复杂结构景观桥梁项目管理实例分析论文
摘要：上海国际旅游度假区景观人行桥的结构形式复杂，设计新颖、造型独特，施工难度高。以此为例，详细阐述了此类空间曲梁单边悬索桥施工全过程的项目管理经验，包括项目组织架构、设计及施工关键点、BIM技术的应用、落架成桥施工过程等管理内容，可为同类工程提供参考。
关键词：景观桥；组织架构；施工控制；项目管理
中图分类号：TU997 文献标志码：B
1工程概况
上海国际旅游度假区景观人行桥工程位于核心区湖泊公园内，为空间曲梁单边悬索桥，目前该类型的景观人行桥非常罕见，仅欧洲有少量案例。本项目选择单侧悬吊结构，受力复杂，采用主副桥联合的结构形式并且总宽度达到9m，为全球首例。项目参建单位经多次讨论研究，最终确定采用落架施工成桥方案，本文以东桥为例进行详细分析。
2项目组织架构
在项目立项后，建设管理单位进行了详细的项目策划。根据本工程项目造型独特、结构复杂、施工要求高的特点，建设管理单位在招标工作完成后立即确定了由施工单位、监理单位、设计单位、设计咨询单位、勘察单位、施工控制单位、施工监测单位、其他咨询单位等共同组成的项目建设团队。施工总包单位同步确定了钢结构和索缆加工配合单位。在整个项目建设推进过程中，打破了先出图纸、后施工的常规流程，而是在设计单位完成项目初步设计后，由相关咨询单位提供人致振动分析、地震时程分析、风洞数值分析等相关计算报告。在此基础上绘制施工图初稿，由设计咨询单位对设计单位的计算书进行复算、对施工图进行审核。进而以BIM技术为手段，由项目参建团队共同开会研究、讨论，并最终确定1套完整、科学、严谨、切合实际的BIM模型、施工图纸和施工方案。从项目最终完成情况得知，本套项目推进思路在景观桥项目建设中取得了巨大的收获。
3项目推进关键点分析
3.1空间索夹的定位标记及索夹抗滑移试验
因本桥梁的悬索为空间曲线，悬索索夹的安装定位既需要考虑其沿悬索长度方向的定位，还需根据吊索与垂直方向的角度确定其索夹安装角度。据此，项目参建团队与索缆供应商一起研究解决办法。在索缆加工基地内，采用此工装以类似极坐标定位的形式，在主缆上将每个索夹的位置确定后，标注旋转角度，现场即按此标注进行索夹安装。为验证索夹的抗滑移能力，将索样品和实验索夹安装在6000kN试验机上，对螺栓采用液压扭力扳手施加预紧力，做好索夹处的滑移标记。安装完成后，启动拉力试验设备，缓慢施加拉力。试验分3级进行加载，每次加载数值为理论抗滑移力的33%，直至加载至抗滑移力，看索夹是否产生滑移，并记录数据，最终加载至索夹与索体产生相对位移时试验终止，并记录最大滑移力数据。试验结果证明，索夹抗滑移能力超过设计要求。
3.2人致振动分析研究
人行桥的人致振动与结构的频率有关，只有接近人行荷载步频的结构模态才可能会被激起共振，所以需要分析桥梁结构的`动力特性。经过建模分析，当人群密度为0.44人/m2时，竖向振动加速度最大值将达到0.81m/s2；当人群密度增大至1.50人/m2时，人群共振荷载所产生的最大竖向振动加速度将达到3.49m/s2。这2种情况下的加速度均超过了规范规定的振动加速度限值。因此，该桥在不利人行荷载作用下，可能会发生桥面振动过大，行人通行舒适性不佳的情况，故有必要采取相应的减振措施。经项目团队调研、讨论后，确定了本桥梁需要安装TMD（TunedMassDamper）调频质量阻尼器。经过模拟分析可知，该桥安装TMD减振系统之后，人行桥面最大竖向振动加速度由原来的3.49m/s2减小到0.44m/s2，减振效果十分明显。
3.3部分关键吊索研究
为保证桥梁的结构美观，给人以轻巧的感觉，本桥主缆吊索直径仅设计为38mm，这就需要对关键吊索进行重点研究。相关单位经计算后，确认与索塔直接连接的吊索（8#索）及边跨最末段的短吊索（15#索）为关键吊索，需要进行重点研究。对于8#索，因其与索塔直接连接，故受力十分敏感。通过落架施工模拟分析得知，8#索在落架14cm阶段之前，索力无明显变化；落架14~18cm阶段，索力开始增加，曲线较缓；从18cm开始，索力会有一个明显的激增，曲线斜率将会短时间内增加到一个很高的数值。针对此情况，项目团队经研究，确定了稍微放松此索，保证安全为主的总体控制思路。对于15#索，原设计为短索加索夹固定的连接方式。经过分析，由于此短吊索与桥台锚固端距离较近，通过索夹与边缆固定后，会产生桥台锚固端前移的情形。桥台锚固端受力将由此短吊索分担，产生安全隐患。故项目团队共同商定修改了原设计方案，采用类似“弯钩”的形式处理此连接节点，根据边缆曲线设计“弯钩”内壁曲线，使之相匹配，让“弯钩”可以沿着边缆产生相对滑动，有效地避免了此节点可能出现的受力过大的情况。
