我们每天都在走的公路,铺设过程原来有这么多学问

subtitle 了不起的中国制造08-03 06:37 跟贴 6070 条
基特韦公路起点是基特韦(Kitwe),终点是钦戈拉(Chingola),全长45.5公里,因此被称作“KC45”公路。公路的铺设看似毫无技术含量,实则学问多多,从地表整平到铺设沥青,每一步都不容小觑。而且,在这条公路建设过程中,800多名员工里,中方员工却只有28人,工程管理上同样非常有门道。

出品| 网易新闻

作者| 须臾千秋,清华大学土木工程博士

在土木工程界,有这样一句经验总结:金桥银路草建筑。看似再寻常不过的公路,其实铺设过程中技术含量和成本都要比看起来高大上的高楼要高得多。赞比亚的基特韦公路更是如此。

(一)赞比亚矿产资源丰富,恶劣的交通严重制约发展

在非洲,56%的基建工程都是由中国人做的,基特韦公路也不例外。

赞比亚的铁路运力很差,全国货运量的83.4%都依靠公路,可是这些公路绝大多数都是低水平的双向两车道公路,而且年久失修,极其颠簸,一旦有几辆大车驶上公路,即使没有故障,也会造成漫长的堵车。怎么办呢?

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专业问题要交给专业的人解决,基建当然要交给中国人去做。

在赞比亚的北部,有一个省是整个赞比亚的经济支柱,从名字就可以听出这个省的特别之处:铜带省。

这里的矿产资源极其丰富,有色金属块藏如铜、钴、锌等储量极高,世界闻名,已探明铜蕴藏量1900万吨,约占世界铜总储量的6%,主要集中在一条长220公里、宽65公里的“铜带”上,“铜带省(Copperbelt)”就是由此得名。

铜带省的中心城市基特韦(Kitwe)是赞比亚的第二大城市,汇聚了众多资本和人口,然而,恶劣的交通状况严重制约了赞比亚的经济发展,极大地推高了运输成本,使得这里的铜矿运不出去,工业品和生活物资运不进来。

基特韦公路的建设正是为了解决这种交通状况。

这条公路起点是基特韦(Kitwe),终点是铜带省另一座重要城市钦戈拉(Chingola),全长45.5公里,因此被称作“KC45”公路。它向前可延伸到首都卢萨卡,向后则延伸到刚果共和国第二大城市卢本巴希,是赞比亚国家公路干道T3的组成部分,将现有的2车道升级成为了双向4车道。

(二)看似没有技术含量,道路的铺设究竟有哪些学问?

公路是一种特殊的土木工程。

桥梁和建筑都有明显的悬空部分,并在悬空结构上承担荷载,因此,即使是外行也能直观地感觉到它的力学强度。但公路紧贴地表修建,看似不需要有什么强度,人们时常感觉不到它的技术含量,而其实,无论是成本还是技术,它都比看起来高端的高楼大厦要高很多。

由于土地本身的强度很差,道路必须要具有一定的刚度才能避免让行驶在上面的大卡车将公路压断。道路就如同平放在海绵床垫上的一把木尺,要是没有足够的强度,还是会被压断。我们经常能看到一条好好的公路,由于经常跑超载的大货车,而被轧得坑坑洼洼,实际上就是这个原理。

(断裂的路面)

要修建一条合格的沥青公路,需要好多个工序。首先,自然地表本身凹凸不平,但公路却必须平直,因此,在修建公路之前,往往要进行大量的土方施工来把地表抹平。

随后,要在这条基本整平的路线上铺设一层厚厚的路基,形成道路的主体。这层路基通常只是普通的砂土,但在上面,还要覆盖一层水稳底基层,它是在土料中掺加了3.7%的水泥制成的。

在水稳底基层的铺设过程中,通过在其上进行洒水并不断地碾压,可以使路基板结硬化,保持硬度。

(反复洒水碾压的路基)

在水稳底基层以上,要铺设厚厚的一层级配碎石基层。这一层主要由碎石组成,其粒径大小级配合理,咬合紧密。这一层的主要作用是用碎石骨料来增大公路的刚度,便于车辆的压力均匀地传递到陆基上,而非将局部压断。

碎石基层再往上,就是沥青路面的本体——沥青混凝土层了。

其实,沥青也要分为两层,下面一层是沥青混凝土基层,采用普通沥青;上面一层是沥青混凝土面层,采用的是更耐磨、耐高温、抗变形能力强的改性沥青。它们的作用是直接与车辆荷载接触,抵抗压力、摩擦力和风吹雨淋,为车辆提供弹性适宜、不易开裂的路面。

