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橋梁工程建造方法論

2016-11-17 09:02:21鳳懋潤趙正松
關(guān)鍵詞:沉井橋梁工程大橋

鳳懋潤,趙正松

(1. 交通運(yùn)輸部,北京100736;

2. 交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院,北京 100029)

橋梁工程建造方法論

鳳懋潤1,趙正松2

(1. 交通運(yùn)輸部,北京100736;

2. 交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院,北京 100029)

工程全壽命周期包括規(guī)劃、建造和運(yùn)營維護(hù)三個(gè)主要階段。其中,建造階段是工程抽象到工程具象的轉(zhuǎn)化過程。本文以我國跨江海橋梁工程為典型案例,通過案例研究法系統(tǒng)闡述了橋梁工程建造階段的主要方法、路徑和規(guī)律性認(rèn)識。本文認(rèn)為,“創(chuàng)造性設(shè)計(jì)”是工程理念轉(zhuǎn)化為工程實(shí)體的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)功能定位契合千變?nèi)f化工程現(xiàn)場實(shí)況的創(chuàng)造性智力勞作;“精細(xì)化建造”是工程分解與重構(gòu)的核心原則,是鍛造精品工程亙古不變的唯一方法,是工程安全和耐久的根本保障;“綜合集成”是橋梁工程活動(dòng)的哲學(xué)方法,是實(shí)現(xiàn)工程壽命周期、管理職能、工程共同體“三位一體”的基本路徑。

橋梁;工程;方法論;建造;創(chuàng)造性設(shè)計(jì);精細(xì)化建造;綜合集成

引言

工程最基本的屬性在于它的實(shí)踐性。世界上不存在兩項(xiàng)建設(shè)條件完全相同的工程,也不可能有一項(xiàng)工程可以完全照搬其他工程的做法,每項(xiàng)工程都必須根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐臈l件,結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行不同程度的改變。工程的建造要在具體項(xiàng)目層面走出具有個(gè)體特性的技術(shù)進(jìn)步之路。

工程方法是隨時(shí)代發(fā)展而演變的,直接反映了不同時(shí)代生產(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系的變化。不同的時(shí)代有不同的理念,有不同的技術(shù)和認(rèn)識水平,時(shí)代的更迭推動(dòng)工程方法與時(shí)俱進(jìn)??傮w而言,工程方法的演變朝著結(jié)構(gòu)化、功能化、效率化、程序化、協(xié)同化、和諧化的方向發(fā)展。

眾所周知,我國曾擁有以趙州橋?yàn)榇淼墓糯鷺蛄何拿?,而?8世紀(jì)中期英國工業(yè)革命與煉鋼法發(fā)明之后的近兩個(gè)世紀(jì),歐、美國家“領(lǐng)跑”了世界橋梁技術(shù)的發(fā)展,涌現(xiàn)出了一批在理論與分析、體系與結(jié)構(gòu)、材料與連接、工藝與機(jī)具等方面具有開拓意義的橋梁工程,奠定了橋梁工程理論、標(biāo)準(zhǔn)與管理的基礎(chǔ)。橋梁工程突破了木、石、混凝土材料的束縛,鑄鐵、熟鐵、鋼和混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等材料得到了創(chuàng)新發(fā)展,鋼桁架式結(jié)構(gòu)曾在大跨徑橋梁中扮演了長達(dá)一個(gè)世紀(jì)的主角。[1]中國人設(shè)計(jì)與監(jiān)造的第一座現(xiàn)代化大橋是 1937年建成的錢塘江大橋,隨后,我國在1957年與1968年先后建設(shè)了具有自力更生標(biāo)志性意義的武漢與南京兩座長江公鐵大橋。在世紀(jì)之交伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的30年中,中國橋梁實(shí)現(xiàn)了從“學(xué)習(xí)與追趕”到“提高與緊跟”再到“創(chuàng)新與超越”的技術(shù)進(jìn)步,在梁、拱、斜拉和懸索式四種類型的最大跨徑橋梁工程中,中國橋梁占據(jù)了“半壁江山”,最近八年國際最高橋梁技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)中有 1/3的獎(jiǎng)項(xiàng)花落我國。

橋梁建造不允許失敗,工程建造要確?!叭f無一失”。橋梁建造技術(shù)是伴隨著“精益求精”的理念而逐步得到發(fā)展的,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的“精準(zhǔn)”、建造技術(shù)的“精細(xì)”、管理方法的“精益”提高了工程的品質(zhì)。

1 三階段式設(shè)計(jì)

——“創(chuàng)造性設(shè)計(jì)”是工程理念轉(zhuǎn)化為工程實(shí)體的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)功能定位契合千變?nèi)f化工程現(xiàn)場實(shí)況的創(chuàng)造性智力勞作。

橋梁工程屬于土木工程領(lǐng)域,橋梁構(gòu)造物的基本功能是承受橋上的車輛荷載。由于工程置身于大自然,因此還受到氣象、水文、地質(zhì)等環(huán)境的影響。例如,對于東南沿海三角洲地區(qū)的跨江海橋梁,工程實(shí)體要具有“抗風(fēng)、抗震、抗船撞”和“防沖刷、防腐蝕、防疲勞”的能力。

橋梁分為梁式、拱式和纜索承重式(斜拉和懸索)三種類型。橋梁工程一般劃分為下部工程與上部工程兩大組成部分,其下部工程的基礎(chǔ)與墩臺(tái)“扎根于大地,挺立于水中”,設(shè)計(jì)與建造依托巖土工程、水工工程等知識與理論支撐;上部工程通過梁、拱、索等結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)空間跨越,設(shè)計(jì)與建造依托結(jié)構(gòu)工程的知識與理論支撐。橋梁結(jié)構(gòu)要滿足靜態(tài)、動(dòng)態(tài)荷載作用下的“強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性”要求,以及構(gòu)件之間變形的協(xié)調(diào)一致。穩(wěn)定平衡和變形協(xié)調(diào)的力學(xué)原理是橋梁工程理論的精髓。

工程設(shè)計(jì)的成果是藍(lán)圖,是工程建造的依據(jù)。工程設(shè)計(jì)是工程品質(zhì)的靈魂,是工程師因地制宜發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)與才智,體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念的創(chuàng)新舞臺(tái)。從古代工匠憑借大自然的啟示和個(gè)體悟性,用石木砌筑小橋起步發(fā)展到今天,橋梁設(shè)計(jì)已經(jīng)成為集現(xiàn)代工程理論、材料科學(xué)、綜合技術(shù)手段為一體,并依靠群體性協(xié)作進(jìn)行漸進(jìn)式創(chuàng)新的實(shí)踐活動(dòng)。

