关键词:隧道;出洞;方案
1、隧道概况
该隧道进口靠近龙泉河,出口靠近曲立村及岚河河谷。隧道最大埋深约106m。位于宁武~静乐块坳。展布于芦芽山于云中山之间,为北东向南西掀斜的复向斜。北西侧以春景洼~西马坊断裂与吕梁山块隆相接,南东侧以芦家庄~娄烦断裂与五台块隆相接。据块坳内构造特征分为三级,宁武~轩岗以北的北段、宁武~轩岗到新堡~杜家村为中段,新堡~杜家村以南为南段。该块坳是在两侧边界基底断裂控制下挤压而形成。隧道地貌为黄土地貌,隧道洞身处发育多条浅沟,地面高程1175~1300m,相对高差一般为125m。地形起伏较大,地势陡峻,出口出露二叠系石千峰组泥质粉砂岩夹泥岩,地形较陡。
2、隧道出洞方案
曲立隧道横洞大里程掘进掌子面,当隧道掌子面上台阶施工至距隧道出口约6m时。先暂停掌子面施工,封闭掌子面,将二衬、仰拱紧跟至下台阶,并且将出口洞顶截水沟施做完。然后再开始掘进。每循环钻眼增加2~3个探眼,探眼深度5m,以探明具体剩余距离,便于安全出洞,剩余最后6m采用上、阶导洞出洞方案,小导洞位于隧道顶部中间位置,上阶尺寸为5.3m(高)×4.5m(宽),以便装载机出碴为宜,上阶利用控制爆破法开挖,这样杜绝了爆破震动对洞口的影响,确保安全。在开挖洞口仰拱时严格控制仰拱开挖长度,每一循环控制在3m之内。洞口DK95+470~DK95+491.5段为泥质粉砂岩夹泥岩,为确保施工安全,采用Ⅴ级围岩加强复合型衬砌钢筋混凝土结构,具体施工及支护参数如下:
2.1超前支护,拱部120°范围内设置长3.5m,纵向间距1.5m,搭接长度2.0m,环向间距30cm的φ42小导管,外插角40°和10°交错布置。
2.2钢架,I16型钢,全断面布设,间距0.6m,环向设间距1.0m的Φ22钢筋作为连接筋和拉杆,拱脚做成扩大拱脚。
2.3喷射混凝土,拱墙、仰拱均喷射23cm厚的C25混凝土。
2.4钢筋网,全断面敷设20*20cm的φ8钢筋网。
2.5衬砌钢筋,主筋为Φ18钢筋,间距25cm,层距28.6cm。
2.6拱墙仰拱混凝土,40cm厚C30钢筋混凝土。
2.7仰拱填充混凝土,99cm厚C20混凝土。
3、监测量测
3.1洞内检测
围岩及支护状态观察:采用观测的方法,对围岩的岩性、岩质、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落、掉块现象、有无漏水等;初期支护状态包括喷层时候产生裂缝、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈等。观察分析,一一进行描述、记录,以此作为支护参数选择的参考与量测等级选择的依据。拱顶下沉、周边位移及收敛量测应布置在同一断面,断面间距Ⅴ级围岩为5m。拱顶下沉量测测点布置在拱顶。周边位移量测以初期支护上各点的绝对位移为主,同时增加水平及斜向收敛量测,以便校核水平位移结果。
3.2地表监测
洞口段覆盖层薄,开挖后围岩难以自稳成拱,地表易沉陷,为了确保洞口浅埋段的施工安全,进行地表沉降监测。地表浅埋段设置地表观测点,观测点与洞内量测点尽量布置在同一断面上,以便反映量测数据的关联性,地表量测断面间距为5m,每个量测断面上测点间距为2m,每日量测2次。
4、施工方法施工要求及有关注意事项:
4.1施工前安排专人对洞口围岩进行观察,对存在的安全隐患及时采取加固措施。
4.2施工过程中,加强施工管理。
4.3安全施工保证小组对洞内外作业进行24h巡查,确保施工安全。
4.4贯通距离剩余不足6m时,每循环钻眼时增加2~3个探眼,探眼深度5m,以探明具体的剩余距离,便于安全出洞。
4.5在进入掌子面施工前,应先对掌子面周边围岩进行详细调查,无安全隐患后方可继续进行正常施工。
4.6开挖后及时进行初喷和初期支护,并加强对掌子面附近围岩的巡回找顶工作,以防落石伤人。
5、安全防护
由于曲立隧道出口处距离省道217较近,曲立隧道出洞爆破作业前,首先与地方的交通部门协商道路疏解方案,采取临时交通管制,封闭道路,避免松动石块坠落引发意外,待安全隐患排除后再恢复交通。同时提前进行爆破开挖公示,离洞口前后100m处竖立安全警示牌,并派安全人员进行现场警戒,爆破完后对坠落道路上的石块清理干净并排除危石。
6、应急预案
6.1预防措施
6.1.1技术人员依据设计图纸、相关隧道施工规范进行技术交底,认真领会设计意图,严格要求开挖衬砌班按技术交底施工。
6.1.2开挖掌子面应及时布点,实行监控量测。对拱部下沉、两侧收敛/鼓胀、中间弯折及发生位移时进行回归分析,及时反馈至项目和技术部指导前方施工作业。
6.1.3隧道开挖支护应具有超前性、及时性和实效性。根据不同类别围岩性质,依照设计及时施作支护,确保围岩开挖后稳定,防止围岩变化而引起坍塌。
6.1.4当遇到与设计地质不相符,而围岩自稳力又极差,极易坍塌时,现场必须果断采取支护措施,在确保施工人员生命安全的情况下,及时进行封闭支护,防止围岩变形扩大,引起坍塌。
6.1.5支护相对稳定后,及时向监理、设计院上报,根据现场实际地质情况采取相应的变更设计施工支护措施,以防止隧道坍塌,确保施工人员安全及施工生产顺利进行。
6.1.6若现场无法及时进行封闭,而又无法保证施工安全,或已有明显坍塌预兆时,现场安全员、领工员或工班长,必须立即组织人员撤离可能坍塌危险区,在撤离时,应保持秩序,危险部位先撤出的原则,严禁出现乱拥、乱挤的现象,以防止其它意外事故的发生。
6.2应急处理措施
6.2.1当发现坍塌时,发现人应及时发出警告信号,在危险区域的人员立即撤离,同时禁止其他工作人员接近或进入危险区域。
6.2.2工作人员撤离至安全位置后,及时清点现场施工人员数量,查看有无人员伤亡情况。
6.2.3当发生人员伤亡时,立即采取紧急救援工作,救援时必须2人以上进行防护,在确保救援人员无生命安全威胁的情况下进行抢救工作;若坍塌继续无法救援时,则在安全位置守侯待命,以便及时进行抢救,抢救过程中一定要保证抢救人员的生命安全,防止坍塌损害进一步扩大。
6.2.4当抢救出伤员时,根据伤员人数、受伤程度,由医务人员在现场采取相应的救治措施,采取“先重后轻”的原则及时将伤员送到医院进行抢救、治疗。
6.2.5若坍塌特别严重,自身救援能力有限时,应立即上报地方政府或相关救助部门,请求紧急救援,同时做好相关配合救援工作。
6.2.6现场采取与坍塌程度及范围相对应的施工技术措施,控制坍塌的进一步发展。在确保施工人员安全的环境下,积极进行坍塌处理,尽快恢复正常施工生产。
