马新朝,王玉萍
(1.北京四达贝克斯工程监理有限公司,河北 石家庄 050019;2.中国核电工程有限公司,北京 100840)
核电工程穹顶吊装施工节点提前对后续施工的影响
马新朝1,2,王玉萍1,2
(1.北京四达贝克斯工程监理有限公司,河北 石家庄 050019;2.中国核电工程有限公司,北京 100840)
分析了核电工程中各设定工程大型节点(如穹顶吊装提前)的可行性,针对节点的变更,各施工承包商及参建单位围绕节点目标须采取适当措施,如做好人因管理,控制好施工节奏。以做好过程控制、充分发挥监理的管理职能等措施为质量保证措施,并对后续施工的各类困难进行了分析,制订相应的预防措施,从施工控制、进度控制、安全控制等方面进行了综合分析评估,评估的结果及分析的方法可对各核电建设工程提供丰富的借鉴作用。
核电工程;施工节点;工程进度;评估分析;人因管理
核电建设可分为土建、安装两个施工阶段,在不同的施工阶段有不同的施工重大节点,首先是土建的零点,施工测量微网建设,基础负挖,第一罐混凝土,穹顶吊装,预应力张拉,反应堆厂房(安全壳)及各辅助厂房封顶;安装阶段的重大节点主要是220 kV倒送电,压力容器吊装,蒸汽发生器吊装及就位,主管道焊接,500 kV倒送电,压力容器进水试验,高压缸连缸,发电机定子、转子安装,各管道系统的冲洗试压,安全壳的压力试验等。每一个施工节点设定均有一定的时间和空间裕量,工期相对固定,如果调整各施工节点,对后续的施工均有不同的影响。一般来说,各个业主都希望提前竣工,以早日运行核电站,创造更大的经济效益,因此,都希望安装提前介入,作为土建高峰与安装零点的分水岭——穹顶吊装施工节点成了大家关注的焦点。
穹顶工程节点提前的可行性分析主要从以下几个方面进行,一是从人力资源的配置方面;二是施工工器具的配置;三是考虑施工的气候及施工的环境改变;四是考虑是否进行工艺革新及优化施工(如工艺没有革新,则要采取适当的施工工艺配制)。最重要的是人因管理,即以人为核心因素,运用心理学、生理学、解剖学、人体测量学等人体科学知识于工程技术设计和作业管理,特别是安全设计和安全管理中,以人为本,着眼于提高人的工作绩效(Human performance),防止人的失误(Human error),减少由于工程施工质量问题、返修、反工现象造成的工期延误和资源浪费,在尽可能使系统中人员安全、舒适的条件下,统一考虑人—机器—环境系统总体性能的优化。
1.1 人力资源的配置及保障
工程施工节点的提前,需要做好人力资源的配置工作,良好的施工技能、踏实的工作作风和队伍的凝聚力是提前工期所考虑的首要因素。人力资源的梯队配置、合理配置及填漏补缺是提前工程节点应考虑的问题,在可行性分析中需要做好人力资源的补充及替换。核电工程的建设需要的是有经验的施工人员,人员必须具备相应的操作上岗资格证,且在资格有效期间作业。只要人力资源配置合理了,组织机构健全了,充分分析了工程的各类风险后,可适当进行节点提前。在可行性分析中,需要考虑提前后各项工作顺利展开时的人力资源配置,不能出现节点后续各施工任务出现断层及窝工、停工现象,如果这样,则得不偿失,因此,在可行性分析方面要充分分析人力资源的配置,人力资源的衔接性和可靠性。
图纸、周转工具、垂直运输等现场作业物资是否满足现场需求的情况需要进行综合考虑,如RX厂房施工图纸到位情况,周转工具配备、垂直运输布置满足要求情况,现场的各项技术准备工作是否能够满足现场施工需求情况分析,各项工作满足要求则具备提前工期的可能。
1.2 施工工器具
施工工器具是完成工程的必要的保障。施工工器具的完备与否、精度运行可靠、数量满足需要是提前工程节点可行性分析的重要方面。核电工程需要的是标定合格的设备,设备在标定期限内可靠工作。
1.3 施工环境