橋梁設(shè)計(jì)文件是建設(shè)項(xiàng)目審批、投資控制、招標(biāo)文件編制、施工組織、竣工驗(yàn)收和運(yùn)營期檢測、維護(hù)的重要依據(jù)。設(shè)計(jì)文件按照基本建設(shè)程序、管理辦法、項(xiàng)目批準(zhǔn)文件,以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行編制。

技術(shù)復(fù)雜的橋梁項(xiàng)目按照三階段開展設(shè)計(jì),即初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)的目的是基本確定設(shè)計(jì)方案;技術(shù)設(shè)計(jì)則解決重大、復(fù)雜的關(guān)鍵技術(shù)難題;施工圖設(shè)計(jì)詳細(xì)確定了總體設(shè)計(jì)、主橋、引橋、接線工程等設(shè)計(jì)方案、結(jié)構(gòu)類型及施工詳圖,同時(shí),確定全線環(huán)境保護(hù)措施及實(shí)施方案、結(jié)構(gòu)耐久性與橋梁景觀設(shè)計(jì)實(shí)施方案,明確橋梁安全風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)論與對策措施。設(shè)計(jì)工作的要點(diǎn)是通過方案比選確定合理的設(shè)計(jì)方案。各比選方案應(yīng)進(jìn)行同等深度的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)(全壽命周期成本)等多方面的比選。

實(shí)例1 泰州長江大橋上部工程和下部工程設(shè)計(jì)

實(shí)例1-1 上部工程體系、結(jié)構(gòu)、材料方案的選擇

泰州大橋經(jīng)過前期的論證與決策,主橋采用2×1080米的三塔連續(xù)懸索橋方案。三塔索橋與常規(guī)雙塔懸索橋的區(qū)別在于體系的不同,設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于處理中間橋塔順橋向的可撓性,以保持極端(不對稱)荷載條件下主纜水平拉力的平衡傳遞問題。換句話說,掌控中間橋塔的力學(xué)行為和縱向剛度是三塔索橋體系的技術(shù)突破點(diǎn)。

泰州大橋的設(shè)計(jì)工作由研究三塔懸索橋的靜力、動(dòng)力特性開始,查明在各種工況下的受力變形特征,找出控制性工況下結(jié)構(gòu)之間的約束關(guān)系,探明從總體上解決技術(shù)問題的途徑、找出最佳的設(shè)計(jì)參數(shù),選取最合理的結(jié)構(gòu)支承體系。設(shè)計(jì)中比較了順橋向A型、人字型、獨(dú)柱型三種中塔結(jié)構(gòu)型式(如圖1所示),以及鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)和鋼/混組合三種中塔材料的適應(yīng)程度,結(jié)合設(shè)計(jì)目標(biāo),最終選定了縱向人字形的鋼結(jié)構(gòu)中塔。

圖1 三塔連續(xù)懸索橋中塔塔形比選/泰州大橋人字形中塔

順橋向人字型主塔在分叉點(diǎn)以上是單柱結(jié)構(gòu),分叉點(diǎn)以下為雙柱,通過調(diào)整分叉點(diǎn)高度、塔柱張開量和柱體截面尺寸實(shí)現(xiàn)中塔縱向剛度的調(diào)節(jié),以兼顧中塔縱向剛度和主纜抗滑移安全度的要求。[2]與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼/混組合結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)的適應(yīng)變形能力強(qiáng),特別是分叉點(diǎn)以上的獨(dú)柱結(jié)構(gòu)具備較好的可撓性,改善了中塔的受力;由于降低了極端工況下中塔兩側(cè)主纜拉力的不平衡差值,主纜與中塔頂部鞍座之間的抗滑移問題得以妥善解決。

基于理論分析和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的泰州大橋最終選定了順橋向人字形、橫橋向門式框架形的全鋼結(jié)構(gòu)中塔,總高度 200米,用鋼量達(dá)到13000噸。

泰州大橋建成之后,我國又建設(shè)了多座各具技術(shù)特色的三塔懸索橋,依據(jù)每座橋的建設(shè)條件和技術(shù)要求,在體系與結(jié)構(gòu)、材料與構(gòu)造等方面做出了新的探索。

實(shí)例 1-2 下部工程沉井基礎(chǔ)的方案選擇和實(shí)踐反饋

泰州大橋中塔坐落于江中的水下地基之上,基礎(chǔ)的剛度及穩(wěn)定性直接關(guān)系到其上主塔的力學(xué)行為,基礎(chǔ)類型選擇與施工安全性考量成為本橋設(shè)計(jì)需解決的關(guān)鍵性技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過群樁基礎(chǔ)與整體式沉井基礎(chǔ)的比選,本橋最終選擇了平面尺寸為58×44米、總高度76米的圓角型矩形沉井,將沉入19米深水和55米河床覆蓋層中(如圖2所示)。

圖2 泰州大橋沉井圖示

實(shí)踐中,設(shè)計(jì)方案的比選確定,還要考慮實(shí)施的可實(shí)現(xiàn)性。泰州大橋中塔沉井體量國內(nèi)最大,施工難度前所未遇:受水文、氣象、航運(yùn)、沖刷等綜合因素影響,沉井精確定位、著床等難度大;受水流及河床局部沖刷影響,在下沉過程中可能會(huì)發(fā)生突沉、傾斜、扭轉(zhuǎn),沉井幾何姿態(tài)控制難度增大;沉井下沉到接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)下沉系數(shù)仍然較大,若采用常規(guī)陸上施工清基封底的方式,則有可能引起超沉。為此,開展了水中沉井施工關(guān)鍵技術(shù)的研究,包括:掌控施工期河床沖淤變化,制定沉井下沉施工預(yù)案;38米高大型鋼殼沉井浮運(yùn)技術(shù)和穩(wěn)定性保障;沉井精確調(diào)位、定位,平穩(wěn)著床技術(shù);沉井穩(wěn)定下沉、安全封底技術(shù);沉井下沉數(shù)字化動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)(實(shí)時(shí)掌控沉井幾何姿態(tài)及物理參數(shù))等(參見圖3)。本橋從沉井入水浮運(yùn)到定位、著床、接高、下沉、清基、封底完成共歷時(shí)14個(gè)月,終沉后刃腳標(biāo)高、平面偏位、扭角、傾斜度都滿足了設(shè)計(jì)要求(參見表1)。

