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摘要:近年来,高速建设逐渐向高原山区省份延展,待建高速所处地域地势崎岖,气候环境条件复杂,高原山区路面施工施工管控难度大。“精细化”施工管理,深入各个施工环节,从高原山地路面选材、配合比设计、摊铺碾压的等关键节点实现“零缺陷”的质量管理。分别从“精、准、细、严”四个维度,以及原材料、配合比设计以及人员管理等方面探究高原山区高速路面施工的管控难点及应对措施。
关键词:路面施工管理;精细化;高原山区;措施
1 研究背景
1.1沥青混凝土质量精细化控制简介
公路沥青混凝土具有力学性能优良,在实际的交通应用中不容易产生扬尘,路面弹性好等优点。但也存在易产生规则横向裂缝、维修污染大以及一次性投入成本高的缺点[1]。沥青混凝土主要由沥青、集料、矿粉等依据相应的级配设计经过拌合,再进一步摊铺碾压成型。由此可见,沥青混合料的质量控制可从原材料质量控制、级配设计优化及拌合、施工工艺等角度入手。
沥青混凝土路面常见的路面质量问题有路面平整度不高、面层孔隙率不合格导致的水损害、高温下易形成车辙、油石比不高、裂缝及凹槽等[2]。有效的沥青混凝土路面质量控制需要从多个方面同时深入,在现有的病害中“追本溯源”,剖析病害出现的原因,进一步提出质量控制的详细措施。
1.2精细化管理的理论基础
科技和管理被公认为是推动社会进步的两大驱动力。近代管理学大师彼得.德鲁克认为管理学是 20 世纪最重要的创新[3]。精细化管理是社会分工精细化以及服务质量精细化对现代管理的必然要求,需要精致的目标导向性、准确的需求聚焦性、细致的过程控制性以及严格的程序执行性[4] [5]。
“精”致的目标导向。目标作为精细化管理的导向驱动,在团队构建、团队目标划定阶段就开始发挥巨大作用。 虽然目标可以根据项目的发展动态进行调整,但是总体项目规程及战略目标基本不变。除此之外,精细化管理的目标导向也强调“精细”,对目标模块的划分和细化是项目顺利实施且 实施效果良好的基础。
“准”确需求聚焦。 “准”是个选择定位和区域定位,要求工程项目施工管理工作要科学决策、准确把控,这是精细化管理理念的“切口”。高原山区高速公路建设管理者要准确研判严峻的自然环境下的施工规律和政策规律,精准聚焦新时代高原山区高速公路交通的发展需求,准确聚焦施工管理的关键环节,然后逐个攻破建设难点。
“细”致过程控制。 在“精”致的目标导向和“准”确需求聚焦的基础上,项目施工的过程及控制要点基本 确定,接下来,是个过程定位和视野定位,从项目区段、施工人员的作业强度、安全爆炸那个需求等方面综合考虑,构建科学化的管理模式。这个“细”不是事无巨细、面面俱到,而是要有重点、分层次的细。
“严” 格程序执行。 “严”是个标准定位和尺度定位。在公路建设中,有效的质量评价标准是国家颁布的各大标准,在执行程序上,也应当严格遵守规范制定的内容。除此之外,还需对执行程序及管理过程实行动态化监控。
综合四个“精细化”管理的理论基础,并将其有机结合及融会贯通,积极运用于高原山 区等气候复杂多样的公路交通建设的管理中,才能将路面施工精细化落到实处。
1.3研究意义
近些年来,我国高速公路建设规模大幅增长,截止2020年4月,全国高速总里程达15万公里。同时,2020年是“十四五”交通运输的规划年,国务院根据目前道路发展的实际和需要,针对性地提出“交通强国”战略,高速公路建设也逐渐从平原地区向欠发达地区延伸,让路面作业难度进一步加大[5]。首先,高原山地的长大纵坡和桥隧比高,对配合比设计的精确性以及材料强度性能的标准也相应地提高,高桥隧比更是加大了施工工艺的难度。其次,高原山地气温温差较大,混合料拌合温度、施工温度不易控制,料温控制难度加大,对运输车辆的车速及保温效果的要求也相应地变高,在设备准备的成本也会相应地增加。再次,高原山区多为夏季强紫外线、降水频繁且密集、冬季易结冰等严峻的气候条件。夏季强紫外线会加速沥青混凝土路面老化的速度;在配合比设计不合理或在原材料质量不达标的情况下,容易出现水损害,例如水漂、叽浆、渗水等严重病害;冬季结冰则导致路面施工无法进行,严重影响路面施工质量及项目进度等。
