時間:2022-02-07 19:09:58
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇隧道工程質量監理,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:鐵路隧道;工程施工監理
1 提高認識轉變觀念
在全國鐵路路網建設中,目前提出了高標準、講科學、不懈怠的建設理念。標準提高了,質量要求更嚴了。作為控制性工程、重點難點工程的隧道工程,監理工作顯得更加艱巨。這就要求在實際工作中,必須樹立全新的建設理念,迎難而上,積極主動。
1.1變被動監理為主動監理
在監理過程中,必須徹底改變以往監理行為滯后于施工的狀況;改變上靠建設單位,下靠施工單位的被動依賴作風。例如,在監理工作初期,一方面應及時督促檢查施工單位的施工準備情況,一方面著手編寫《監理規劃》、《監理細則》,積極主動地開展工作,為工程全面展開贏得時間。在監理過程中,堅持“主動監理、預控為主”的方針。針對隧道施工的特點,采取24小時跟班監理,及時掌握第一手資料;積極配合設計單位和施工單位做好動態設計和超前地質預報工作。
1.2變單純質量控制為全面控制
以往監理工作注重的是質量控制。針對目前國家、建設單位對監理單位的要求和隧道工程施工的特點,不僅要做好質量控制,而且對安全控制、進度控制、投資控制、合同管理、文檔信息管理、協調管理、環保水保都要抓好,一項也不能滯后。例如,為保證隧道工程的工期目標,在抓好質量控制的同時,每天都要與施工單位共同進行施工進尺丈量,匯總上報,做到信息準確、暢通;隧道監理組按時記錄收集“鉆、爆、裝、運、錨、掛、支、噴”八個工序的作業時間,分析影響進度的原因,進一步采取改進措施,加快施工進度;為確保施工安全,督促檢查施工單位的安全交接班記錄,對現場安全隱患及時要求施工單位進行整改;根據不同的圍巖特征,要求施工單位及時采取調整進尺、裝藥量等措施。
1.3嚴格兌現投標承諾,配足監理人員和設備
根據以往隧道監理工作的經驗,嚴格兌現投標承諾,在配足監理人員、設備的前提下,保證監理人員具有豐富的工程實踐經驗、工程管理經驗、良好的職業道德和健康的身體是做好鐵路隧道工程監理工作的前提和保障。監理工作的成敗與總監的能力和水平有著重要關系,因此,嚴格按照投標書配備總監對做好鐵路隧道工程監理工作是必須的。
1.4設立便于開展工作、靠近施工現場的駐地監理機構
針對隧道施工圍巖變化較大、施工方法隨之不斷變化的特點,在施工現場(甚至在隧道口)設立駐地監理機構,及時掌握施工的第一手資料,掌握工程的質量、進度等情況,無疑將使施工的各項工作始終處于
受控狀態。
2建立健全各項制度,明確工作職責
2.1認真組織學習、培訓,提高人員素質,明確責任
鐵路隧道工程的監理工作,對每一個人都存在學習、認識和提高的過程。為此需要組織監理人員進行四方面的學習培訓:
1)技術方面,學習隧道的設計思想、結構特點、施工方法、工程控制要點等,使監理人員掌握基本原理和主要控制點;
2)監理工作程序方面,認真學習貫徹《鐵路建設工程監理規范》和鐵道部新頒布的《建設項目監理管理辦法》,使每一位監理人員明確自己的職責;
3)學習黨風廉政責任制和職業道德規范,規范每一位監理人員的行為;
4)每月堅持召開監理例會,傳達、貫徹國家、鐵道部、建設指揮部下達的相關文件、指示和要求。
2.2 細化各項管理制度,提高針對性和可操作性
為了使各項工作落到實處,結合隧道工程的要求和特點,制定《隧道監理工作實施細則》,細化從總監到監理員的各項崗位職責;制定適應隧道工程特點的《質量控制監理操作手冊》和《安全控制監理操作手冊》,并在工作實踐中不斷修改完善;在工作中嚴格執行公司制定的各項規章制度,并完善《例會制度》、《值班制度》、《報表制度》、《旁站制度》等,做到每項工作職責清晰、有章可循。