表1 沉井終沉幾何狀態(tài)

圖3 泰州大橋沉井施工

泰州大橋因技術(shù)創(chuàng)新獲得了國際橋梁協(xié)會(huì)2014年度“杰出結(jié)構(gòu)工程大獎(jiǎng)”,獲獎(jiǎng)評價(jià)為“泰州大橋創(chuàng)造了跨越長大距離的工程建設(shè)新突破,引領(lǐng)了多塔連續(xù)長大懸索橋建設(shè)新時(shí)代”。此外,英國結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會(huì)將 2013年結(jié)構(gòu)工程上的最高獎(jiǎng)項(xiàng)授予了泰州大橋,并評價(jià)泰州大橋取得了非凡的成就。工程實(shí)踐證明,今天的創(chuàng)新技術(shù)將是明天廣為使用的先進(jìn)技術(shù),創(chuàng)新助推著土木工程的跨越式演化。

如上所述,方案比選是設(shè)計(jì)的“重頭戲”。無論總體設(shè)計(jì)、工程的構(gòu)件設(shè)計(jì)還是連接細(xì)部構(gòu)造的設(shè)計(jì),均要在選擇時(shí)對多個(gè)方案進(jìn)行比較和權(quán)衡。實(shí)踐表明,工程創(chuàng)新性活動(dòng)中既要考慮技術(shù)要素,也要顧及非技術(shù)要素。在出現(xiàn)兩個(gè)方案都是合理的、可行的情況時(shí),最后的抉擇就取決于安全風(fēng)險(xiǎn)的可控性和具體施工單位的經(jīng)驗(yàn)、裝備、實(shí)力等要素。

實(shí)例 2 蘇通長江大橋基礎(chǔ)方案和比選——?jiǎng)?chuàng)新設(shè)計(jì)與施工風(fēng)險(xiǎn)考量

按照通航凈空要求,經(jīng)過前期方案研究和初步設(shè)計(jì)多方案比選,蘇通大橋最終選定主橋?yàn)?088米跨徑的斜拉橋方案,這意味著蘇通大橋?qū)⒊疆?dāng)時(shí)的世界記錄——890米跨徑的日本多多羅大橋,成為國際上首座跨徑超過千米的斜拉橋。

蘇通大橋300米高的橋塔通過68對(136根)斜拉索拉住橋面鋼箱梁,橋塔承受總計(jì)20萬噸的豎向力,這些力經(jīng)由塔下基礎(chǔ)傳遞至地基(基礎(chǔ)的自重也將達(dá)到20萬噸級)。此外,基礎(chǔ)還要計(jì)及水平向1.3萬噸的船舶撞擊力。

大橋建設(shè)面對的第一道難題是:橋梁基礎(chǔ)坐落在270米厚的軟弱覆蓋層中,該軟土層由長江水中夾帶的泥沙逐年淤積而成(第四系沖積層)。因此,基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性就成為無法回避的挑戰(zhàn)。為此,基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)提出了兩個(gè)方案:①整體沉井方案,沉井頂口尺寸 88×44米,底口 78×40米,平面面積相當(dāng)于9個(gè)籃球場;沉井高90米,相當(dāng)于30層高樓;②群樁基礎(chǔ)方案,每座塔基由131根變直徑鉆孔灌注樁組成,直徑2.8/2.5米,平均樁長120米,樁頂有114×48米承臺(tái)(平面面積相當(dāng)于13個(gè)籃球場)將群樁聯(lián)系起來整合承力,并采取樁端壓漿工藝提高樁的承載力。兩個(gè)基礎(chǔ)方案的實(shí)體體量都屬世界最大型之一,工程的技術(shù)含量與施工難度均為國際先進(jìn)水平,體現(xiàn)出了集成創(chuàng)新性。經(jīng)由國內(nèi)外權(quán)威專家咨詢會(huì)議評議,兩種基礎(chǔ)方案均是合理的和可行的(如圖4所示)。

事實(shí)上,兩個(gè)方案各有優(yōu)缺利弊:沉井方案整體性好、剛度大,但在長江江口區(qū)段流速大、地基軟、沖刷深度達(dá)到29米的工況下,沉井下沉垂直精度難于控制,偏斜與突降的施工風(fēng)險(xiǎn)很大;群樁方案是單根樁施工,風(fēng)險(xiǎn)易于控制,施工隊(duì)伍具有百米長樁施工經(jīng)驗(yàn)和機(jī)具設(shè)備。方案比選時(shí),基于具體問題具體分析的認(rèn)識論、成功把握來自于經(jīng)驗(yàn)積累的實(shí)踐論和不允許失敗的風(fēng)險(xiǎn)分析理念相結(jié)合的辯證思維,按照施工風(fēng)險(xiǎn)可控性的基本原則思辨,最終選擇了超大型群樁方案,將整體風(fēng)險(xiǎn)化解為局部風(fēng)險(xiǎn),將難于控制的風(fēng)險(xiǎn)化解為可控風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過長達(dá)兩年的精心施工,總計(jì)262根長樁全部達(dá)到優(yōu)良目標(biāo),超大規(guī)模群樁基礎(chǔ)建設(shè)成功。

蘇通大橋作為世界上首座跨徑超過千米的斜拉橋,獲得了國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、美國土木工程師學(xué)會(huì)等授予的多項(xiàng)國際獎(jiǎng)項(xiàng),為世界斜拉橋的技術(shù)進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)。

圖4 蘇通大橋主橋基礎(chǔ)型式比選(沉井基礎(chǔ)/群樁基礎(chǔ))

建設(shè)者對橋梁工程的技術(shù)創(chuàng)新有著樸素的認(rèn)識,即工程建設(shè)不是為創(chuàng)新而創(chuàng)新,而是為了解決自然界的各種新難題而必須創(chuàng)新。以最新的技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大的跨越始終是橋梁技術(shù)發(fā)展的主題。根據(jù)工程設(shè)計(jì)的需要,特殊結(jié)構(gòu)橋梁總是提前開展科學(xué)技術(shù)研究,在科研的基礎(chǔ)上開展創(chuàng)新活動(dòng)。