工程节点的提前,要充分分析施工环境是否允许提前。从周围的建筑、构筑物的拘束情况,管理环境、技术环境,各种外部、内部协调关系,设备的到现场情况,施工工艺的前后衔接顺畅情况等方面进行分析,实现重要控制部分施工环境的创造是提前工期的另一个重要组成部分。充分考虑出现梅雨季节、湿度超高、高温等自然因素对施工的影响,创造适于施工的环境条件。
1.4 施工工艺的革新与优化
施工工艺的稳定与革新可行可靠是提前工程节点的考虑分析要点,提高工艺的先进性和可靠性,提高了施工工效,则工程节点就会提前,因此,为实现提前重大节点,必须考虑工艺的先进性及可靠性。如在安全壳钢衬里的施工,用SAW改变传统的SMAW焊接工艺,背肋角钢用FCAW代替SMAW同样可以提高工效,革新的工艺是提前工程节点的有力保证。
对于原施工工艺可实行优化,优化后工期即可提前,如方家山核电工程1RX厂房环承梁安装采取优化施工工序,将环承梁吊入牛腿上拼装的施工工序优化为地面拼装,其目的主要为测量环梁与每个牛腿连接的螺栓孔(5个)的坐标,将环梁180个(5×36)螺栓孔用测量的方法返到牛腿上,此方法不仅减少了吊装次数,而且在牛腿不具备条件前,提前启动拼装工作,大大减少了后续安装工期,为环吊后续施工打开了空间,创造了有利条件。
1.5 稳定的施工质量趋势分析
穹顶吊装施工节点的提前可能性分析要根据近期总体施工质量情况反映,土建施工质量较稳定,安装与土建的接口关系要紧凑,如施工质量一直趋于稳定并处于上升的态势,工程管理部门及质量保证部门需要认真分析近期工程总体进度,质量趋势,按施工专项计划中前紧后松的原则,正确处理后续施工工期的适当压缩程度。
1.6 人因管理
在工程节点提前的最重要的控制点,要做好人因管理工作,促进各项管理水平的提高,以控制人的各种行为来做好工程质量的完好,从而减少施工缺陷,减少安全事故,继而实现产品的一次合格,用安全和质量来保证工期的提前。
2.1 施工单位的应对措施
施工单位作为工程主体的形成单位,必须从人力资源的管理方面、施工工器具的配置、施工工艺、测量方法的可行性先进性可靠性、施工环境的适合性、施工材料的可靠性6大方面进行综合考虑,以应对节点提前所带来的各种资源的重新配置和分配,围绕施工关键线路,保证施工具有合理的施工面、施工点和施工节奏,运用流水施工、平行施工等组织方法展开施工。
施工单位应进行施工节奏的控制。控制施工节奏,就是严格执行核电各系、物项的建安程序及各类技术施工方案,依据物项的建造规律,结合工程施工安装进度计划,规范施工。管道施工要遵行管道的施工程序,分预制和安装两个阶段,做好安装与预制的过程衔接情况控制工作。
特殊工艺的施工更需要控制好施工及其检验的工艺间歇,如焊接工作要控制好返修与无损检测的节奏,不能违反其施工技术要求,如规定有检测时限的物项,必须严格遵守其时限,做到有章可循,有法可依;热处理工作要关注温度梯度的控制工作,杜绝构件在热处理时的过热、不达要求或重复热处理;酸洗钝化等工作更要关注工序的工艺间隙,保证时间、空间逻辑符合施工方案/工作程序的要求。以上多种施工节奏的控制,可有效控制好工程的进展。
2.2 监理公司的应对措施
施工单位为了实现穹顶提前的工程节点和保证后续工作的正常进行,必须采取加班加点、三班倒等加快进度的施工措施,给监理公司造成了一定的困难,因此,监理公司也必须采取相应的应对措施。监理公司需要在人力资源方面进行调整,紧抓施工单位的施工节奏,配置与施工单位相对应的人力资源,实行平行监理,监理的方式和方法也可适当调整,平行检验、过程巡视检查,旁站监督,以“三控两管一协调”为主线,做好相应的监理工作。针对工程的进展,采取经济管理方式,促使施工单位规范施工,从而保证施工的正常进行。
2.3 施工总承包商的应对措施
施工总承包商需要按进度控制三级、四级计划及时调整施工期,充分调查施工单位的实际情况,认真处理好土建与安装的关键接口点,特别是内部结构、20 m平台板的浇注质量;内部结构的完成情况及验收,安全壳筒身22段混凝土浇注完成,及混凝土浇注与钢衬里施工相吻合;环承梁及环吊轨道及时施工和控制;穹顶土建向安装进行移交,以完成穹顶内部EAS、ETY、EVR管道的施工;穹顶安装单位返移交土建单位;穹顶整体验收完成;穹顶吊装等重要施工接口关系,确保接口顺畅。
