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海外EPC工程项目施工特点及策略

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  摘 要:EPC(Engineering Procurement Construction)即工程总承包项目,工程总承包单位在经业主招标或受业主委托申请后按照合同约定展开工程项目建设,这其中包括了项目设计、材料采购与施工建造等技术管理流程内容。目前我国工程施工企业众多,能力较强,其EPC业务已经从国内逐渐延伸到国外,拥有较大发展规模。本文以作者在巴基斯坦一高速公路项目为例简单探讨了海外EPC桥梁路基工程项目施工特点与策略,将其与国内施工进行对比分析,发现其中差别,并提出优化桥梁路基工程的创新技术途径,实现海内外EPC相关工程的有效沟通交流。
  关键词:EPC,海外工程项目,桥梁路基施工,差别,创新技术路径,巴基斯坦
  文章编号:2095-4085(2020)02-0120-03
  海外EPC工程相对于国内EPC工程,在管理方式、技术标准、施工工艺、人员规模、机械型号与使用等各个方面,均有很大不同。本文以作者所参与的巴基斯坦一高速公路项目为例,仅从技术标准及施工工艺两方面,以路基工程与桥梁工程施工为切入点,探讨二者与国内施工的差别,浅谈海外EPC工程项目施工特点及策略。
  1 工程概况
  卡拉奇至拉合尔高速公路EPC项目三标段(EPC of Karachi-Lahore Motorways (KLM),Section-III (Abdul Hakeem-Lahore))(以下称卡·拉公路项目)。项目全长230km,公路编号:M-3,途径木尔坦、费萨拉巴德等重要城市,止于伊斯兰堡至拉合尔高速公路(M-2)互通立交。道路双向六车道,全路幅宽度31.5m。标段内设有5处互通出入口,1处休息区,2处服务区。沿途跨越多处河流、既有公路与铁路。
  作者工作于项目某工区,驻地位于巴基斯坦旁遮普省NAKANA SAHIB,靠近拉合尔。工区施工里程:KM1079+000-KM1114+030,作者前期施工管理区间:KM1087+000-KM1091+000,主要负责区间内所有路基与桥梁结构工程,后期管理区间延长至整个工区施工区间,主要负责与业主和监理报检,协调等工作。在卡·拉公路项目工作期间对EPC项目有了由浅入深的认识,这段时间的工作经验,使我受益匪浅,受用终身。
  2 巴基斯坦路基桥梁工程与国内施工的差别
  卡·拉公路项目作者前期所管理区间,线路长度4km,其中路基3963m,桥梁1座,37m,各类型涵洞及通道13座。后期管理区间重点工程:KM1113+939 6-30m大桥,跨越QB-LINK河。在这些工程中,作者通过管理实践,与业主、监理和当地分包商交流与探讨,并加以梳理分析与总结,充分结合了巴基斯坦当地特点与国内多年的EPC项目施工经验,科学合理编制适应当地的施工方案并加以实施,与国内相同类型项目相比较,总结出诸多相同点与不同点。
  2.1 相同点
  2.1.1 土方路基施工中的相同点
  卡·拉公路项目与国内同类型工程项目在土方路基施工中均采用填方路基打方格施工方式控制卸土量。在推土机施工整平后,他们都采用刻度插扦施工方式检测填土松铺厚度,合理控制填土厚度。当松铺厚度符合施工要求后,利用平地机进行精平处理,最后碾压密实。工程中采用上述土方路基施工方法可基本保证填筑施工质量,特別是针对路基与涵洞、下穿通道与桥梁衔接处的填筑工艺关键环节管控到位。而在路基填筑过程中要及时修筑排水设施做到边坡合理化保护,确保路基边坡施工密实稳定。项目施工过程中保持并控制“四度”,即宽度、高度、厚度以及压实度到位。
