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“技術是為制造產品或提供服務、實現目標所采用的工藝、技能、方法和過程的集成”。項目技術管理是對項目技術工作進行的計劃、組織、指揮、控制和協調等活動[1]。“BOT+EPC”工程總承包是近年來國內高速公路領域快速發展的一種新的建設管理模式,在國內,EPC總承包人通常也是項目投資人。自該模式在我國實施以來,相關企業不斷探索與完善有關管理體系,國家也出臺了相關管理規范[2]。規范從總承包項目組織、策劃、設計、采購、施工、試運行階段,對項目風險、進度、質量、費用、資源、安全、信息、合同等分別做了規定,但對技術管理卻極少提及。多年來,各總承包企業大多套用傳統施工業務的技術管理模式與方法,缺乏對設計與施工過程的組織集成,難以促進設計與施工的緊密結合、達到為項目建設增值的目的,在新型的“BOT+EPC”總承包管理模式下有較大局限性。
2勘察設計管理
在設計階段,施工分包方尚未進場,主要管理對象為勘察設計單位。鑒于國內EPC總承包商專業設計水平普遍不高,目前多數“BOT+EPC”總承包項目設計任務由業主另行發包,少數由總承包商分包給專業設計單位。對于由總承包商自行分包的設計管理,可直接進行計劃、組織、指揮與控制。而對于由業主單獨發包的設計管理,總承包商對設計管理的直接任務主要集中在協調與計劃上。必要時可借助其同時為項目投資人的雙重身份,間接地對設計工作進行組織、指揮與控制。總承包方應掌握第一手勘察資料,為初步設計階段后期的設計優化工作提供可靠依據。勘察設計期間重點開展以下工作:1)組織技術人員踏勘現場,詳細掌握現場建設條件及初步設計方案;2)及時收集勘察過程資料,分析地質情況,評估其對設計方案的影響;3)核實取土場地質勘察資料,對擬定的取土場進行鉆探,核實土質可用性與可取數量;4)核實各工點特別是橋梁、深路塹的鉆探孔數量與深度是否符合規范要求,與現場地形地貌是否相符;5)詳細記錄初勘、詳勘專家評審意見,監督勘察單位逐項、合規落實到位;6)及時獲取初步設計方案等資料,從有利于實現項目管理目標出發,分析、評估初步設計方案的經濟合理性與可施工性,為實現項目增值打下堅實基礎。
3設計優化
初步設計階段項目的路線與主要技術經濟指標均已基本確定,但部分段落在建設環境、工程規模、技術重難點、設計方案可實施性等方面有必要逐項研究,以減少后期施工過程中的不利因素。在“BOT+EPC”總承包模式下,總承包方借助平臺優勢可充分整合設計與施工資源,對初步設計方案進行合理優化。在初步設計階段解決可能在施工階段出現的諸多問題,為項目施工階段的順利進行奠定良好基礎。隨著“BOT+EPC”總承包模式的日益推廣,越來越多的企業認識到設計優化工作已成為企業保證施工安全、提升工程質量與效益的一項前端價值工程。勘察設計工作一開始,總承包方就應主動對接,認真研究設計文件并踏勘現場,掌握設計意圖和價值點,加強與設計院等相關方溝通、交流,反饋相關建議。積極推動設計優化工作,提高項目建設效益。
3.1路線總體平縱面調整
調整部分路段平曲線,適當繞避施工條件不良地段;調整線路縱坡設計,盡量平衡挖填方,同時,減少部分橋梁長度、降低橋墩高度。路線設計方案中跨線結構物是控制線路高程的主要因素,需要重點考察現場既有道路是否具備通過改造降低路面標高的條件。
3.2橋梁長度及跨徑調整
主要對橋梁結構、布孔及工藝進行優化。從施工安全性、資源利用率方面考慮,提出進一步優化建議。在保證橋長及橋下通航要求的前提下優化布孔,基于減少水中墩與不良地質段橋墩、不大量增加路基填方的目的,適當縮減部分橋梁孔數。
3.3涵洞、通道
從承載力要求、經濟、施工便利等方面考慮,在不影響當地生產生活的前提下爭取涵洞、通道盡量就近合并,將部分具備條件的純排水用的鋼筋混凝土蓋板涵改為鋼波紋管涵。
3.4深挖路塹
巖質完整的邊坡,宜充分發揮巖體自穩能力,適當減少防護工程量;泥質及裂隙發育地段邊坡除采用較陡坡率并加強防護外,也可考慮緩坡率,增加開挖量、適當減少防護工程。深挖路塹的優化應綜合考慮項目建設所需地材供應情況,并應結合路線平曲線的調整進行。
3.5取土場設置
土石方調配應優先考慮主線內可用土石方,詳細考查取土場選址以減少綜合運距;結合路基挖方土石料路用性能優劣、填挖平衡的具體情況,在各施工段內統籌設置取土場。加強現場考察,做好沿線土石方調配方案,對擬定取土場進行土工試驗與儲量調查,合理確定線外取土場位置及規模。盡量將滿足實際施工需求的取土場用地體現在施工圖上。總之,設計優化應結合技術、經濟、安全等情況,從多方位、多角度、多專業綜合考慮。不僅要避免過度優化,部分路段還應視實際情況加強設計。
4施工階段技術管理界面與職責劃分
整合相關資源、合理劃分管理界面、實行分級管理是EPC總承包項目施工階段技術管理的特點與重點。總承包方負責在本公司及業主管理框架下制訂具體技術管理制度、標準、流程;組織重要技術方案策劃、評審,并監督、檢查其落實情況;對重點、難點、技術復雜、危險性較大的工程實行全面監管。總承包方技術管理部門主要負責以下工作:1)充分發揮平臺優勢,整合路基、路面及后續專業相關設計與施工技術力量,全面梳理各專業間的技術協調性;2)監督各項技術規范的實施;3)組織圖紙會審、施工技術交底、典型施工、工藝研討與優化、工藝紀律落實等過程控制工作;4)對接設計代表組,組織變更方案經濟性、合理性審查;5)組織并參與重要技術會議;6)組織編制技術管理總結與技術培訓。分包方按業主及總承包方技術管理制度要求完成項目施工策劃、施工組織設計、專項施工方案編審工作;在總承包方的組織下進行圖紙會審并提交審查意見、進行科研與技術總結活動;按批復的方案組織現場施工。
5施工階段技術管理體系建設
總承包方應主導技術管理體系建設,分包方的管理體系必須符合總承包方要求。技術管理體系應包含以下內容:1)技術管理組織機構;2)技術人員資歷要求及分工;3)技術管理制度;4)項目技術管理策劃(施工組織設計/專項施工方案編審計劃、關鍵技術重難點管理、首件工程實施計劃、技術總結與培訓計劃)。在對多個不同分包單位的管理中,各方管理體系有差異,總承包方需提前進行相關制度宣貫,過程中加強合規性檢查。
6突出總承包人主體地位、實行分級管理