(自动铺路机)

实际上,沥青并不像我们以为的由单纯的沥青组成,而是更类似于混凝土,主要成分是砂石等粗细骨料,再由沥青或改性沥青将它们粘结在一起制成的。沥青本身只有黏性,耐磨性能良好,但没有刚度,必须配合砂石共同受力。

此外,沥青的价格高昂,即使是沥青道路,也只有表面的一层是沥青混凝土,绝大部分的路基都是砂石、三合土等材料。如果只用沥青混凝土,不仅无法满足质量要求,而且价格也无法承担。

(整桶的沥青和沥青拌合站)

沥青是一种很奇妙的材料。它本质上是一种液体,永远不会彻底凝固,但流动性随温度的变化十分明显。在室温下,它会变成一种流动性极低的物质,但仍不会完全凝固。有人曾经做过实验,在室温下将沥青装在漏斗里,沥青要八年才能滴下一滴。

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沥青混凝土拌合站的工作(作者拍摄)

在施工中,这些装在铁桶中的沥青必须先被加热,然后才能被倒进沥青混凝土拌合站的储存罐中。随后,这些热气腾腾的沥青混凝土被运往现场,通过沥青自动铺设机进行铺设。

刚铺下的沥青混凝土温度高达170度,随后碾车必须趁热进行碾压整平。等到沥青冷却,硬度和脆性都会急剧上升,这时再碾压就会将路面压裂。

(三)中方员工只有28人,KC45的管理上有哪些绝活?

按理说,这样的公路项目在国内有千千万万,中国施工单位早已轻车熟路,但在非洲,就又平添了许多难度。

原本,KC45公路项目在2013年4月就已经开工,加上钦戈拉市内15.2公里的市政项目,仅需24个月即可完工。然而,由于业主方面的原因,项目两次停工,总工期被拖延至68个月。

最终还是下凯施工局顶住压力,不仅没有让工程烂尾,而且保质保量地完成了工作,这与项目部优秀的管理能力是分不开的。

从规模上看,KC45公路共有800多名员工,是个不折不扣的大工程。但这里的中方员工却只有28人,属地化程度高达97%。通常,属地化程度只要达到90%就已经满足了所在国的要求,97%这一比例令人瞠目结舌。

在项目总部,经常出现一个中方人员管理一个部门,甚至好几个部门的情况。许多事务性工作都是由当地员工有条不紊地完成,中方职员更多的是协调和管理。

在实验室,项目雇佣的当地大学生更是可以独立进行实验,只需要一名中方的老师傅把关;在汽修厂、拌合站等地的情况也是如此。在施工前线,绝大多数的工长也都是本地员工。

(工作中的当地员工)

应该说,正是KC45公路这种卓越的属地化管理,有效地降低了工程的成本,同时也提高了工程效率。

在普通劳务的管理方面,通过设置全勤奖和节油奖,并广泛任用当地工长,对工人们奖勤罚懒,有效地提高了工程效率和工程质量。项目部还编制了《当地员工手册》,内容涵盖企业文化介绍,劳务管理总则,岗位职责、安全教育和奖惩机制。这样一来,现场只需少数几名中方人员就可以高效地管理八百多名当地劳务。

不仅仅是施工现场,在那些有技术含量的工作上,也着重培养当地大学生,让他们放手去干。这样,既节省出了大量的中方人员的劳动,同时也为未来的工程留下了合格的种子。

赞比亚当地只有3所大学:赞比亚大学、铜带省大学和穆隆古希大学。在赞比亚,只有前2%的适龄学生有机会上大学,因此这些大学生都是同龄人中的佼佼者。

这三所大学都有毕业生在中国的建设企业工作,为赞比亚的国家建设贡献才智。未来,他们也将会越来越高地走向领导岗位,甚至是赞比亚的国家领导岗位。

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赞比亚穆隆古希大学(作者拍摄)

KC45公路的28名中方人员,让人真正见识到了什么叫做“扁平化管理”。

麻雀虽小,五脏俱全,这里的每个人几乎都要负责两个以上的部门工作,“岗位界限”在这里根本不存在。这里看不到传统大国企的刻板,也很少有上下级的界限,每个人都在有条不紊地工作。

人少事多,反过来也逼迫中方人员加快对当地员工的培养。

结语

预计在今年11月雨季到来之前,这条历经了九九八十一难的公路终将建成通车。工期的拖延是坏事也是好事,五年多的时间里,项目部摸索出了最高效的管理模式,培养了大量的当地优秀员工,也曾多次为当地提供医疗、教育和民生方面的帮助,与村民们建立了深厚的友谊。

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编辑| 史文慧

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