大型跨径桥梁施工中工程监理协同管理机制研究
姚思迪
武汉大通工程建设有限公司 湖北省武汉市 430000
近年来,随着交通运输需求的持续增长,大型跨径桥梁项目在国内外不断涌现,其结构规模、跨度长度和技术难度均呈现出前所未有的增长态势。这类工程不仅对施工工艺和技术装备提出了更高要求,也对管理体系特别是工程监理机制带来了新的挑战。实际施工过程中,工程监理作为连接设计、施工与业主之间的重要纽带,其作用远不止于传统意义上的监督检查,更多体现在协同组织与动态管理能力上。面对施工各参与方数量增多、工序交叉频繁、信息流动复杂等实际情况,单一、分散的监理模式已难以适应大型桥梁建设的需要。如何构建高效、科学的监理协同管理机制,成为提升工程管理水平、保障项目顺利实施的关键所在。
一、大型跨径桥梁施工特点及工程监理面临的挑战
(一)大型跨径桥梁施工的技术特点
大型跨径桥梁通常指主跨长度超过400 米的桥梁类型,包括斜拉桥、悬索桥和拱桥等。其施工特点体现在结构规模巨大、材料性能要求高和施工工艺复杂三个方面。主结构采用钢箱梁、钢桁梁和 1860 MPa 等级钢丝索材,关键部位如主缆、吊索要求在吊装、张拉等工序中控制误差严格限定在 ±5 毫米以内,以保证桥梁线形与受力状态符合设计要求 [1]。施工设备方面,必须配备超大型塔吊、缆索吊机和浮吊船等专用设备,部分主塔吊装重量超过千吨级。施工环境复杂多变,多处于江河、海峡等水域,受风荷载、水流变化、温度应力影响显著,对施工安全控制要求极高。此外,项目总投资通常超过 30 亿元人民币,工期普遍长达三至五年,工程管理周期跨度长,人员调配、资源调度和进度控制难度远高于普通桥梁建设。
(二)工程监理的职能与作用
工程监理在大型跨径桥梁施工中承担着至关重要的管理职能,其工作内容不仅限于传统监督检查,还包括质量控制、进度监督、安全管理和投资控制四个方面。质量控制方面,监理人员需依据标准,对钢结构焊缝、索力张拉值及混凝土强度实施全过程监管,并采用超声波探伤、射线检测等无损检测技术确保构件质量符合设计要求。进度监督方面,监理单位利用关键路径法(CPM)与施工单位协调,实时调整施工节点计划,确保关键工序如主缆架设、索夹安装按计划推进。安全管理工作则涵盖吊装作业、塔吊设备运行以及高空作业安全防护措施的动态监督,并对重大危险源实行全天候监控。投资控制方面,监理需审核施工单位申报的工程量清单与变更单,通过全过程投资监控确保项目资金使用合理、透明、可控。
(三)当前工程监理工作存在的问题
在实际大型跨径桥梁项目管理中,工程监理工作普遍存在多方面问题,首要是信息不对称与沟通不畅。施工单位、监理单位与设计单位之间的信息流转主要依赖电话、纸质文件或邮件,存在实时性不足、反馈滞后、信息失真的现象[2]。其次,监理责任界定模糊问题突出,特别是在涉及设计变更、临时方案审批和现场应急处置等环节,部分监理人员对职责范围认识不清,既有“越权”指令,也存在“缺位”现象。此外,监理技术支持不足,人员配置不合理,缺乏掌握 BIM 建模、GIS 数据分析等现代工程管理技术的人才。监理团队人员数量与施工高峰期实际需求不匹配,常常出现监理力量薄弱的情况。最后,缺乏完善的协同机制与快速响应流程,尤其在设备故障、索力异常等突发情况发生时,因协调机制不畅导致处理周期延长,直接影响施工安全与进度。
二、大型跨径桥梁施工中工程监理协同管理机制构建
(一)协同管理机制的基本原则
构建高效的大型跨径桥梁施工工程监理协同管理机制,应坚持信息共享与透明化、权责明确与制度完善、技术支持与智能化手段应用三项核心原则。信息共享方面,需通过建立集设计、施工、监理、业主四方参与的统一信息平台,实现施工进度、质量检测数据、材料验收结果等全过程信息实时上传与共享,有效避免数据滞后与缺失。权责明确要求在制度层面细化各方职责边界,制定岗位职责清单和审批权限范围,确保发生问题时有明确责任主体。技术支持方面,应全面引入 BIM、GIS 和物联网技术,提高现场数据采集、动态监控及决策分析效率,真正实现监理工作的科学化、智能化。