從項目全局出發,結合業主、上級公司要求,建立適合本項目的技術管理制度。按分級管理原則,確定各項工作申報、批復等管理流程。重點進行各方履約、履責以及各項工作展開的合規性管理。1)制訂技術、設計變更等管理辦法,突出履責考核機制。2)作為承包主體,組織主要施工技術方案的編制與審批。確保先編審方案,后按方案施工。按技術管理計劃督辦專項施工方案的編審,組織超過一定規模危險性較大工程專項方案的專家評審。做好總體技術交底,督促分包方嚴格執行“三級”技術交底。3)統一管理設計變更,明確劃分各職能部門職責。EPC總承包項目設計變更存在分包-總包、總包-業主2層含義,總承包方需根據合同約定分別做好對業主、分包方的設計變更管理工作,做好內部管控。分包方按照規定流程辦理具體工作,總承包方對分包方的工作進行幫扶、監督、檢查與考核。
7重視技術團隊建設
開展制度宣貫與培訓,統一總包與分包的技術管理理念,明確各方權責關系。同時,根據項目推進程度,組織各相關專業技術培訓。達到思想統一、行動一致、結果優良的技術管理目標。成立以總承包項目總工程師、技術部主管、各專業工程師及各分包項目部總工程師為組員的技術團隊。加強各專業間技術交流與相互學習,促進各專業技術人員共同成長與提高。
8結語
“BOT+EPC”總承包模式是一種在BOT投融資模式的“建設”環節嵌入EPC項目管理的復合模式,總承包人同時也是項目投資人。根據這一特點,總承包人得以發揮平臺優勢,合理劃分管理界面、分級實行技術管理。同時,整合勘察、設計、施工、咨詢等資源,綜合土建、路面、房建、機電、交通安全、景觀專業,合理優化設計,減少各專業間施工干擾,降低施工風險與投資成本,創造前端價值。
【參考文獻】
關鍵詞:舊路;升級改造;橋梁設計
中圖分類號:U442.5文獻標識碼:A文章編號:1007—6921(2016)02—0100—01
1研究背景
近年來,舊路升級改造工程在公路工程中的占比逐年提高,挑戰與問題也隨之而來。如何充分利用舊路既有構造物、在節省造價的同時達到使用效能最大化,是工程參與者面臨的重要課題。尤其是既有橋梁的利用、修復、改建、重建問題,如何考慮設計會更加方便施工、確保使用、減少對既有道路的擾動、減少造價,成為此類橋梁設計中最為關鍵的考量。
2舊路升級改造工程中橋梁設計各過程中的重點簡述
眾所周知,一條公路的設計,通常要經歷可行性研究階段、外業勘測階段、初步設計階段、施工圖設計階段、施工中修正設計階段。每個階段都有其關注的重點。
2.1可行性研究階段
該階段要對項目有總體的把握,總體規劃、規模控制都是在該階段完成的。作為橋涵專業,應重點關注改造后公路使用性能的變化對周邊地區的影響,例如:在低等級公路改高速的工程中,因高速實行全封閉通行,應考慮沿線的村鎮市的人民通行便捷,增設輔道、通達等,在農牧區,亦應增設農耕通道、牧道等。同時,須對既有構造物進行外觀檢查,詳細了解構造物的外觀損壞、病害情況,并進行評估,對于評級較高、存在繼續使用可能的橋涵,應列入相應的荷載檢測試驗費,以便在初步設計階段確定該橋的使用可能性;對于評級較低的橋涵基本可以認定為拆除新建。
2.2外業勘測階段
該階段對既有道路進行采集數據勘測,同時應重點關注評級較高、存在繼續使用可能的橋涵,對關鍵橋涵應進行詳細的檢測,確定其使用健康情況,并對其使用狀態進行詳細分析評價,確定該構造物是否可以采取加固措施后繼續使用。
2.3初步設計階段
除常規設計新建橋涵外,應對需要加固改造的橋梁按照現有狀態進行驗算設計。對于上部無法繼續使用的橋梁,應驗算下部承載能力,承載能力驗算尚可的,應對蓋梁進行改造,以方便架設新建的上部構造,同時,應反算橋面標高,并要求縱斷設計人員進行重新擬合。對于已無法使用的橋梁,設計中應采取加大單孔跨徑的原則,如原橋為4m~13m中橋,則重建橋宜設置為4m~20m,并采用錯位布置,以避開原有橋梁的基礎,同時橋臺設計,不宜采用開挖面積較大的橋臺類型,宜采用樁柱式橋臺,以減少開挖,避免擾動原已穩定的路基,計算中,樁長應從天然地面起算。
2.4施工圖設計階段
對可以加固的橋梁應提出詳細的加固改造方案,對于新建橋梁,樁柱式橋臺,天然地面以上部分應按墩柱計算受力及配筋,天然地面以下部分按樁基計算配筋,同時,新舊結構防護工程的銜接應仔細考慮。
2.5施工階段
應根據現場具體情況,適當調整設計方案,以方便施工。
2.6擴建項目
對于擴建項目,亦應調查既有橋涵的典型標高,以方便加寬、接長設計,設計中應充分考慮新舊構造物銜接方法,及銜接點的特殊設計。
3工程實例
某公路,原設計等級為二級公路,現欲改造為一級公路。既有4m~13m中橋一座,擴大基礎,上部為先張空心板,設計荷載為汽-20,掛-100。經外觀檢測,發現:該橋板縫全部開裂,且大面積脫落,板縫滲水嚴重;0#橋臺臺帽開裂,原橋臺混凝土標號為C25,一字臺。外觀檢測評定為2級,可考慮加固改造繼續使用。經計算分析發現,該空心板已無法滿足在維持原設計荷載標準的基礎上加鋪10cm瀝青混凝土鋪裝層的使用要求,故判定上部拆除重建。按照新荷載標準公路-Ⅰ級驗算后發現:在該地區地震動峰值加速度0.1g作用下,橋臺、橋墩承載能力無法滿足使用要求,判定下部亦拆除。經考慮后,為避免新建橋梁基礎與既有橋梁基礎沖突,選擇新建4m~20m中橋,且橋墩與既有橋梁錯位布置。為避免開挖擾動既有已穩定的路基,橋臺采用樁柱式橋臺,天然地面以上部分樁高約10m,按橋墩受力計算,同時亦考慮土壓力影響進行二次驗算,樁長計算按照天然地面以下受力,計算應有樁長。同時,為了考慮充分利用既有橋梁防護工程,設計中,不拆除既有橋梁的橋臺,將原橋臺視為擋墻,鑿除與新建上部沖突部分臺帽,對現有的錐坡等防護工程進行修復,同時,新建的防護工程盡量與既有防護工程銜接,減少工程量。
4結論與建議
關鍵詞:路橋工程;設計階段;項目造價
中圖分類號:U448文獻標識碼: A
1、設計階段對工程造價控制的意義
工程造價是指項目的總費用,包括工程前期策劃、可行性研究、方案論證、設計招標、工程實施以及實施中的管理等所有環節的成本和費用。項目工程不同階段所占工程造價的比例不同,根據相關資料,設計階段對整個項目造價影響高達35一75%。由此可見,設計階段對工程造價控制尤為重要。同時,工程造價控制是一種動態控制,體現事前控制的思想,而設計階段正是處于項目要實施而未實施階段,調整、改動容易,能充分體現事前控制的思想,所以在設計階段應該通過調整、改動把工程設計做細、做深入,尤其是施工圖設計,這樣就能盡量減少施工階段因設計變更造成變更簽證、索賠現象的發生而導致投資的增加。總之,工程設計的每一項內容都需要業主的投資來實現,因此在沒有開工前把好設計關非常重要。