3加強現場管理,嚴格全面把好質量關
為了保證隧道工程施工安全和工程質量、進度,在工作中必須突出一個“嚴”字,強調一個“實”字,環環不漏地把好關。
3.1嚴把安全關
在隧道工程施工中,確保安全是做好其它一切工作的前提。在監理過程中,應按要求配備一名安全監理工程師負責安全監督管理,現場核對設計單位對工程的安全設計措施是否到位,是否合理;必須審查施工單位的安全管理體系;在工程施工中監督施工單位認真執行國務院頒布的《建設工程安全生產管理條例》(國務院393號令)和鐵道部、各鐵路局下發的有關安全施工的文件、通知,把安全納入專項監理工作的范疇。尤其是對施工場地安全、施工機械使用及技術安全、圍巖失穩、爆破器材、隧道豎井斜井的提升系統、洞內有毒有害物質的濃度、高處作業等必須嚴格進行監控。
3.2 嚴把圖紙審核關
監理機構接到設計圖紙后,要求監理人員認真細致地閱圖審圖,并進行現場核對優化。當存在疑難問題時,應組織專家進行會審,對發現的問題在圖紙會審時及時提出。這樣,將對工程質量和進度起到很好的預控。
3.3嚴把原材料進場關
原材料是形成質量的第一關,對工程安全、質量起著決定性作用,監理過程中應嚴格進行控制。水泥、鋼筋、型鋼等主材進場,要求按批號向駐地監理工程師提品合格證和出廠檢測報告;初次進場,必須提供生產許可證。砂子、碎石等地材進場時必須向駐地監理工程師提供檢測機構出具的檢驗報告。其他原材料進場必須向監理方提供“三證”,而且所有原材料必須按程序經施工單位自檢合格并認真填寫《進場材料報驗單》后方可報驗。
3.4嚴把試驗關
監理機構首先應督促施工單位盡快建立工地試驗室,工地試驗室建立的快慢將直接影響工程施工進度。試驗人員進場后,要對其資質及上崗持證情況進行檢查;不合要求的,堅決要求施工單位予以更換。工作中堅持見證取樣和平行抽檢的相關規定,特別注重對拌合用水、水泥、砂、石、外加劑、摻合劑的堿含量進行檢測。采用低堿水泥,預防混凝土堿骨料反應。
3.5嚴把現場旁站監理關
監理過程中,在嚴格按程序進行監理的同時,必須注重現場旁站監理。現場旁站監理是現場監理工作中比較容易忽視的環節,許多問題都出在現場旁站監理不到位。為此,工作中必須強化這一環節。對掌子面施工情況、混凝土澆注、塌方處理、超挖回填等工作必須實行旁站監理。同時加強日常巡檢、抽查等工作,以便及時發現和解決施工中出現和存在的問題。
3.6嚴把施工質量關
隧道工程的基本質量目標是:內實外美、不滲、不漏、不裂。在工期緊張的情況下,任何質量事故都會嚴重影響工程質量和進度,并且還有可能留下安全隱患。為此,必須嚴把施工質量關,嚴格按照最新的《鐵路隧道工程施工質量驗收標準》以及鐵道部下發的相關標準進行監理。把質量控制的重點放在施工過程中,特別需要注重容易出現問題的環節,防患于未然。例如,隧道初期支護的施作質量和工藝過程是不滲、不漏、不裂為基礎,監理工程師必須要求施工單位按照設計要求做到位;對初期支護的收斂測量,要求施工單位每天向監理工程師報告量測結果,出現異常情況,立即進行處理;防水板和透水盲管的施作質量和工藝,監理工程師一定要格外注意。
3.7 嚴把工程質量驗收關
在工程質量驗收中,必須先劃分好檢驗批、分項工程、分部工程、單位工程。以檢驗批工程質量控制分項工程質量,以分項工程質量控制分部工程質量,以分部工程質量控制單位工程質量,以單位工程質量控制整個隧道工程質量。針對工程質量驗收普遍滯后的現象,監理工程師必須要求施工單位及時上報,否則,不允許進入下一道施工工序。當發現局部噴護厚度不夠、錨桿的實際數量與設計不符、拱架施做不符規范、開挖后存在欠挖等問題時,堅決要求施工單位及時進行補做、整改,不能為運營留下任何隱患。
3.8 嚴把冬雨季施工關
監理機構應密切關注當地氣象、水文情況,審查施工單位在施工組織設計中編制的針對本工程特點的冬雨季施工和應急方案是否可行,并在監理過程中督促施工單位認真落實。這將十分有助于保障隧道工程施工安全、質量、進度。