實(shí)例 3 港珠澳大橋大圓筒快速成島技術(shù)——生態(tài)保護(hù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新

港珠澳大橋設(shè)有兩座離岸的人工島,實(shí)現(xiàn)了水下隧道與橋梁工程相互連接并轉(zhuǎn)換場地的功能。這兩座人工島長度625米,最寬處分別為183和225米,面積各約10萬平方米。島壁建設(shè)按照常規(guī)拋石圍島作業(yè)方法,需兩年時(shí)間,而且施工中需上萬艘次船只運(yùn)送砂石,對施工現(xiàn)場周圍白海豚的干擾很大。工程創(chuàng)新性地采用了直徑22米的鋼結(jié)構(gòu)大圓筒作為護(hù)壁結(jié)構(gòu)的新技術(shù)(如圖 5所示)。

圖5 港珠澳大橋大圓筒護(hù)壁筑島施工

由工廠加工制造的 40-50米高的大圓筒通過專用船只直接運(yùn)到施工現(xiàn)場,平均 2.5天震動(dòng)插打下沉一個(gè),創(chuàng)造了 7.5個(gè)月完成120個(gè)圓筒圍筑兩島的紀(jì)錄,較世界上常規(guī)拋石圍島作業(yè)縮短了 1.5年工期。大圓筒快速成島技術(shù)是筑島工程實(shí)踐的重要?jiǎng)?chuàng)新,是縮短現(xiàn)場施工時(shí)間、減少施工現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)、保護(hù)現(xiàn)場施工環(huán)境的一次成功實(shí)踐。這一工法最大限度地降低了施工給白海豚帶來的干擾,有效實(shí)現(xiàn)了在施工海域保護(hù)白海豚的目標(biāo)。

橋梁工程體系、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、材料、連接等技術(shù)進(jìn)步支撐起工程設(shè)計(jì)的新發(fā)展。結(jié)構(gòu)工程技術(shù)進(jìn)步的歷史表明,結(jié)構(gòu)力學(xué)理論與計(jì)算分析技術(shù)的提高(有限元計(jì)算分析技術(shù))使得工程師對靜、動(dòng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的力學(xué)與變形行為越來越“了如指掌、一清二楚”。精準(zhǔn)的理論分析保證了結(jié)構(gòu)安全、體系穩(wěn)定的基本需求,為設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。

按照工程全壽命周期設(shè)計(jì)的理念,橋梁壽命周期的成本應(yīng)該包括從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、使用、維護(hù),到最終拆除的全過程期間可能發(fā)生的總成本,因此,要建立起“全壽命成本優(yōu)化”的概念,以工程全壽命期內(nèi)的綜合效益成本最優(yōu)為目標(biāo)?;诖?,在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)一并考慮工程建成后養(yǎng)護(hù)、維修和管理的問題,力求達(dá)到總體資源消耗最小的目的。降低初期建設(shè)成本不能以增加后期維修成本為代價(jià),要克服追求建造成本較低而招致服務(wù)維護(hù)期高額養(yǎng)管費(fèi)用的弊病。[4]設(shè)計(jì)工程師要考慮維護(hù)工作的“可到達(dá)、可檢查、可維修、可更換”需求。事實(shí)上,這些原則都應(yīng)該在設(shè)計(jì)中得到體現(xiàn),在建造中得以落實(shí)。

2 集零為整式施工

——“精細(xì)化建造”是工程分解與重構(gòu)的核心原則,是鍛造精品工程亙古不變的唯一方法,是工程安全和耐久的根本保障。

土木工程是在大自然環(huán)境下進(jìn)行的造物活動(dòng),建造本身就是挑戰(zhàn)自然?!盎麨榱恪保ǚ纸夤こ陶w為節(jié)段/構(gòu)件、零件)再“集零為整”(整合零件、構(gòu)件為工程整體)是土木工程建造的通用方法,古代工匠就是通過在土胎(堆)上或木支架上砌筑一塊塊的石料來建造橋梁。隨著橋梁跨距的需求越來越大,在支架上建橋的方法已行不通,現(xiàn)實(shí)情況中許多地方也無法搭建支撐物。需求牽引、難題導(dǎo)向、實(shí)踐創(chuàng)新是工程建設(shè)的內(nèi)在源動(dòng)力。在工程造物的歷史進(jìn)程中,先進(jìn)的方法不斷被創(chuàng)造出來,同時(shí)落后的方法被淘汰,針對不同的各類具體工程,建設(shè)者不斷集成有效的方法,組成方法集(工程界也稱為工法或成套方法)應(yīng)用于工程實(shí)踐。比如,在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的支撐下,20世紀(jì)中葉“節(jié)段懸臂工法”應(yīng)運(yùn)而生,隨后掛籃施工、纜索吊裝等不斷更新的工藝、工法,推動(dòng)著橋梁技術(shù)的新發(fā)展。

體量碩大、挺拔高聳、纖柔細(xì)長的各類橋梁結(jié)構(gòu)都是先劃分成節(jié)段筑制(或現(xiàn)場澆筑,或工廠預(yù)制),而后逐節(jié)連接成整體。這一過程蘊(yùn)涵了“分解”與“重構(gòu)”、“還原”與“整體”的哲理?,F(xiàn)代橋梁工程的演化史就是由“小”單元到“大”構(gòu)件、由“分體”加工到“整體”建造。為了工程品質(zhì)的提升,工程演化走出了理念、技術(shù)、管理不斷追求精細(xì)的進(jìn)步過程,其發(fā)展永無止境。

實(shí)例4 港珠澳大橋橋梁工程“工業(yè)化”的探索與實(shí)踐

在港珠澳大橋集群工程中,橋梁長度有23公里,共有135孔110米跨徑的整體式全鋼結(jié)構(gòu)箱梁,和74孔(分幅式148片)85米跨徑混凝土面板/鋼結(jié)構(gòu)梁的組合梁。橋梁梁體用鋼總量達(dá)到42.5萬噸,等同于 10座“鳥巢”、8座蘇通大橋和12座香港昂船洲大橋鋼結(jié)構(gòu)的工程量。由于大橋設(shè)計(jì)使用壽命為120年(滿足香港標(biāo)準(zhǔn)要求,與英國 BS標(biāo)準(zhǔn)一致),因此對鋼梁質(zhì)量要求很高。在工期上,香港昂船洲大橋3萬噸鋼梁制造用時(shí)3年,而在同等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求下,港珠澳大橋要在同樣時(shí)間內(nèi)完成42.5萬噸的鋼梁制造。鋼結(jié)構(gòu)加工制造的質(zhì)量一致性(穩(wěn)定性)是港珠澳大橋面臨的前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