作为施工总承包商,要做好对施工单位赶工措施的经济签证,及时支付工程款,保证施工单位的工程费用及其他经费能够持续正常有效运转,从而保证工期。
3.1 积极因素
核电建设过程中穹顶吊装是安装零点与土建高峰的汇聚点,是核电建设阶段的一个重要里程碑,该节点的提前实现肯定具有强烈的政治效应和社会效应。首先,可为后续的安装及早介入提供物质基础和施工条件;其次,可减小后续安装施工过程中重要设备、物项供货迟缓所造成的工期拖延时间;第三,按进度的正常后可提前为业主赢得系统调试、机组正常运行的时间,便于及时发电,投产运行,创造更高的价值。
3.2 消极因素
穹顶的提前吊装,安全壳厂房已形成了一个密闭空间,因此,其内部的各项施工均为容器内的施工,其安全防范措施、照明施工及特殊角落内的施工成为重点控制对象。
由于封顶,外部的塔吊吊装施工已经不能辅助内部的施工,给内部的杂物清理、材料运输均造成了不便;同时,各种材料的运送就不得不全部依靠20 m平台,3个重要的贯穿件(设备闸门、人员闸门和应急人员闸门),外部的辅助措施不健全就会影响后续工期的顺利进行。
后续施工的影响,主要是对工程实体形成后的各子项建设及安装工序的影响,由于工程节点已提前实现,则要克服由于已实现工程实体而周边配套工程主体没有形成的各种约束,如环境及施工条件的制约因素;影响的另一方面还表现在工艺施工逻辑的调整与改变;为实施后续配套工程而采取的如增大环境改善投入的各种施工辅助措施,措施费用的提高和实现辅助工装而花费的施工工期。
3.3 后续施工的措施
工程要顺利的实现其工期,在提前节点后仍要保持连续施工,因此,需要采取具体的应对措施来保证其连贯性。
(1)施工组织
连续施工需要做好施工组织和施工各主要工序的衔接工作,对于土建单位及安装单位的工作做好移交及反移交的衔接工作。工程节点提前后,具体的施工环境与原来的施工组织设计会产生相应的变化,部分未完成的项目因此会受到不同程度的影响。穹顶吊装前,安全壳内部的固定构筑物必须全部完成,完成此项工作的施工组织设计必须与实际相吻合,土建的钢筋、模板、混凝土施工需要为安装专业创造相应的条件,按安全壳内各物项高度的不同可实施不同层面的同时施工,如环吊牛腿的安装,环梁、环轨、吊车的安装;吊装后其内部的施工要充分应用设备闸门作为安全及工器具、设备的运输通道,充分运用已安装构筑物的实用功能,调整施工组织,做好相对密闭空间内的施工平面布置,施工方案调整,人员配置,调整人力资源机构,优化施工。
(2)施工技术资料、材料的供给
要保证工程施工的连续,施工图纸、技术规格书等指导施工的文件和周转工具、垂直运输等活动需要满足现场,以便于具体物项的技术准备工作,并及时开工。
由于工期的提前,施工材料的供给必须提前进行综合考虑和采购,避免因材料供给不及时所造成的窝工现象。对于有特殊要求的材料采购,必须先按照核安全法规的要求进行供方质保评价,采购合格的材料,如对于不锈钢焊条、焊丝和不锈钢材料的验收要及早进行规划,考虑到该批材料的验收周期长和重点控制内容如晶间腐蚀、高温拉伸试验等项目的实施难度,做好材料短缺的应急预案,保证各重点物项所需的材料供应源。
(3)施工安全控制
加快节奏的施工及按计划施工的安全控制措施管理很必要,安全监督工作必须长抓不懈。在核电建设过程中,预留孔洞、沟槽较多,因此,需要做好三口的安全管理工作,安防措施及警戒措施需要下大力气完善;高空作业任务量大,安全绳、安全带及高空作业安防教育及安全措施需要及时配置,增强监管执行力,杜绝违章;对于射线作业及放射源探伤作业,需做好距离防护工作,探伤前及时发布探伤通知,探伤过程做好安全警示,避免公众受伤。
