发布日期：2019-01-09
秉承完美、刻意执着
----港珠澳大桥收费大棚工程监理实录
港珠澳大桥跨越伶仃洋，东接香港，西接广东珠海和澳门，总长约55公里，是粤港澳三地首次合作共建的超大型跨海交通工程，也是迄今世界最长跨海大桥，被誉为世界桥梁建设史上的“王冠”。
作为港珠澳大桥的门面工程，结构唯美，线条流畅的新月形港珠澳大桥收费大棚位于港澳大桥珠澳口岸人工岛处，上有“港珠澳大桥”5个鲜红的大字，是港珠澳大桥主体工程的标志性景观建筑。它和主体工程一样，既要在质量上确保自身的使用寿命，还要完美无缺，能够充分展示大桥的秀美壮观。
该工程分为收费大棚桅杆基础大体积混凝土工程、钢结构工程、屋面铝板玻璃幕墙工程三部分。承建单位是湖南省建筑工程集团总公司，由广东重工建设监理有限公司负责房建工程施工监理（港珠澳大桥房建工程SA01标总监办，下称总监办）。
SA01标总监办接到这个任务时只有一个想法：向三地人民交出最好的答卷。
大棚基础要打好，严防裂缝求品质
收费大棚桅杆基础大体积混凝土工程主要的难点在于控制裂缝的产生。SA01标总监办严把质量关，要求承包单位先上报专项施工方案，经审核批准后才允许施工。总监办曾对承包单位上报的专项施工方法两次退回并出具意见要求其重新编制。
考虑到收缩裂缝和温差裂缝是导致大体积混凝土裂缝的主要原因。总监办对承包单位提出了明确的技术上的要求。一要求承包单位对混凝土原材料的选择及配合比设计提高标准反复选择和设计；二要求其需考虑由于混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力，导致产生收缩裂缝的问题；三要求承包单位对混凝土浇筑分三层进行浇筑，防止大体积混凝土内部过热导致混凝土的膨胀。
经过总监办严格管控，承包单位通过混凝土原材料及配合比的优化，现场测温管和散热管的布置，曲线排水管的运用及分层浇筑措施的运用，现场混凝土浇筑质量符合验收规范的要求，未出现混凝土裂缝引起的质量问题，为后续桅杆钢结构的施工奠定了很好的基础。
核心结构钢铸就，科学管控高标准
大棚上部钢结构分为“收费大棚”和“桅杆（塔柱）”两部分，两部分之间用“拉索”连接。收费大棚建筑面积2390平方，水平投影呈新月形，其尺寸长为187米，宽为70米，高度14.5米。桅杆（塔柱）与水平夹角约呈60度布置，桅杆杆顶高度为54.7米。
收费大棚部分钢结构重量约1140吨，由7组（每组两根）倒八字斜柱作为竖向支撑体系，水平向由11根变截面H型钢和圆管组成的组合钢梁作为主梁，次向为各种型号焊接圆管组成的单层网壳结构。顶部为玻璃和铝板组成的屋盖系统。
桅杆为焊接箱型结构，大棚与桅杆间通过11条拉索将桅杆上部铸钢件和大棚的11根组合梁连接在一起。
1、三次论证严把关，三次退回不放松。
由于钢结构的结构形式复杂，桅杆铸钢件及塔尖安装风险高，拉索安装索力和变形的仿真测算难，钢结构吊装危险性较大，脚手架操作平台搭设高度高。总监办先后组织专家论证会三次，即收费大棚钢结构吊装方案暨施工组织设计评审会、收费大棚钢结构安全施工及吊装方案专家论证会、收费大棚拉索专项施工方案专家论证会。对承包单位上报的收费大棚钢结构施工组织设计三次退回并要求按照专家意见重新编制后上报。并要求承包单位先后上报了基础预埋方案、测量方案、钢结构加工方案、吊装方案、收费大棚桅杆铸钢件及塔尖安装方案、钢结构检测方案、钢结构缆索专项施工方案、钢结构吊装安全专项方案和脚手架搭拆安全专项方案等，通过对钢结构各专项施工方案的审核和完善的过程保证了钢结构施工的质量符合设计要求并符合钢结构质量验收规范的要求，保证了钢结构施工的安全可靠。
2、巧用BIM技术，实现可视化管理。
