段斌斌

(山西华兴铝业有限公司,山西 兴县 033603)

晋西北地区属大陆性季风气候,冬季漫长寒冷。项目所在县域介于北纬38度5′40″～38度43′50″之间,平均海拔1233米,平均最低气温-14 ℃,历史最低温度-29 ℃,冬期施工管理是该地区工程项目管理的重点工作之一。本文通过该县域某电解铝项目2017～2018年冬期施工过程管控实践,探讨工程项目在长达数月的漫长冬季如何控制进度、质量和投资。

1 精准确定冬期施工起止时间

按照“建筑工程冬期施工规程(JGJ 104-2011)”的规定,根据该县域2011～2016年气象资料统计,室外日平均气温连续5天稳定低于5 ℃的首日日期分别是11月9日、11月4日、11月10日、11月11日、11月12日、11月21日,具体统计情况见表1～6:根据该县域2012～2017年气象资料统计,室外日平均气温连续5天稳定高于5 ℃ 的第5日日期分别是3月25日、3月14日、3月15日、3月13日、3月14日、3月14日,具体统计情况略。据此确定项目冬期施工起止时间为2017年11月4日～2018年3月25日,共142天。

表1 2011年度日平均气温连续5天低于5 ℃统计

表2 2012年度日平均气温连续5天低于5 ℃统计

表3 2013年度日平均气温连续5天低于5 ℃统计

表4 2014年度日平均气温连续5天低于5 ℃统计

表5 2015年度日平均气温连续5天低于5 ℃统计

表6 2016年度日平均气温连续5天低于5 ℃统计

2 合理确定冬期施工工程内容

按照项目各单位工程实际进度与外部供电设施进度匹配情况、质量控制难易程度和所需措施费用额度大小,将电解车间、净化系统、电解质破碎、铸锭车间、阳极组装、工艺车库、办公楼、质检楼等17个单项工程的30项内容列入为冬期施工范围,涉及地坪施工、混凝土浇筑、钢结构和母线焊接、电解槽筑炉等五个技术类型。

3 做好充分的技术准备

3.1 编制针对性强的冬期施工方案

针对17个单项工程30项具体内容编制可操作性的冬期施工方案,明确需要采取的措施和施工工艺,作为指导项目冬期施工的依据。该套方案主要包括工程概况、编制依据、进度目标、组织部署,各项实施内容的具体技术措施、质量保证措施、安全保证措施、费用控制办法等八个方面的内容。

3.2 组织各方管理和技术人员培训

为了确保冬期施工过程管控到位,由企业质量监督站质量监督工程师负责组织业主工程管理人员、监理工程师、总、分承包单位项目总工程师和技术、质量管理人员、试验室技术人员和混凝土搅拌站技术、质量、试验人员进行冬期施工技术交底。

3.3 保证一线作业工人技术素质符合冬期施工要求

近些年来,建筑业工人技术素质整体下滑严重,相当一部分工人不能胜任工程建设岗位工作,这给工程质量管理带来很大挑战。冬期施工需要采取许多特殊技术措施,对工人技术素质提出了更高要求。我们按招标文件设置的门槛严格把关,根据冬期施工方案对操作工人进行技术素质测试,建立动态退出和优化配置机制。这样,保证了一线工人能准确理解冬期施工规范,熟练掌握基本施工操作技能,管理者与工人可以在一个平台和语境下进行有效的沟通,从根本上解决了冬期施工质量难以控制的问题。

3.4 提前做好物资和资金准备

冬期施工温度条件苛刻,必须确保所需物资供应节奏满足技术措施和实施进度计划需要,设专人负责与各冬期施工部位保持密切联系,严格按现场所需及时供应到位。为了便于控制措施费用,事先根据冬施方案对所需工、料、机进行测算,作为费用控制依据,同时,根据测算值做好资金准备。

4 过程质量管控

4.1 “亚环境”温度的酝酿和监管

“亚环境”温度的酝酿技术措施不外乎暖棚搭设、炉火设置、温度监控,不做赘述。重点是要抓住这个冬期施工管理的“牛鼻子”,否则,方案得不到落实,给工程质量带来不可逆转的灾难性后果。我们制订“亚环境”温度酝酿和监管制度,根据不同的施工部位和对温度的不同要求,具体规定每个施工部位暖棚做法、具备作业的最低温度,定人、定点、定路线按每天要求次数进行测温,形成记录即时反馈,及时掌握,出现问题及时纠偏,确保稳定的“亚环境”温度,为冬期施工提高良好的基础条件。

4.2 冬施过程主要技术控制参数

4.2.1 混凝土生产过程主要控制参数

(1)搅拌用水加热温度≤80 ℃,当骨料不加热时,水可加热至80 ℃以上。

(2)当只加热水不能满足要求时,应对搅拌机内通入蒸汽,加热骨料及机体,以保证混凝土的出机温度≥15 ℃。

(3)掺入防冻剂的混凝土原材料应根据不同的气候采取恰当的加热方式:一是气温在-5～-8 ℃时,用加热水拌和混凝土;水温高于65 ℃时,应先将水和骨料拌合,再加入水泥;二是气温低于-10 ℃时,骨料可搭建暖棚或采取加热措施,水温不高于60 ℃。