2、設計階段對工程造價的影響
設計階段包括初步設計和施工圖設計兩個階段,設計階段是影響工程造價的關鍵因素。初步設計階段的投資控制是以項目可行性研究報告批復所確定的工程建設規模、建設內容、建設標準為依據,在投資估算限額范圍內進行工程設計。設計單位通過多方案分析比較,提出推薦方案。推薦方案不僅在技術上要先進,而且還要符合經濟性和使用上的安全可靠性。同時,應認真分析比較多個設計方案,從中篩選出最優的方案,確定好初步設計概算的數值。通常情況下,設計概算值不能超過估算值。初步設計概算是工程項目投資的最高限額,也是控制圖預算、資金使用計劃、資金融資計劃和編制工程項目進度計劃的根本依據。
3、設計階段的造價控制措施
3.1、橋梁的方案設計階段
就橋梁的設計而言,主要包括橋梁的總體設計、下部結構設計、上部結構設計、橋而系及附屬設施設計。在有限的時間內及有限的基礎條件情況下,設計人員應根據實際情況設計出合理的方案,例如,某橋梁工程設計中,設計人員依據工程實際要求,設計了總寬4 m的天橋主橋,橋長117 m,主橋的上部結構為(14+18+2x23+18+14)m等截面鋼筋混凝土箱梁橋;主橋下部結構為肋板式橋臺,樁基礎,樁柱式橋墩。主橋橫向設置兩部人行鋼梯道,人行鋼梯道下部采用柱式
橋墩,擴大基礎。
3.2、優化設計降低造價
結構的選擇、傳力途徑、構件布置、構建選擇、材料使用等都是影響路橋工程造價的因素。因此,設計師在設計階段要最大限度滿足路橋外形感觀和平面、高度、以及使用功能等。但由于需求的多樣性,現代路橋的建設呈現出復雜化、不規則化的趨勢,如果設計不當,容易使其受到規則結構的影響。所以,設計人員應積極學習、理解現行規范和強制性條文,合理執行,實事求是,根據工程實際狀況適時調整混凝土和鋼筋的用量,降低工程造價。此外,還要認真勘察路橋的地基狀況,根據地質條件和上部結構,合理選擇占到結構工程投資的30%以上的地基基礎類型,這樣有利于縮短建設工期。工程優化設計如(圖1)所示:
圖1工程優化設計圖
3.3、采用設計和工程一體化總承包方式
采用設計和工程一體化總承包方式能夠促使設計師從設計、施工全過程衡量設計預算,從整體上考慮工程問題,主動對設計方案進行優化,更好地進行設備和材料采購,監督施工,既確保了工程質量,又使承包商自覺控制了整個工程的總造價,充分實現項目工程在各個階段的造價得到最大的優化。各階段對項目造價的影響如圖2所示:
圖2 各階段對項目造價的影響
3.4、加強設計變更管理
路橋工程變更是現代工程施工建設過程中不可避免的一種現象。需要強調的是,工程項目變更的發生時間越早,則其產生的損失也就會越小。對于設計階段而言,其變更出現在紙上,所需要的成本非常的小,幾乎沒有太大的經濟的損失和消耗。然而,在施工過程中,如果出現了變更問題,則可能會導致顛覆性變化和影響,甚至整個工程項目都需要重建,由此而造成的影響是非常大的,也是本質性的。對于路橋工程而言,對于路橋工程造價影響加大的一些變更,要求先算帳,然后再對其進行變更,以確保工程造價能夠控制在合理的范圍之內。
對于設計階段而言,其造價控制實際上就是事前控制思想的范疇,不僅可以起到事半功倍的作用,還可以節約很大一部分開支。對于路橋工程而言,其設計階段的造價控制實際上是一個非常系統的工作,因此要求將投資嚴格控制思想根植于路橋工程項目設計人員心中,在實際設計過程中采取招方式,擇優選擇較好的設計方案,以此來全面提升設計質量,確保經濟、技術之間的相互統一。對于建設單位而言,其應當充分認識到設計過程中的造價控制重要性,同時要將造價控制中的關鍵要點,融入設計操作過程中去,只有這樣才能收到良好的投資效果。
3.5、限額設計
在原有設計的基礎上,設計單位可以采取一定的獎罰機制,獎勵那些優秀的、建設工程性價比較高的設計方案。同時,還可對那些浪費資源的設計進行適當處罰,這對于全面提高設計人員自身的意識提出了更高的要求。在此過程中,不斷激勵設計人員,充分挖掘他們的設計潛力,做到精益求精,將降低造價意識有效地貫穿到實際行動中去。
3.6、優化設計、減少后期索賠
路橋工程項目的每一階段都存在造價控制和管理工作,且各個環節相互相連。這就需要設計單位與設計人員樹立經濟核算的意識和觀念,熟悉路橋工程概預算定額,加強設計階段的經濟論證。工程造價人員要改變把控制路橋造價的主要精力放在審核施工圖預算和竣工決算上,改變“路橋建設項目的資金投人絕大多數發生在路橋的施工階段,控制了施工階段的費用支出,就等于控制了路橋工程造價”這一錯誤理念。在實際工作當中,一旦完成了工程設計圖紙,就意味著路橋工程造價的量基本定型了,也就很難再降低了,整個項目的投資數額也就固定在一定范圍內,無法更改。例如,當一份施工圖紙交于施工時,施工人員就必須嚴格按照設計施工圖進行操作,如果在此過程中發現了因設計脫離實際、不合理、不科學所造成的資金浪費和延誤工期,都不能對其進行修改,只能被動地控制工程造價。因此,為了減少因設計帶來的經濟損失,被動進入漫長的后期工程索賠階段,延誤了合同總工期,增加了工程成本,就應盡量避免事后控制,將路橋工程造價控制重點轉移到路橋建設項目的設計階段。
3.7、設計人員與造價人員相互配合
通常情況下,路橋工程造價人員很少參與工程的設計階段和決策階段,而是等待設計圖紙審定以后才認真仔細地編制預算、審核結算,被動地反映圖紙工程量或是被動地反映已完成的施工工程量,根本不是控制工程成本,而是簡單的工程算量。設計人員也普遍存在“重設計、輕經濟”的觀念,設計人員在設計時只負技術責任,不負經濟責任,在方案設計上很多單位都能做到二個以上方案進行比較,在經濟上是否合理卻考慮很少,而實際上該工程項目的投資在設計階段就已確定。這極易造成工程投資項目經濟決策失誤,或是在設計階段造價失控。為此,工程造價人員應在項目建設前期對項目的經濟合理性進行分析和決策,在項目設計階段實行造價監理,利用價值工程對設計方案進行經濟比較,對不合理的設計或工藝提出意見,從而達到控制造價,節約投資的目的。同時,設計人員也要積極克服長期以來工程設計“重技術、輕經濟”的思想,把控制工程造價的觀念滲透到各項設計和施工技術措施中,正確處理好項目建設中技術與經濟的對立統一關系,在工作中把技術與經濟、設計與概算有機地結合起來,力求設計方案技術先進且經濟合理。
結束語