鋼箱梁的加工制造由最小的板單元加工開始(如圖6所示)。當(dāng)時(shí)國內(nèi)橋梁鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)的板單元下料、組裝、焊接等關(guān)鍵工序主要依靠手工或半機(jī)械化作業(yè),自動(dòng)化水平低,鋼梁質(zhì)量受焊工水平和機(jī)械設(shè)備的制約,質(zhì)量穩(wěn)定性較差,生產(chǎn)效率較低。而且,短時(shí)間內(nèi)無法組織起足夠的高水平一線焊工,更無法保證焊工在完成如此大數(shù)量的鋼梁焊接任務(wù)中,始終保持穩(wěn)定的高質(zhì)量。此外,對于鋼箱梁的整體拼裝,除人力方面要保證足夠數(shù)量的高素質(zhì)一線工人外,同時(shí)還要盡可能地避免天氣等環(huán)境因素及開放式生產(chǎn)方式對工程的不利影響。

圖6 鋼箱梁正交異性板的板單元生產(chǎn)流程

港珠澳大橋鋼梁制造唯一的出路是基于“大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化”的理念,走“工業(yè)化”制造之路。港珠澳大橋鋼梁制造工廠化、自動(dòng)化與智能化技術(shù)創(chuàng)新的決策和實(shí)踐,不僅有力保證了大橋鋼箱梁質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定性與制造進(jìn)度要求,而且有力地推動(dòng)了中國鋼結(jié)構(gòu)制造行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步(如圖7所示)。

圖7 鋼箱梁結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場拼裝

大橋鋼箱梁制造“工業(yè)化”實(shí)踐的內(nèi)核是精細(xì)化的提升。“精細(xì)”是工程安全和耐久的根本保障,是對工程品質(zhì)的無止境的追求。加工、制造、建造工藝的發(fā)展史就是由“粗放”到“精細(xì)”的過程。從人的手工勞作發(fā)展到機(jī)器加工,從自動(dòng)化生產(chǎn)到智能化制造,產(chǎn)品質(zhì)量有了“質(zhì)”的提升。

無論大橋建造,還是構(gòu)件制造,“標(biāo)準(zhǔn)、程序、控制”是精細(xì)化建造的三個(gè)管理點(diǎn)?!案邩?biāo)準(zhǔn),細(xì)程序,嚴(yán)監(jiān)控”是高品質(zhì)產(chǎn)品制作方法的要點(diǎn)。從中國制造企業(yè)承擔(dān)美國舊金山新海灣大橋 4.5萬噸鋼塔、鋼箱梁結(jié)構(gòu)制造的實(shí)踐中,可以對比得到切實(shí)的體會(huì)和“刻骨銘心”的啟示。

實(shí)例 5 美國舊金山新海灣大橋工程“高標(biāo)準(zhǔn)、細(xì)程序、嚴(yán)監(jiān)控”的啟示

美國舊金山新海灣大橋是一座自錨式懸索橋,設(shè)計(jì)使用壽命為150年,抗震等級為8級,是世界上標(biāo)準(zhǔn)最高的橋梁工程。因此,對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工制造有著“極高標(biāo)準(zhǔn)、極細(xì)程序、極嚴(yán)監(jiān)控”的要求(如圖8所示)??傆?jì)4.5萬噸的鋼結(jié)構(gòu)在我國長江口長興島上的工廠加工制造,大型鋼塔、鋼箱梁的節(jié)段和施工用浮吊裝備等分八批裝船橫渡太平洋,先后運(yùn)往美國西海岸的舊金山海灣橋梁工地,再由美國工人完成拼裝架設(shè)。在中國完成的焊縫總計(jì)100萬條,累計(jì)長度超過1000公里。按照美國總包方的質(zhì)量管理制度,焊接質(zhì)量控制實(shí)施每天、每個(gè)班組加工試件的“首件認(rèn)可制”(而非整個(gè)分項(xiàng)工程的“首件認(rèn)可制”),監(jiān)測采用先進(jìn)的“相控陣”技術(shù),120名外國檢驗(yàn)工程師實(shí)施監(jiān)測認(rèn)定。歷經(jīng)了六年中外合作的“精細(xì)化”實(shí)踐,全部鋼結(jié)構(gòu)加工制造提前5個(gè)月完成制作;全部鋼塔與鋼箱梁上的 146.6萬個(gè)螺栓孔實(shí)現(xiàn)完美對接,沒有一處錯(cuò)位返工;由八節(jié)段預(yù)制段拼裝而成的160米高鋼塔的垂直度遠(yuǎn)低于合同約定的1/1000誤差,達(dá)到1/2500,產(chǎn)品質(zhì)量獲得美方的高度認(rèn)可。

中方制造企業(yè)的管理者總結(jié)六年經(jīng)歷,體會(huì)最深刻的是中外理念與實(shí)踐的沖突與差異:其一,中方習(xí)慣性的工作特點(diǎn)是“求快”,希望在最短的時(shí)間取得最大的效益,而往往忽視“程序化”的要求;相反,外方嚴(yán)把“程序關(guān)”,如果沒有按照規(guī)定的程序去做,監(jiān)控者絕不通過。因?yàn)槌绦蚴菍?biāo)準(zhǔn)操作全過程的分解,是對每一步質(zhì)量要求的過程控制。相比之下,中方過去在這方面做得比較粗放。其二,中方在管理上,缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性,常常用靈活性、潛規(guī)則、甚至個(gè)人意志的影響而使標(biāo)準(zhǔn)、程序、合同受到?jīng)_擊;而外方“按規(guī)范執(zhí)行,按規(guī)程操作,按合同履約”,拒絕任何變通。其三,人員整體素質(zhì)方面存在差距,特別是當(dāng)面對高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品時(shí),需要人的素質(zhì)和行為標(biāo)準(zhǔn)以及對事物的判斷都具備一定的水準(zhǔn),技術(shù)工人在制造業(yè)發(fā)揮著最關(guān)鍵的作用。