  在基层摊铺施工中,卡·拉公路项目与国内同类型工程项目均采用粗平和精平两种施工技术。
  首先是粗平施工技术,一般在施工基层的第一、二层展开。在运输车将填料运送到施工现场过程中,它由现场指挥人员负责将填料卸到指定地点,按照施工中线位置两侧设置一台推土机进行粗平施工处理。施工中一般都将按照试验室所提供的松铺系数展开,将每一层的松铺厚度都控制在13cm左右,确保每层压实后其厚度都在10cm以上,且在每侧配备3人专门挑选合格填料,筛除杂物,且要保证推土机至少粗平施工两次。
  其次是精平施工。在粗平施工完成后进行精平。精平施工由平地机与人工施工配合完成,平地机在刮平两遍后再由人工挂线进行二次找平,施工中都采用到细料填隙找平坑槽部分,最后再利用平地机找平,光轮压路机在碾压后,可达到设计高度。在施工基层顶层与面层时,采用摊铺机铺筑,基层采用走线法控制高程,面层采用平衡梁控制高程,其它施工工艺则基本相同。
  2.1.2 桥梁结构施工中的相同点
  在桥梁结构施工中,以卡·拉公路项目中1113+939 6-30m大桥为例。该桥横跨QB-LINK河,线路行驶方向与河流方向夹角120°。该桥共设置6跨,每跨30m,全桥长共182.508m。该桥墩身采用圆端形实体直径1.5m桥墩,桥墩高度为8-9m。桥墩基础采用钻孔灌注桩基础,水中墩桩基础平均深度为35m。
  该桥采用国内常用的填土筑岛的方法进行钻孔桩,系梁,墩柱与盖梁施工施工,利用30d的枯水期制定科学合理的施工方案,完成上述结构物施工。梁体在河岸两端梁场中预制浇筑,采用后张法预应力施工工艺,与国内桥梁结构施工工艺相同。
  2.1.3 施工中材料选择与控制的相同点
  卡·拉公路项目在材料选择与控制方面与国内同类工程存在相同点。在材料配比方面,施工前都对改进路基内所包含的各种材料配比进行分析,主要是按照业主代表方法进行确定,业主代表结合待混合材料单独比例进行分析,且确定所产生的混合料级配到位,保证施工技术范围在级配允许公差范围内,以便于获得改进路基的CBR值。而当施工中材料混合比例到位后,两工程项目主要结合材料来源进行变化分析,建立新比例内容,这其中业主代表则要求执行附加实验室试验。   2.2 不同点
  2.2.1 EPC项目采用規范体系的不同点
  在卡·拉公路项目施工中,它与国内EPC项目的最大不同点就是所使用的规范体系不一样,巴基斯坦所采用的是General Specification Dec.1998总体规范,属于美国标准规范体系,国内所采用的是GB系列,即中国标准规范体系。
  2.2.2 土方路基施工中的不同点
  卡·拉公路项目采用了区域表层土剥离施工技术内容,即在指定区域内移除表层土,并剥离到业主指定的施工深度。一般来说,表层土的剥离深度不能超过10cm,其中被剥离的表层土被运送到指定位置。施工中表层土与其它挖掘材料完全分开对方,施工之前还要通过实验室试验分析表层土成分性质。整个剥离施工要做到适度,并及时恢复排水设施。该项目中存在多种路基挖掘方法,其中包括了普通挖掘、岩石挖掘、取土坑挖掘等等,相比于国内同类施工项目在针对表层土壤的处理手段上更为丰富多变。
  在摊铺整平施工中卡·拉公路项目中采用到了更为丰富的施工技术内容,这其中包括了粒状回填摊铺整平、岩石回填摊铺整平等技术,在挖掘土层后施工中形成了未被拆卸桥台、桥墩以及其它永久性工程内容。在施工中,也做好了摊铺整平施工规范,合理化调整回填层充分排水作业,将暗沟作为主要泄水孔。整体来讲,相比于国内工程项目,卡·拉公路项目在施工技术应用方面更为精细,施工内容非常丰富[1]。