路橋工程造價成本控制貫穿于工程的投資決策、設計、施工、竣工等各個階段,在項目可行、投資決策確定后,控制工程造價的關鍵環節是設計階段。因此,為了有效控制項目投資,盡可能減少目標值與實際值的偏離,就必須緊抓設計階段這個關鍵點。
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關鍵詞:鐵路;施工;索賠;問題
中圖分類號: U213文獻標識碼: A
XK鐵路二線工程采用初步設計招標,施工合同為總價承包合同方式。合同約定施工中的Ⅱ類設計變更、當地料價格變化、臨時工程等費用均由承包方承擔,承包方有義務協助業主完成征地、拆遷事項。受鐵路建設管理體制限制和施工管理中存在的缺陷影響,施工方在工程索賠方面遇到很多問題,要獲得賠償金會遭遇巨大阻力
一、鐵路工程投資體制的客觀因素影響工程索賠
鐵路工程具有投資大、跨地域性、建設時間長等特點,投資管理特殊、復雜。
1、 初步設計招標引發的施工設計問題索賠困難
該工程以初步設計招標,承包方中標進場后設計單位逐步完成施工設計,造成了停工等待施工圖的局面,施工設計數量與合同數量清單出現差異。
(1) 施工方按合同約定進場后等待施工圖造成窩工
(2) 施工設計與初步設計的數量變化由施工方包干
該項目隧道工程占70%,由于初步設計對地質勘查不夠精確,施工圖設計階段補充地質鉆探,發現隧道穿過溶洞、斷層等不良地段,施工圖設計增加注漿、錨桿、鋼架等支護措施。增加工程措施造成的數量增加屬“量差”,費用由承包方負擔。
2、 施工合同條款確保發包方利益有失公允
(1) 業主造成的工期延誤不予賠償
該鐵路工程合同工期2009年10月至2012年8月,施工過程中由于建設資金不能到位,業主負責供應的材料和設備斷檔,導致2011年7月至12月現場停工待料,通車時間推遲到2013年10月。業主要求施工方順延工期,費用問題自行解決。
(2)承包人協助業主征地拆遷開支自理
鐵路建設一直沿用著施工方進場在先、征地拆遷后續跟進的方式,承包人要協助業主擔負起劃定建設用地、丈量土地、清點拆遷房屋等工作,配合業主與相關產權單位進行大量的協商、談判,負擔人員和交通工具、承辦會議等開支。
3、 投資方與建設方之間的管理誤差由施工方承擔
(1) 工程Ⅰ類變更設計時效性不高
(2)拆遷補償超支由承包方墊款
二、 企業管理模式對變更索賠的制約
總承包方按集團公司指揮部和下屬工程公司項目部二級管理模式組織施工,二者之間的目標和利益有偏差。
1、集團公司現場指揮部與工程公司項目部責權協同問題
2、 物資公司現場供應與項目部之間爭利問題
三、建設單位指揮不當引發索賠問題
1、 建設方不循客觀規律強制提前工期
2、工程接收方借機增加項目和費用
四、設計不合理造成的索賠問題
1、大型臨時設施設計與現場脫節
2、鐵路二線施工受運營線干擾考慮不周
3、施工輔助措施設計缺失或不足
營盤乾佑河大橋長270m,因跨越包茂高速公路西柞段,梁部設計(48+80+48)連續梁+2×24+1×32,設計未考慮現澆梁施工時跨越高速公路的垂直和水平運輸、公路運輸安全等問題。施工方增設兩部塔吊解決跨公路運輸砼問題,在公路上方設置安全框構防墜落,占用部分車道并限速行駛,支付高速公路方面賠償費用。孔家坪隧道長4928米,Ⅳ級、Ⅴ級圍巖分別為1808m、580m,由進、出口分別掘進,設計工期23個月。受設計和征拆影響,開工時間延誤。為了保證鋪軌工期要求,施工方申請增加輔助坑道,業主和設計擔心增加投資,互相推諉、不置可否;施工方顧全大局,決定承擔投資風險,增加一座長156m的橫洞。在正洞開挖中,地層巖性以千枚巖為主,Ⅲ級Ⅳ級圍巖變更為Ⅳ級Ⅴ級圍巖長度440m,支護措施加強施工進度減緩。多虧了果斷增加橫洞的決策,通過橫洞掘進彌補了落后的施工計劃,保證了隧道如期貫通。由于增加橫洞引起的費用超過一百萬元,這樣的索賠難度很大。
五、施工中把握索賠的能力有待提高
施工中出現施工組織不合理以及錯失索賠良機等問題。
1、違背施工方案造成的損失索賠難度大
(1)營盤大橋基礎不按程序施工造成事故
營盤大橋左側山體設錨固樁、錨索、砼框架防護,橋梁樁基礎施工之前先加固山體,錨固樁完成后再做橋樁基;施工方為搶工期,未做錨固樁直接開挖山體,作業期間遭遇暴雨,導致山體滑坍,土方傾覆至既有線中斷行車。分析原因,施工方不按規程施工負全責。如果按既定方案施工,可以爭取申報不可抗力損失索賠。
(2)油房灣隧道進口加固改變施組引發險情
該地段橋隧相連,設計方案優先處理隧道洞口上方危石,加固山體后再進行隧道和橋梁施工。處理高空危石作業需要申請在既有線“天窗點”內進行,由于審批流程復雜、簽訂安全協議周期長、高空作業耗時、難度大,臨近既有線“要點”施工造成窩工等,施工中擱置處理洞頂危石,直接進行隧道施工。橋梁、隧道工程完成后開始處理危石,用松動爆破、人工鑿除方式將巨石解小,分臺階、分批次爆破作業,時值雨季,洞頂危石被松動又經雨水浸泡,其中的一塊巨石脫離山體,順坡滾落砸裂隧道洞門。
2、解讀合同不足錯過索賠良機
總包合同中列總承包風險包干費,含施工圖量差及Ⅱ類變更、非不可抗力災害、承包人自購材料和設備價差、施工組織調整、施工方法及工藝變化、質量安全考核等項費用。柞水車站新建二線向右側挖路塹擴展站場,初步設計開挖石方,施工設計按土方出圖。施工單位把橋梁、隧道作為重點工程,提前踏勘現場、核對現場地形、地貌、地質,爭取在施工設計出圖之前反饋給設計者,避免出現Ⅱ類變更。項目管理人員在橋隧工程進展順利后開始組織路基勘察,柞水車站路塹開挖發現石質遠大于土質,土方變石方12萬m3,這時施工設計已經完成,想要彌補施工設計漏洞為時已晚,造成施工圖檢算費用減少、增加Ⅱ類變更費用自己承擔的被動局面。
3、建設方要求增加的施工措施不一定補償
施工過程中建設方要求增加很多零星設施和施工措施,承包方為贏得信譽、避免扣減考核基金,加大開支委曲求全。
(1)增加安全防護問題
建設方為確保既有線運營安全,強制要求施工方在臨近既有線一側施工前加設鋼架、封閉網、竹排架、隔離防撞墩等措施。施工單位為此投入巨大,申請補償不予受理。設計方認為其不在工程設計范疇拒絕變更設計,建設方回應加強安全措施是施工方的責任。
(2)設置隧道施工安全逃生通道問題
鐵路局要求在隧道掘進時放置鋼管,防備隧道出現大面積塌方后,供隧道掌子面的作業人員穿過管道逃生。該項措施增加了鋼管和安裝費用,擠占了運輸空間,增加了成本,方案未得到權威論證,實際效果不佳。