30年來,我國橋梁工程建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)鑄就了共識,即工程品質(zhì)的提升取決于建設(shè)“精細(xì)化”的程度。精細(xì)化管理不僅代表制造企業(yè)的管理水平,更是提升產(chǎn)品核心競爭優(yōu)勢的必由之路。工程實(shí)踐者的素質(zhì)是實(shí)現(xiàn)工程品質(zhì)的基礎(chǔ)。

圖8 美國舊金山新海灣大橋鋼塔、鋼箱梁結(jié)構(gòu)加工制造

綜上所述,橋梁建設(shè)實(shí)踐升華的建造方法可以概括為:轉(zhuǎn)變觀念是提升精細(xì)化管理的前提,采用精細(xì)化的工作理念規(guī)范各種行為?!熬?xì)化”是降低風(fēng)險(xiǎn)、厘清責(zé)任、組合創(chuàng)新、優(yōu)化系統(tǒng)的唯一的實(shí)踐方法。

3 全程式建設(shè)管理

——“綜合集成”是橋梁工程活動(dòng)的哲學(xué)方法,是實(shí)現(xiàn)工程壽命周期、管理職能、工程共同體“三位一體”的基本路徑。

我國橋梁工程建設(shè)成功的經(jīng)驗(yàn)表明,工程品質(zhì)的提高,與自然科學(xué)領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域現(xiàn)代人文管理方法的集成運(yùn)用密切相關(guān)。純技術(shù)的應(yīng)用本身并不能確保工程,特別是大型復(fù)雜工程的建設(shè)品質(zhì)。

工程方法的整體結(jié)構(gòu)一般包括三個(gè)部分:硬件(hardware)、軟件(software)和斡件(orgware)?!耙话愕卣f,工程活動(dòng)是工程共同體的集體活動(dòng),這就使得工程活動(dòng)中必須進(jìn)行工程管理。沒有特定的工程管理等組織措施,工程活動(dòng)就會(huì)陷于混亂狀態(tài),工程活動(dòng)就不可能順利進(jìn)行。這個(gè)關(guān)于工程組織和工程管理的方面就是‘斡件’。在管理科學(xué)和工程管理學(xué)興起之前,人們往往忽視了斡件的重要性。在管理科學(xué)和工程管理學(xué)興起之后,愈來愈多的人開始認(rèn)識到了斡件的重要性?!?/p>

我國特大型橋梁的建設(shè)將“系統(tǒng)工程”理論與橋梁建設(shè)管理實(shí)踐相結(jié)合,使理論“落地生根”,不斷發(fā)展出集成管理的新模式。其中,綜合集成方法論是具有中國特色的關(guān)于系統(tǒng)復(fù)雜性管理的方法論,同時(shí)也是解決復(fù)雜問題的有效途徑之一。

實(shí)例6 蘇通長江大橋工程管理體系的構(gòu)建[5]

蘇通大橋工程管理體系的構(gòu)建包括基礎(chǔ)層、管理層和控制層三個(gè)層面(如圖9所示):

基礎(chǔ)層包括組織、制度和工程文化建設(shè)三個(gè)方面,構(gòu)建并穩(wěn)定工程建設(shè)的組織環(huán)境,為工程活動(dòng)提供組織制度保障與基礎(chǔ)服務(wù);

管理層包括決策、設(shè)計(jì)、招標(biāo)采購、技術(shù)創(chuàng)新、風(fēng)險(xiǎn)和信息化管理六個(gè)方面,為工程建設(shè)提供各項(xiàng)協(xié)調(diào)與支撐,指導(dǎo)工程操作與執(zhí)行;

控制層包括安全、質(zhì)量、進(jìn)度和投資控制四個(gè)方面,對關(guān)鍵管理環(huán)節(jié)實(shí)施監(jiān)控。

三層管理體系互相協(xié)調(diào),在三個(gè)基礎(chǔ)條件下,六項(xiàng)管理實(shí)施對資源的有效整合,支撐四大控制任務(wù)的完成,最終實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)。這一管理體系的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了蘇通大橋工程管理中系統(tǒng)分解與系統(tǒng)重構(gòu)的統(tǒng)一。

圖9 蘇通大橋工程管理體系構(gòu)建圖

建設(shè)現(xiàn)代化的橋梁工程,必須要有現(xiàn)代化的管理理念,以及現(xiàn)代化的管理方法和手段。事實(shí)上,在特大型橋梁工程建設(shè)管理中可作為綜合集成工具、方法和技術(shù)使用的要素有許多,例如,制度、機(jī)制、文化、規(guī)章、協(xié)議、程序、細(xì)則、條件、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、約定、會(huì)議、平臺(tái)、聯(lián)想、銜接、界面、接口、劃分、模型等等,以及由它們組合成的工具、技術(shù)和方法。

實(shí)例 7 黃埔珠江公路大橋建設(shè)管理——執(zhí)行控制管理體系的提出與運(yùn)行[6]

黃埔大橋位于廣州東南部經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)帶(工廠、學(xué)校、公園、碼頭、交通干線、高壓線網(wǎng)等密布),是京港澳和沈海高速公路并線的控制性工程。大橋全長7016.5米,包括主跨383米獨(dú)塔斜拉橋、主跨1108米鋼箱懸索橋(寬度達(dá) 41.69米)、以及連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)橋引橋。項(xiàng)目建設(shè)面臨地質(zhì)復(fù)雜、珠江航道凈空標(biāo)準(zhǔn)高、地形地物限制、交叉結(jié)構(gòu)重疊等難題。大橋于2005年4月開工,2008年10月建成(如圖10所示)。

黃埔大橋針對工程建設(shè)過程中執(zhí)行力不足、責(zé)權(quán)利不清和管理模式可復(fù)制性低等難題,基于執(zhí)行力理論和管理控制原理,深度剖析“執(zhí)行”與“控制”既相對獨(dú)立又相互作用的內(nèi)在機(jī)理,提出了“執(zhí)行控制”的理念,提煉出執(zhí)行控制的關(guān)鍵基因,構(gòu)建了由文化子系統(tǒng)、目標(biāo)子系統(tǒng)、組織子系統(tǒng)、CPF(合同+程序+格式)子系統(tǒng)、信息化子系統(tǒng)和評價(jià)子系統(tǒng)構(gòu)成的執(zhí)行控制管理體系(圖11),體系中各子系統(tǒng)既相互獨(dú)立又相互支撐,是一個(gè)動(dòng)態(tài)、開放的有機(jī)整體,將“執(zhí)行與控制”和“凡事重在落實(shí)”作為所有行為的最高準(zhǔn)則和終極目標(biāo),貫穿于項(xiàng)目建設(shè)的全過程。