施工安全管理工作中提出,各施工管理单位对于脚手架、各类安全辅助措施做好检查验收工作,验收不合格不能使用,重点做好安全用品的采购、辅助用材料的验收,对于辅助工装的制作、搭设过程要严格监控,保证设施的安全,将核电的安全理念贯输到脚手架及安全辅助措施工程,增强过程控制和检查验收力度,从而以安全施工保证工期的顺利进行。
(4)施工检验验收
穹顶施工前的重要物项检查验收工作必须做到系统控制,穹顶吊装前需要认真控制的物项主要有环吊牛腿的制作,钢衬里、穹顶及穹顶内喷淋管的制作安装工作,环轨环梁及环吊的安装,设备闸门的安装,内部结构的土建施工,分阶段的安全壳大体积混凝土施工。在验收过程中要注重质量通病的检查及防治。
对于钢结构的施工检验,制定相应的检验批,着重检查焊接质量,侧重于焊缝的射线检验和RT底片的审查工作,重点控制物项的检验比例,做到不漏检,不漏评,最后,对于工程质量的载体施工记录要仔细验收,以保证质量及质量问题可追溯。
4.1 充分做好人因管理
核电厂的建设及营运,安全可靠的重要保证是做好人因管理工作,减少因人的操作失误而造成各种质量、安全事故。
人因管理的重要手段之一是用马斯诺原理及激励原理,促使各建设人员实现自己的目标,从而减少各类管理失误,如计划部门做好计划合理、全面;质量控制部门把好质量关,施工人员控制好施工过程,减小施工缺陷;材料供应部门提供合格的施工材料;后勤管理部门做好服务工作,为共同目标团结合作,整个项目一盘棋,以项目的成功作为个人的目标实现,从而双向获益。
4.2 做好过程控制
核电的任何一个物项均是一个可控的过程,从人、机、料、法、环、测6个方面做好过程控制,规范施工是质量的有利保证。过程控制原理的运用可充分应用于进度、质量和投资控制,保证各施工过程具备合格的人、合格的工艺、合格的施工材料、合格的施工工器具和设备,合格的测量、检验方法,创造适于过程、施工、特殊工艺开展的作业环境,用良好的工程质量来保证施工工期是有效措施,减小物项的返修、返工可促进工期的提前,同时,也可减少因返修、返工带来的投资的增大。
4.3 充分发挥监理的管理作用
监理是为业主所提供智力、技术服务,促进工程管理目标如期实现的保障。无论是业主还是EPC总包商,都必须发挥监理的专业管理和服务职能,充分信任监理,调动监理人员的能动性,做好投资、质量、进度、安全及合同管理工作,从而管理好工程。“用己之力,为下策;用人之力,为中策;用人之智,为上策。”监理是有实力的智力服务团队,为什么不充分应用呢?事实证明,工程顺利进展与否和监理的各项管理有密切的关系。
4.4 充分发挥质量保证部门的监督监查作用
在加快工程施工时,质量保证部门需要对程序的执行情况进行追踪监督/监查,重要物项(工程分项或工程项目,如钢衬里预制、牛腿焊接、底板混凝土浇筑、大体积混凝土浇筑)启动前准备情况的监察;抢工期(大干期间)的施工阶段;交叉施工较多的时间段;质保监察年度计划要求的监察时间段;分项工程移交、竣工前的监察;工程建设过程中出现缺陷较多或重复出现同一种缺陷时的质保监察;对于安全事故或质量事故时的监察,以质保的工作推动施工节奏的正常运转,从而减小施工质量缺陷。
核电建设还没有到自由发挥的程度。每一个核电的建设,均有一个固定的工期,这都是为了保证施工质量、进度和投资所制定的合理的施工期限,不能违反施工常理而无限制的提前工期,当客观分析了各类物项的建设规律,保证在施工中不盲目地拼人、拼设备,工程节点后续工作可正常进行的情况下,则工期节点的提前实现是可以考虑的。
提前工期节点需要考虑的重要因素之一:要把握好施工节奏,质量控制工作要做到位,不能违反施工工艺的要求,如特殊工艺中焊接的无损检测时机;热处理的时机;酸洗钝化的时机;各类特殊工艺的工艺评定及试验检验,所有这些均有科学的时间限制,如果违反了事物的运行规律,施工质量就不易保证。