8、根据伤亡程度及时向上级机关汇报坍塌损害情况,等待上级指令或进一步调查、处理。
总结:
隧道洞口段,尤其是不良地质段的施工是影响隧道进度的关键所在,本隧道周围环境复杂,多处工程交汇于此,良好的施工组织与协调也为隧道的顺利出洞奠定了基础。
参考文献:
【关键词】公路、隧道、施工技术、现状、问题、完善性策略
一、新时期公路隧道施工技术深入研究的重要意义
我国的经济随着改革开放以来发展十分迅速,科学技术水平也得到了完善地发展,公路等基础建设也在这样的大环境下得到了很好的发展,公路隧道的设计施工也日益壮大和成熟起来。我国这些年来投入建设了很多高级公路,因此,相关工作人员基于公路隧道的建设将会越来越多这样的前提,就需要认真地总结隧道施工的技术要点,为今后隧道施工的发展大虾一个良好的基础和技术保障。
二、公路隧道施工必要准备工作分析
在一般情况下来说,对于施工作业线的安排,公路交通中的隧道建设过程中主要是利用的导洞先行的方法,导洞先行过程中浇筑中墙的深度一般是保持在45m,整个公路隧道设计之所以锁定在这个数值范围是因为其整体结构来决定的,再就是一个相关的因素就是施工现场长的地质条件的好坏也是影响其的一个重要的因素,同时还需要注意的一方面就是中墙混粘土的浇筑必须要超过70%的时候才可以进行左洞施工,而一般来说右洞的掘金速度要比左洞短10m。要不断的注意在施工过程中,挖掘隧道的岩体的变化,一定要等到演示的变形已经基本上稳定下来了再进行左右洞的第二档次浇筑,为了达到相应的隧道施工安全标准,如果在浇筑过程中发现先期的浇筑强度相对较小或者周围岩层的地质条件的变化较大的时候,首先要增强早期的支撑强度而且相应的要对第二次的浇筑参数进行修改。在公路的隧道交通施工过程中为了进一步确保它的安全性和科学性,一般我们将左右洞之间的距离保持在25m~35m为最佳。
三、公路隧道施工技术分析
3.1隧道开挖分析
通过对左线施工情况及右线地质资料的分析,洞口段隧道位于堆积土中,隧道斜穿沟心,且土层松软、松散、含水,地基承载力低。大洞隧道左线出口洞口VI类围岩施工中,拱脚局部有开裂的现象,隧道拱顶下沉大,地表出现不同程度的下沉及开裂现象。同时为了隧道安全必须采取一定的支撑措施,由于基础承载力是主动支撑有效的前提和保证,隧道它受埋深浅的影响,靠围岩自身无法控制围岩变形,对于自拱度的形成有相当大的难度,超前探明地质情况,并进行基础处理就非常必要。
3.2通风、防尘和施工排水作业要求
3.2.1施工供风在隧道进、出口设置空气压缩机站,安装空气压缩机分别为:20m3/min的两台,10m3/min的一台,以保障隧道施工用风。
3.2.2施工用水进、出口分别从隧道30米上面的山顶建一个百立方米的顶部山池,一方面,水源收集山泉水抽上山顶水池,在隧道出口右侧山脚挖一集水池,再用管道输水至出口供施工生活用水。另一方面从电站水渠中抽水至山顶蓄水池再用管道输水至进口,供施工、生活用水。所有的水应经受水质,小于4或硫酸盐,氯化物含量超过允许值的相关规范的pH值的测试,并包含有关水泥凝结硬化有害杂质沃特不得用于混合混凝土。
3.2.3施工供电利用附近的地方电网供电,为确保安全,所有线路都安装漏电保护开关,其中的线路架设及电器安装必须符合国家《公路隧道施工技术规范》的有关要求和规定。比如:在隧道进、出口各安装一台315kVA变压器,动力设备采用三相380V,照明用电采用220V,同时准备一台功率为220kW的发电机组备用等。
3.2.4施工通风、防尘洞内如需爆破掘进,必须坚持湿式凿岩,爆破后洒水以降低粉尘浓度。施工通风采取压入式,用3台轴流风机送风,送风口距开挖面的距离不大于15m。
3.2.5隧道从出口至进口为1.54%的上坡。施工排水主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工废水。为反坡施工的进口施工,施工排水采取在开挖地段挖集水坑用抽水机抽出洞外。
为顺坡施工的出口施工,施工排水采取自然坡利用塑料管将水引出洞外。
3.3隧道施工
3.3.1根据前期施工存在的问题分析施工方法,现采用台阶法和双侧壁导坑法相结合的施工方法,半断面开挖时,挖掘机、正铲侧卸式装载机配合自卸汽车运输出碴出碴采用无轨运输,采用人工开挖小导坑时,小拖拉机配合人工出碴及时进行支护。
3.3.2钢管桩管体下半部分须加工溢流孔,采用准89×4无缝钢管钢管桩施工钢管桩,前端被加工成圆锥形状,长20cm,lm孔口范围内不加工溢流孔,以利于注浆施工,溢流孔直径8mm、间距25cm。按每次lm进度指标进行清除施工障碍物工作,并施工临时排水管等措施进行场地排水,杜绝施工场地受水浸泡现象发生;测量放电线,标记钻孔位置,钻孔(可直接进入),下管,注射超细水泥(MC)单液浆,注浆压力为1.5?2.0兆帕,灌浆完成后,光线穿透桩间土壤的试验,锤击数>35,
3.4背面排水和初砌柔性防水工程的细节
3.4.1防水层的店铺前的检查和处理防水层的初步支持铺设前悬挂,初期支护喷射的开挖网站在显眼的地方应该是喷混凝土表面不规则被凿混凝土截面测量分层注入练级。在铺挂前,还应检查排水设施,如盲沟导流管和排水沟渠与相互联合的嵌入连接的衬板背后连接是否密封牢固,盲沟导流管和排水沟渠是否具备滤光层。保温和排水设施在寒冷的地区是否具有防潮措施。螺栓头和钢筋外露根切除范围应均匀,与水泥砂浆,混凝土表面光滑。除了满足保温和透水性的要求,深埋沟渠防渗施工应充满防止淤泥和沙子渗透和充盈的物质。
3.4.2铺设防水层后,防水层完成,并且焊接质量和防水层被检查。如果遇到问题出现,它应该被记录在详细记录中,还应该根据具体的情况立即进行修复或返工。
结束语
总而言之,我国经济水平的提升推动了建设事业的发展,而公路的隧道的建设更是我国现代化建设事业中重要的一环。从这个角度来看,进一步深化公路隧道施工的技术研究就显得十分有必要了。然而,相关研究资料显示,我国公路隧道施工技术还不是十分完善还存在很多问题和不足之处。作者从事该方面相关研究多年,本文是一些重要的心得体会。未来,如何进一步完善我国公路隧道建施工技术问题是今后我们所要面对的一大重要课题。
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[5]张学钢.白炭坞软岩公路隧道施工技术研究[D].长安大学,2008.
