摘要:总监理工程师是监理单位派往监理项目机构的全权负责人,必须具备较全面的工程建设业务素质。文章作者结合在油田采油厂产能区块进行监理的工作经历,对施工方案脚手架工程计算审查及组织专题会议中的一些经验进行分析总结。

关键词:施工方案;脚手架工程计算;专题会议

中图分类号:TU731 文献标识码:A

文章编号:1674-1145(2009)36-0156-02

项目总监的职责有很多,包括组织编写项目监理规划;审定承包单位提交的施工方案;组织召开相关的专题会议等等。下面我结合在采油厂产能工程中的监理工作实践,对施工方案中脚手架工程安全计算审核及组织召开专题会议的作用做一简要分析总结:

一、对于施工阶段监理工作,施工方案的审查是对施工单位全面管理的第一步,也是非常关键的一步

对施工组织设计或施工方案的审查不细致,有可能造成严重的后果。有脚手架施工的工程,总监理工程师对其施工方案也要严格按照相关的安全法规、规定进行审核。《建筑工程安全生产管理条例》二十六条明确规定:“施工单位应当对下列(……五、脚手架工程)达到一定规模的危险性较大的分部分项工程编制专项施工方案并附具安全验算结果,经施工单位技术负责人、总监理工程师签字后实施……”

我以现河采油厂维修大队综合楼扩建工程为例对其施工方案中脚手架的计算进行解析。在对施工单位上报的施工组织设计脚手架搭设工程进行审查时,我发现存在安全计算问题,比如:该工程脚手架采用Q235(ф48*3.5mm)钢管,其钢材的抗弯强度设计值取205N/mm2是比较合适的,而施工单位采用的数据不准确,这样就可能导致计算的结果错误。另外,荷载计算中,对于风荷载未进行考虑,这也是不妥当的。由于相关计算烦琐复杂,限于篇幅我只对该工程脚手架横向水平杆的抗弯强度计算做一分析。

该工程为框架结构,檐口高度20米,采用扣件式钢管脚手架,脚手架设计主要计算参数如下:立杆横距lb=800mm,纵距la=1500mm,步距h=1800mm。搭设高度21.3m,立杆地基为回填土地基,在脚手架底部垫设架板。采用2000目安全网,全封闭围护,挡风系数0.6,自重标准值5N/m2;脚手板采用竹篾板,层层满铺,其自重标准值0.35kN/m2;主体结构均布活荷载标准值3kN/m2。

1. 横向、纵向水平杆计算

(1)横向纵向水平杆的抗弯强度按下式计算:σ=M/W≤f。式中的M-弯矩设计值,按M=1.2MGK为施工荷载标准值产生的弯矩。W-载面模量(弯曲截面系数)。f-钢材的抗弯强度设计值,Q235钢管(ф48*3.5),取f=205N/mm2。

(2)横向水平杆的抗弯强度。计算横向水平杆的内力按简支计算,计算跨度取立杆的横距lb=800mm,脚手架横向水平杆的构造计算外伸长度a=300mm,a1=100mm。

1)永久荷载标准值gk。包括每米立杆承受的结构自重标准值0.136kN/m(纵距1.5m,步距1.8m),脚手板片重标准值0.35kN/m2和栏杆与挡板自重标准值0.14kN/m。

gk=0.136+0.35×1.2+0.14=0.696kN/m

MA=1/2gka2=1/2×696×0.32=31.32N.m

MB=1/2gka12 =1/2×696×0.12=3.48N.m

MA-MB=31.32-3.48=27.84N.m

MGK=gk/2lb/2-(MA-MB)/gklb2-MA=696/2×0.8/2-27.84/696×

0.82-31.32=11.32N.m

2)施工均布活荷载标准值

Qk=3kN/m2×0.75=2.25kN/m

MQK=Qklb2/8=1/8×2250×0.8*0.8=180N.m

M=1.2MGk+1.4MQK=1.2×11.31+1.4×180=265.57N.m

σ=M/W=265.57×103/5.08×103=52.28N/mm2

所以横向水平杆满足安全要求。

(3)纵向水平杆的抗弯强度按三跨连续梁计算。

(4)纵向、横向水平杆的挠度按下式计算

υ≤[υ] [υ]为容许挠度,按规范要求取l/150

(5)纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力应符合下式规定:R≤Rc。式中R为纵向水平杆传给立杆的竖杆作用力设计值,Rc为扣件抗滑承载力设计值。

2. 立杆的稳定计算。立杆的稳定计算按下列公式计算:

N/фA+Mw/W≤f

通过上述计算可以得出,本脚手架设计是安全的。但是施工单位所报施工方案中的相关计算却存在较多错误,即错误计算方式得出的结论,作为审核施工方案的重要一方,监理应给予指出并要求整改,否则一旦出现安全事故将增加总监的责任风险。

