哈尔滨西站工程质量的前端控制和过程管理

徐建军

（哈尔滨铁路局 副局长，黑龙江 哈尔滨 150001）

作为城市的综合交通枢纽，铁路客站将铁路与城市其他交通方式有机结合成一个整体，为旅客提供方便舒适的候车环境和便利快捷的换乘条件。在满足服务旅客功能需求的同时，铁路客站作为一个具有城市地标意义的大型公共建筑，也展示了城市所属地域的历史文化传承及时代风貌。铁路客站的工程建设备受各方关注，确保铁路客站工程质量，努力把每一座铁路客站建成经得起运营、社会和历史检验的不朽之作，是铁路客站工程建设最核心的内容，也是每个参与铁路客站建设管理者的追求和责任[1]。

1 工程质量控制重点分析

工程项目建设是一个涉及面非常广泛的系统工程，影响工程质量的因素和环节非常多。就影响工程质量的因素而言，人、机、料、法、环是5个主要因素，结合哈尔滨西站工程建设的实际来看，人的因素、材料的因素和施工方法是关键中的关键。参与工程建设的管理、技术和作业人员的管理能力、技术水平、组织能力、作业能力、控制能力、职业道德及相应的制度是否落实等是影响工程质量的首要因素。其次是材料（包括原材料、成品、半成品、构配件）因素，材料的选用是否合理、质量是否合格、是否经过检验、保管是否恰当等都将直接影响到工程质量。在此基础上，施工方法的合理性、先进性、可靠性、科学性会对工程质量产生重大的影响。方法合理、先进、可靠、科学，将会大大促进项目质量的提高；反之，则可能降低项目质量。另外，就影响工程质量的环节而言，设计和施工是确保质量的两个关键环节。有关专家对国内111个典型工程发生质量事故的原因进行了统计分析（参见表1）。分析发生质量事故的直接原因，由于勘察设计工作不到位（包括设计方案缺陷及错误，勘察缺陷及错误，不作勘察、无设计图纸）造成质量事故的频率为0.378，由于施工过程管理不到位（包括施工技术、工艺、方法不当，不按图或规范施工，使用不合格建筑材料及制品）造成事故的频率为0.486，二者位列质量事故原因的前二位[2]。上述分析表明设计和施工过程环节的质量控制是关键，因此，强化对设计的前端控制和对施工的过程管理是确保哈尔滨西站工程质量的重点。

表1 工程质量事故原因分析统计表

2 哈尔滨西站的基本情况

2.1 工程概况

哈尔滨西站站房建筑面积69 905 m2，无柱雨棚面积83 608 m2。站场分为高速和普速2个车场，高速场12个站台面14条线路，普速场6个站台面8条线路。哈尔滨西站站房主体呈“工”字型东西向布置（参见图1），东侧设置地上一层、地下二层侧式站房，西侧设置三层侧式站房，东西两站房之间设高架候车层。东西站房南北宽192 m，东西进深各36 m；高架候车层南北宽96 m，东西长237.5 m。站台下方设出站地道与城市通廊，通廊下有地铁4号线通过。

2.2 工程特点

2.2.1 有效工期短

由于哈尔滨冬季漫长且气候寒冷，每年11月初至次年3月底近5个月的时间月平均气温均在0℃以下，最冷的1—2月平均气温为-19.4℃，极端最低气温为-38.1℃，不宜进行正常的室外施工。因此，哈尔滨西站于2010年1月开工建设至2012年8月底基本完工，能够施工的有效期为19个月（还未考虑征地拆迁的影响）。

2.2.2 工程交叉多

作为哈尔滨市乃至黑龙江省唯一的现代化综合立体交通枢纽，哈尔滨西站与城市地铁、地面交通等相互融合成一个整体，为方便旅客换乘创造了条件。在建设过程中，哈尔滨西站与各种交通方式之间存在全方位的立体交叉，对外协调工作量巨大。

1）竖向的叠合交叉。哈尔滨西站自下而上分别是地铁4号线、城市通廊（西侧出站层）、轨道层（西侧落客平台）、高架候车厅和商业夹层，将站房、站场、城市通廊、地铁的功能组织在竖向叠合的4个层面上并以竖向流线将它们相互串联在一起，实现了铁路与城市交通的有机结合。