(二)协同管理组织架构设计
为了保障大型跨径桥梁施工工程监理工作的高效开展,应采用“总监理工程师办公室—专业监理组—现场监理站”三级组织模式。总监办负责战略层面的协调与决策,专业监理组包括结构、安全、设备、投资等四个核心小组,各组人员配置按 1 名监理对应 30名施工人员的比例确定,以满足实际需求。现场监理站应优先部署在主塔、索塔和主缆架设等关键区域,确保重大施工环节全覆盖监管。为实现高效协同,需建设基于云平台的“桥梁工程协同管理系统”,系统具备移动端访问、施工日志上传、图纸流转、监理指令下达及整改反馈确认等功能,同时通过专属云服务器集中管理数据,提升信息安全性与处理效率。
(三)关键环节协同管理模式
在大型跨径桥梁施工过程中,关键环节的协同管理模式至关重要[3]。施工前期,应通过详细的设计交底会议,明确如主缆张拉力、吊索布置等关键技术指标,并由监理与施工单位共同编制专项施工方案,如《主缆架设专项方案》《吊索张拉专项方案》等,所有方案须上传至协同系统备案存档。施工过程中,监理人员利用 BIM 模型实时与实际进度计划比对,现场通过移动终端核查关键结构尺寸、张拉力等参数,发现偏差超过 ±10 毫米即发出整改指令,确保施工线形与结构状态符合设计要求。施工后期,监理与施工单位联合进行分项验收,采用三维激光扫描、全站仪等高精度设备复核桥梁线形与索力分布,验收依据相关标准,所有数据同步上传至系统并对接交通主管部门数据库,便于后期运维管理。
(四)信息化技术在协同管理中的应用
信息化技术在大型跨径桥梁施工工程监理协同管理中的应用已成为必然趋势。BIM 技术作为核心工具,通过建立结构模型、施工模拟与运维模型,实现从施工筹划到施工实施再到后期维护的全流程可视化与数据化管理。大数据与云平台则承担施工周期全过程数据存储与智能分析功能,能自动分析塔吊运行轨迹、主缆应力变化趋势等关键数据,提前预警设备异常与结构风险。施工现场配备无线应力传感器、温度监测设备、位移监测仪,以及无人机巡检系统,形成 24 小时不间断、多维度的数据采集与监控体系。监理人员通过智能手机、平板电脑接入系统,实时查看监控数据与告警信息,实现前线监理与后台决策的无缝连接,大幅提高了响应速度与管理水平。
三、大型跨径桥梁施工工程监理协同管理机制优化策略
(一)制度建设与标准化管理
在大型跨径桥梁施工工程监理协同管理机制中,制度建设与标准化管理是实现长期稳定运行的根本保障 [4]。考虑到目前我国在该领域仍存在标准缺失与条款不细的问题,建议由交通运输部牵头,参考相关标准,制定具有指导性和操作性的《大型跨径桥梁工程监理协同管理规范》。该规范应明确监理单位、施工单位、设计单位、业主等各方在施工各阶段中的职责范围、信息流转路径及审批权限。例如,主缆张拉、钢箱梁吊装等高风险作业环节,应制定专门的监理审批流程和验收标准。除此之外,还需编制《桥梁监理协同管理操作手册》,内容涵盖信息平台操作指南、BIM 模型数据接口说明、应急响应流程图等,确保现场监理人员即使在人员轮换或调动情况下,也能快速熟悉工作流程。举例来说,当监测系统报警显示主塔顶部水平位移异常时,操作手册应规定值班监理需在 5 分钟内核实数据来源,10 分钟内上报总监理工程师,并依据平台标准化模板启动异常情况处置程序。制度的全面完善将有效避免因人为主观因素造成的管理混乱,提升整体工作规范性和操作统一性。
(二)人才培养与团队建设
监理人员的专业水平和团队协作能力直接决定了协同管理机制的执行效果。为此,必须高度重视人才培养与团队建设。首先,应定期组织针对性强的继续教育培训,培训内容不仅包括传统桥梁施工监理知识,还应覆盖 BIM 建模应用、结构健康监测系统操作、索力分析软件(如MIDAS Civil、RM Bridge)使用、GIS 数据分析等现代技术。培训形式建议采用线上理论学习与线下实操结合的方式,例如,搭建 BIM 虚拟桥梁模型,实训人员通过操作平台模拟钢箱梁吊装和主缆张拉,掌握实际操作技能。其次,建立常态化的三方联合演练机制,每年至少组织两次监理、施工、设计三方参与的应急响应演练。例如,开展“吊索松动异常紧急处置演练”,模拟突发设备故障,考验监理指令发布、施工单位响应、设计技术支持的协同配合能力。通过此类活动,逐步培养监理团队成员在面对突发状况时的实战能力和合作意识。此外,应建立明确的岗位轮换与梯队培养机制,避免因个别关键人员流动导致监理工作断层。