提前工期节点需要考虑的重要因素之二:做好技术工艺准备,进行组织规划,优化关键线路的工序施工,安全施工。生产供应要及时;穹顶吊装施工节点的提前,工艺未全部改变或更新,因此,生产及工艺准备工作要做到充分详尽,特别是安全防护用品及后勤保障工作要做到位。
提前工期节点需要考虑的重要因素之三:运用人因管理原理,做好人员的管理及激励。人的因素是做好各项工作的最重要的方面,如果人员疲劳,则工作质量就不易保证;在特殊工况要注意如重复劳动时的精确度问题,细节把握问题等。
提前工期节点需要考虑的重要因素之四:在工程质量趋势分析稳定的前提下,做好风险分析及应急预案,规避各种不利于提前工期及后续作业的因素。针对提前的工程节点,要做好两种条件的满足,即正常施工和加速施工的条件满足;做好应急预案,确保工程的顺利进行。
Analysis for the Impact of Dome Lifting Designed Node ahead of Time on the Follow-up Construction in Nuclear Power Projects
MA Xin-chao1,2,WANG Yu-ping1,2
(1.Beijing Starbecs Engineering Management Co., Ltd., Shijiazhuang of Hebei Prov. 050019,China;2.China Nuclear Power Engineering Co., Ltd., Beijing 100840,China)
s: The paper analyzes the feasibility of designed node ahead of time such as the dome lifting. In view of modification to the designed node, the construction contractor and the construction enterprises must take adequate measures around the node target, such as human factor control and the construction control. Measures such as progress control and project supervision shall be adopted for quality assurance. Various difficulties in the follow-up construction are analyzed and corresponding preventative measures are taken. The paper makes a comprehensive evaluation from the construction control point, progress control and safety control, etc. The results can be used to all nuclear power projects as reference.
nuclear power project;project construction node;project progress; evaluation and analysis;human factor management
TL37 Article character:A Article ID:1674-1617(2012)01-0024-06
TL37
A
1674-1617(2012)01-0024-06
2011-04-08
马新朝(1974—),男,陕西西安人,高级工程师,硕士,主要研究核电安装焊接工艺及新技术、无损检测技术、理化检测、核电监理新理论。