总监办要求承包单位与钢结构分包单位利用REVIT软件进行BIM建模，并经过对建筑、结构模型不断修改完善，指导现场施工。将传统设计的平面施工图纸，由2D的平面视图转化为可视化的3D模型。这种可视化的三维视图，不仅让管理人员快速了解项目的建筑功能、结构空间和设计意图，而且，其任意的模型剖切及旋转，使得复杂工程结构一目了然。在项目初期，能够快速实现对流程以及重难点的深入了解，为项目施工做好决策。
同时要求以4D即以BIM三维建筑模型为基础，利用进度时间轴，实现进度管理从传统的网络计划、横道图等平面静态分析管理转变为更加直观形象的、虚拟建造的可视化与动态控制，使工程进度管理精细化、信息化，同时让管理局和总监办对计划进度与实际进度一目了然。该工程通过4D进度分析，计算出临时支墩布置、操作平台搭设、桅杆脚手架搭设的时间步骤，实现了对脚手架等材料的合理调配，降低了材料成本，保障了项目效益。
3、抓好预制首制件，批量生产质量高。
在钢结构构件的加工制造阶段，总监办安排专业监理工程师按照港珠澳大桥主体工程建设项目产品认证管理办法的相关要求，严格落实“预制构件首件制度”。首个预制件制作完成后，按照管理局相关规定组织到工厂对首件进行验收，验收合格后方可进行后续大批量构件的加工。对桅杆的第一个箱型单元构件进行了首件验收。其中钢桅杆为全焊接结构，且截面形式为变截面，焊缝比较密集，桅杆构造复杂，内部有大量的对接接头、熔透或坡口角接接头、T型角接接头等多种接头形式以及各种不同的焊接工位，而且焊缝要求级别高。钢桅杆制造时，首先将钢桅杆分段划分成若干板单元单独进行预制，然后进行整体总拼，因此，要控制桅杆构件的尺寸精度，必须控制单元件的精度。总监办安排专业监理工程师常驻工厂对构件的加工精度进行监督，保证了钢结构构件的加工尺寸、精度和质量符合相关验收规范要求。
4、吊装施工难度大，生产安全齐头抓。
钢桅杆高度较高为±0.000m以上+54.7m，且与竖直方向夹角为30度左右，单个起重单元的体积和重量较大，吊装施工使用的吊机吨位较大，自重也较大，对吊装作业的场地要求严格，吊装在港珠澳大桥桥头引桥部分上部进行吊装，如何做好既能保证安全施工，又能保护好已经施工完成的引桥是安装难点。总监办要求承包单位及钢结构分包单位根据施工场地能承受的荷载进行分段和吊机选型。对现有桥面进行加固处理（如在桥面铺设钢箱以分散集中荷载）以保证施工作业过程中的整体安全。总监办安排HSE监理工程师和现场监理员进行安全旁站监理，从吊机的选型，收费大棚分段、吊装工况，桅杆分段、吊装工况，钢丝绳及卸扣的选用，吊耳选型及吊点分布，吊装施工注意事项及吊装高空作业安全措施，雨季施工、防台风及夜间施工措施， 施工生产安全管理规定，HSE管理及保证措施，吊装安全应急预案及处置等全方位进行监管。保证了吊装施工的安全可控，未发生一起安全事故。
5、网壳结构力多变，科学计算用巧力。
收费大棚结构为空间网壳结构，控制好安装变形和焊接变形是本工程雨棚施工重难点。总监办要求承包单位和分包单位通过先进的有限元分析软件，对整个结构安装及卸载过程中受力及变形状态进行计算机仿真分析。找出各阶段结构的变形值，然后在深化设计阶段即对整个结构实行预变形处理，实现结构卸载后的形态到位。在每个安装分区的构件全部就位后，进行整体焊接，采用跳焊等措施，最大可能地降低焊接残余应力。
缆索的安装与张拉方面，总监办要求承包单位和分包单位需进行拉索安装施工仿真分析及关键节点大样分析；必须满足方案指导现场施工可实行性要求。明确拉索张拉力所对应的伸长量理论值，以便与实际伸长量进行对比，当二者的差异超出规范或设计要求的范围时，应停止张拉，分析原因。张拉前对每个作业平台的张拉设备和材料进行检查并对参与的所有人员进行技术交底，对每条索具的紧固装置进行全面的检查，做到万无一失。张拉时注意大棚的整体变化，如有变化过大，暂停张拉。每个张拉点要有工作平台，且进行安全围蔽，安全管理人员到现场进行跟班管理，防止安全事故的发生。
6、“三高”环境腐蚀强，涂装检控步步严。