4BIM技术在本项目中的应用
BIM技术在当前的建设项目中使用已经十分广泛。景观桥工程在项目管理中使用了基于BIM技术的项目管理平台。项目管理人员登录平台后，可以随时了解到施工进展，已施工的构配件信息，以及当前施工进展下的投资变化。采用BIM技术，极大地提高了项目建设方的管理水平，让建设管理人员对项目可以做到实时掌控。此外，由于本项目混凝土桥台几个表面为空间曲面构造，其中的钢筋为空间三维曲线（图4），常规CAD图纸的平面图形难以表达出钢筋的具体位置。实际施工中，项目施工员和监理人员采用BIM模型进行现场施工放样、钢筋下料和监理旁站，妥善地解决了钢筋施工的难题，保证了钢筋施工质量[3-4]。
5落架施工成桥中的管理措施
经过参建团队各方多次理论分析及会议讨论，结合安全性方面等考虑，最终排除了前期考虑的顶升方案等其他方案，确定采用落架方案。项目参建团队共同协商，形成了落架施工领导小组和工作小组共同协同工作的组织架构。领导小组由建设单位、设计单位、监理单位、施工单位和施工控制单位的领导或技术负责人参加，其中建设单位任组长。工作小组人员由施工控制单位、施工单位的测量和现场施工负责人、监理单位的现场代表、设计单位的设计代表等组成，其中施工控制单位的现场负责人任组长。施工控制小组定期开会，讨论施工控制中存在的问题，并提出修正方案，如碰到重大施工技术问题，则提交施工控制领导小组讨论。根据桥梁的特点，项目参建团队共同确定了落架施工具体实施步骤为：拼装主、副桥→安装背索、主缆→对称安装吊索（由索塔连接轴向两侧对称安装）→张拉至20%环索力→总落架8cm→张拉至30%环索力→总落架14cm→张拉至40%环索力→总落架18cm→张拉至60%环索力→总落架22cm→张拉至80%环索力→总落架25cm→张拉至100%环索力→总落架26cm→成桥。工程确定以本桥线形控制为主，兼顾索力满足要求的总体控制思路。在关键位置预装施工监测设备，在落架关键阶段进行线形和索力的同步测量。为保证落架过程的安全及落架成果可以满足最终使用要求，各方确定了落架应急预案，针对可能发生的各种突发状况，制订应对措施。可能发生的状况如下。
1）施工过程中索塔位移过大；
2）施工过程中索体出现异常情况；
3）落架过程中箱梁端头无法下落；
4）施工过程中千斤顶出现过大水平位移，造成倾斜或脱空；
5）环索张拉过程中法向索索夹定位位置发生偏移；
6）落架至设计量后千斤顶仍有较大支撑力；
7）法向索内力均匀性偏差过大；
8）结构初始状态与设计差别过大，尤其是吊点位置偏差过大；
9）落架完成后吊索索力相差过大；
10）落架完成后箱梁纵横坐标与设计相差过大；
11）落架完成后箱梁内外高差过大；
12）副桥标高未达到设计标准或平整度不符合要求。
在此基础上，东桥顺利进行了落架施工，经过成桥后实测数据分析及与理论值对比，可以得出以下结论。
1）桥面实测标高与理论标高高差在控制范围内，箱梁无翻转情况，满足桥下通航要求；
2）除8#索外，其他吊索索力满足3.00的安全系数要求；8#索索力接近2.50的安全系数要求，考虑需后期调索。
6结语
通过对上海国际旅游度假区核心区景观人行桥工程的建设项目管理实例，总结了以下经验。
1）复杂结构景观桥梁的项目管理需要在完成招标程序后的第一时间内确定项目实施各参建单位，包括设计复核单位、咨询单位、设备厂商等，打破常规先出图、后施工的顺序，以团队的力量共同研究确定设计方案与实施方案，从而得到最优化的解决方法。
2）与常规项目不同，复杂结构景观桥梁的任何一个节点的处理都可能影响到项目实施的成败。参建单位需要进行前期分析研究，得出项目实施关键点、难点，并共同商议研究合理的解决方案。
3）BIM技术在项目管理中应用十分广泛，合理地使用BIM技术，将会极大地提高项目管理的水平，并解决实际施工中用图纸表达不便的难题。
4）项目实施的重点施工步骤中需要做好组织管理、程序控制及应急预案完善。
参考文献
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