二、组织召开工程的专题会议是一名总监理工程师的基本工作之一

我认为,有时候一次及时而有针对性的专题会议可能比天天开会效果要好的多。下面我对草20断块高压注汽管线工程的专题会议做一阐述分析。

该工程主要工程量是高压注汽管线施工,我担任该工程总监。在工程施工过程中,我和监理人员发现了工程焊接合格率过低,严重地影响了焊接整体质量,而且多次返修也在某种程度上影响了工程的进度。在施工到第75道口时,我对焊口的射线检测报告进行统计分析如下:管线焊口共计75道口,根据规范要求进行100%射线检测,其中一次返修16道口,一次合格率78.7%,二次返修1道口。通过对射线检测报告做的无损检测缺陷统计可以看出,在施工的75道无损检测焊口中,其中未熔合出现3处,夹渣18处,内凹1处,咬边1处,气孔178处。在201处缺欠中气孔所占比例为88.6%,夹渣所占比例为8.9%,未熔合所占比例为0.6%,内凹所占比例为0.5%,咬边所占比例为0.5%。

可以看出,影响焊接接头质量的主要缺陷为气孔、夹渣、未熔合,施工单位控制焊接质量的主要措施应从焊接程序(打磨除锈、层间清渣、焊条烘干、环境湿度等)和焊工技术培训及操作要领入手(例如:电弧长度、焊接角度及焊接工艺工程要求的焊接参数),针对每一个焊工每一个焊口具体分析,找出原因,制定出具体有效措施。

在16道返修焊口中,无损检测复探了16道焊口,合格为15道焊口,返修焊合格率93.8%。从返修焊缺陷来看,共有返修缺陷2处,为未熔合1处和气孔1处,其中未熔合和气孔各占返修缺陷的50%。与正常焊相比,除返修时组焊条件恶劣外,返修焊工的选择及焊接水平的高低是非常重要的因素。

根据以上分析,施工单位需加强自检自控,要注意施焊环境湿度,做好焊条烘干保温,焊工操作时避免电弧过长,收弧气孔一定要打磨干净;严格清理母材坡口及附近赃物、氧化渣,彻底清除前一焊道的熔渣;在焊接时焊工一定要注意熔池变化,注意焊条的角度,运条的摆动要适当,对偏心焊条必须更换,避免未熔合的产生。另外对于所焊焊口返修率较高的焊工(例如H061号焊工返修焊口占总返修焊口的61%)要加强教育,要加强对其监督管理。

发现上述问题后,监理部果断及时地组织召开了关于管线焊接质量问题的专题会议,会议特别要求施工项目部技术负责人、质检人员、相关焊工必须参加。会上,我们对施工单位有针对性提出了要求:

1.在施焊的全过程中,应按批准(或规定)的焊接工艺进行焊接,工序间应有交接手续。

2.按照焊接工艺规程要求的坡口形式和尺寸进行坡口加工。现场加工的坡口未经监理确认不得用于施工。

3.焊前应将坡口表面及坡口边缘内外侧不小于10mm范围内的油、漆、垢、锈清除干净。

4.焊条、焊丝在使用前应按出厂说明书的规定烘干,并在使用过程中保持干燥,焊条药皮应无脱落和显著裂纹,焊丝使用前应清除表面油污、锈蚀等。

5.按照焊接工艺规程要求选择合适的焊接电流、电压和焊接速度,并按要求选择电极极性和焊接方向。焊接时,根据不同的焊接位置注意焊条角度的变化和运条的方法及摆动幅度。

6.施焊过程中,保证起弧和收弧处的质量。焊道的起弧或收弧处应相互错开。

7.焊接时,只有在清理干净焊道表面后,方可进行下一层的焊接,焊接接头必须打磨。在前一焊层全部完成后,才允许开始下一焊层的焊接。

8.保证焊接工艺规程要求的层间温度,当层间温度底要求温度时,要及时补充热量。

9.采用电动角向砂轮机和钢丝刷打磨或清理时,注意磨光机转速应与砂轮片(或盘状钢丝刷)的转速相匹配。

10.当焊接环境违背《焊接工艺规程》中施焊环境要求的条件时,如无有效的防护措施,不得进行焊接。

与会人员还就焊接出现的问题进行了研讨,大家各抒己见,对存在的问题进行了深入的剖析。在专题会议召开之后,参建各方明显加强了对焊接质量的重视,焊接质量也得到了大幅提高,返修率的大大降低也使工程进度赶了上来。工程按时完工时,对焊口质量进行统计分析如下:专题会之后管线焊口共计141道口,其中一次返修8道口,一次合格率94.3%,未出现二次返修口。通过对射线检测报告做的无损检测缺陷统计可以看出,在141道无损检测焊口中,其中未熔合出现1处,夹渣2处,内凹1处,气孔35处。在39处缺欠中气孔所占比例为89.7%,夹渣所占比例为5.1%,未熔合所占比例为2.6%,内凹所占比例为5.1%。从以上分析数据就可以看出,召开的这次有针对性的专题会议是非常及时有效的。

通过多年的监理工作实践,我认为油田产能建设是一项非常复杂的系统工程,它涉及的专业面非常广泛,对总监的要求也很高,总监必须具备较高的专业技能和综合素质才能较好的完成监理工作,从而保证油田产能工程建设的顺利开展。

作者简介:王霞光(1977- ),男,山东东营人,胜利油田胜利建设监理有限责任公司工程项目总监,工程师。