十年,在漫长的历史长河中,只是短短的一瞬间。然而,对于中国铁道建筑总公司系统唯一以隧道施工为主的十四局集团隧道专业工程公司来说,却是一部充满机遇与挑战、拼搏与奉献的创业史。其间,充满了艰难与曲折,充满了希望与辉煌。
岐岭建团队市场求发展
这是一支英雄的队伍,这是一家具有传奇色彩的现代企业。
中铁十四局集团隧道分公司的前身隶属于铁道兵第四师。当年他们发扬铁道兵逢山凿洞遇水架桥的大无畏精神,先后参与了二十二条铁路干线的建设,修建隧道93座,总长75公里,为新中国的铁道建设做出了不可磨灭的贡献。
二十世纪九十年代,横贯南北的京九铁路举世嘱目。当年的铁道兵,在号称“天字第一号”难点工程岐岭隧道又摆开新的战场。随着岐岭隧道施工接近胜利的尾声,一个年轻的专业化隧道施工企业——铁道部第十四工程局隧道公司诞生了。
经过十年的发展,当年的隧道公司从一个只有几台设备和几十名职工的工程项目部,发展成为如今拥有职工768人,其中高中级技术人员154人;拥有固定资产近亿元,600台(套)先进的现代化隧道施工设备;能够同时承建20条长大隧道的现代化、专业化施工的大型企业。
如今隧道分公司的施工队伍遍及全国16个省市,施工范围涉及铁路、公路、市政、核电、地铁、水电等领域。
十年来,隧道分公司已建成隧道40余条,总长80余公里,相当于每天修建隧道22米,完成桥梁及其他工程20余项。
无论在计划经济时代还是在市场经济时代,隧道分公司始终坚持靠质量求生存,靠市场求发展的战略,使名牌工程遍布于祖国的千山万水之间。十年来,在已竣工的工程中,质量合格率100%,优良率95%以上。其中,3项工程获国家建筑业最高质量奖——鲁班奖,15项获省部级优质工程,5项获国家“青年文明号”。1998年底,公司顺利通过了ISO9001质量体系认证,2003年底顺利通过了“三标一体”认证。2003年被中国施工企业管理协会评为“全国优秀施工企业”,一举成为中铁十四局集团的优良资产和优势产业。
两手抓,两手都要硬。十年来,隧道分公司取得了精神文明和物质文明的双丰收。隧道分公司先后涌现出了局以上先进、模范人物90多名,先进集体30多个,公司及领导班子多次被上级表彰为“双文明建设先进单位”和“四好领导班子”,并连续五年被山东省直机关文明委表彰为“精神文明建设先进单位”。2003年被评为山东省“省级文明单位”。
忆往昔,峥嵘岁月稠。回首十年的光荣历史,隧道分公司现任总经理李茂松、党委书记徐进玮说:隧道分公司今天的成绩,是中铁十四局集团领导关怀支持的结果,是隧道分公司历届领导班子励精图治的结果,亦是隧道分公司全体员工拼搏奉献的结果。
金隧遍神州奖牌亮闪闪
中国运动员长期刻苦训练,终于在雅典奥运会上的凝聚成金光闪闪的32块金牌,举国欢腾,世界瞩目。同理,中铁十四局集团隧道分公司十年卧薪尝胆,发奋图强,终于将一项项金牌优质工程奉献给祖国人民。金牌工程伴随着隧道分公司十年发展的脚步,隧道分公司的十年心血最终凝结成一块块金牌。
隧道分公司是三项中国建筑最高奖——鲁班金像奖的得主,这在中铁十四局集团十几个处级单位中是独此一家,在中国铁道建筑总公司系统也极为罕见。
岐岭隧道是隧道分公司荣获的第一项鲁班奖,也是隧道分公司发展的奠基之作。岐岭隧道位于江西省南康县与信丰县交界处,全长2536米,为双线铁路隧道。该隧道地质复杂,进口段为罕见的特软弱围岩,施工难度极大,被称为京九铁路“天字第一号”工程。建设者们依靠科学,勇攻难关,提前46天贯通了岐岭隧道。在获得鲁班奖之后,该项工程又荣获首届中国土木工程(詹天佑)大奖、铁道部优质工程一等奖、中铁建总公司优质工程奖。
深圳梧桐山隧道二期工程是隧道分公司荣获的第二块鲁班奖,此项工程为“九·七”香港回归的配套工程,具有极其重要的政治意义,在隧道分公司十年发展历史中占有重要地位。
梧桐山下行隧道是深(圳)香(港)公路咽喉工程,全长2439米,宽10.16米,设计为双线隧道。该工程是十四局进军特区建筑市场的第一项工程,1995年11月开工,1997年6月建成通车。该工程先后被深圳团市委授予“青年文明号”,被铁道部评为“优质工程一等奖”,被中国铁道建筑总公司评为“优质样板工程”。
朔黄铁路的东风隧道和马圈特大桥是隧道分司获得的第三块鲁班奖,在隧道分公司技术进步史上具有里程碑意义,中国铁道建筑总公司曾在东风隧道召开隧道光面爆破现场会,推广隧道公司的施工经验。
在隧道分公司职工的心目中,几乎与获得国家大奖位置同等重要的还有南京鼓楼隧道工程,因为它承载了隧道人心中太多的回忆与荣耀,是隧道分公司十年历史中隧道人泰山压顶不弯腰的真实写照。
南京鼓楼隧道为南北双向四车道,单线长750米,双连拱跨度23.18米,最浅埋仅26厘米,属典型的超浅埋、大跨度城市隧道工程。该工程是全国第三届城运会配套工程,也被列为南京市1995年市政一号工程,尽管工程难度大、工期紧,但鼓楼隧道的建设者经过300多个昼夜奋战,于1995年10月按期通车。该工程被江苏省团委、南京市政府、铁道团委、铁道建筑总公司联合授予“青年文明号”。
为中铁十四局集团隧道分公司赢得信誉的还有京珠高速公司靠椅山隧道工程、株六复线新倮纳隧道工程、济南绕城高速公路济南隧道工程、渝怀铁路武隆隧道工程、南京新庄立交桥工程、南京地铁工程、北京地铁五号线工程等等,不胜枚举。
改革添活力管理强内功
正如邓小平所说:“改革就是解放和发展生产力。”中铁十四局集团隧道分公司十年发展壮大的历史,也是十年不断深化改革的历史,十年不断完善企业管理的历史。
隧道分公司成立之初,他们将铁道兵的优良传统作风与科学创新精神有机结合,确立了建设“三高四优五化”的机制灵活、精干高效、反应快捷、充满活力的现代建筑施工企业的发展规划。所谓“三高四优五化”就是在同行业竞争中取得“社会效益高、企业信誉高、经济效益高”;在建筑市场竞争中形成技术优势、设备优势、人才优势、管理优势;在企业管理中做到经营决策科学化,机关工作制度化,项目管理规范化,施工现场多元化,企业行为长期化。坚持“一业为主,多元发展,外争市场,内练强兵”的经营战略,在经营布局上坚持“区域经营,滚动发展”的原则;在经营思想上坚持科技兴业、质量兴业、名牌兴业,走质量效益型的道路;在经营方针上,坚持以主业为依托,横向拓展,纵向延伸,内引外联,扩大市场占有率;在管理体制上,以项目经济责任制和资产经营责任制为主要形式,以班组核算为基础,挖掘潜能,建立责权利明确统一的长效机制,使企业走上了全面发展的良性轨道。