圖10 黃埔珠江公路大橋

圖11 執(zhí)行控制管理體系的運(yùn)行模型

執(zhí)行是指實(shí)施和實(shí)行管理計(jì)劃中規(guī)定的事項(xiàng);控制是指通過事前預(yù)防、過程跟蹤和事后考核來保障執(zhí)行效果、確保目標(biāo)計(jì)劃落實(shí),并落實(shí)控制主體對工程建設(shè)的全過程管理和監(jiān)督。執(zhí)行控制是將項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)的各種技術(shù)、人力、物力、財(cái)力及信息進(jìn)行合理配置,樹立正確的工程世界觀和方法論,保證項(xiàng)目組織架構(gòu)內(nèi)參建主體各單位和各崗位人員嚴(yán)格遵守國家頒布的各項(xiàng)法律、法規(guī)和項(xiàng)目管理制度,應(yīng)用工程建造技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),開展公益創(chuàng)新,并采用先進(jìn)管理技術(shù)信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)的一整套管理理念、方法、措施。在執(zhí)行控制管理體系中,提出了以管理目標(biāo)合同化、管理內(nèi)容格式化、內(nèi)容執(zhí)行程序化、執(zhí)行手段信息化為核心內(nèi)容的工程“CPFI”管理技術(shù)和目標(biāo)內(nèi)容規(guī)范、內(nèi)容格式規(guī)范、格式執(zhí)行規(guī)范、執(zhí)行手段規(guī)范的規(guī)范化管理內(nèi)涵。

通過對相關(guān)合同、制度規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的有效執(zhí)行和實(shí)施計(jì)劃的有效控制,黃埔大橋?qū)崿F(xiàn)了3年半快速建成和建設(shè)過程無技術(shù)停頓及零質(zhì)量事故的目標(biāo)。

正如其他復(fù)雜工程系統(tǒng)一樣,橋梁工程建設(shè)管理問題繁多,從邏輯關(guān)系看,其中既包含技術(shù)性、結(jié)構(gòu)性問題,也包含非技術(shù)性、非結(jié)構(gòu)性問題。工程涉及經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、工程技術(shù)及人文各個(gè)領(lǐng)域。即使在同一領(lǐng)域內(nèi),也不能僅依賴一種理念、從一個(gè)角度、用一種方法、使用一種工具、依靠一部分人就試圖解決工程建設(shè)管理中全部的復(fù)雜問題。因此,在處理大橋工程建設(shè)管理問題時(shí),將自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)相結(jié)合、政府職能與市場職能相結(jié)合、專家經(jīng)驗(yàn)與科學(xué)理論相結(jié)合、定性方法與定量方法相結(jié)合,并且使這些結(jié)合相互滲透,融為一體,形成新的“融合”力量,這基本上就是“綜合”的內(nèi)涵。[7]上述各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)方面的相互結(jié)合,產(chǎn)生新的“非此非彼”的能力“涌現(xiàn)”,這基本上就是“集成”的內(nèi)涵。

古今中外在社會(huì)大發(fā)展的階段都會(huì)伴隨著大規(guī)模的工程建設(shè),留下了一些因弱化建設(shè)管理而導(dǎo)致工程失敗的教訓(xùn)(見圖12)。2007年國際《橋梁》雜志的主編“寄語”中寫道,“剛過去的3個(gè)月對橋梁界來說應(yīng)該保持高度的警惕。美國明尼阿波利斯的I-35W橋梁、中國在建的橋梁、印度、巴基斯坦和越南相繼出現(xiàn)戲劇性的和駭人聽聞的橋梁倒塌事件。粗略估計(jì)一下,僅在兩個(gè)月內(nèi)由于橋梁倒塌就造成約140人死亡,這還不包括世界各地在建工程意外事故造成的人員傷亡。”[8]

圖12 2007年世界各地主要橋梁坍塌事件

“寄語”中提及的美國明尼阿波利斯的I-35 W橋梁,建于美國高速公路“大干快上”的1964年。橋梁已經(jīng)運(yùn)行了40多年,其坍塌奪走了12條生命,坍塌原因被歸結(jié)為鋼桁梁關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)板強(qiáng)度不足(屬設(shè)計(jì)失誤,維護(hù)期也未及時(shí)發(fā)現(xiàn))的安全隱患導(dǎo)致的破壞。而“寄語”中提及的“中國在建的橋梁”指的是地方二級公路上的連續(xù)石拱橋,該事故調(diào)查表明,倒塌的直接原因是主拱圈砌筑材料未滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,上部構(gòu)造施工工序不合理,主拱圈砌筑質(zhì)量差,降低了拱圈砌體的整體性和強(qiáng)度。隨著拱上施工荷載的不斷增加,造成一側(cè)邊孔主拱圈最薄弱部位強(qiáng)度達(dá)到破壞極限而坍塌,受連拱效應(yīng)影響,整個(gè)大橋迅速坍塌。而究其建設(shè)管理的深層次原因,是工程為了趕期“獻(xiàn)禮”,盲目搶工,倒排工期,把最關(guān)鍵的主拱圈施工由3個(gè)月壓縮成1.5個(gè)月;與此同時(shí),下達(dá)20次之多的要求整改或停工的“監(jiān)理工作指令”沒有得到執(zhí)行。塌橋慘劇導(dǎo)致64人喪生,22人受傷。

我國橋梁工程項(xiàng)目絕大多數(shù)都是國家投資的工程,行政領(lǐng)導(dǎo)直接插手工程建設(shè)決策、強(qiáng)制壓縮合理工期等違反科學(xué)規(guī)律和粗放管理的現(xiàn)象層出不窮、屢禁不止。1998年建設(shè)高潮到來之際,“合理工期、合理造價(jià)、合理標(biāo)段”的技術(shù)政策適時(shí)出臺(tái),針對的就是當(dāng)時(shí)建設(shè)管理中的各種亂象。