高原山区沥青混凝土路面施工质量控制的基础是普通沥青路面施工的质量控制技术及管理手段[6],但是会有针对性的手段和措施,具体地还是要从原材料的质量控制、配合比设计优化、施工工艺及项目参与人员管控等方面具体深入。
综上,在国家的政策方针的指引下,结合沥青混凝土路面施工自身存在的问题及注意事项,针对高原山区的沥青混凝土路面施工质量控制的研究是有必要的。
1.4综述
1.4.1国内研究现状
1988年至今,科研人员对精细化管理的关注度逐渐升高,工程设计、施工、科研人员付诸较多的努力,也取得了一定的成果。但在公路运输干道建设施工方面,针对公路养护及路基路面施工成本控制的精细化研究较为深入,对具体路面施工质量精细化的研究相对较少。
2004年,汪中求先生出版了《细节决定成败》一书之后,人们对精细化管理的研究兴趣逐渐提高,对于精细化也有各自的看法,观点大同小异,在汪中求看来,精细化管理是相对于粗放式管理的一种管理系统,与泰勒的科学管理理论相承接。这个系统的思想和核心就是“精细”,所谓“精”就是不断标准化、量化,找到解决问题的最佳途径和方法;所谓“细”就是在管理工作中深入研究,注意细微之处,找到实物内在的联系和规律[7]。
国内关于沥青路面施工质量的精细化管理研究,针对项目成本控制占了较大比重,在成本精细化的控制理论研究方面已形成较为丰硕的成果,除此之外,还有部分研究将突破重点放到施工材料的性能的控制研究上,刘胜林[8]基于流变理论,对沥青混凝土施工的拌合、压实及运营阶段的沥青混合料的流变特性进行研究,提出对应的级配设计方案提高混合料的施工和易性及压实度,并建立了壓实流变特性与施工压实能CEI的关系,以指导实际的精细化管理。但是在他的研究中,路面施工的级配设计不够完整,混合料拌合过程中的数据观测量程也不够细化,缺少不同温度、不同荷载下的质量管理测评的问题,在针对级配设计的相关解释中没有阐述级配技术人员的不可控因素等,相对来说不够完整。肖新启 [9] 龙海波[10],刘懿莹[11],雷剑[12]等人针对路面施工项目的成本精细化控制做了相关理论研究,并结合实际项目验证了精细化路面质量控制理论的可行性及有效性。值得借鉴的是,这一类研究在精细化管理的实证研究中着重强调了项目特点,随后开展的工作也围绕项目特点展开,充分体现了精细化管理“具体问题具体分析”的实施理念,同时,也存在诸多不足,而不足之处主要在于缺乏理论系统的建立,缺少在分析问题后的进一步解决措施。耿冬梅[13],肖洋[14],穆小京[15]等人均指出,要将企业的技术、设备、施工经验、人才等优势转化为施工企业的经营优势,就要着力转变管理理念,针对项目特点实现精细化管理,并将这一理念贯穿于项目管理的全过程,强调了动态管理及全寿命周期管理理念在精细化管理体系中的重要性,对精细化理论在施工项目管理中的应用理论具有一定的补充完善作用,在进一步的质量控制精细化管理中,引入全过程的理念对路面施工精细化的质量管控具有重要意义。刘会新[16]指出,通过精细化质量管理可以使管理人员充分获知公路工程精细化管理的内容及方向,及时发现管理过程中的问题 ,不断完善施工单位内部精细化管理程度公路工程项目管理工作专业性较强 , 精细化管理能够有效弥补施工单位管理短板 ,促进现场管理工作有效完善。该研究的实际项目针对性较强,但并未形成较完善的理论系统。 1.4.2国外研究现状
工程项目管理最初起源于美国,是二战后期发展起来的重大新型管理技术之一。工程项目质量管理作为工程项目管理的重要组成部分,一直受到人们的高度关注[17]。从全球范围内来看,工程建造业的生产效率比制造业低很多,产品效果可控性也远不及工业制造业。学者SPOONER把工程项目分成人力资源和材料两个版块,进一步通过细分得出影响项目成本管理的诸多因素,并且创建了这些因素之间的关联,发现这种关联还是线性关联[18]。SPOONER假设已知影响工程项目成本的各种因素的分布情况,并由此计算出各成本的标准差,运用中心极限定理进行精细化分析,从而计算出降低成本的相应概率。这个研究相对较早,可谓开辟了精细化管理原理在工程项目领域中的应用[19]。Jorge.E [20]等人对不同等级的乡村公路沥青路面铺筑质量进行过精细化管理的探索和研究,针对各条公路的水文气质条件开展了不同的铺筑试验,并取得了良好的铺筑效果,相对传统的管理方式,路面质量得到很大提升,成本也大幅降低。另外,学者TOURAN和WISER与1992年,深入研究了工程项目的各个构成部分对工程整体效果的影响[21]。进入新世纪之后,外国学者积极运用数学方法、计算机技术等分析工具,对工程项目质量管理进行精细化的分解、精细化处理和精细化控制等方面进行了探索和研究,尽管研究领域大多为工程经济及成本控制,但是可为本项目的研究提供有力的理论支撑和指导。