2004年5月17日,以北京地铁四号线、十号线黄庄车站2号竖井工区为标的,隧道分公司首次内部劳务承包招标工作圆满结束。
中铁十四局集团领导认为,隧道分公司的“工序内部招标”和“以项目经理、书记、总工为核心的项目班子竞聘上岗”的做法,是一次具有实质意义的改革创新和突破。这些做法严格遵循了市场经济规律,较好地解决了职工上岗再就业问题,避免了工程外包中的效益流失,能够更好地发挥项目班子的整体功能和团队力量,真正做到党政共同负责。这项改革后来又在宜万铁路工地第二次推广试行,取得良好效果。
其实,这只是隧道分公司十年改革的一个小小缩影。
隧道分公司成立之初,沿用的是工程处、工程项目部、工程队三级管理。随着市场经济的不断发展和日益加剧的行业竞争,改革旧的管理体制、建立完善科学的管理体制,是企业发展的必然。在广泛调研、认真学习的基础上,隧道分公司大胆探索改革制度。他们打破传统的项目管理模式,实行指挥部和工程队联合办公。指队联合办公首先简化了管理层次,做到组织机构扁平化。撤销队一级管理机构,压缩一级管理层,将工程队业务人员归口到指挥部各职能部门统一管理,实行“指挥部——班组”扁平组织机构。其次,职能结构得到优化。将指挥部、队两级管理费用压减为一级管理费用,实行一支笔审批制度,大大节约了管理成本;以班组为成本中心,推行班组责任成本核算;管理重心下移,项目部管理层直接面向基层,为施工生产服务,为现场服务,现场管理职能得到加强。
隧道分公司将这一管理制度在一个项目进行了试点,结果,项目部的非生产性人员减少了20%;管理费用开支下降了16%;施工现场的管理和控制得到加强,现场的技术力量得到充实,项目部取得了多项科技成果;基层建设得到加强,基层业务人员的素质通过学习得到提高,施工班组的成本意识增强,管理和核算能力逐步提高;工程成本得到有效控制和降低,经济效益显著提高;通过班组核算,增加了工人的个人收入。试点工作取得了成功,隧道分公司随之在所属各项目进行了普及。
后来,此项改革与集团公司的“两个直管”、“五大市场”成功对接,隧道分公司真正实现了企业直管项目部,项目部直管施工作业层。形成了企业内部人才交流、劳动力调配、资金调度、机械设备租赁、物资材料采购“五大市场”。1998年,隧道分公司在施工一线全面推行队级核算工作,以工程队为内部核算单位,按照内部责任预算进行承包,一次包死,自负盈亏,工程队只承担预算内的管理风险、管理责任,不承担经营风险,此项改革使工程项目部降低了施工成本。同时也使分配制度趋于合理,工人实现多劳多得。之后,他们又变自上而下的成本核算为自下而上的定额管理,使责任成本目标更加合理。
内部施工定额管理,为隧道分公司在市场竞争中提供了底线参考,避免了在过度竞争中使企业亏本投标和亏本经营。有了内部施工定额,各项目部在制定责任目标时有效地避免了盲目现象,运用“跳一跳摘到桃子”的原理,制定切实合理的责任核算目标。既实现了项目部施工成本最小化,又激励职工通过努力增加了个人收入。达到了壮大企业造福职工的双重目的。
项目部是企业效益的源泉,项目经理素质的高低将决定项目部的经营管理水平,直接影响到企业整体的效益。2002年,隧道分公司一改过去的“项目经理行政任命制”,制定推行项目经理竞争上岗制度。办法中具体规定了参与竞争项目经理人员的基本条件,投标书中应明确标明工程项目的工期、成本、质量、安全、文明施工、队伍建设、效益等指标,经过制定方案、公告、公开报名、资格审查、召开标前会、评标、公开演讲、答辩、民主测评、综合计算分数、组织考察等11道程序,最后确定应聘的项目经理。竞争上岗制度为项目经理岗位选拔出了优秀人才,通过签订“工程经营承包合同”确保了项目的利益。
此项改革随着项目法的逐步实施,在隧道分公司得到了进一步的深化。2004年,隧道分公司又出台了《工程项目机构与核算组织管理办法》,该办法突出了“项目经理班子竞聘”、“项目管理目标责任制”、“劳务承包招标”、“设备租赁招标”、“项目全面预算管理”等新思路。“”版权所有
分配制度的改革是企业兴衰的基础条件之一,也是调动员工积极性的重要手段。隧道分公司十年来坚持进行分配制度改革,充分调动了员工的生产积极性,使企业人气旺盛,充满生机活力。
初期,他们取消“大锅饭”,在收入分配上拉开档次,调动了职工奋发向上的积极性。干多干少一个样,责任大小一个样的弊端,逐步得到革除。后来,随着企业的发展,他们在全集团公司内部率先打破传统的分配方式,实行岗薪制,以岗定薪,按责计酬,按劳分配,实现了责、权、劳、利的科学统一,既提高了工作效率,又降低了企业管理成本。
为了建立对项目经理班子更有效的激励与约束机制,2004年又出台了项目经理班子薪金制度。项目薪金由基本薪酬、科技薪酬、效益薪酬、安全薪酬、质量薪酬和政治薪酬六部分组成。基本薪酬由合同工期和工程规模系数决定;科技薪酬由技术难度工程比率和技术难度系数共同制约;效益薪酬为项目经理班子承包合同中竞标报价利润的10%;质量薪酬为基本薪酬的30%,另外获得质量荣誉的,公司按照级别给予一定奖励;安全薪酬为基本薪酬的30%,获得安全荣誉的,公司给予一定奖励;政治薪酬为基本薪酬的20%;项目薪金待工程结束后全部兑现。项目薪金制度将项目的综合效益与项目经理班子的个人所得紧密联系在一起,实现了多劳多得、责任与收益的统一,大大调动了项目经理班子工作的主动性和积极性,使项目管理又迈上了一个台阶。
目前,隧道分公司正按照集团公司的统一部署,向规范的股份制企业扎实推进,力争早日实现企业上市的目标。
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回顾中铁十四局集团隧道分公司十年发展的历史,可以看到一条清晰的主线。这就是,在经营思想上坚持科技兴企,在企业竞争中坚持以人为本,实施人才战略。