2）平面的衔接交叉。哈尔滨西站西侧高架环形车道与落客平台无缝衔接，把西广场的旅客集散功能直接引入站房集散厅；东侧站房集散厅与东广场通过各功能空间的衔接，达到无缝接驳，方便旅客进出站；再加上贵宾车道与城市道路的衔接，实现了铁路与地面交通的有机结合（参见图2）。

3）功能的复合交叉。哈尔滨西站站房内部集旅客候车、商业服务、行车指挥、行政办公等功能于一体，各种功能在空间上复合交叉。

2.2.3 标准要求高

哈大客运专线作为振兴东北老工业基地的国家重点项目，承载东北三省人民诸多的期昐。作为哈大客运专线的起点站，又作为城市的地标性建筑矗立在哈尔滨的“南大门”，哈尔滨西站备受省市各级领导和黑龙江人民的高度关注。不论是从设计方案、色彩搭配、材料选用、功能效果等方面看，哈尔滨西站都在当地首屈一指。努力把哈尔滨西站建成经得起运营、社会和历史检验的不朽之作，是路地双方的共同目标。

2.3 质量控制重点

哈尔滨西站工程质量控制的难点与全路其他大型客站有类似之处，但因为有其自然环境因素、方案设计立意、装修材料选用、施工工法创新等方面的不同而表现出其特殊性。

孔壁安全是一个多场多介质条件下的力学和物化平衡问题(应力场、压力场、流体场、温度场；流体、岩体、钻具等)，是一个多因素交互作用的动态平衡。孔壁安全的本质是孔壁岩石与井筒钻井液的应力、压力和物化三个动态平衡，结晶岩地层孔壁稳定与沉积岩地层孔壁稳定具有不同的特点。

2.3.1 设计方案选择

哈尔滨是中国纬度最高、气温最低的省会级城市，冬季漫长寒冷，而夏季则显得短暂凉爽，温差变化幅度大。同时，哈尔滨素有“东方小巴黎”之称，城市建筑也是中西合璧，浪漫的欧式建筑、庄重的中国传统式建筑和奔放的现代建筑遥相呼应，像一个个凝固的音符。另外，哈尔滨市区多山及丘陵地，而哈尔滨西站站址恰巧位于一个东高西低的小山丘上。针对上述自然环境、地域文化、地形地貌以及铁路客站所必须具备的功能需要，设计方案如何能把各种因素有机结合在一起是确保哈尔滨西站质量的前提。

2.3.2 主体结构质量控制

主体结构质量是确保哈尔滨西站质量的基础，尤其是混凝土施工质量控制和钢结构质量控制。混凝土施工质量控制除了常规条件下的控制以外，重点是控制好冬季施工中混凝土质量，如何对原材料、拌合、运输、浇筑和养护等各个环节做好控制措施。与此同时，哈尔滨西站采用大量的钢结构，其中屋面采用管管相贯弧形钢桁架结构用钢量5 200 t，无柱雨棚用钢量11 000 t。如何对钢结构焊接质量、安装质量等进行有效的控制，也是本工程的重点。

2.3.3 装修施工质量控制

装修施工质量是确保哈尔滨西站质量的重点，主要是通过材料的选用、施工方法的创新、严格的过程和细节控制将设计意图充分展示出来，实现设计和施工的完美结合。

3 质量的前端控制和过程管理

为了确保把哈尔滨西站建成精品工程，开工之初就明确提出哈尔滨西站要争创中国建设工程鲁班奖，勘察设计争取获得省、部级优质工程奖并达到国家优秀设计金奖标准。为此，参建各方明确了质量管理职责，建立健全了质量管理体系，积极推行标准化管理，强化现场过程控制[3]。特别是强化了对设计的前端控制和施工的过程管理，确保了哈尔滨西站的工程质量基本可控。

3.1 前端控制

针对哈尔滨西站所处的外部环境和自身服务功能的需要，通过强化以下4个方面的有机结合对设计进行有效的前端控制。

3.1.1 方案设计与地形地貌有机结合

站房方案设计顺应哈尔滨西站站址东高西低（地形高差20.5 m）的地形特点，站房主体也采用东高西低（相对于±0.00 m设计标高，东站房设计标高为47.5 m，西站房设计标高为37.5 m）呈“工”字型东西向布置的方案，实现了站房与地形地貌的有机结合，也减少了大量的土方施工。站房的层次感更加突出，立面的效果更加新颖，身临其境，给人以“西高东低”的视觉反差。