六、建議
1、鐵路建設經濟體制改革還需深化,建筑市場環境有待規范。
2、施工企業需要進一步完善企業管理制度,理順指揮部與項目部、物資公司與項目部的經濟關系,提高現場指揮部的執行力。
3、培養管理人員的施工索賠意識,把握索賠的時效性,避免索賠缺陷。
關鍵詞:高速公路項目;建設管理;造價控制
中圖分類號:TU723.3 文獻標識碼:A
1 引言
高速公路成為拉動地區旅游業、運輸業的先決條件,要想富先修路,近年來,隨著不斷加大對江蘇省高速公路建設的資金投入,省內高速公路建設工程造價管理從當初的管理混亂,項目造價概算超估算、預算超概算、結算超預算的情況正在逐步的轉變為造價合理,估算控制概算、概算控制預算、預算控制結算。進行高速公路項目建設管理造價控制研究已取得較理想的效果。
2 高速公路項目建設實施中幾個關鍵控制點的研究
至2010年底,江蘇省內通車里程已達4000公里,占規劃總里程的79%;完成擴建180公里,新開工擴建180公里。計劃至2015年,通車里程達到5200公里,形成“五縱九橫五聯”的江蘇省高速公路網。
隨著省內高速公路建設里程的不斷增加,對于高速公路項目建設管理的經驗也在不斷的積累。結合近幾年參與高速公路工程的建設管理工作的經歷,歸納了幾個在建設實施中易引起工程造價變化的關鍵點:
2.1 高速公路項目施工設計階段造價的關鍵控制點
根據相關數據分析,工程項目設計費用一般只相當于建設工程全部壽命費用的1%以下,但是這少于1%的費用對施工項目造價的影響度達到75%以上,由此,可見設計階段的重要性。在下述方面引起足夠的重視,將會減少工程造價變化的可能性。
(1)由于初步設計階段前期勘察至施工階段一般周期較長,設計應有一定的前瞻性,體現事前控制的理念。為了避免施工階段不必要的修改,減少設計洽商造成的工程造價的變化,應把設計做細、做深入。若設計單位初步設計工作深度不夠,或設計標準選用不當,設計單位提出的主要設計方案雖然能滿足規范要求,但在施工階段,由于時間較長,現場實際情況多變,原設計方案無法滿足當地實際需求,只能通過設計變更形式來進行彌補。
以蘇北某高速公路項目為例,原設計K55+623.9河道位置設計4×3米鋼筋混凝土箱涵,施工時期地方水利部門提出箱涵不能滿足此處水壩泄洪要求,建議將箱涵改為橋梁,由于更改該設計下發變更圖紙時,施工單位已完成該部位箱涵的大部分結構,且橋梁施工單位已完成工作退場,此部分僅箱涵拆除,橋梁隊伍二次進場,施工地點征地費用等申報費用約34萬元。
(2)設計單位應結合施工現場實際情況合理設計。在設計過程中,由于應建設單位要求或相關合同、委托書規定,設計單位會盡力控制造價,將工程概算設置在要求的投資范圍內。這就有可能會造成部分項目,為了不超概算,使用造價較低的設計方案。而在實際施工過程中,由于該設計方案由于實際現場情況根本無法正常施工,只能調整設計方案。
以省內蘇南某高速為例,原設計高速公路底基層為石灰粉煤灰穩定土,蘇南地區土源緊張,原設計圖紙中的取土場地靠近某湖,為了保證土方數量滿足使用,建設單位征用兩塊臨時用地作為專門的取土堆放場,至汛期時,某湖上游開閘放水,取土坑無土可取。另設計中附近兩電廠粉煤灰含硫量指標上下浮動較大,無法滿足二灰土施工工藝要求,外購運輸成本增加過大,建設單位只能申報設計單位,將石灰粉煤灰穩定土底基層改為低劑量水穩底基層,僅此變更增加工程造價約389萬。
2.2 高速公路項目施工投標階段造價的關鍵控制點
目前省內高速公路工程項目均采用資格預審,公開招標模式。此流程能夠最大限度的保證工程項目的順利開展。
現階段招標流程一般采用資格預審,確保了投標單位的合法資格和技術勝任能力及節省了不滿足條件的投標單位成本;編制和發售招標文件,用于約束整個招標工作及承發包雙方;招標階段還包括踏勘現場與召開投標預備會,熟悉現場,解答疑問等過程;最后為高速公路工程項目施工投標;開標、評標、定標、簽訂合同。
(1)潛在投標人在投標階段應熟悉招標文件、圖紙等相關資料,參與建設單位組織的踏勘現場、投標預備會、招標答疑等工作,還需要對當地各種材料的實時價格,數量儲備,工程現場的道路交通狀況等進行了解,切忌盲目憑經驗報價。
以蘇北**高速公路項目為例,由于圖紙設計時期汶川剛發生過特大地震災害,設計過程中按照相關文件規定,考慮了一定的防震要求,橋梁設計中增加防震擋塊、防落梁和鉛芯支座等新工藝項目,某參建單位(中交二公局)在投標時未對其中鉛芯支座的價格進行前期市場調研,以普通橡膠支座價格進行投標,報價僅為鉛芯支座實際價格的10%,在結算時僅此單項造價誤差約1500萬。
2.3 高速公路項目施工過程中造價的關鍵控制點
對于施工過程中造價的控制可能更多的是圍繞著參建單位在進行研究,包括:
(1)高速公路建設規模大,占地面積廣,與當地各個政府部門均需要產生或多或少的聯系,這就需要建設單位與當地政府及時溝通,積極解決交叉面存在的問題。其中不乏供電、供水,特殊項目甚至與鐵路、民航、航運等部門的接洽。建設單位此時需充分發揮主觀能動性,積極處理已發生或即將發生的問題,為項目施工掃平障礙。否則一旦某些問題未及時處理,也會造成項目造價大幅增加。
以蘇北**高速公路項目為例,某標段(XY4)在其特大橋施工范圍內存在電力線拖延一年仍未遷移,導致該處橋梁第19~27孔、第33孔、第55孔架橋機無法正常架設,其合同內跨鐵路特大橋無法按計劃完成節點任務,造成架橋機械的多次轉場,架梁龍門機械數量增加,新增存梁用地等,申報費用增加約160萬。
結語
高速公路建設實施階段影響造價變化因素較多,需在參建各方積極配合,共同協作,實施過程中不斷的積累完善工作經驗,切實解決實施過程中存在的各種問題,努力做到“事前預防,事中控制,事后總結”,為更加有效的控制造價創造條件。
一、加強設計階段造價控制的重要性
工程造價控制應貫穿于項目建設的全過程,而在建設程序的各個階段中,設計階段對工程造價的影響最為突出,至初步設計結束,影響工程造價的程度約為75%,至施工圖設計階段,影響工程造價的程度約為35%。因此,加強設計階段造價的控制和管理,是至關重要的。
二、設計階段造價控制的現狀
1、設計概算的深度不夠。由于方案設計、初步設計時基礎資料不準確,深度不夠,導致概算編制時無依據,只能粗估。概算與施工圖預算差距過大,概算人員與設計脫節,又與施工脫節,工程量計算差距大。