1.4.3 高原山区路面施工相关研究及存在问题
以上主要是关于精细化质量管理的研究进展,针对高原山区高速路面施工的质量管控研究近年也逐渐增多,研究人员大多能结合具体的高原山区施工项目对路面施工质量管控进行探索,并且取得了一定的成果。
高原山区路面施工条件严峻,气候变化的多样性加剧了施工难度,与此同时,路面还是 施工质量的不可控因素也随之增加。邢运刚,程罡[22]等人基于长期在高原山地的施工积累的 经验,结合项目工程概况,从施工准备、混合料检测、混合料控制三个方面进行了研究,着重指出原材料检测及 选择等对路面施工质量控制的重要性。其中,在进行配合比设计的环节,目标配合比的设计存在一定的经验值估计,配合比设计的工作人员需根据当地施工建设的气候条件,包括降水分布情况等,沥青混凝土路面的建设要求,逐渐的选择与确定矿料的 用量。王欢[23]在对高原山区高速公路沥青混凝土路面施工质量控制技术的研究分析中,以云南丽江至香格里拉高速公路路面施工为例,从原材料、沥青混合料、压实工艺等几个方面探 讨高速公路沥青路面施工质量控制问题。地处云南高原的高速公路施工难度十分巨大,如若在施工过程中没有做好管理控制工作,将导致沥青路面早期破坏严重,路面使用性能不能有效提高的问题。以上两篇文章属于对高原山区路面施工的管理控制结合实际项目进行分析的研究,二者均是将高原山区高速路面施工管控重点落脚于源头控制,结合像香格里拉、丽江 这样高海拔、气候多变的地区高速建设实况进行研究。细微的差异在于,前者精准把控配合比设计环节,后者严格控制沥青用量及拌合温度。但是,二者的“精细化”管理局限于材料 的前期准备,而路面施工相对重要的管控环节还有运输、摊铺、碾压等环节,是二者研究的 局限所在。 张汝腾[24]在对沥青混凝土路面车辙产生原因和防治措施的研究中指出,沥青类型应根 据环境气候、交通条件等合理选用, 尤其是气温高、渠化交通的道路应选用较粘稠的符合重 交通沥青技术要求的优质沥青和改性沥青。他对沥青混凝土路面的车辙病害研究中指出气候 条件的重要性,高温及重荷载对路面车辙的影响较大。莫莽[25]对高速公路沥青混凝土路面施工中的技术分析研究则提出路面施工管控关键是要在施工工艺上从沥青混凝土生产的事先 控制抓起, 并对沥青混合料的摊铺、碾压及路面接缝处理工艺进行重点控制。这一研究的管控重点相对来说较为全面,其中,对原材料的质量控制中,着重强调对施工温度控制的重要性。对于沥青混合料的摊铺及碾压环节,要保证沥青混合料摊铺作业应在气温高于十摄氏度时进行, 尽量做到快卸料、快摊铺、快整平、快碾压, 避免产生过多的横、纵向施工接缝。 但是,在高原山区的路面施工过程中,作业气温甚至低于十摄氏度,需要采取严格的措施,例如选择白天温度较高的时段进行施工的避让措施。这一类研究将管控重点进一步分摊到摊铺、碾压环节,高原山区路面施工在施工管理控制中风险因素众多,不能只管控一个环节, 应当遵循“抓重点,细布局操控”的原则。 毛伟,刘洋洋,罗启陆,和仕甲[26]等人在对高原山区公路工程施工质量控制研究中,结合云 南香格里拉区位的高速建设项目实况,着重分析了高原山区的气候特点及其对公路施工的影响,质量难题及处理措施。指出高原地区的高速建设有桥梁多为高墩、长桥、小曲线、大纵 横坡的设计的特点,进一步导致高原山区的高速建设特点有:工序复杂,外部环境干扰强,质量问题多发性的特点。对应提出施工过程中坚持“质量第一,必须坚持高標准、严检查、重 数据”的原则。
综合以上所述研究的现状调研,我国高原山区高速路面建设施工控制主要存在以下问题:
(1) 高原气候多样及地质环境的复杂性导致就地取材的原材料质量不确定性增加,多雨的气候条件可能增加施工单位“淋雨施工”,从而增大质量风险;
(2) 路面施工管理控制因素众多,可能出现,管控抓不住重点,难点难以攻克的特点;
(3) 质量管理体系不到位,政府程序及管理文件落实不到位;
(4)减工艺、减材料、减养护 期的现象层出不穷;
(5) 对招标条件不成熟的项目进行招标等。
0.4.4小结
综合国内的研究现状,总结出目前我国高原山区高速路面建设施工控制主要存在的问题。目前针对精细化施工质量管理的研究相对较少,且施工存在的管理问题相对普遍,精细化管理水平也参差不齐,缺乏系统的理论研究,在此基础上对高原山区路表质量控制的研究更是少之又少。纵观全局,针对成本控制、材料性能管控的研究成果较为丰硕,可为高原山区路表质量控制研究提供有力的理论指导。进一步开展高原山区路表质量控制研究工作可着力于施工前期的准备工作,注重原材料的管控和配合比设计的环节,从源头上把控管理进度和质量。其次,要加强对人员的培训和教育,尤其是关键环节的人员管控。 2高原山区沥青混凝土路面质量精细化控制措施
2.1原材料质量控制
在高速路面施工中,对原材料的检测和质量管控中,主要是对集料、沥青及矿粉的检测和控制。沥青路面材料的检测及施工工艺的创新过程中伴随着新的风险,其中,粗细集料、胶结剂及外掺剂等原材料的质量是及其重要的风险因子。
国内的高速公路施工原材料的获取一般遵循“就地取材”的原则,但是高原山区的石料集料的质量波动相对较大,受到雨水的侵蚀或者风吹日晒后,集料变得相对易碎。这样的现实状况就要求在“源头”实行质量管控的力度和意识需要加强。对沥青的保存也是十分重要的工作。在运输及储存沥青的过程中,要尽量保证沥青油分少挥发或不挥发,避免空气流入储存罐等。
同时,集料的检测包括对密度等指标的检测是在实验室进行设计配合比,包括油石比的重要依据,可见,对原材料的筛选和检测是从源头管控路表质量的关键环节。
2.2配合比设计优化
混凝土级配设计及调整是另一个从“源头” 把控路表质量的关键环节,也是实现精细化管理的第二步,同时,混合料配合比设计优化是不断试验调整的过程,目标是得出最佳配合比以保证混凝土的质量。沥青混凝土的级配设计具有较强的施工地理条件关联性及环境敏感性,设计调整的质量效果波动大。
沥青混合料的配合比设计贯穿于路面施工,包括项目施工前的全过程,从目标配合比到生产配合比存在试验地点及试验条件的动态变化,期间,实验组、前场施工组、后场拌合站组以及设备调试组的人员管控主要就是通过级配设计贯穿起来的。
2.3施工工艺优化控制
整个过程必须保证路面混合料在施工过程中的充分拌和,而在具体的路面摊铺施工过程中,摊铺速度也需要由专业人员结合设计与规范严格控制,才能实现真正意义的精细化管控,最终确保环氧路面的平整度、孔隙率以及沥青路面的全寿命周期。
由文献检索中各学科对精细化管理系统的研究统计数据来看,其在公路及水路运输中的应用远远小于工业领域。借鉴工业经济的发展及质量控制优势,预计将精细化管理系统熟练运用于公路路面施工,可大幅提高混凝土质量,同时规范施工行为,提升经济效益。
2.4参与人员管控
在沥青混凝土路面施工过程中,人员是质量控制的最不可控因素,需要从多方面进行分析,让施工人员在项目施工过程中起到有效的监督及实施的作用。应对施工人员进行进行必要的岗前培训、岗中激励、责任个人制等措施。
在高原山区施工要做好人员健康防护措施,高原山区的桥隧作业危险系数较高,要加强施工人员的安全监督方面的管控。同时,要针对具体情况提前对重要环节的管控人员进行监督管控,将具体措施及责任落实到具体的负责人身上。
3结论
高原山区高速公路建设质量控制一直是公路交通建設的难题,施工条件差,受到地形及恶劣气候条件、地质环境影响对施工安全、质量影响巨大。要想在最大程度上保证山区高速公路建设质量,确保桥梁、隧道的高质量施工,需要将“精细化管理”的理念融入施工管控中去。
项目技术措施、工程造价控制以及项目工程质量的控制都是工程建设过程中重要的组成部分。其中,针对高速公路路面的施工特点,应从施工前期准备就落实管理制度,从选材、级 配设计、摊铺环节等严格把关,通过“精细化”施工管理,做到真正意义上的“零缺陷”质 量管理。重点部位的的施工必须列为关键工程环节来控制,做到从根本上提高工程的安全和施工质量,确保山区公路建设质量,为人民提供安全的出行环境。