3.1.2 装饰设计与地域文化有机结合

借鉴哈尔滨市林林总总的欧式建筑设计元素，哈尔滨西站在外立面装修材料色彩的选用、高架候车厅内屋面吊顶和商服夹层的拱形设计，均结合了欧式建筑设计的风格，体现了中西合璧的效果。如站房外立面的棕红色陶板色彩就参考了索菲亚教堂外墙的红色（参见图3、图4）。

3.1.3 站房设计与自然环境有机结合

考虑“冰城”寒冷的气候特点，设计采用多种方案、措施来营造一个温暖的候车场所[4]。如建筑外观采用红色，既有地域文化的因素，同时也能降低人对寒冷的心理感受。而候车厅选择拱形结构，在天窗正下方采用模数化三角形开孔铝板拼接，既能较好地抵抗屋面雪荷载，又喻意雪花冰晶的抽象形式。另外，考虑当地温差大的特点，设计还创造性地采用了许多技术手法满足建筑的使用要求。如合理地布置站房温度伸缩缝，减少温差对建筑结构的影响；外墙干挂陶板采用3 mm开缝，避免温差变化热胀冷缩造成陶板挤裂。

3.1.4 功能设计与运营服务有机结合

哈尔滨西站的设计充分考虑到后期运营服务的安全性和便利性。如由于保温需要，高架站房下部采用岩棉保温。多次商议以后，仍然采用钢板网吊顶并要求对岩棉外保温进行锚栓加固，对钢板网进行加固，既满足了站房的保温要求，也确保了安全美观。同时，将室内的倒挂石材改成同色铝板，防止坠落伤人。另外，为满足后期运营维修保养的需要，在站房和雨棚上增加了检修马道，在站场内增加综合运输通道，既满足了列车上下水和后勤运输的需要，又满足了检修蜘蛛车的通行。

3.2 过程管理

主体结构和装饰工程的质量是哈尔滨西站工程质量控制的核心。针对哈尔滨西站的实际，重点强化结构中的混凝土质量和钢结构质量以及装修质量控制。

3.2.1 混凝土工程质量控制

为了确保混凝土工程质量，在争取地方支持同意自行集中建站的基础上，组织施工、设计单位对原材料实行100%检验，从源头上控制原材料质量。加强工序的质量控制，严格质量检查验收，对关键工序实行专业检测，检测合格后方可进行下道工序施工。抽样检测证明混凝土工程质量始终处于可控状态，其中混凝土试块检测总数为5 722组，合格数5 722组，检测合格率达到100%；钻芯取样10组，合格组数10组，合格率100%。

为了强化混凝土的冬季施工质量，先后邀请黑龙江寒地建设科学研究院等机构的国内专家组织召开了5次专家论证会议并形成了最终的施工方案，建立冬季施工组织机构，邀请有经验的科研机构作为技术支持单位，组织哈尔滨工业大学在施工过程中进行全过程跟踪监测。严格混凝土施工过程中各个环节的温度控制。首先是原材料温度控制，要求通过热工计算确定粗、细骨料和拌合水温度，对粗、细骨料和拌合水进行加温处理；其次是测算混凝土拌合、运输的温度损失，控制混凝土到现场后的入模温度不得低于5℃；第三是控制混凝土养生温度，使其达到接续施工强度。在施工过程中，通过温度监测随时调整表面覆盖材料的层数，确保混凝土内外温差不大于25℃。并以现场监测数据为依据，采取分段关闭热源的方式，控制了大体积混凝土温度回降速度不大于2℃/d，通过对留置的37组同期养生试块进行检验，合格率100%，切实保证了冬期施工混凝土质量。

3.2.2 钢结构施工质量控制

高架候车厅屋面采用拱形倒三角钢桁架，中间最大跨度达68 m，矢高约9 m，两侧跨度14 m，支撑在两侧屋面混凝土结构上，结构左右对称。整个桁架结构共44榀主桁架、346榀次桁架组，根据伸缩缝位置划分为三个区。按正常施工工序，屋面钢桁架要待高架候车层混凝土结构完工后再搭设支架进行吊装、焊接，竖向交叉干扰严重。经过方案比选，决定对施工方法进行创新优化，采用累积滑移法施工。