2、業主提高設計標準,導致概算超估算。在實際工作中,一般業主委托設計的投資都偏低,這主要是業主為了立上項目,在投資決策階段的估算偏低,而在立項之后的設計階段,提高了設計標準,結果造成概算超估算。
3、時間概念模糊不清,造價編制質量不高。市政工程由于本身特點,設計人員做完設計后不但要提供設計圖紙,還需要提供與設計圖紙相配套的工程量給造價編制人員。在這個過程中,由于有些項目時間緊,任務重,設計人員無法按設計任務書上要求的時間向造價人員提供圖紙和工程量,造成造價人員無法按正常程序復核工程量,工程量的正確與否無法確定,再加上編制時間緊,因而編制質量差。
4、設計人員與造價人員基礎薄弱,造價無法控制。有些設計人員自身基礎較差,在進行設計的時候,盲目采用新工藝、新技術,而不管工程造價,認為那是造價人員的事,導致造價偏高。某些造價人員由于缺乏經驗,只會按圖紙套定額進行概預算的編制,對工程涉及的有關專業技術知之甚少,或根本不懂,這樣的概預算人員,在進行設計造價控制的過程中,無法為設計人員提供重要的可采納意見。
5、閉門造車,造價控制與現場情況不符。目前絕大部分設計院只安排相關的設計人員進行現場踏勘。造價人員未去過現場,在進行土石方調配的時候存在很多問題,有些項目由于自身原因,只能將廢棄的土石方運至較遠的地方,而造價人員因為不了解現場情況,只按平時編制的方式送至附近的地方進行處理,造價不合情理。
6、設計招標不盡全面。只注重了方案設計階段的招標,忽略了技術設計階段和施工圖設計階段的招標工作。一旦方案中標,技術設計和施工圖設計就成為方案中標單位的一攬子工程,由于在后面的設計中缺少競爭機制,設計單位沒有壓力,控制造價的積極性就不會很高。
7、現行設計取費方式不甚合理。設計費的多少取決于工程總造價的高低,致使有的設計單位為追求利潤,盲目擴大工程規模,設計方案可以優化的不進行優化,甚至有的設計人員隨意提高混凝土強度等級,增加配筋量,從而人為地提高了工程造價。為此,本文認為,設計過程要有效地控制工程造價,必須對現有的控制措施和方法加以完善和創新。
三、工程設計階段造價控制的措施
1、設計前要有準確的資料作為設計依據,避免造價無法控制。設計基礎資料如勘察資料、測量資料及現場情況對設計方案及造價有很大的的影響。我們經常碰到的市政工程,如施工時發現橋梁基礎的地質情況與勘察報告有很大的差異,這樣使得結算價遠遠高于初設概算和施工圖預算,造價突破限額。導致這種結果的原因是設計依據的地質資料的不準確性,地質勘探質量不高,沒有為設計提供科學的依據。地質勘察的費用不到工程造價的0.5%,可是地質勘察對工程設計的造價影響程度卻占到30%左右。因此,市政設計院對地質勘察的資料要有嚴格的要求,地質勘察的范圍和深度應得到保證。
2、積極推行限額設計。限額設計是按照批準的投資估算控制初步設計,按照批準的初步設計總概算控制施工圖設計,同時各專業在保證滿足使用功能的前提下,按分配的投資限額控制設計,嚴格控制技術設計和施工圖設計的不合理變更,保證總投資限額不被突破,從而達到控制投資的目的。本文認為,在確保使用功能前提下,將工程按設計部門各專業進行投資分配,確定各專業的投資限額,防止總投資超過限額投資。在設計開始前按照設計過程的估算、概算、預算的不同階段,將工程投資按專業進行分配,并分段考核。為此,應賦予設計單位及設計單位內部各科室和設計人員,對所承擔設計具有相應的決定權、責任權,并建立起限額設計的獎懲機制,改進和完善限額設計的不足之處,按照市場經濟要求,積極推行限額設計,使工程造價得到有效控制。
3、設計人員要了解造價基本知識。市政工程涉及的范圍廣,有城市道路、橋梁、給水排水、電照工程等,每個專業的設計人員應該了解本專業的造價基本知識,比如城市主干道、次干道、支路(二層水泥穩定級配碎石基層、三層瀝青砼面層)每平方米的造價,橋梁按不同類型的結構型式每平方米的造價又不一樣,給水排水和電照工程的每公里造價與道路的路幅寬度有關。針對這些情況,筆者專門制定了《工程指標估算綜合單價表》,對不同的專業和不同類型的單位工程制定了綜合單價,這樣不僅方便經營人員外出談判,也為設計人員提供了設計參考依據。
4、認真對待工程量計算與定額的套用。工程建設項目的設計方案一旦確定,各專業設計工程數量計算的準確與否,是直接影響工程造價和設計概算質量的關鍵。進行工程量計算的有關專業設計人員,一定要熟知設計規范、設計標準和相應的施工規范,特別是應熟知本專業的工程量計算規則,避免在工程設計過程中,任意提高安全系數,加大構件截面,增加鋼筋含量等現象的發生。對于無工程量計算規則的有關專業,除要熟知概預算子目所包括的工作內容及適應條件外,還應了解單位工程、分部分項工程各子目的設計意圖及工程量計算規則等,以便準確套用定額。工程量算完后,應與類似工程進行對照分析,發現工程量計算錯誤或發生重列和漏算的現象時,對出現異常的工程數量要查找原因,及時糾正偏差,將存在的問題消滅在設計之中,確保計算的工程數量準確無誤。
5、提高設計概算質量。概算人員做好設計概算,需要與設計人員溝通,搞清圖紙上不清楚、不完整的地方,避免與設計圖紙脫節,造成漏算,少算。其次,概算人員需要多收集有關資料,如人工、材料、機械臺班的消費量及價格,以免與實際工程脫節。此外,概算人員平時應該加強道路、橋梁、給排水、電照、金融及會計等專業知識的學習,提高自己的綜合素質。
6、造價人員應及時和設計人員進行溝通,避免造價偏離正常軌道。在做四川一條城市快速道路初步設計概算的過程中,碰到一座預制T梁,由于設計人員加大了工程量的安全系數,造成每平方單位造價比同類型結構的橋梁高出一倍左右,筆者將此情況反饋給了設計人員,并建議設計人員將鋼筋量及砼量降低,適當的時候對橋梁進行優化設計。經過溝通交流,造價得以合理控制。
【關鍵詞】公路工程建設;前期工作;可行性研究;初步設計;施工圖設計
一、公路工程建設前期工作的目的及內容
公路工程建設前期工作的目的:提高建設項目決策的科學性、準確性、合理性、可行性和時效性,加強公路交通建設的科學管理,發揮有限的自然資源,控制建設規模和投資,維護社會公眾利益,促進地方經濟社會的發展。目前我國公路工程建設項目前期工作的主要內容一般分為預可行性研究、工程可行性研究、初步設計、施工圖設計這樣幾個階段,不同階段研究重點不同。預可行性研究報告是編制項目建議書的重要依據,經批準的項目建議書是工程可行性研究報告的重要依據,經批準的工程可行性研究報告是初步設計的重要依據。