参考文献
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关键词:路面施工管理;精细化;高原山区;措施
1 研究背景
1.1沥青混凝土质量精细化控制简介
公路沥青混凝土具有力学性能优良,在实际的交通应用中不容易产生扬尘,路面弹性好等优点。但也存在易产生规则横向裂缝、维修污染大以及一次性投入成本高的缺点[1]。沥青混凝土主要由沥青、集料、矿粉等依据相应的级配设计经过拌合,再进一步摊铺碾压成型。由此可见,沥青混合料的质量控制可从原材料质量控制、级配设计优化及拌合、施工工艺等角度入手。
沥青混凝土路面常见的路面质量问题有路面平整度不高、面层孔隙率不合格导致的水损害、高温下易形成车辙、油石比不高、裂缝及凹槽等[2]。有效的沥青混凝土路面质量控制需要从多个方面同时深入,在现有的病害中“追本溯源”,剖析病害出现的原因,进一步提出质量控制的详细措施。
1.2精细化管理的理论基础
科技和管理被公认为是推动社会进步的两大驱动力。近代管理学大师彼得.德鲁克认为管理学是 20 世纪最重要的创新[3]。精细化管理是社会分工精细化以及服务质量精细化对现代管理的必然要求,需要精致的目标导向性、准确的需求聚焦性、细致的过程控制性以及严格的程序执行性[4] [5]。
“精”致的目标导向。目标作为精细化管理的导向驱动,在团队构建、团队目标划定阶段就开始发挥巨大作用。 虽然目标可以根据项目的发展动态进行调整,但是总体项目规程及战略目标基本不变。除此之外,精细化管理的目标导向也强调“精细”,对目标模块的划分和细化是项目顺利实施且 实施效果良好的基础。
“准”确需求聚焦。 “准”是个选择定位和区域定位,要求工程项目施工管理工作要科学决策、准确把控,这是精细化管理理念的“切口”。高原山区高速公路建设管理者要准确研判严峻的自然环境下的施工规律和政策规律,精准聚焦新时代高原山区高速公路交通的发展需求,准确聚焦施工管理的关键环节,然后逐个攻破建设难点。
“细”致过程控制。 在“精”致的目标导向和“准”确需求聚焦的基础上,项目施工的过程及控制要点基本 确定,接下来,是个过程定位和视野定位,从项目区段、施工人员的作业强度、安全爆炸那个需求等方面综合考虑,构建科学化的管理模式。这个“细”不是事无巨细、面面俱到,而是要有重点、分层次的细。
“严” 格程序执行。 “严”是个标准定位和尺度定位。在公路建设中,有效的质量评价标准是国家颁布的各大标准,在执行程序上,也应当严格遵守规范制定的内容。除此之外,还需对执行程序及管理过程实行动态化监控。
综合四个“精细化”管理的理论基础,并将其有机结合及融会贯通,积极运用于高原山 区等气候复杂多样的公路交通建设的管理中,才能将路面施工精细化落到实处。
1.3研究意义
近些年来,我国高速公路建设规模大幅增长,截止2020年4月,全国高速总里程达15万公里。同时,2020年是“十四五”交通运输的规划年,国务院根据目前道路发展的实际和需要,针对性地提出“交通强国”战略,高速公路建设也逐渐从平原地区向欠发达地区延伸,让路面作业难度进一步加大[5]。首先,高原山地的长大纵坡和桥隧比高,对配合比设计的精确性以及材料强度性能的标准也相应地提高,高桥隧比更是加大了施工工艺的难度。其次,高原山地气温温差较大,混合料拌合温度、施工温度不易控制,料温控制难度加大,对运输车辆的车速及保温效果的要求也相应地变高,在设备准备的成本也会相应地增加。再次,高原山区多为夏季强紫外线、降水频繁且密集、冬季易结冰等严峻的气候条件。夏季强紫外线会加速沥青混凝土路面老化的速度;在配合比设计不合理或在原材料质量不达标的情况下,容易出现水损害,例如水漂、叽浆、渗水等严重病害;冬季结冰则导致路面施工无法进行,严重影响路面施工质量及项目进度等。
高原山区沥青混凝土路面施工质量控制的基础是普通沥青路面施工的质量控制技术及管理手段[6],但是会有针对性的手段和措施,具体地还是要从原材料的质量控制、配合比设计优化、施工工艺及项目参与人员管控等方面具体深入。