作为中国铁道建筑总公司系统唯一的以隧道施工为主的专业工程公司,中铁十四局集团隧道分公司在十年的发展中,积累了在特软弱围岩、超浅埋、大跨度、富含水及岩溶、瓦斯、暗河、断层、软流塑等复杂地质条件下进行隧道施工的经验,在超前支护、光面爆破、监控量测、防排水等方面形成了比较完善的施工方法。
在朔黄铁路东风隧道施工中,隧道分公司针对施工中遇到的重点、难点问题进行科技攻关。经过集思广益和反复试验,取得重大科技收获。他们采用双线铁路隧道大型机械中洞超前、预留光面层分布开挖技术,使得超挖量控制在7厘米以内(规范要求控制在15厘米以内),创出较好的光爆效果。
东风隧道的光面爆破技术被专家们誉为“国内领先、行业一流”,“代表着90年代光面爆破新水平”;隧道软弱围岩施工,被中国铁道建筑总公司总经理王振侯称作“国内隧道新奥法施工的典范”、“标志着总公司系统隧道软弱围岩施工技术上了一个大台阶”。中国铁道建筑总公司专门在东风隧道召开现场交流会,总结推广了他们的经验。
株六铁路复线上的重点工程新倮纳隧道,因地处险要地段,地质状况及其复杂而成为科技攻关的焦点,备受各级领导和专家们的关注。项目部科技攻关组人员通过分别应用地质前兆参数定量和先进的TSP-202超前预报系统进行预测和探测,先后发出了一系列关于新倮纳隧道长、短期超前预报通知书,对下一步前方隧道施工中不良地质所处的位置、水文及工程地质特征、岩体结构、围岩类别进行明确的超前预报,并对施工中应采取的防范措施提出具体建议,从而避免和减少了施工的失误以及由此而带来的重大经济损失,保证了快速安全施工。实践表明,该超前预报的精度达到90%以上。攻关组发出的第一号《新倮纳隧道长期预报通知书》中预报:“F5-1断层破碎带厚度约5米,影响隧道长度约10米,即DA174+562∽572为Ⅱ类围岩,少量淋水,建议加强其预支护,有效地防止了塌方。”隧道分公司职工在施工中采纳了攻关组的建议,加强了预支护,有效地防止了塌方。
南京地铁南北线一期工程为南京市的重点工程。中铁十四局集团隧道分公司承建的TA10标段场地狭小、地质复杂、技术要求高。尤其在软流塑施工中,由于该地层具有高压缩性、高灵敏度、强度低等特点,易产生蠕动现象,开挖后围岩自稳能力差、含水量大、易引起坍塌、涌泥现象,并极易引起地表沉降。
隧道分公司技术人员根据区间隧道的埋深、断面、地质条件、施工方法和地面房屋现状等,确定了楼房地基地表的参考沉降标准;确定了大管棚辅以小导管注浆及掌子面超前深孔注浆为软流塑状淤泥质地层隧道的超前预支护方案;选择了高强、早凝、超细水泥作为主要注浆材料,高压劈裂分段后退式注浆方式,达到了良好的地层加固与止水效果,为软流塑状淤泥质地层掌子面前方深孔注浆加固创造了新的注浆方式和工艺。
2003年11月16日,在山东济南召开的“软流塑状淤泥质地层建筑物下地铁隧道综合施工技术”成果鉴定会上,中国科学院院士宋振琪等专家对该项成果进行了鉴定,一致认为:该项技术首次成功地在软流塑状淤泥质地层条件下实现了安全、快速、经济的施工目标,确保了南京地铁珠~鼓区间地表沉降值基本控制在20毫米左右,保证了施工安全、地表建筑物及地下管线的安全,各种经营场所正常营业,经济和社会效益显著。软流塑状淤泥质地层穿越地面既有建筑楼房的隧道综合施工技术,在地下铁道、市政隧道和地下工程建设中,具有广泛的应用推广价值,研究成果达到了国际先进水平。
中铁十四局集团隧道分公司的技术优势是以较强的人才优势为基础的,人是生产力中最活跃的因素。公司现有职工768人,中专以上学历的约占54.7%,其中本科学历的194人,高中级技术人员154人,今年新进硕士生本科生35人。
应当说,隧道分公司从诞生之初就具有一定的人才优势,当时,全公司90多名干部中,大中专以上学历的占80%以上,工人有三分之一以上具备1~2项专业特长和技能。
十年来,隧道分公司党政领导将“育人工程”与创建优质工程统一起来,在用人机制上大胆进行改革,不拘一格选人才。公司采取“走出去,请进来”的办法,先后将几十名大中专毕业生培养成隧道施工方面的专门人才,其中一大批专门人才陆续走上了行政和技术领导岗位,使隧道分公司的投标与现场施工管理都达到了相当高的专业水平,也使隧道分公司具备了可持续发展的人才基础。
隧道分公司在人才培养上,还特别注重培养高技能型操作人才,使分公司的高级技工人才达到了相当高的比例。与全国普遍存在的高级技工荒现象相反,隧道分公司的高级技工有效挑起了建设施工的大梁。
隧道分公司的大中专毕业生曾一度超出基层管理定员,造成相对的人才闲置。而另一方面,由于公司专业性强,机械化程度高,一些技术含量较高的特殊工种,因现有工人素质较低而无法满足岗位需求。为解决这一矛盾,隧道分公司大胆打破干部与工人的界限,在管理上分干部、工人,在工作岗位上不分干部、工人。现在进口设备的操纵、维修及隧道内的风、水、电、管等技术含量较高、而过去被认为是工人岗位的工种,绝大多数是由近几年来分配来的学员担任。过去为培训一个进口设备的操纵工,需要送出去培训,少则几个月,多则一年,还不能完全掌握机械的性能,现在上岗的大学生能直接看懂外文说明书,很快就能熟悉机械的性能,并且操纵自如。这些高素质、高技能型职工充实到一线,为工程创优提供了坚实的保证。
目前,隧道分公司已经形成了人才结构合理、素质过硬、使用得当、具有较强发展后劲的一支专业化人才队伍。
思想工作细企业文化新
经过十年的不懈探索,隧道分公司党委已形成了一套制度健全、手段创新、形式多样、独具特色的党建和思想政治工作新机制
隧道分公司党委注重发挥思想政治工作的生命线作用,既继承了铁道兵时期的优良传统,同时又紧随时代的发展不断创新,在坚持中发展,在发展中坚持,结合企业的实际情况,紧紧围绕企业的中心任务开展工作,为企业的改革和发展提供了强有力的精神动力和思想组织保证。