二、公路工程建設工程可行性研究分析
公路工程建設項目可行性研究,可分為預可行性研究和工程可行性研究。
1、預可行性研究。預可行性研究是以項目所在地社會經濟發展規劃、公路工程建設發展規劃和公路工程建設五年計劃為依據,通過實地勘察,重點研究項目建設的必要性,并對項目的建設規模、技術標準、建設資金、經濟效益等進行必要的分析論證。預可行性研究報告,是編制項目建議書的依據。
2、項目建議書。項目建議書是公路工程建設預可行性研究報告方案推薦的高度濃縮,其主要內容為:項目建設的必要性;建設標準和規模、主要控制點;主要工程數量及材料、人工;投資估算及資金籌措方案;建設項目實施意見。
預可行性研究報告與項目建議書主要區別在于:編制單位不同;項目建議書由建設單位編制;預可行性研究報告由具有相應資質的咨詢、設計單位編制;依據不同。項目建議書依據預可行性研究報告的推薦方案結論編制;預可行性研究報告根據交通部頒發的《公路工程建設項目可行性研究報告編制辦法》;作用不同。項目建議書是基本建設程序的控制性審批階段;而預可行性研究報告是編制項目建議書的依據而已。深度不同。項目建議書用的是預可行性研究報告的結果;預可行性研究報告則對建設項目必要性、技術可行性、經濟合理性和實施可能性進行全面論證。
3、可行性研究報告。可行性研究報告的主要內容與項目建議書大同小異,但其重點放在建設標準、規模和資金籌措方案上。其中資金籌措方案則是重中之重。建設項目可行性研究階段的投資估算是整個建設項目的控制性投資,國家規定,批準的建設項目可行性研究報告的投資估算與初步設計概算之差,應控制在上下浮動以內。若超出的浮動范圍,應重新編制工程可行性研究報告或工程可行性補充報告,重新報批可行性研究報告或可行性研究補充報告。項目管理均以重新批復或補充批復的文件作為管理依據,沒有重新批復或補充批復的項目,不得進行下一階段工作。可行性研究報告必須由項目建設單位(業主)編制內容如下:業主單位編制的可行性研究報告;業主單位組織有關專家、學者、政府部門官員進行初步評估、審查、論證所形成的會議紀要、專家組的評估、審查意見;咨詢、勘察設計單位編制的公路工程建設工程可行性研究報告。
三、公路工程建設工程初步設計階段
初步設計是以審查批復的工可報告作為設計依據,設計人員必須充分的消化吸收工可的成果,理解工可的意圖。本階段應注意如下幾點。
1、加強資料的收集。部分項目工可階段可能存在資料收集不足,或出現遺漏的情況,個別地方政府的主導性意見可能誤導設計人員,如某項目某縣希望公路能通過其境,并在某特定位置設置一個互通,而忽略了一個金礦的資料,工可線位倒是走過去了,初步設計一研究問題就暴露出來了。另外有的資料具有時效性,有可能在工可至初步設計這一個時間段內(有的項目這個時間段有可能拉得很長)情況又發生了變化,原來沒有的、不對路線起控制的因素由于時間的變化現在出現了,影響了路線方案的確定,所以要繼續加強資料的收集。
2、加強地質勘察。項目在初勘時若深度不足,沒有摸清地質情況,就會導致施工圖改線,或者給施工造成巨大麻煩。如某項目一座剛構橋梁的主墩樁基施工后才發現一大型溶洞,只好硬著頭皮進行處理,最終多投入了近兩千萬元。初步設計的主要目的是基本確定路線、橋梁、隧道、互通、特殊路基等的設計方案,并以此編制概算,如果沒有準確的地質資料作為支撐,則施工圖階段其可控性將出現異常。
3、控制測量的檢核。現階段勘察設計的分工較細,若控制測量時未校核地形圖測量的精度,設計人員又未及時檢驗,則可能出現銜接出錯。曾經有個項目施工時發現水準高程不符合,差了兩米多,導致挖方變為填方,擋墻變為橋梁了,根本無法準確施工,最后只有重新定線、測量、重新設計。所以初設中應重視水準點、導線點的復核工作,另外還應注意核對地形圖的精度、控制性橫斷面的準確性等,以保證路線方案切實可控。
四、公路工程建設工程施工圖設計階段
施工圖是根據審查批復的初步設計作為設計依據的,是用來指導施工的,故必須便于管理和組織施工的角度出發,精心設計,需注意以下幾點。
1、采取合理的工程方案,盡量減少占用土地。公路工程建設不可避免大量用地,因此,除必須按照公路工程技術標準、設計規范要求進行設計外,還需要認真貫徹“十分珍惜、合理利用土地和切實保護耕地”的基本國策,做到既滿足設計標準的要求,又達到節約與集約利用土地資源的目的。
2、重視特殊路基邊坡設計。施工圖設計要做較詳細的地質勘探與調查,提出設計預方案,另外必須強調動態設計,加強后期服務,根據施工開挖所揭示的地質情況及時調整設計方案工程措施該加強的必須加強,確保安全。地質條件較好的,該削減的就減,降低工程造價。
3、處理好涉農問題。現在農民的法律意識日漸增強,自我維權力度逐漸加大,近年來公路工程建設項目發生阻工事件明顯多于以前的項目。而修建公路某種程度確實給沿線農民帶來了較大的不便,所以應更多的考慮一些人行天橋、人行通道,方便村民的生產生活,有的地方還要考慮將來農村道路可能加寬改造,提升道路等級,我們不能為降低一點工程造價而致公路工程建設產生不和諧的現象。
4、重視隧道進口。公路工程建設已經大舉向山區進發,隧道越來越多,多個項目的施工經驗告訴我們隧道進出口太重要了,隧道進出口的平縱面線形直接影響到行車的安全性,必須高度重視,另外洞口必須盡量避開危巖、堆積體、大型滑坡體,并盡量避免偏壓進洞,受地形所限時亦應盡量減短偏壓長度,特別是地質不良路段更是應避免。
結束語
加強公路工程建設項目前期工作,是多年來公路工程建設取得快速發展的最主要和最寶貴經驗之一。隨著城市交通事業的發展,各地都在加快公路工程建設,為做到既要加快公路工程建設,要嚴格按基本建設程序辦事,不盲目決策。因此公路工程建設的前期工作顯得十分重要。
參考文獻
[1]公路叢書編委會.公路建設管理[M].北京:人民交通出版社,2008.
關鍵詞:橋梁分跨原則實例
Abstract: this paper summarizes the railway, highway and city road bridge design used in article 15 holes across layout principle, puts forward the reasonable economy of the adjacent span ratio of, and will be applied to the practical examples.