港珠澳大桥收费大棚所处地理位置属于海洋大气环境。高温、高盐、高湿的“三高”环境和海洋气候对结构具有腐蚀性。总监办要求承包单位和分包单位对防腐涂料应进行耐盐雾试验，耐久年限应为30年以上。为此，总监办特别安排1名专业监理工程师从钢结构工厂的构件材料开始抓起，从材料的质量、材料进场后的预处理，对涂装材料、涂装过程进行严格控制，确保涂装过程中的每一道工序均满足设计及规范要求。
7、高空作业风险大，狠抓落实防疏漏。
为满足桅杆高空施工、拉索施工、油漆施工等提供操作平台的施工需要和施工安全，需进行桅杆满堂脚手架的搭设。海边风力较大，施工安全不容忽视。桅杆脚手架需分3次搭设，拆除也需要分3次拆除，分别在高度9米，19.8米和36米处设置分段搭设和拆除节点，每个节点施工完成必须保证脚手架的稳定性。为此，总监办要求承包单位搭设前由技术人员对参与脚手架搭设的有关人员进行全面的技术交底，对搭设用的钢管、扣件、脚手片、铁丝等进行检查验收，不合格的构配件严禁使用，经检验合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐。清除地面杂物，准备垫板，做好立杆基础措施。对脚手架立杆底脚位置进行定位放线。检查现场脚手架搭设的范围是否与脚手架方案相一致。总监办专门安排HSE监理工程师和现场监理员对搭拆进行旁站监理，注意脚手架搭拆时是否按照施工工艺进行，安全措施是否落实到位，并提醒脚手架作业的一般注意事项。脚手架搭设完成后对脚手架验收严格按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）中所要求的内容进行检查验收。并要求承包单位落实脚手架施工安全管理制度，并对脚手架日常维护管理。有效保证了桅杆满堂脚手架搭拆的安全。
幕墙施工事繁多，精心测控克疑难
屋面铝板玻璃幕墙工程施工安装具有技术复杂、工期短、受气侯影响大、要求配合程度高、综合性强、试验检测要求高、高处作业安全施工难度大等特点。总监办要求承包单位提前作好充分的准备工作，备好各种所需的材料，包括对配套材料的性能试验、幕墙的性能试验工作等都要提前进行。各种材料、五金配件、构件、组件的产品合格证书、进场验收记录和性能检测报告和材料的复验报告必须符合设计要求。结构胶的邵氏硬度、标准条件拉伸粘结强度、相容性试验必须满足设计及规范要求。所用硅酮结构胶的认定证书和抽查合格证明，国家指定检测机构出具的硅酮结构胶相容性和剥离粘结性试验报告必须满足设计及规范要求。同时使用对幕墙的立面分格和造型进行BIM建模，保证出图质量和玻璃、铝板尺寸的加工精度。并在原设计图纸基础上为提高幕墙抗风性对扣件、紧固件进行了增加和加强。施工中紧盯大小龙骨和装饰管的焊接质量控制，铝板之间、玻璃之间和铝板与玻璃之间安装精度的控制，密封胶嵌缝质量的把控。保证了幕墙整体气密、水密、抗风压性能检测满足设计要求。
综上所述，为确保钢结构收费大棚这一危险性较大作业施工安全可控，总监办通过内部HSE机制有效运转、事前预控、外部HSE监理机制把控落实，采取经专家论证意见修订后的方案监督施工和验收，过程旁站、巡查、紧盯现场并督促承包人落实整改等一系列措施，有效杜绝和防止了坍塌、高空坠落等群死群伤恶性事故及污染环境事故的发生。并且定期组织相关人员进行工地安全大检查，对发现的安全隐患问题，下发HSE监理工程师通知要求承包单位限时进行了整改，及时的消除了安全隐患，在工程施工过程中未发生任何人员伤亡和其他安全事故，现场安全文明情况较好，做到HSE方针:“以人为本，全员参与；安全第一，预防为主；保护环境，清洁生产；科技创新，持续改进。”，达到了“HSE的目标”管理要求。保证了港珠澳大桥收费大棚这一门户工程的顺利完成。
广东重工建设监理有限公司
港珠澳大桥房建工程SA01标总监办
2018年12月16日