(4)40 ℃>出机温度≥15 ℃(低温早强混凝土的拌合温度不高于30 ℃)。

4.2.2 混凝土浇筑过程主要控制参数

(1)混凝土入模温度不低于5 ℃。

(2)混凝土养护期混凝土表面温度不低于5 ℃。

(3)冬期混凝土浇筑期间,除“标养试块和同条件试块”外,必须留置“受冻临界强度试块。

4.2.3 钢结构焊接过程主要控制参数

(1)10 ℃≥焊接环境温度>0 ℃,要采取加热或防护措施。

(2)常用的碱性焊条按照产品说明书进行烘焙,置于80～100 ℃的保温箱中保存,随用随取,在保温箱外放置超过2小时,应重新烘焙。

(3)厚度大于9 mm钢板焊接,应采用多层焊接工艺,焊缝由下往上逐层堆焊,并注意控制层间温度。

(4)厚钢板焊接完成后立即进行焊后热处理。焊后热处理范围应在焊缝的两侧板厚的2～3倍范围内,用乙炔火焰进行烘烤,加热温度为150～300 ℃,保持1～2小时。

(5)露天焊接钢结构,必须搭设临时防护棚。

(6)当室外温度达到-10 ℃时,构件喷涂后需采取烘干处理措施。

4.2.4 铝母线焊接过程主要控制参数

(1)电解车间厂房门窗全部封闭严实,设置炉火提温保温,保证室温在10 ℃以上。

(2)放样、切割要预留焊接收缩缝。

(3)焊丝存放于干燥的库房内,焊条按规范进行烘焙。

(4)焊接前通过焊接试验确定低温下焊接工艺参数,严格按工艺要求施焊。

4.2.5 电解槽筑炉过程主要控制参数

(1)搭设暖棚,暖棚内不同部位设置6～8个温度计,温度保持在10 ℃以上。

(2)耐火砖和侧部炭块砌筑环境温度要保持在0 ℃以上。

(3)湿砌的耐火砖预热温度为5 ℃以上。

(4)砌筑完成要持续烘烤砌体,待砖缝泥浆凝固干燥方可停止烘烤。

(5)防渗浇注料搅拌用水加热温度不得超过30 ℃。

(6)防渗浇注料浇筑完毕进行保温养护。

(7)槽体加热均匀,保证砌体水分正常挥发,通过加热、运输保温和紧凑作业保证糊料温度。

4.3 冬期施工质量主要控制方法

4.3.1 混凝土冬期浇筑主要控制方法

(1)做好混凝土搅拌站出厂混凝土指标管理。总、分包单位作为混凝土采购方,为出厂混凝土指标管理的主体单位,监理、业主、质量监督站为辅助管理单位。出机温度为总、分包单位每车必检指标,为监理单位每个浇筑令必抽检指标,为业主、质量监督站随机抽检指标。各级检测均要求做好检查记录。混凝土生产过程指标为施工单位每周抽检指标,为监理、业主、质量监督站随机抽检指标。

(2)做好混凝土浇筑管理。浇筑前,总包单位监督分包单位按照规程和方案做好冬期施工措施准备。监理工程师签发浇筑令前,除日常钢筋、模板检查外,要着重检查冬期施工措施和入模温度等是否满足要求,否则,不予签发浇筑令。浇筑过程同步留置标养试块、同条件试块和受冻临界强度试块。冬期施工尤其强调受冻临界强度试块的留置、强度检测,以此确定冬措的撤离时机。混凝土浇筑完成后2小时开始测温,作为首次测温记录;每2小时对结构表面测温一次;3天后每4小时对结构表面测温一次;达到临界强度停止测温,均做好测温记录。

4.3.2 钢结构冬期焊接主要控制方法

冬期施工期间,焊接工艺评定试验实行动态管理,工作温度低于-10 ℃时,必须进行相应焊接环境下的工艺评定试验,并应在评定合格后再进行焊接。此项工作由分包单位负责,报总包、监理单位审核并监督实施,业主抽查考核。焊条烘干、保存,下料、拼装尺寸微调,母材预热、道间温度和涂装施工措施控制为冬期施工期间钢结构制作重点管控内容。全程管控指标由分包单位负责,总包、监理单位监督实施,业主抽查考核。

4.3.3 铝母线焊接和电解槽筑炉主要控制方法

铝母线焊接和电解槽筑炉为室内作业,与上述各项室外作业质量控制方法有所不同。业主、监理人员分组跟槽监督检查;配备数名火炉工24小时倒班看管炉火;配备数名温度监测员对大气温度、室内“亚环境”温度变化情况按规定周期进行密切监控,及时提出纠偏要求,监督纠偏到位。

4.4 重点监控容易出现质量行为问题环节

冬期施工期间容易出现质量行为问题的环节有:

(1)措施方案和焊接工艺评定不履行审核程序,或不具有针对性和可行性。

(2)不执行或不认真执行冬期施工措施方案、焊接工艺评定及国家、行业相关规范。

(3)不对进场商品混凝土指标进行有效控制或控制不到位,不按规范或不完全按规范要求留置试块并送检。

(4)无浇筑令私自进行浇筑作业,无焊接工艺评定或不实行焊接工艺评定动态管理。

(5)不重视原始记录或记录不符合规范要求。

(6)检测试验单位提供的检验、试验报告(含自检、见证取样报告)不真实问题。

(7)商品混凝土生产、运输过程措施不到位。

针对上述容易出现的质量行为问题进行经济考核,并挂钩监理单位和业主方工程管理人员,在此基础上,冬施期间完成的工程实体,视不同的过程管控情况和部位的重要程度,除合同约定5%质保金之外,暂按双方签订合同扣留冬期施工实体工程款的30%～100%。根据第三方质量检测机构检测鉴定结论,决定全部返还或部分返还。鉴定结果为无法正常使用的,暂时扣留工程款不予返还,且要为此进行经济赔偿责任并负相应的法律责任。通过以上经济手段和合同手段的管理约束,冬期施工质量行为问题得到有效遏制,均符合规范要求。

5 冬期施工措施费用控制

冬期施工措施费用按照实际发生额与合同含量之间差值补齐原则进行,具体控制方法如下。

5.1 费用控制办法

5.1.1 合同含量计算

冬期施工对应的合同内冬季施工措施费=对应合同的建筑安装值合同中建筑安装值×定额含量。

5.1.2 实际发生量确认

(1)现场实际发生的冬期施工措施采取总、分承包单位、监理、业主共同以“工程签证单”的方式确认。

(2)按照工程签证基本原则,冬期施工措施物资用量以现场实际核定数量为准,相应人工和机械用量尽量以物资用量为基数,按照或比照定额折算为综合单价,无法折算为综合单价的,方可直接核定为人工和机械用量。

(3)混凝土工程冬期施工措施原则上以一个浇筑令对应工程内容作为一个签证单元,以分项、分部、单位工程、单项工程进行逐级汇总(汇总层级以方便最终核算为宜)。

(4)钢结构制作安装工程冬期施工措施原则上以分部工程冬施期间制作安装工程内容作为一个签证单元。

5.1.3 物资、人工、机械单价的确定

(1)签证人工、机械单价以分包合同约定的单价为准;分包合同未约定签证人工、机械单价,由业主和总包方另行协商确定。

(2)签证物资单价分两种情况确定。单项一次性投入的物资,如煤炭、塑料薄膜等,宜按单位消耗量确定单价,如“元/吨”、“元/平方米”、“元/米”等,由业主和总包方另行协商确定。多次周转使用的物资,如棉被、电热毯、电热板、架子管、火炉等,宜以摊销的方式计取单价,即计取单次摊销单价(物资价格/周转次数),其中,物资价格和周转次数由业主和总包方另行协商确定。

5.1.4 管理费和税金的计取

根据一般签证费用计算原则,冬期施工措施费考虑税金和管理费的计取。其中,税金按国家税法计算,管理费按总签证费用的5%计取。

5.1.5 实际发生额计取

单项一次性投入的:单项耗用量×单价=单项措施总价1;多次周转使用的:单项使用量×单价÷周转次数=单项措施总价2;各项措施总价=m×单项措施总价1+n×单项措施总价2;计取管理费和税金后,为工程冬措费全部金额。

5.1.6 实际发生额与合同含量之间差值计算

冬期施工措施费总补差金额=实际发生总额-合同含量总额。

5.2 兑现办法

冬期施工措施费补差金额挂钩进度完成情况进行最终兑现,作为督促冬施过程进度的手段之一。

(1)正常进度情况下的兑现办法,正常进度情况下,冬期施工措施费最终兑现金额×进度系数1。

(2)提前完成进度计划情况下的兑现办法。提前完成进度情况下,冬期施工措施费最终兑现金额×进度系数q。其中,q酌情取值范围为1.1～1.5。

(3)延期完成进度计划情况下的兑现办法。延期完成进度情况下,冬期施工措施费最终兑现金额×进度系数y。其中,y酌情取值范围为0.9～0.5。

6 实践效果及结语

该项目冬期施工期间安排的17个单项工程的30项内容,经第三方质量检测机构取样检测,并出具了建筑物主体结构实体检测报告,报告结论为:受检混凝土构件强度符合设计要求;受检混凝土构件钢筋保护层厚度符合设计及规范要求;受检钢结构对接焊缝质量符合设计要求。各项试运行技术数据表明,冬期施工期间实施的电解槽筑炉和铝母线焊接质量经受住了项目试车和试生产考验。该项目冬期施工管控方法和实践效果,受到行业质量监督站的充分肯定。冬期采取技术措施科学穿插安排施工,长达数月漫长寒冷的北方冬季得以合理利用,为保证项目整体推进赢得了宝贵时间。经过事先周密测算和过程严格控制,冬期施工措施费控制较为理想。该项目冬期施工的有效管控实践,对北方寒冷地区冬季施工管理有一定的参考借鉴价值。