  2.2.3 路基施工工艺中的不同点
  相比于国内传统项目施工,卡·拉公路项目在路基施工工艺中所应用的技术方法更为丰富多元。在搅拌与摊铺施工方面,为了提高改进路基施工质量就采用了多种机械和设备组合方法,这些方法可结合所产生结果满足施工规范要求,保证路基改进施工实施到位。以下简单介绍几种方法。
  首先是固定装置法。该方法中利用共同土壤成分与水配合,在搅拌机中充分搅拌。该装置的配备精料与计量设备按照指定数量添加需要搅拌的材料内容。在正式搅拌操作期间,需要按照规定数量达到适当压实,同时添加水,水的添加数值大约为最佳含水量减去2%左右。搅拌时间为获得均匀混合料所需要时间。在经过搅拌之后,应该将混合料运输到工作现场,保证混合料拥有充足水分,且通过认可机械摊铺机铺设路床,混合料则需要按照适当速度进行摊铺,以便于产生均匀的压实厚度,满足规定等级与横截面要求。当摊铺施工完毕后必须尽快必须进行快速压实工作,持续压实后同时确定相对压实度。
  其次是道路搅拌法,当材料运输到现场后,按照规定数量进行分层摊铺在路床上,以便于制造出指定混合料。在每一层材料在摊铺完成后,该项目采用到了自动平地机与相关设备进行搅拌,直到混合料完全均匀后即可。在搅拌操作期间,需要添加必要数量的水,以便于施工混合料达到适当比例含水量。
  在压实操作阶段该工程主要根据压实设备性能,对路基中的每一层进行适当铺设,确保水平层压实均匀松散厚度不超过20cm。与此同时,保证每一层压实到适当密度,压实层的原位密度测定主要参考了AASHTO T-191或T-238标准展开。在试验段开始形成路基方面,需要适当添加一定含水量,适当减少压实设备的压实次数,建立最佳分层厚度。在该工程中,压实深度与宽度都要达到95%以上。当搅拌工作完毕后要尽快完成相关压实工作。实际上该工程在搅拌完成后3h内实施压实,它主要取决于水泥凝固的具体时间以及外部气候条件。
  在完全压实后,需要保护稳定路基,工程中持续保持路基保持湿润状态至少3d,同时采用洒水或涂装保养材料方法,避免其变干。在施工基层之前,需要保证表面随时维持一种可接受状态。
  在竣工工程后的保护方面,卡·拉公路项目也有所不同,他们在已竣工改进路基的所有部分都添加了保护,保证通畅排水,并对所有损坏部分进行相应维修,无需业主额外支付费用。在保护方面,还主要围绕路基改进展开,其中包括了维修、重新碾压或重新压实改进路基,以便于恢复路基指定状态。竣工工程的相关保护工作非常严谨,例如对公差的把控就相当于到位,在工程项目最开始铺设覆底基层或沥青混凝土土层之前,就在成型改进路基表面进行公差调整,它主要根据“允许公差表格”给出具体公差规范内容。
  2.2.4 桥梁结构工程的不同点
  整体来看,项目在桥梁结构上有所优化,梁体所采用的是I形梁,其梁与梁之间采用了横隔板湿接结构,梁顶则统一浇筑桥梁面板。相比之余,它与国内的T形梁是完全不同的。受限于巴基斯坦当地的实际情况,一是单片梁体体积较小,预埋件较多,适应当地梁体人字扒杆架设的工艺。二是单片梁体重量较小,原因同上。当然缺点也十分明显,同一座桥,所需梁体片数增加,制梁周期有所变长。桥台与路基衔接位置设置有与桥台连接的混凝土搭板结构,可有效减少桥前跳车情况。
  3 优化路基桥梁工程的途径
  3.1 创新技术
