周边眼与掏槽眼之间，并垂直于开挖面。” 
　　通平高速公路的精细化施工管理得到了湖南省交通运输厅的肯定与推广，西藏自治区交通运输厅、甘肃省庆阳市交通局等省区的交通主管部门，都慕名组织公路项目建设单位到通平高速公路参观学习了精细化施工管理经验。 
　　同时，通平高速公路在建设过程中模范地带头实施精细化施工管理，在拌和站建设上实行统一标准集中拌和；在钢筋加工上实行统一加工，并通过开展钢筋混凝土工程钢筋间距与钢筋保护层厚度控制专项劳动竞赛，与以往施工工艺比较，钢筋间距合格率由原来的30%提升到85%以上，钢筋保护层厚度控制由原来的50%提升到95%以上；统一了通涵构造物等附属工程的砌筑材料，在3个土建施工监理合同段各建一个小型预制构件加工厂，统一标准，集中预制，统一砌筑，做到了质量优外观美，受到了省交通运输厅和省高速公路管理局的肯定与推广。 
　　精细化施工管理促进了工艺的推陈出新。通平高速公路沿线风化花岗岩地段长达38公里，占主线一半以上。风化花岗岩具有结构松散、水稳性差、粘结力小的特点，若作为路基填料，必须要解决其足够的强度、稳定性和耐久性。否则，即为废料。通平公司就此与湖南省交通科学研究院开展了风化花岗岩路基施工的课题研究。通过对试验路段控制含水量、松铺厚度、机械组合、行车速度、振动频率、振动振幅等的试验研究，得出了最佳碾压工艺，使风化花岗岩的压实度完全能够达到工程质量要求，变废为宝。 
　　同时，针对设计单位在施工设计书中提出的对风化花岗岩路基进行掺和5%水泥进行改良处治的方案，课题组通过大量的实地调查和室内外试验，得出结论，可直接用于路基94区填料，无需掺和水泥进行改良处治，仅此节约开支3千余万元。 
　　人优我新，着力打造施工一线质量安全型作业班组 
　　2011年和2012年，湖南省交通运输厅针对全省高速公路等交通基础设施在建项目较多的情况，连续部署开展了“工程质量年”和“工程质量安全年”活动。各在建项目采取不同举措，在施工工艺、技术措施上下功夫，以此提高质量安全。通平高速公路则采取多管齐下、以打造施工一线质量安全型作业班组为重点的新型模式，从最基本的班组建设与管理抓起，确保工程质量安全。 
　　通平公司认为，一线作业班组是项目建设的细胞，要提升通平高速公路建设的质量安全，首先要加强每个班组的质量安全建设，化零为整，采取标准化、精细化管理，以质量安全信息化系统为平台，实现班组精神团队化、具体操作程序化、现场管理规范化、质量安全标准化、班组考核精细化，最后达工程质量安全受控的目的。 
　　通平公司经理罗卫华常说：“基础不牢，地动山摇。一线施工作业班组是项目建设的基础，是质量安全工作的落脚点。项目建设管理的重点在班组，难点也在班组，班组的质量安全管理直接影响到整个项目建设的管理，项目业主应当把工程质量安全的法规制度落实到班组，执行到班组，充分发挥班组在质量安全监管上的源头控制作用。” 
　　2010年5月23日，湖南省交通运输厅组织全省公路、水运工程项目建设单位、各市州交通运输局领导，在通平高速公路项目工地举行了全省公路水运工程“平安工地”建设活动启动仪式，全面部署开展“平安工地”建设活动，其中通平高速公路被确定为三个“平安工地”示范项目之一。通平公司以此为契机，建立了组织防线，完善了安全基础保障体系，将创建“平安工地”与提升工程质量并举，齐抓共管，促进工程质量安全。 
　　通平高速将质量安全工作重心下移，每个班组设置一名兼职质量安全员，仅姜源岭长大隧道的8个作业班组设置了96名兼职质量安全员。邀请省交通质安局和地方质监、安全、公安部门，对一线作业班组质量安全员、爆破员、重型机械手等千余人次，举办了不同主题的质量安全培训，并开展各种应急预案演练。坚持对每一个分项、单项工程质量安全技术交底到班组，坚持每天上班召开班前五分钟质量安全提醒会，坚持开展对重大危险源监控和隐患排查治理，坚持对危险性较大的工程编制专项施工方案。建立了危险源台账及整改销号制度，随着土建工程的逐步完工，全线土建工程345处危险源已销号251处。 
　　重视施工场地总体布设、施工驻地建设、施工作业安全防护达标，要求施工总体布置符合施工安全要求，临时便道便桥的设置、临时用电线路的布设、拌和系统和预制场的建设等均按有关规定进行；炸药仓库经公安部门指导验收，安放了可移动爆破器材库，安装了防雷与监控系统，从业人员具有公安部门培训发放的资质证，并且严格执行领用发放制度，仅3座隧道施工共使用炸药516.63吨，雷管436123发，做到了安全无事故、无走失。各类高空作业、跨线跨桥施工作业区域、水上作业的临时防护防坠落设施、上下通道爬梯、救生消防、避雷设施等按有关规定设置；隧道的掘进、支护、衬砌等都符合“平安工地”质量安全的规范要求。 
　　对控制性桥隧工程质量安全实施信息化监控技术，对特大桥梁和长大隧道重点部位、关键工艺进行全过程视频监控。通过监控系统，通平公司、施工单位项目部可同时监控桥隧施工的界面，并且可以调取任何一个监控现场的界面，向前端发出控制指令，远程广播纠正现场违规或者安全问题，可以第一时间通过广播及时通知现场，实现了对重点工程、隐蔽工程、预制梁场、关键部位和工序等施工过程安全、质量全控制。 
　　目前，全线土建工程已基本安全完成，3座隧道已全部安全贯通，48座大中桥梁中已有46座安全贯通，达到了建设质量安全型班组促进工程质量安全的预期目标，起到了一线班组维护工程质量安全的“源头控制”作用。