近年来,隧道分公司党委为切实发挥党委的政治核心作用,又对原有制度进行了健全和完善,对实施手段进行了创新。公司党委下发了《项目治理结构三个层面议事规则及工作制度》、《隧道分公司议事会议制度》等,完善了思想政治工作体系。同时进一步健全了组织,以人力资源市场管理中心的党员为主要对象成立了党支部,负责处理中心事务,开展党员教育活动。对息工待岗的党员,公司党委专门派出有关人员前往驻地指导成立临时党小组,开展宣传教育活动,使共产党员在政治上永远不下岗。
隧道分公司党委坚持与时俱进,创新政治工作载体,先后与各项目部签订了政治目标责任书,实现了基层政治工作目标有形化管理。把基层党建和思想政治工作分解为八个方面,制定量化的考核标准,明确了考评计分办法,化无形为有形,增强了可操作性。
2004年,隧道分公司党委郑重转发《集团公司党委关于加强领导班子思想政治建设的决定》,为分公司各级领导班子进一步加强自身建设,真正成为带领广大员工努力建设强优企业的“龙头”指明了方向。
建设独具特色的企业文化,是凝聚企业力量,展现企业风貌,提升企业形象,推动企业现代化进程的重要内容。十年来,中铁十四局集团隧道分公司已经形成了“诚信、合作、创新、卓越”的企业精神,树立起了“经营求精、管理求严、用人求贤、交往求俭、为政求廉、领导求真”的企业风气,展现了公司作为现代企业的良好形象。
中铁五局五公司黔张常铁路项目部施工管段全长11.223公里,其中要建7桥7隧7涵。自2015年3月15日进场以来,项目部“钢班子带出铁队伍”,取得了骄人战绩:项目部2016年5次获得局指挥部月度综合评比第一名,2017年前三月再度两次夺得第一名;西胡冲特大桥和刘家寨隧道施工六上《湖南日报》第一版;2017年3月31日,黔张常铁路刘家寨隧道历时688天艰苦鏖战顺利贯通,成为黔张常铁路全线首座贯通的3000米以上隧道……
登高望远的擎旗人――张登林
2015年3月,黔张常铁路中标的消息传来,张登林调任黔张常铁路项目副经理,他迅速从溆怀公路项目部赶到龙山。这里属于湘西土家族苗族自治州,历史上称为“湘鄂川黔之孔道”,穿越渝、鄂、湘、黔四省市交界地带,是湘鄂川黔革命根据地。公司黔张常铁路项目部驻地就位于革命纪念馆旁。
说起张登林,1995年参加工作,46岁的他从宇x铁路、西二环、东川二级公路、丽江机场、溆怀公路、黑干项目部一路走来,从一名工程师到工程队队长、项目总工程师、项目经理,又从项目经理再到项目副经理、项目经理,随着职位的不断变化,他的管理经验愈来愈丰富,成为了鼎鼎有名的实干家。
注重层级管理,加强问题导向,重心下移。采访中,他说道:“项目部非常注重层级管理,每月按照现场出现的技术和现场管理问题类别,带领分管人员到现场解决问题。”以问题导向加强问题整改,防止了现场矛盾拖而不决,保证了项目施工高效有序推进。
每天早晨8时,张登林要求项目部进行点名,通过短暂的碰头沟通及时解决前一天存在的问题,部署当天的工作计划。
每个月,项目部召开安全质量分析会,除了学习贯彻上级文件以外,就是以解决现场问题为重点,讲问题、讲方法、讲措施。除此之外,张登林按照自己的管理思路,针对年轻人多、技术管理参差不齐的现状,每次到下属作业队检查工作时,都要抽一两份技术交底或者安全质量交底,针对各工程重难点及风险点,对照现场查看资料,对现场措施和检查整改情况逐项加以落实。
项目部利用信息化开辟工作新渠道。他们建立了管理骨干、劳务管理QQ群,所有人员每天定时在群里汇报当天完成情况和第二天工作计划。如果发现有不满足要求的情况,他立即会核实后及时解决。
强化绩效考核是黔张常铁路项目快速推进的另一个法宝。项目部采取“部门互评考核、架子队评价、工作完成情况、领导班子评价”四个考核措施,乘以不同得分权重;对项目员工进行月度综合考核;每月按照质量管理、安全管理、文明施工、环境保护、内业资料、成本管理等八项内容对作业情况进行综合考核,与分配挂钩,有力地激发了施工者的积极性和创造性。截至2017年3月20日,项目部累计完成建安产值5.08亿元。
黔张常项目从2015年3月份进场,历时2年,现进入收尾阶段,管段7座隧道已经贯通6座,已向剩余的罗家坡二号隧道195米发起冲刺。作为公司一级工装和标准化管理推进项目,项目实现了“短平快”施工,在安全质量管理和生产施工进度方面屡次获业主、局指挥部好评,他个人也获得湖南省总工会“湖南省铁路建设劳动竞赛先进个人”殊荣。
征地拆迁的急先锋――刘魁
湘西地区民风彪悍,热情好客。项目部管段要跨越龙山县3个乡镇的14个自然村组,征地拆迁和维稳成为项目的当务之急。
项目党工委书记刘魁,说起征地拆迁“酸甜苦辣”涌上心来。项目部前期征地拆迁因不了解当地习俗,吃过不少亏。湘西龙山乡镇的作息时间,一天吃两顿:上午9点和下午3点。为了工作需要,刘魁不得不硬着头皮到处陪客说情。为此,他的妻子没少和他吵架,严重时甚至闹着要离婚。2015年和2016年的暑假,他妻子带着小孩来到工地探亲,近距离接触铁路人的生活后才慢慢理解他。
维稳是铁路施工的重要工作,项目部成立了维稳领导小组,制定了应急预案。针对部分村民期望值过高,认为施工单位是“唐僧肉”,一旦达不到赔偿期望或施工中出现偏差,就会阻工阻路,影响正常施工,截至目前,项目部处理各类大小阻工阻路事件90余次。最近一次在西胡冲特大桥连续梁浇筑中发生恶意阻工,如若制止不及时,就会导致中途停工,一片梁损失就近200万元。为了好言相劝当地老百姓,刘魁和协调人员一道好话说尽,并主动获得了村镇及协调指挥部的理解和支持,最终解决了阻工。
正是他们的艰苦努力,项目部一周内实现了局管段第一个拿到拌和站用地、第一个拿到隧道洞口红线用地的目标。2015年5月25日,三号拌和站和五号钢筋加工厂第一批通过业主验收;罗家坡一号隧道第一个实现局管段进洞施工、在局三个分部中红线内用地最快完成的目标。截至目前,项目部完成临时用地征地720.66亩、红线用地征地450亩、房屋拆迁131栋,新建便道达17公里。