综上,在国家的政策方针的指引下,结合沥青混凝土路面施工自身存在的问题及注意事项,针对高原山区的沥青混凝土路面施工质量控制的研究是有必要的。
1.4综述
1.4.1国内研究现状
1988年至今,科研人员对精细化管理的关注度逐渐升高,工程设计、施工、科研人员付诸较多的努力,也取得了一定的成果。但在公路运输干道建设施工方面,针对公路养护及路基路面施工成本控制的精细化研究较为深入,对具体路面施工质量精细化的研究相对较少。
2004年,汪中求先生出版了《细节决定成败》一书之后,人们对精细化管理的研究兴趣逐渐提高,对于精细化也有各自的看法,观点大同小异,在汪中求看来,精细化管理是相对于粗放式管理的一种管理系统,与泰勒的科学管理理论相承接。这个系统的思想和核心就是“精细”,所谓“精”就是不断标准化、量化,找到解决问题的最佳途径和方法;所谓“细”就是在管理工作中深入研究,注意细微之处,找到实物内在的联系和规律[7]。
国内关于沥青路面施工质量的精细化管理研究,针对项目成本控制占了较大比重,在成本精细化的控制理论研究方面已形成较为丰硕的成果,除此之外,还有部分研究将突破重点放到施工材料的性能的控制研究上,刘胜林[8]基于流变理论,对沥青混凝土施工的拌合、压实及运营阶段的沥青混合料的流变特性进行研究,提出对应的级配设计方案提高混合料的施工和易性及压实度,并建立了壓实流变特性与施工压实能CEI的关系,以指导实际的精细化管理。但是在他的研究中,路面施工的级配设计不够完整,混合料拌合过程中的数据观测量程也不够细化,缺少不同温度、不同荷载下的质量管理测评的问题,在针对级配设计的相关解释中没有阐述级配技术人员的不可控因素等,相对来说不够完整。肖新启 [9] 龙海波[10],刘懿莹[11],雷剑[12]等人针对路面施工项目的成本精细化控制做了相关理论研究,并结合实际项目验证了精细化路面质量控制理论的可行性及有效性。值得借鉴的是,这一类研究在精细化管理的实证研究中着重强调了项目特点,随后开展的工作也围绕项目特点展开,充分体现了精细化管理“具体问题具体分析”的实施理念,同时,也存在诸多不足,而不足之处主要在于缺乏理论系统的建立,缺少在分析问题后的进一步解决措施。耿冬梅[13],肖洋[14],穆小京[15]等人均指出,要将企业的技术、设备、施工经验、人才等优势转化为施工企业的经营优势,就要着力转变管理理念,针对项目特点实现精细化管理,并将这一理念贯穿于项目管理的全过程,强调了动态管理及全寿命周期管理理念在精细化管理体系中的重要性,对精细化理论在施工项目管理中的应用理论具有一定的补充完善作用,在进一步的质量控制精细化管理中,引入全过程的理念对路面施工精细化的质量管控具有重要意义。刘会新[16]指出,通过精细化质量管理可以使管理人员充分获知公路工程精细化管理的内容及方向,及时发现管理过程中的问题 ,不断完善施工单位内部精细化管理程度公路工程项目管理工作专业性较强 , 精细化管理能够有效弥补施工单位管理短板 ,促进现场管理工作有效完善。该研究的实际项目针对性较强,但并未形成较完善的理论系统。 1.4.2国外研究现状
工程项目管理最初起源于美国,是二战后期发展起来的重大新型管理技术之一。工程项目质量管理作为工程项目管理的重要组成部分,一直受到人们的高度关注[17]。从全球范围内来看,工程建造业的生产效率比制造业低很多,产品效果可控性也远不及工业制造业。学者SPOONER把工程项目分成人力资源和材料两个版块,进一步通过细分得出影响项目成本管理的诸多因素,并且创建了这些因素之间的关联,发现这种关联还是线性关联[18]。SPOONER假设已知影响工程项目成本的各种因素的分布情况,并由此计算出各成本的标准差,运用中心极限定理进行精细化分析,从而计算出降低成本的相应概率。这个研究相对较早,可谓开辟了精细化管理原理在工程项目领域中的应用[19]。Jorge.E [20]等人对不同等级的乡村公路沥青路面铺筑质量进行过精细化管理的探索和研究,针对各条公路的水文气质条件开展了不同的铺筑试验,并取得了良好的铺筑效果,相对传统的管理方式,路面质量得到很大提升,成本也大幅降低。另外,学者TOURAN和WISER与1992年,深入研究了工程项目的各个构成部分对工程整体效果的影响[21]。进入新世纪之后,外国学者积极运用数学方法、计算机技术等分析工具,对工程项目质量管理进行精细化的分解、精细化处理和精细化控制等方面进行了探索和研究,尽管研究领域大多为工程经济及成本控制,但是可为本项目的研究提供有力的理论支撑和指导。