Keywords: bridge points across principle examples
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
逢山開路、遇水搭橋,道出了橋梁架設的原始動機。隨著現代社會交通的發展,又增加了道路的立交,引起大量的立交橋梁建造,這就要牽涉到橋梁的孔跨布置,即橋梁分跨或者叫橋梁墩臺位置選擇,它是橋梁總體設計亦或橋梁建筑設計當中的一項重要內容。作者以有關規程、規范為準則,結合橋址地形、地貌、地質、地震、水文、氣象、通航、跨線要求及橋梁類型、荷載、采用材料、施工方法等情況,并結合近年來的工程實踐,談一談在橋梁設計中孔跨布置的體會。
二、橋梁分跨原則
橋梁常常因跨越河流、峽谷、道路或鐵路而設置。
橋梁分跨是橋梁總體設計的主要項目之一。大型復雜的橋梁,其方案設計有橋位選定、橋式及孔徑確定等幾項內容。橋梁在橋位確定之后,不但要進行不同橋式方案間的比較,而且要將同一橋式按不同的孔跨布置做為幾個不同的方案進行比較,以求得較經濟、合理的設計方案。
本文主要討論一下橋梁分跨的原則。
1、橋梁孔跨的布置,在滿足橋梁的使用功能條件下,結合線路的情況,應使其總造價較低。一般情況下,橋址地質條件越差或下部結構投資越大,就越宜采用較大的跨度,以減小下部結構及基礎的工程量,從而節省投資,反之亦然。從投資和跨度方面來看,橋跨布置總體表現為:邊跨小于中跨,引橋小于主橋。
2、一條長大鐵路、公路干線,同一區段內橋梁的孔徑與式樣應力求簡化。同一座橋梁,除通航和其他特殊需要外,應盡量采用等跨及相同的結構類型。跨度不超過60m的簡支梁橋,其跨度應采用標準跨度,以達到方便設計和施工的目的,便于工廠化制造,取得經濟效益。
3、橋梁路基相連,橋梁的經濟起橋高度一般為5~6m,較小者可取至2~3 m,以此控制橋梁的長度。有條件設置挖方內橋臺者,應優先采用,可保證橋臺的穩定。
4、跨越河流的橋梁,孔跨布置不宜壓縮天然河道。橋梁中線宜與天然河道洪水流向正交,避免水流在橋頭形成水袋而產生三角回流,影響路基、橋梁安全。
5、水文控制的橋梁,其孔跨布置必須保證安全通過設計頻率洪水、流冰、流木、泥石流及其他漂流物,其產生的沖刷系數宜小于沖刷容許值。橋跨結構底部應高出設計洪水頻率水位并有足夠的富余量。
6、通航河流上,橋梁中線應與航線正交。當不能避免斜交時,應適當加大通航凈孔。通航橋孔位置應根據河流的中常水位及低水位時的航線確定,通航孔橋跨結構應高出橋下通航凈空建筑限界。
7、連續梁橋或拱橋相鄰跨度的比值(小跨比大跨)宜在0.4~1之間,當比值接近0.618時,橋跨結構會顯得平順流暢,結構受力合理,工程更經濟。懸臂施工的預應力混凝土連續梁橋或連續剛構橋,其跨度應滿足施工時對稱T形結構對跨度的要求。斜拉橋邊跨與中跨之比宜在0.3~0.5間;懸索橋(吊橋)邊跨與中跨之比宜在0.2~0.5間,具體跨度應根據地質條件、通航等級要求及氣象條件而定。懸索橋因其特有的橋跨結構受力型式,令其成為當今世界上唯一單孔跨度超過1000m的橋式。
8、跨越鐵路、公路及道路的立交橋梁,其橋梁孔跨布置應保證橋下凈空限界符合相關行業的技術標準。應避免采用較大跨度,以減小梁部結構高度,降低橋梁建筑高度,縮短引橋長度,從而節省投資。
9、跨越寬淺河流的橋梁,多采用等跨簡支梁橋。泥石流地區的橋孔,不宜壓縮和過分擴大,應以單孔或多孔的較大跨度橋梁跨越,以免被泥石流沖毀。跨越V形峽谷時,橋梁主跨往往采用一跨跨過,并且優先采用拱橋或反吊橋方案。
10、修建深水高墩橋,河流水面較寬時,在技術經濟條件許可下常常增大水中橋跨跨度,盡可能將橋墩設置于岸邊、淺水區或礁石上,減小深水橋墩基礎的工程量及施工難度,把深水基礎問題轉化成淺水基礎來加以解決。這樣可減少下部結構工程投資,上部結構工程投資雖增大,但橋梁總體投資仍應減小。同時也降低了橋墩對洪水的阻擋影響,有利于主河道的泄洪及水上交通,減小了船舶及漂流物撞擊橋墩的概率,有利于橋梁的安全。此種情況適用于大跨度的懸索橋、斜拉橋、拱橋及連續梁橋。
11、當橋梁位于不良地質區域時,布置墩臺應遵循如下幾點:
(1)墩臺基礎應避免設置在軟硬不均的地基土壤上。
(2)墩臺基礎位置應避開地基斷層、滑坡、擠壓破碎帶、溶洞、黃土陷穴與暗洞或局部軟弱地基等不良地質。
(3)在山區修建橋梁,位于陡峭山坡上的墩臺應注意基礎底面及側面巖體的穩定性,宜選擇樁基或挖井基礎,并嵌固于基巖中。
(4)靠近陡峭巖壁的河槽邊墩基礎,應避免穿過水下山坡落石堆積層。
12、在老城區建造橋梁,應調查清楚橋址區域內的地上及地下構筑物,如地下各種管線(自來水管、排水管、熱力管、煤氣管、電力電纜、通訊光電纜等),碼頭、防汛墻、堤岸及拋石護岸等各類水工構筑物,水下古代殘留物,各種房屋建筑物的性質造價,以便確定橋墩基礎位置時考慮避讓。不能避讓時,設計應考慮對既有構筑物進行拆遷、改造或采取防護措施。
13、互通式立體交叉橋梁,橋梁群在平面上的布置應勻稱規則,選擇合適的橋墩式樣,保持橋下通透性良好。橋梁的平面布置應盡量避免出現分叉橋和急轉彎橋,若無法避免,應于橋梁分叉處、橋面寬度驟然變化處設置橋墩,使橋梁受力狀態良好。
14、鄰近城市,橋梁跨越河流后又要與濱河路實現互通式立交,應妥善處理好跨河分跨與立交橋群布置之間的關系。
15、懸索橋的分跨布置,除了考慮橋梁主塔處于良好的位置外,應重視錨碇的設置位置,可選擇地錨或自錨方式。其對主纜索的選擇及設計方案、造價有較大影響。
三、工程實例
1、工程簡介
某公路橋跨越廣州市增步河,增步河是珠江的一條主要支流,承擔著泄洪和航運的功能。既有橋梁的主橋為35m+50m+35m空腹式鋼筋砼拱橋,兩端引橋為跨徑10m的簡支梁橋,橋梁總長766.4m。既有橋于1982年建成通車,后發現主拱圈出現裂紋,兩橋臺因受縱向頂力作用產生豎向裂紋,河中橋墩產生縱向位移,橋梁出現險情。廣州市政府決定拆除原橋,原址建造新橋。
2、設計經過
橋址處河寬139m,常水深4.5m,通航凈高8m,鉆孔揭示地基土壤表層為淤泥,其下為軟塑黏土,距地表10m~30m均為淺黃色硬塑砂黏土,基本承載力σ0=300kpa。設計采用橋式為預應力混凝土連續梁橋,排架式橋墩,鉆孔樁基礎,橋跨結構受力均勻,又因為其立面面積小,線形輕巧流暢,在市區有較好的景觀效果。因為橋址處地基條件差,拱橋立面面積大,阻水多有礙行洪,不適宜修建拱橋;修建斜拉橋因跨度小取不到經濟的效果。
橋梁高度受水文控制。橋上縱坡1.5%,橋面寬50m,初步設計時擬定了兩種孔跨布置:(1)35m+50m35m,(2)80m+110m+80m,具體布置見下圖:
孔跨布置方案一保持原橋的孔數、跨度不變,減小主橋的長度。方案二采用一跨跨越河道,主橋長度為270m 。
方案一雖然短主橋的長度較短,降低了主橋的設計施工難度及造價,但由于兩個橋墩位于原橋墩位上,雖然支座截面處剪力最大,但可通過適當加大截面高度、增加受剪鋼筋來解決問題。再結合具體的地形條件,最后確定邊跨跨度為80m。方案二引橋較方案一短,避免了河中兩個橋墩的施工,經過綜合比較,最后選定方案二。
此橋已于2000年底建成通車,使用效果良好。
四、結束語
以上橋例的孔跨布置只涉及到橋梁孔跨布置原則的幾個方面,越是大跨度橋梁其孔跨布置越具有挑戰性,尤其是大跨度橋梁的代表――斜拉橋和懸索橋,其孔跨布置主要結合橋址地形、地質、地震、氣象、通航、采用材料及施工方法綜合考慮,是一項復雜的系統工程。較簡單的中小橋梁,在勘察地形之后,資深橋梁工程師憑經驗便可以定出其合理的孔跨布置。但復雜、大型的橋梁設計,須有充分的前期方案研究、論證,聽取各方面意見才能決定其設計方案,甚至最終設計方案由橋梁專家組歷經數年才能定奪。