在做好征地拆迁和维稳工作的同时,刘魁还集中精力种好“党建思想政治工作”责任田。项目党工委根据施工管理中的急难险重任务,积极开展“创先争优”“创岗建区”等活动。在刘家寨隧道、西湖冲特大桥重难点工程中他们建立了党员突击队,发扬“一名党员一面旗帜”的作用,引领现场党员发挥先锋模范作用。在“黔张常铁路党旗红,中铁五局当先锋”“勇担当、强作为、当先锋”和“两学一做”学习教育等主题实践活动中,党工委把党员教育、党员管理、党员作用发挥,作为推动党建和现场思想政治工作的重要抓手,多措并举,多方使力,确保了工程优质,干部优秀。
梅花香自苦寒来,刘魁分别获得2016年度黔张常(湘西段)建设先进个人、局2014~2015年度“优秀党务工作者”,并连续两年获公司“优秀领导干部”荣誉,2016年获公司首届十大杰出青年称号。
是金子总会发光――陈金
陈金,项目总工程师,“80后”技术骨干,2005年⒓庸ぷ鳎从贵阳大花水、柳州工程项目一路走来,经历了湘桂铁路全过程的历练,到黔张常铁路后挑起了技术大梁,2016年被公司评为“优秀项目总工程师”。
2015年3月份进场以来,项目技术人员面临两个难题:一是技术人员年轻化,以见习生和实习生为主;二是技术人员经验欠缺,管段内桥、隧、涵、路基、站场多。项目业主――沪昆客专湖南公司对黔张常铁路要求高,检查严,督导密,更增加了技术管理难度。
为做到技术先行,确保现场施工,陈金以培训、师带徒为突破口,努力提升整体项目的技术管理素质。他们共制定各项施工方案82项、作业技术指导书4套、施工技术交底78项,开展技术培训达15次。
全长3078.5米的刘家寨隧道和全长929.5米的邓家湾隧道,为岩溶隧道,最显著的特征是围岩破碎,岩溶密布,刘家寨隧道施工中就发现较大溶洞群5个,最深的竖向溶洞深达143米,较小溶洞、溶腔30多处,并且刘家寨隧道横洞存在溶洞软弱围岩――泥夹石,处理耗时费力,有的溶洞处理长达50多天,给隧道工期如期实现造成了极大困难。
【关键词】双连拱;隧道;衬砌;监测;施工技术
中图分类号:U455文献标识码:A文章编号:
一、引言
依托辽宁丹海高速公路乔家岭双连拱隧道工程,通过现场试验和测试等了解和掌握隧道围岩地质条件及工程性质,经过近一年多现场监测工作,取得一些阶段性成果,为乔家双连拱隧道施工提供了一定的技术指导。
二、工程概况
乔家隧道工程位于辽宁省丹东(孤山)至海城高速公路项目路基工程第八合同段,全长760米,是全线重点控制性工程之一。隧道桥隧相连,进出洞口均处于悬崖绝壁之间,具有技术含量高、施工工艺复杂、工序转换频繁等特点。
乔家隧道设计为连拱隧道,起讫桩号K74+325~K75+085,全长760米。洞门型式为削竹式;净空为10.75×5.0m。
隧道区位于辽宁省东南部,地形复杂,冲沟发育。山体总体呈近南北走向。最高海拔185.2m,相对高差105.5m,属丘陵地貌。地震基本烈度为七度,峰值加速度0.10g。该地区属半湿润大陆性气候。无地表水及地下水,全年降水量较大,隧道局部围岩节理裂隙较发育,透水性较好,易形成流水通道,丰水期易使隧道产生滴水及涌水现象。
(一)双连拱隧道开挖施工
隧道从两端向中间同时开始施工,先施工中导洞,然后开始中隔墙的浇筑,随后进行左右主洞的开挖、衬砌。施工程序如下:中导洞开挖支护中隔墙浇筑左右主洞开挖支护左右主洞衬砌仰拱及回填。
(二)双连拱隧道施工监测方案建立
现场监控量测是监视围岩稳定,检验设计与施工是否合理及安全的重要手段,是新奥法施工的重要组成部分。把量测信息及时反馈到设计和施工中去,对初期支护、二次衬砌的施工方法做出修正,可以达到安全、快速施工的目的。监控量测也是施工管理中的一个重要环节,是施工安全和质量的保障。
隧道施工中的监控量测,按设计要求确定必测项目和选测项目。通常情况的必测项目为:工程地质及现状的观察、周边收敛位移量测、、拱顶下沉量测、地表下沉量测等,选测项目为钢支撑、锚杆应力及喷层表面应力量测、二次衬砌内应力、表面应力及裂缝量测、中墙内力、拱与中墙相对变位、中墙裂缝等,根据图纸要求和监理工程师的指示选定量测项目和布设测点。
(1)现场监测项目、仪器及方法
A.地质及初期支护状况观察
每次爆破后和初喷混凝土后通过肉眼观察、地质罗盘测量和锤击检查,描述和记录围岩的地质情况、岩层产状、裂隙、溶洞、地下水以及支护效果,对围岩稳定性作出评价,判断围岩类别是否与设计相符,必要时拍照,测量地下水流量。每一量测断面要有一张记录表并填图。
B.周边位移量测
在预测点的断面,隧道开挖爆破以后,尽可能早地沿着隧道周边的拱顶、拱腰和边墙部位分别埋设球头测桩。测桩埋设深度30cm左右,钻孔直径同锚杆,用快凝水泥或早强锚固剂固定,测桩球头需设保护罩。采用周边收敛计(SWJ-Ⅲ型)量测周边周边收敛变形。进出口洞门及洞身各设若干个量测断面,断面间间距10-50m。
C.拱顶下沉量测
拱顶下沉量测是周边位移量的补充,在周边位移量测的同一断面的拱顶中轴线处设1个带钩的锚桩,锚桩的埋设要求与周边收敛计测桩相同。用水准仪、钢尺、测杆进行量测。
D.围岩内部位移量测
围岩内部位移量测采用多点位移计进行,每个量测断面设4个测点,根据量测数据分析围岩内部的位移。
E.地表下沉观测
测点沿地面布置在隧道轴线及其两侧5个点。测点采用如下方式制作:在20cm×20cm×20cm的土坑中打入直径20mm,长50cm的钢筋,外露5cm并用混凝土填实。测量放线定位后,用水准仪量测,隧道开挖至距测点30m处时开始量测,隧道开挖超过30m处时开始量测,隧道开挖超过测点30m、并沉降稳定以后停止量测。作为必测项目,可视施工所需要加密沉降观测点。
F.锚杆拉拔试验
采用锚杆拉拔仪(ML-150B)进行试验,每10-50m一个断面,每断面至少3根锚杆。
(2)现场量测要求
A.喷锚支护施作2h后即埋设测点,进行第一次量测数据采集。
B.测试前检查仪表设备是否完好,如发现故障及时修理或更换;确认测点是否松动或人为损坏,只有测点状态良好时方可进行测试工作。
C.测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次;三次读数相差不大时,取算术平均值作为观测值。每次测试都要认真作好原始数据记录,并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。量测数据在现场进行粗略计算,若发现变位较大时,要及时通知现场施工负责人,以便采取相应的处理措施。
