特大型桥梁机电工程建设管理浅析

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• 发布时间：2013-12-11
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 为保证结构耐久、维护便利和运营高效，特大型现代化桥梁均设置有较为完善和复杂的机电系统工程。以苏通大桥为例，其机电系统主要包括监控、通信、收费系统、供配电、道路照明、景观照明、钢箱梁除湿、钢锚箱除湿、机电集控、结构健康监测、主桥广播、航道监控、塔内电梯、航道标志灯、航空障碍灯等等。面对如此繁多、庞杂、涉及专业广泛的机电系统，如何科学筹划、统筹管理，使之能够建设得又好又快，为大桥高效运营提供有力服务和保障，是特大型桥梁机电工程建设者面临的重要问题。基础：科学的统筹协调对于大桥的建设和运营管理而言，机电工程是不可分割的、集成的整体，但由于机电系统涵盖范围广、涉及专业繁杂、相关专业性较强，设计和施工都需要针对不同的专业划分为不同的设计和施工标段。这也就是导致机电工程各分项各自为政、互不协调，甚至出现对不上、联不通等情况的主要症结所在。在各专业各自为政的情况下，设计阶段很难发现此类问题的存在，只有在实施过程中才会凸显出来。但此时再加以协调，不仅难度大，并且也难免出现“头疼医头，脚疼医脚”，疲于应付的局面。为最大限度地避免此类情况的发生，就需要在机电工程建设全过程贯彻“总体统筹”的建设理念。开展交通工程及沿线设施总体设计是苏通大桥机电工程建设贯彻“总体统筹”建设理念的一种方式。苏通大桥专门委托了一家设计单位作为苏通大桥整个机电工程的总体设计单位。苏通大桥机电工程总体设计工作贯穿工程建设的全过程，总体设计单位的职责包括：开展各分项设计前构建总体框架，制定统一的设计原则；汇总统筹各分项设计；协调机电工程各分项设计内部关系；统筹机电工程各分项与其他工程协调外部关系；协助划分机电工程各分项设计问的设计界面；协助划分各施工标段问的实施界面等。苏通大桥机电工程设计按照“总一分一总”的总体设计流程。先由总体设计单位会同各分项设计单位构建总体设计框架，然后各分项设计单位分别开展分项设计工作，最后由总体设计单位汇总并统筹协调分项设计调整。以外场设备布设为例，首先由总体设计单位会同分项设计单位确定总体布设原则，然后由各分项设计单位在此基础上开展各分项设计，最后由总体设计单位负责汇总成外场设备布设总图，并据此协调好安全设施、三大系统、供电系统等各分项外场设备布设关系。这样就避免了各自为政，相互遮挡等情况的发生。前提：细致的需求分析特大型桥梁机电工程从根本上说是为特大型桥梁运营、维护服务的，为此，深入、细致剖析运营、维护的需求，并以此作为特大型桥梁机电工程建设的出发点和落脚点是根本所在。苏通大桥机电工程在建设初期非常重视需求分析工作，在对已建成通车的其他类似特大型桥梁运营情况进行充分调研的基础上，结合苏通大桥结构特点、运营和维护需要，以及机电工程自身特点、运营和维护需要，对相关需求进行了详细的分析。机电工程设计前所需要开展的需求分析可概括地分为两个方面：一是主体结构工程维护检修需求，包括哪些地方需要进行何种方式的维护检修工作，需要机电工程提供哪些配合条件等，在此基础上有针对性地指导检修插座、检修照明、视频监控、红外监控、内部对讲电话等设施的布设和设计工作。二是机电工程自身的运营、维护和检修需求，包括大桥运营过程中需要对四5些机电设备进行遥控、遥测、遥信等需求，机电设备的检修、故障处理和备份、维护通道需求等。需求分析从建设管理上也是“总体统筹”建设机电工程理念的一种具体体现。需求分析本身是不分分项专业的，有些需求可以直接转化为单个分项设计的具体设计要求，有些需求却需要多个专业的协调配合才能实现，这就需要由总体设计单位会同相关分项设计单位将其转化为各个分项设计的具体设计要求，并明确相关的接口和界面需求。“满足需求”是设计最原始却也是最需要精益求精的工作，需求分析是达到“满足需求”的最基本的前提。