橋梁工程失敗的教訓(xùn)揭示,如果違反了科學(xué)規(guī)律,如果科學(xué)理論和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基石不牢,如果建設(shè)管理缺位、粗放設(shè)計(jì)與施工,工程就會(huì)留下質(zhì)量隱患,且遲早會(huì)暴露出來。建設(shè)管理的根本任務(wù)就是抓住成橋質(zhì)量,以避免工程“體質(zhì)先天不足”為其安全服務(wù)埋下的禍根。成功的經(jīng)驗(yàn)與失敗的教訓(xùn)均證明了橋梁工程建設(shè)管理的重要性?!肮こ袒顒?dòng)不是自發(fā)的活動(dòng),工程活動(dòng)是人類有目的、有計(jì)劃、有組織、有理想的造物活動(dòng)?!薄敖ㄔO(shè)管理就是造物中,為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo),以工程共同體的人為中心進(jìn)行的系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng),以釋放生產(chǎn)力?!?/p>

結(jié)語

一張白紙,構(gòu)思出美好的橋梁藍(lán)圖,由總體到結(jié)構(gòu)再到構(gòu)造細(xì)部、細(xì)節(jié)、連接部,“設(shè)計(jì)”實(shí)現(xiàn)了由工程整體到局部再到細(xì)部的層層分解;

一片山水,造物出融入自然的橋梁工程,由細(xì)部到局部再到整體,“施工”實(shí)現(xiàn)了由構(gòu)件到結(jié)構(gòu)再到總體的步步構(gòu)建。

“對工程的認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)都源自對工程實(shí)踐的學(xué)習(xí)。經(jīng)驗(yàn)是要積累的,技術(shù)的發(fā)展也是沒有止境的。發(fā)現(xiàn)問題,研究和解決新的問題,才能推動(dòng)橋梁技術(shù)的發(fā)展。”[9]

橋梁工程建造中的失誤是實(shí)現(xiàn)橋梁服務(wù)交通職能的最大安全隱患,無論是設(shè)計(jì)的缺欠,還是粗放的施工,都無法在后期通過維護(hù)完全補(bǔ)救。因此,可以說規(guī)劃階段是戰(zhàn)略上的行動(dòng)部署,而建造則是實(shí)實(shí)在在實(shí)現(xiàn)工程品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。集成管理釋放生產(chǎn)力,技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生爆發(fā)力,精細(xì)建造規(guī)范執(zhí)行力?!皠?chuàng)造性設(shè)計(jì)、精細(xì)化施工、綜合集成管理”是工程建造方法論的核心內(nèi)容。

我國橋梁建設(shè)以大型工程建設(shè)為依托,由業(yè)主引導(dǎo),多單位合作,多學(xué)科交叉,其工程管理研究與工程建設(shè)同步展開、相互推動(dòng)的發(fā)展路線,蘊(yùn)含了工程管理理論來源于工程實(shí)踐,并及時(shí)、有力地指導(dǎo)工程實(shí)踐的辯證唯物思想,切實(shí)提高了我國工程建設(shè)者認(rèn)識工程復(fù)雜性和駕馭復(fù)雜性工程的能力。

致謝

本文的論述依托我國特大型橋梁工程的建設(shè)實(shí)踐,特別是江陰大橋、蘇通大橋、泰州大橋、西堠門大橋、杭州灣跨海大橋、廣州黃埔大橋和港珠澳大橋,以及中國企業(yè)參與建設(shè)的美國舊金山新海灣大橋等的技術(shù)成果和建設(shè)經(jīng)驗(yàn),在此一并致謝。

[1]鳳懋潤,趙正松. 中國路橋工程復(fù)興之路的理性認(rèn)識[J].中國工程科學(xué),2013,(11): 38.

[2]楊進(jìn),徐恭義,等. 泰州長江公路大橋三塔兩跨懸索橋總體設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)選型[J]. 橋梁建設(shè),2008,(1): 38-39.

[3]泰州大橋建設(shè)指揮部. 泰州長江大橋沉井基礎(chǔ)施工[R].

[4]鳳懋潤. 中國的跨江海橋梁建設(shè)工程: 成就、創(chuàng)新及管理實(shí)踐[J]. 工程研究——跨學(xué)科視野中的工程,2013,5(1): 35-52.

[5]盛昭瀚,游慶仲,李遷. 大型復(fù)雜工程管理的方法論和方法: 綜合集成管理——以蘇通大橋?yàn)槔跩]. 科技進(jìn)步與對策,2008,25(10): 193-197.

[6]張少錦. 大跨度橋梁建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)[M]. 北京: 人民交通出版社,2012.

[7]盛昭瀚,游慶仲. 綜合集成管理: 方法論與范式——蘇通大橋工程管理理論的探索[J]. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué),2007,4(2): 1-9.

[8]Helena Russell. Preface[J]. Bridge,2007,(1): 1-2.

[9]陳新. 老工藝,新體驗(yàn)[J]. 橋梁,2011,(1): 12-17.

Construction Methodology in Bridge Engineering

Feng Maorun1,Zhao Zhengsong2
(1. Ministry of Transport of the People’s Republic of China,Beijing 100736,China;2. China Academy of Transportation Sciences,Beijing 100029,China)

Life cycle of an engineering project consists of three main stages including planning,construction,operation and maintenance. Construction stage is conversion process from engineering abstraction (design drawing) to engineering concretization (building). This paper systematically illustrates the main method,route and common understanding in the period of bridge construction by taking Chinese sea-crossing bridge projects as typical cases. It is demonstrated that “Creative Design” is the key process to transfer engineering concept to reality,and is also the creative intelligence which satisfy the functional orientation in various project sites. “Elaborate Construction” is the crucial principle in the engineering disassembling and reconstitution,and the only eternal way to build quality projects,and is also the fundamental guarantee for safety and durability of projects. “Comprehensive Integrated Management” is philosophical method for bridge engineering,and the basic route to achieve the cooperation of project life cycle,management function and community.

bridge;engineering;methodology;construction;creative design;refined construction;comprehensive integrated management

U445

A

1674-4969(2016)05-0522-12

10.3724/SP.J.1224.2016.00522

2016-08-15;

2016-09-05

鳳懋潤(1941-),男,研究生學(xué)歷,教授級高級工程師,研究方向?yàn)闃蛄汗こ膛c工程管理。E-mail: fengmr@mot.gov.cn趙正松(1977-),男,雙碩士學(xué)歷,高級工程師,研究方向?yàn)榻煌üこ探?jīng)濟(jì)與管理。E-mail: zhaozhengsong@tsinghua. org.cn

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河南科技(2014年1期)2014-02-27 14:04:28
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