采用累积滑移法施工钢结构，第一步是确保桁架安装精度。首先测量要精准细致，控制好接口截面、拱度和节点处杆件轴线的定位，通过三方面的精准定位来保证桁架杆件在空间位置的准确。其次是对各杆件的拼接节点进行细化设计和实施焊接试验，验证焊接工艺及节点构造的可行性。拼装时存在大量的焊接工作，若焊接操作控制不当容易造成较大焊接拼装变形。因此，焊接作业人员均持证上岗，并在作业前进行焊接技能考试，合格后方能进入现场施工；焊接组装时采取先点焊，点焊固定经检查合格后再进行正式的焊接。同时组装点焊时综合考虑焊接的变形，采取适当地反焊接变形来消除焊接的变形，分段桁架的断口采用临时的杆件使桁架形成闭合结构。第三是委托有资质的检测部门对焊缝进行100%检测，共检测12 419条，合格率100%。钢结构焊接质量取得较好的效果。

第二步是安全同步滑移。首先是对每榀桁架进行系统的、全面的检查（用全站仪测量挠度，对焊缝进行探伤检测，对现场滑道及液压顶进装置进行检查），然后进行滑移作业。在液压滑移过程中，全过程观测设备系统的压力、荷载变化情况等，测量人员配合测量各牵引点位移的准确数值，以辅助监控滑移单元滑移过程的同步性。

3.2.3 装修施工质量控制[5]

在保证控装设计和深化设计质量的前提下，为控制装修工程施工质量，首先要控制装修原材料的质量。当前的装修材料鱼龙混杂，为此，我们坚持先对装修原材料进行效果比选，对经比选确定后的材料进行四方封样，并据此派人驻场监造，从源头上控制好材料生产关；材料进场时，建设单位组织四方对进场材料参照封样材料进行核对验收，验收合格后方能进场，把好原材料的进场关；材料进场后，分类分区堆码保管，在使用前进行目视检查，对存在缺陷的根据情况降级使用或作废退场，把好原材料的使用关。如高架候车厅屋面弧形吊顶施工，设计采用有异域俄罗斯风情的拱形结构，屋面桁架下采用双曲面弧形穿孔铝板吊顶，板块规格较大（1.76×1.76 m2），吊顶天花采用斜向网格布置，网格中心为正方形微孔（直径2.5 mm，间距6 mm）铝单板板块，网格之间采用100 mm宽白色铝条板分隔。铝板加工质量的好坏直接影响吊顶的安装和效果，特别是异型板的加工，为此，现场采用1∶1的放样进行铝板加工控制，根据异型铝板的CAD图型尺寸，现场制作两块统一编号的多层板模型，一块交与厂家做为加工模型，一块现场做为排布模型。严格控制好原材料质量，确保施工质量和装修效果。

其次是装修施工严格坚持样板引路的原则。将工序样板施工和样板间施工有机结合起来，通过样板施工总结优化施工工艺，并据此编制每道工序的作业指导书、施工要点卡片、分项工程质量控制手册。为便于现场自控和监控，要求将成熟的施工工艺和验收标准现场竖牌明示，使现场施工和监理人员对工艺标准一目了然。如外墙陶板幕墙施工，因陶板为天然粘土烧制而成，平整度较天然石材差，有些陶板局部有轻微的翘曲，为保证立面整体效果，我们也是先做样板，然后对样板进行质量评估。虽然国内没有陶板施工的规范和验收标准，但通过样板施工和质量评估，调整了施工工艺和确定了验收标准，总体效果良好。

第三是加强成品保护，对已完成装修且易受到损坏的部位采用胶合板或纸面石膏板进行防护。

4 结语

确保哈尔滨西站工程质量的重点是强化对设计前端控制和对施工过程管理。必须根据哈尔滨西站工程的特点、质量控制的难点，找出影响质量的因素，夯实关键环节的基础。只有将方案设计与地形地貌、装饰设计与地域文化、站房设计与自然环境、功能设计与运营服务等4个方面有机结合，对设计进行前端控制，强化混凝土工程质量、钢结构施工质量和装修施工质量，对施工进行过程管理，才能保证工程质量的基本可控。

[1]郑健.总结提升 持续改进 进一步推动中国铁路客站的创新与发展[J],铁道经济研究,2009(6):1-5

[2]潘巍.建筑工程质量事故影响因素的ISM建模与分析[J],工程管理学报,2012(1):79-83

[3]沈弋,李鸿咏.论施工项目质量目标管理,贵州工业大学学报,2008(9):51-55

[4]谭立峰.当代铁路客站的空间形态研究[J],装饰,2011(5):97-99

[5]杨威.建筑装饰工程质量的全过程控制[J],经营管理.2012(3):56-58