需求分析做得越细，设计的具体目标就能越明确、越具体，也就越能够注重细节设计，真正做到以人为本。途径：与主体的有效结合机电工程如何与主体工程有效结合是机电工程建设需要考虑的问题。一方面机电工程的设备、管线的安装、运输需要依附主体工程开展，并在主体工程上开设相关孔洞及预埋相关设施，另一方面合理利用主体结构的有效空间，是为机电设备的安装、维护提供便利条件的有效手段。在这方面，苏通大桥机电工程建设着重开展了两方面的工作。一是在主体结构设计期间就对机电工程安装、运输所需相关主要孔洞位置、尺寸等需求进行了分析，并与主体结构设计单位进行了多次沟通，最终确定相关孔洞位置、尺寸等相关要求并由主体设计单位在主体工程结构设计时一并予以考虑。例如在主塔结构设计中，就已经综合考虑了塔内电梯、下横梁变电所等塔内设备的运输、安装通道，为后期机电设备的运输、安装提供了有利条件。另一方面，在机电工程设计中结合主体工程结构特点，充分考虑利用主体结构的有效空间，相对集中布设机电设施，为机电设备的安装、维护提供有利条件。苏通大桥机电工程设计中在此方面做了大量的工作。例如，充分利用引桥箱梁内部空间，将相关桥架、管线敷设于箱梁内部，较之以往在桥梁中分带设置双层托架敷设供电、通信缆线的方式，极大地提高了施工和维护便利；充分利用主塔下横梁内部空间，将主桥下横梁设置为配电房，集中设置主桥相关供电设备，为施工、维护提供便利的同时还极大地改善机电设备运行环境，提高了设备运行的可靠性和使用寿命等。保证：清晰的实施界面前面已经提到，机电工程的施工是划分为若干个施工标段实施的。以苏通大桥而言，跨江大桥段机电工程共划分为三大系统、结构健康监测、机电集控、除湿系统、塔内电梯、桥架工程、道路照明、景观照明和供配电等若干标段。如此多的施工标段，相互问的交叉衔接数不胜数。以机电集控为例，它需要与三大系统、结构健康监测共用监控中心的相关设备，需要对除湿系统、塔内电梯、道路照明、景观照明的相关数据进行采集和远程控制，需要使用桥架敷设缆线，需要从供配电系统获得电源等，几乎和每个施工标段都有错综的关系。因此，为各施工标段间划分明确清晰的实施界面是机电工程顺利施工的基本保障。苏通大桥机电工程在施工招标文件编制前，组织对机电工程各施工标段间的实施界面做了详细的划分工作，对分界电缆由谁提供、端头由谁接、通信采用何种端口、通信协议等界面进行了详细约定，并写入招标文件当中。在实施过程中，又对相关预留孔洞、桥架通道等的使用做了明确的指定。项目实施过程中，基本未发生因界面不明确而导致的扯皮现象发生，有效地保证了项目的顺利进行。追求：注重细节、以人为本“以人为本”是苏通大桥机电工程建设追求的目标之一。要想现实这个目标，前面所说的“总体统筹”的建设理念和细致的需求分析是前提和基础，而注重细节则是关键。对～些小细节的关注和处理，能为工程建设、运营和维护带来极大便利。苏通大桥机电工程建设过程中，十分注重挖掘细节。例如在分析了钢箱梁内除湿机检修维护需求的基础上，不仅考虑在此区域加强了局部检修照明，设置相应检修插座及可随时与管理中心沟通的内部对讲电话，还考虑到此区域两台除湿机分布于纵向桥架两侧，维护检修时需跨越纵向桥架的需求，特意将此段桥架进行了下凹处理并设置局部加强盖板，使得维护检修人员可以更加方便地跨越。诸如此类的细节处理还有很多，上面这个小例子也正说明“总体统筹”的建设理念和细致的需求分析是前提和基础。如果没有细致的需求分析，就不可能重视除湿机问检修通道的需要；而如果没有“总体统筹”的建设理念，做桥架设计的只管桥架，做除湿系统设计的只管除湿系统，也不可能出现这种结合。当然，精益求精、以人为本是永恒的追求，“没有最好，只有更好”更是这种追求最好的动力。苏通大桥建成通车已近两年了。两年来机电工程为大桥的高效运营、科学维护提供了良好的服务和保障，也在实践中发现了更多仍可进步完善和提升的空间。我fl'7~N信，通过广大机电工程建设者的不断努力、不断追求，特大型桥梁和高速公路机电工程建设也能不断取得更好的成绩。[衄

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