1.4.3 高原山区路面施工相关研究及存在问题
以上主要是关于精细化质量管理的研究进展,针对高原山区高速路面施工的质量管控研究近年也逐渐增多,研究人员大多能结合具体的高原山区施工项目对路面施工质量管控进行探索,并且取得了一定的成果。
高原山区路面施工条件严峻,气候变化的多样性加剧了施工难度,与此同时,路面还是 施工质量的不可控因素也随之增加。邢运刚,程罡[22]等人基于长期在高原山地的施工积累的 经验,结合项目工程概况,从施工准备、混合料检测、混合料控制三个方面进行了研究,着重指出原材料检测及 选择等对路面施工质量控制的重要性。其中,在进行配合比设计的环节,目标配合比的设计存在一定的经验值估计,配合比设计的工作人员需根据当地施工建设的气候条件,包括降水分布情况等,沥青混凝土路面的建设要求,逐渐的选择与确定矿料的 用量。王欢[23]在对高原山区高速公路沥青混凝土路面施工质量控制技术的研究分析中,以云南丽江至香格里拉高速公路路面施工为例,从原材料、沥青混合料、压实工艺等几个方面探 讨高速公路沥青路面施工质量控制问题。地处云南高原的高速公路施工难度十分巨大,如若在施工过程中没有做好管理控制工作,将导致沥青路面早期破坏严重,路面使用性能不能有效提高的问题。以上两篇文章属于对高原山区路面施工的管理控制结合实际项目进行分析的研究,二者均是将高原山区高速路面施工管控重点落脚于源头控制,结合像香格里拉、丽江 这样高海拔、气候多变的地区高速建设实况进行研究。细微的差异在于,前者精准把控配合比设计环节,后者严格控制沥青用量及拌合温度。但是,二者的“精细化”管理局限于材料 的前期准备,而路面施工相对重要的管控环节还有运输、摊铺、碾压等环节,是二者研究的 局限所在。 张汝腾[24]在对沥青混凝土路面车辙产生原因和防治措施的研究中指出,沥青类型应根 据环境气候、交通条件等合理选用, 尤其是气温高、渠化交通的道路应选用较粘稠的符合重 交通沥青技术要求的优质沥青和改性沥青。他对沥青混凝土路面的车辙病害研究中指出气候 条件的重要性,高温及重荷载对路面车辙的影响较大。莫莽[25]对高速公路沥青混凝土路面施工中的技术分析研究则提出路面施工管控关键是要在施工工艺上从沥青混凝土生产的事先 控制抓起, 并对沥青混合料的摊铺、碾压及路面接缝处理工艺进行重点控制。这一研究的管控重点相对来说较为全面,其中,对原材料的质量控制中,着重强调对施工温度控制的重要性。对于沥青混合料的摊铺及碾压环节,要保证沥青混合料摊铺作业应在气温高于十摄氏度时进行, 尽量做到快卸料、快摊铺、快整平、快碾压, 避免产生过多的横、纵向施工接缝。 但是,在高原山区的路面施工过程中,作业气温甚至低于十摄氏度,需要采取严格的措施,例如选择白天温度较高的时段进行施工的避让措施。这一类研究将管控重点进一步分摊到摊铺、碾压环节,高原山区路面施工在施工管理控制中风险因素众多,不能只管控一个环节, 应当遵循“抓重点,细布局操控”的原则。 毛伟,刘洋洋,罗启陆,和仕甲[26]等人在对高原山区公路工程施工质量控制研究中,结合云 南香格里拉区位的高速建设项目实况,着重分析了高原山区的气候特点及其对公路施工的影响,质量难题及处理措施。指出高原地区的高速建设有桥梁多为高墩、长桥、小曲线、大纵 横坡的设计的特点,进一步导致高原山区的高速建设特点有:工序复杂,外部环境干扰强,质量问题多发性的特点。对应提出施工过程中坚持“质量第一,必须坚持高標准、严检查、重 数据”的原则。
综合以上所述研究的现状调研,我国高原山区高速路面建设施工控制主要存在以下问题:
(1) 高原气候多样及地质环境的复杂性导致就地取材的原材料质量不确定性增加,多雨的气候条件可能增加施工单位“淋雨施工”,从而增大质量风险;
(2) 路面施工管理控制因素众多,可能出现,管控抓不住重点,难点难以攻克的特点;
(3) 质量管理体系不到位,政府程序及管理文件落实不到位;