  以卡·拉公路项目为例,该工程项目在技术优化方面非常到位,所采用的新技术内容较多。例如在陡峭边坡上形成路堤,施工中将现有坡度为1纵、5横的边坡进行改造,在一边坡位置建造路堤,且现有坡度呈现台阶状。施工中保持台阶水平尺寸大于压实设备宽度的一半,另外保证台阶背面垂直尺寸超过60cm左右,在如此状况下有效降低水平尺寸。在工程施工中所采用到的台阶压实作业主要需要对填埋边坡进行填埋体积计算测量。且在施工期间保证了道路始终保持线形和排水通畅,同时在路堤铺设不合适材料时自费移除材料。
  在路基填土强夯处理方面,由于巴基斯坦采用的美标规范,对于湿陷性黄土等特殊地基处理缺乏相应规定,所以在此方面卡·拉公路项目采用中国标准,将中国规范中对湿陷性黄土等特殊地基处理的施工工艺运用在巴基斯坦公路建设中,采用冲击式压实设备对原地面进行强夯,确保该部位的路基填土密实度绝对稳定,并在已修筑路基两侧增加护坡道,以保持路基稳定。事实证明,“中西结合”效果显著,受到业主国家公路局(NHA)的多次好评。   在施工中,卡·拉公路项目实施了路面排水技术创新优化,有效减少路基边坡在下雨过程中被雨水冲刷可能性。当路基填筑高度达到一定高度后,路基两侧会设置专门的土路肩,土路肩一般采用到人工填土夯实技术,保持边坡纵向每相隔20m设置一处急流槽,这也是此次工程项目施工的又一创新技术点。此次工程施工中,还专门在路基的边缘位置设置了拦水土埂,集水通过临时急流槽排除,可起到防止雨水漫流冲刷边坡的作用。
  3.2 沟通交流
  一般来说需要根据当地的天气情况,地质水文情况,民族习惯及地区安全局势,对施工方案进行细节优化,做好与巴方业主、分包商和巴方员工的沟通交流工作。在卡·拉公路项目施工中,例如在每年的10月至次年2月,当地每日清晨与傍晚大雾弥漫,严重影响施工安全。根據实际情况,与巴方业主协调后,合理调整施工工艺,减少混合料路拌,在大雾天气下增加混合料场拌,减少因运输混合料带来的危险,保证工期的同时,也扩大了项目的经济效益,1113+939大桥在接近枯水期时,优化既有施工方案,以保证桩基及承台等水中结构物按节点施工到位。在保证整体施工质量的过程中严控施工节点时间,提前完成陆上施工既定任务。当河水逐渐下降进入枯水期时,通过土围堰填筑实现24h内不间断施工,在等待水面降低到最低点时,确保土围堰施工顺利完成。另一方面,项目施工养生环节要达到设计强度要求后,检桩,破桩,墩身钢筋绑扎、墩身模板安装,墩身砼浇筑,按施工方案依次进行。墩柱施工时,场地平整,测量定位,钢筋加工与绑扎,模板安装和砼浇筑一气呵成,在枯水期结束时顺利完成施工任务[2],在斋月来临时,按民族习惯及天气情况,调整施工顺序,在与当地巴方员工工会协商之后,实行两班作业。白班进行土方及边坡防护工作,夜班进行I型梁预制,同时对巴方员工适当提高薪酬,合理安排作息时间,使施工任务顺利完成,节点目标顺利实现。在2018年1月印巴冲突期间,项目处在冲突前线,在驻地加强安保等级,禁止外出的情况下,项目全员开会梳理,讨论,总结施工中的优缺点,为下一步施工做好理论基础[2]。
  4 结 语
  海外EPC工程项目在施工特点与策略表现方面相对突出,创新内容多。就以本文中所提到的卡·拉公路项目为例,它在施工技术应用方面更为丰富全面,施工技术内容应用更为全面,技术应用到位,其经验值得今后的同类项目借鉴与运用。
  参考文献:
  [1]张由涛,王云龙.海外EPC路桥项目的设计管理分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(16):3908.
  [2]李金成.海外EPC路桥项目的设计管理[J].建筑技术开发,2017,44(11):63-64.
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