(3)量测断面间距、测点布置
量测断面间距、测点布置将严格按设计数据执行。
隧道拱顶下沉量υA与隧道周边收敛值μB按下式计算
(4)量测数据分析和信息反馈
将量测量数据进行处理和分析,绘制周边位移时程曲线、拱顶下沉时程曲线、地表下沉时程曲线。横坐标单位为d,纵坐标单位为mm,并进行非线性回归计算,观察其收敛的趋势和最大收敛值。对于拱顶及周边位移涵数,求出对时间的导数,观察其日变化速率。当水平收敛位移速率在0.1~0.2mm/d之间进,拱顶位移速度为0.1mm/d时,可认为围岩处于缓慢变形阶段,表示围岩向稳定方向发展,则认为围岩达到基本稳定,此时可进行二次衬砌。
将量测数据进行处理和分析,绘制时间―位移曲线。
绝对位移值逐渐减小,支护结构趋于稳定,可施作二次砼衬砌。
位移变化异常,出现反弯点喷锚支护出现严重变形,这时应及时通知施工管理人员,该段支护采取加强措施,确保隧道不坍方;严重时施工人员须迅速撤离施工现场,保证施工人员安全。
三、结束语
双连拱隧道由于跨度大及复杂的结构,同时施工工序繁多,施工工期较长,使得围岩应力变化和支护荷载转换变得尤为复杂。通过具体工程案例总结双连拱隧道施技术与监测技术是更为重要,研究施工及其中墙内力随不同施工工序的变化规律,进而分析隧道支护结构的稳定性与施工工序之间关系,以确保证施工安全和质量。
【参考文献】
[1]李龙白人岩双联拱隧道施工优化技术国防交通工程与技术1999年02期,52页-53页
关键词:南华3号隧道,通风设计,通风管理
中图分类号:U45文献标识码:A
1.工程概述
广大铁路南华3号隧道为双线设计,行车速度200Km/h。隧区属低中山宽谷缓坡过渡区,隧道进口高程约1898m,出口高程约1905m,隧道区内最高峰约2014m,相对高差约120m,自然坡度一般10°~30°,局部为陡壁。测段内丘坡上覆土层较薄,地表多为松树林或灌木。隧道进出口端附近有320国道及楚大高速公路,交通条件较好。
本隧道位于南华南~普棚区间,双线隧道,设计为11%的单面上坡,全隧除D2K65+049.682~D2K65+775.329段位于半径R=6004.48m的右偏曲线上,其余地段均为直线。隧道进口里程DK64+137,出口里程D2K65+436,全长1299m,最大埋深95m。
2.隧道通风设计
2.1通风要求
隧道回风风速按0.5m/s设计,为防止瓦斯积聚,对塌腔、模板台车、加宽段、避车洞等处增加局扇进行解决,对于一般段落采用射流风机卷吸升压以提高风速,从而解决回风流瓦斯的层流问题。
根据《铁路瓦斯隧道技术规范》,对隧道内不同地段的瓦斯浓度有不同的要求,具体内容详见《隧道内瓦斯浓度限值处理措施表》。
根据《铁路瓦斯隧道技术规范》规定瓦斯隧道施工期间,应实施连续通风。因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。
2.2方案概述
⑴在隧道正洞口安装2台SDF(c)-NO.13(2×132KW)型轴流风机分2管路通过φ1.5m双抗风管(阻燃、抗静电)将新鲜空气送至正洞。
⑵在掌子面至模板台车地段的死角、超挖严重、洞室等部位用局扇将聚集的瓦斯吹出,使之与回风混合后排出。
2.3通风计算
隧道进出口通风计算
⑴根据同一时间,洞内工作人员数计算
K―风量备用系数,采用1.2;
M―同时在洞内工作人数(取60人);
Qn―每人工作人员所需新鲜空气,取4;
计算得:Q1=288。
⑵按照爆破作业确定风量
风管采用阻燃、抗静电软风管,直径1.5m,百米损耗率p100=1%,则风管漏风系数,计划施工按1716m。
A―掘进巷道的断面面积,考虑到超挖情况,一般地段选择70
风流有效射程,
则,查表得沿程系数,
G―同时爆破的炸药量(kg),取150
求得临界长度L
ψ―淋水系数,取0.8;
b-炸药爆炸时的有害气体生成量,根据本隧道的情况取40;
t―通风时间(min),取30;
代入以上数据
⑶按照独头坑道瓦斯涌出量计算所需风量:
―按瓦斯最大涌出量3.03
K―瓦斯涌出的不均衡系数,取1.6;
Bg―工作面允许的瓦斯浓度,取0.5%;
Bg0―送入风流中的瓦斯浓度,取0。
⑷根据风速要求计算风量
⑸风机风量计算:
取以上风量的最大值2100,则正洞风机风量为
2.机风管配置
根据风量计算要求正洞洞口选用的型号为:2台型轴流风机通过2道管路同时供风,可满足隧道需求风量4919要求。
正洞通风管选用抗静电阻燃风管,直径为1.5m,平导风管直径为1.5m。为保证风管顺直,根据现有模板台车结构,在模板台车上设置φ1500mm钢筒,风管从钢筒中通过。通风布置详见下图1,风机、风管配置见表1。
表1风机、风管配置数量表(单口)
图1南华3号隧道管路布置图
3.通风管理
⑴成立专门的通风班组负责通风设备的安装、使用、维修、维护工作,每天进行巡检。保证管路顺直,无死弯、漏洞,其开机人员每天按班组对风机运行进行记录登记。
⑵通风系统安装后,首先,由项目分部及项目部组织有关专家对通风设施进行验收,确认通风效果是否与设计相符。其次相关人员每月对通风系统进行定期检查,项目分部每天测量风速并进行管路维修。
⑶钻眼、喷锚、出碴运输、初期支护、掌子面塌方、塌方处理、瓦斯浓度大于或者等于0.5%时,风机要高速运转,加强检测确保洞内任一处瓦斯浓度降至0.5%以下才能施工。
⑸风机的停运,关开、变速由监控中心专人负责调度指挥,并且做好相应的记录并签认后备查,其他任何人不准擅自停机。当移动模板台车时,风机采取低档位供风,以保证供风的连续性。
⑹通风设施安装完正常运转后,每10天进行1次全面测风,对掌子面和其他用风地点,根据实际需要随时测风,每次测风结果做好记录并写在测风地点的记录牌上。若风速不能满足规范要求,采用适当的措施,进行风量调节。
参考文献
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