(4)减工艺、减材料、减养护 期的现象层出不穷;
(5) 对招标条件不成熟的项目进行招标等。
0.4.4小结
综合国内的研究现状,总结出目前我国高原山区高速路面建设施工控制主要存在的问题。目前针对精细化施工质量管理的研究相对较少,且施工存在的管理问题相对普遍,精细化管理水平也参差不齐,缺乏系统的理论研究,在此基础上对高原山区路表质量控制的研究更是少之又少。纵观全局,针对成本控制、材料性能管控的研究成果较为丰硕,可为高原山区路表质量控制研究提供有力的理论指导。进一步开展高原山区路表质量控制研究工作可着力于施工前期的准备工作,注重原材料的管控和配合比设计的环节,从源头上把控管理进度和质量。其次,要加强对人员的培训和教育,尤其是关键环节的人员管控。 2高原山区沥青混凝土路面质量精细化控制措施
2.1原材料质量控制
在高速路面施工中,对原材料的检测和质量管控中,主要是对集料、沥青及矿粉的检测和控制。沥青路面材料的检测及施工工艺的创新过程中伴随着新的风险,其中,粗细集料、胶结剂及外掺剂等原材料的质量是及其重要的风险因子。
国内的高速公路施工原材料的获取一般遵循“就地取材”的原则,但是高原山区的石料集料的质量波动相对较大,受到雨水的侵蚀或者风吹日晒后,集料变得相对易碎。这样的现实状况就要求在“源头”实行质量管控的力度和意识需要加强。对沥青的保存也是十分重要的工作。在运输及储存沥青的过程中,要尽量保证沥青油分少挥发或不挥发,避免空气流入储存罐等。
同时,集料的检测包括对密度等指标的检测是在实验室进行设计配合比,包括油石比的重要依据,可见,对原材料的筛选和检测是从源头管控路表质量的关键环节。
2.2配合比设计优化
混凝土级配设计及调整是另一个从“源头” 把控路表质量的关键环节,也是实现精细化管理的第二步,同时,混合料配合比设计优化是不断试验调整的过程,目标是得出最佳配合比以保证混凝土的质量。沥青混凝土的级配设计具有较强的施工地理条件关联性及环境敏感性,设计调整的质量效果波动大。
沥青混合料的配合比设计贯穿于路面施工,包括项目施工前的全过程,从目标配合比到生产配合比存在试验地点及试验条件的动态变化,期间,实验组、前场施工组、后场拌合站组以及设备调试组的人员管控主要就是通过级配设计贯穿起来的。
2.3施工工艺优化控制
整个过程必须保证路面混合料在施工过程中的充分拌和,而在具体的路面摊铺施工过程中,摊铺速度也需要由专业人员结合设计与规范严格控制,才能实现真正意义的精细化管控,最终确保环氧路面的平整度、孔隙率以及沥青路面的全寿命周期。
由文献检索中各学科对精细化管理系统的研究统计数据来看,其在公路及水路运输中的应用远远小于工业领域。借鉴工业经济的发展及质量控制优势,预计将精细化管理系统熟练运用于公路路面施工,可大幅提高混凝土质量,同时规范施工行为,提升经济效益。
2.4参与人员管控
在沥青混凝土路面施工过程中,人员是质量控制的最不可控因素,需要从多方面进行分析,让施工人员在项目施工过程中起到有效的监督及实施的作用。应对施工人员进行进行必要的岗前培训、岗中激励、责任个人制等措施。
在高原山区施工要做好人员健康防护措施,高原山区的桥隧作业危险系数较高,要加强施工人员的安全监督方面的管控。同时,要针对具体情况提前对重要环节的管控人员进行监督管控,将具体措施及责任落实到具体的负责人身上。
3结论
高原山区高速公路建设质量控制一直是公路交通建設的难题,施工条件差,受到地形及恶劣气候条件、地质环境影响对施工安全、质量影响巨大。要想在最大程度上保证山区高速公路建设质量,确保桥梁、隧道的高质量施工,需要将“精细化管理”的理念融入施工管控中去。
项目技术措施、工程造价控制以及项目工程质量的控制都是工程建设过程中重要的组成部分。其中,针对高速公路路面的施工特点,应从施工前期准备就落实管理制度,从选材、级 配设计、摊铺环节等严格把关,通过“精细化”施工管理,做到真正意义上的“零缺陷”质 量管理。重点部位的的施工必须列为关键工程环节来控制,做到从根本上提高工程的安全和施工质量,确保山区公路建设质量,为人民提供安全的出行环境。
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