(三)信息系统平台优化
信息系统平台作为监理协同管理机制的技术核心,其功能完整性与系统稳定性直接关系到工作效率与信息安全[5]。在实际操作中,需将现有监理信息系统进行全面升级,与施工企业 ERP 系统、设计单位 BIM 平台、业主管理平台实现实时数据对接,形成完整的“统一数据平台”。平台功能不仅应包括基础的施工进度、监理指令、质量检测等信息录入与管理,还应具备多维度数据分析、异常预警、图纸文档版本管理以及移动端操作等高级功能。例如,当施工单位上传钢箱梁吊装进度数据时,平台应能自动与 BIM 模型进行比对,实时判断进度偏差,并通过手机 APP 提醒现场监理。安全方面,应采用 SSL 数据加密传输、防火墙隔离、双因素身份认证等技术,防止敏感数据泄露。以国内某特大型悬索桥项目为例,采用统一信息平台后,现场监理无需再使用纸质表单,所有监理指令、整改意见、检测报告均通过移动终端完成,信息流转时间由传统的 24 小时缩短至 1 小时以内,极大提升了工作效率与信息透明度。平台优化不仅仅是技术升级,更是管理方式的全面革新。
(四)监督与评估机制完善
在大型跨径桥梁施工工程监理协同管理体系中,建立科学、完善的监督与评估机制至关重要。建议由业主单位主导,设立“项目监督委员会”,成员包括业主方代表、第三方技术顾问、质量安全监管人员及法律顾问等,负责对监理单位及协同管理体系运行情况进行全方位监督。监督内容应涵盖施工进度跟踪、监理指令执行情况、异常事件处理效率、信息平台使用规范性等方面。委员会应制定月度检查计划,每月不少于一次现场检查和一次系统数据审核,并形成正式评估报告。与此同时,引入 KPI 考核机制,对监理单位设立包括“监理指令平均响应时间 ⩽1 小时”“信息上传完整率≥ 98%”“整改完成率≥ 95%”等核心指标,考核结果直接与监理单位绩效奖金、年度资质评定及后续项目投标资格挂钩。例如,在珠江某大型跨江桥梁项目中,通过设定“塔吊运行异常报警处置时效 ⩽12 小时”指标,有效压缩了异常事件处理周期。为确保考核公正性,建议考核数据由信息平台自动统计,并由第三方机构定期抽查核验,杜绝人为干预。完善的监督与评估机制不仅能强化监理单位责任意识,还能促进协同管理机制持续优化升级。
总结:
大型跨径桥梁施工项目因其技术复杂性和管理跨度大,对工程监理工作提出了更高要求。文章通过分析其施工特点和工程监理面临的主要问题,提出了基于信息化手段支撑的协同管理机制,包括制度建设、组织架构优化、关键环节协同模式和信息平台应用等具体措施。同时,结合实际项目案例,提出了人才培养、平台优化、监督评估机制完善等策略。研究表明,通过建立科学、系统的工程监理协同管理机制,能够显著提升施工过程中的质量、安全与进度控制水平,有效促进大型跨径桥梁工程的顺利实施。
参考文献:
[1] 李尚超 . 桥梁工程大跨径连续桥梁施工技术 [J]. 大众科技 ,2022,24(09):38-40+53.
[2] 廖 宝 . 探 讨 道 路 与 桥 梁 监 理 中 存 在 的 问 题 及 对 策 [J]. 建 材 发 展 导向 ,2024,22(08):127-129.
[3] 李辉平 . 公路桥梁工程钻孔灌注桩施工技术及质量监理分析 [J]. 广东建材 ,2024,40(07):142-144.
[4] 李 志 明 , 李 宏 达 . 桥 梁 工 程 施 工 阶 段 监 理 质 量 控 制 要 点 [J]. 建 设 监理 ,2024,(09):94-97.
[5] 王洪宇 . 市政桥梁工程施工质量监理探究 [J]. 中华建设 ,2024,(04):53-55.