3.9嚴把環保、水保關
環境保護和水土保持關系到人類的生存,是時代和可持續發展的需要。在監理過程中,應按要求配備一名環保、水保監理工程師負責監督管理,現場核對設計單位的環保、水保設計措施是否到位,是否合理;審批施工組織設計要審核環保條款;在工程施工中監督施工單位執行國家、建設部、環保總局、鐵道部等單位下發的有關環境保護的法律、法規、文件、通知,把“環保、水保”納入專項監理工作范疇。尤其是對污水排放、隧道棄渣、施工便道、垃圾處理等必須嚴格進行監控。
1.隱蔽性大
隧道竣工后,只能見其外觀,而內部的光爆效果,初期支護的噴砼、錨桿、鋼格柵、鋼拱架、防排水的環向水管、防水板、中心水管、二襯厚度等全部被隱蔽。因此,隧道工程的質量其本質就是“內實”,也就是說,要把隱蔽工程的質量做到實處,不留后患;
2.工序復雜
在有限的空間內要完成鉆孔、裝藥、爆破、出渣;初期支護的噴砼、錨桿施作(鉆孔,安設錨桿);防排水的環向水管安設。中心水管的開挖、安設,防水板懸掛、邊溝施作,二襯的施作、墊層施作……等工序交叉作業并造成工序之間的相互制約。
3.工序的循環性
從開挖:鉆眼——裝藥——爆破——通風——出渣;初期支護:初噴砼——鉆錨桿孔——安設錨桿——復噴砼;二襯臺車定位——澆筑砼……各工序的周而復始的施工,形成了隧道施工的循環性。
4.地質條件的影響
山嶺隧道施工過程中,都是受到地質條件的約束,經常遇到褶皺、斷層、節理等地質構造現象。斷層、節理是影響巖體穩定的重要因素,是評價隧道圍巖類別的主要依據;而且相當多的不良地質,施工中的地質災害的發生均與地質構造密切相關。
5.施工動態的應變性
由于地質勘探的局限性和地質條件的復雜性及多變性,隧道施工過程中經常會遇到突然變化的地質條件,意外情況(如塌方、漏水等),原制定的施工方案、施工技術措施和施工進度等也必須隨之變更。
6.全天候作業
隧道是24小時作業,不受白天、夜晚、氣象的影響。
二、隧道監理工作要點
隧道工程施工的特性,歸納起來是:其一,工程質量的隱蔽性大;其二,地質條件變化對施工的應變性;其三,全天候作業對監理人員的影響。
隧道工程每一個分項工程、子分項工程、工序都是隱蔽的,這樣就要求對其每一分項工程、每個工序、每個環節都要認真監理,保證質量合格,否則將造成質量隱患。為了適應隧道施工的特性,監理工作的要點是:
1.隧道監理素質要求
(1)要求監理人員必須具有高度的責任心,良好的職業道德,在獨立執行監理任務時,敢于嚴格的按質量標準和設計進行檢查,敢于堅持原則;
(2)隧道工程是一項綜合技術性很強的工作,加之地質條件的變化,特別是不良地質出現時,要有果斷的應變能力,所以要求監理人員要有較全面的相關科學知識;
(3)施工技術很重要的是實踐經驗,要求監理人員要理論聯系實際,分析提出處理問題的能力;
(4)隧道施工是全天候24小時施工,報檢的頻率是相當高的,因此,要求監理人員要有吃苦耐勞的精神。
2.質量控制方法
(1)事前監理
一項工程尚未施工時,要對其準備工作進行檢查,通過經驗可預測到這一工序將會發生哪些質量問題,做到心中有數,提供施工單位注意,以免造成返工的損失。如二襯施工最容易發生局部欠挖,而造成二襯厚度不夠,對此,在即將移臺車之前進行目測,懷疑有可能出現欠挖的地方及時向施工單位提出進行復測,防止事后發現而造成返工,這就是事前監理所起的作用。
(2)事中監理
對正在作業的地點,進行巡視檢查,如二襯邊墻立模板的過程,主動檢查邊墻厚度是否合格,發現問題及時處理。
(3)報檢檢查
這是整個質量控制的關鍵工作,各分項工程、子分項工程,開工之前必須報檢,經監理檢查合格后方可開工。
隧道各分項工程、子分項工程的報檢項目如報檢園環圖所示:
從報檢園環圖可明顯看出各分項工程、子分項工程都需要通過報檢來對其質量進行控制,其中任何一項被忽略或遺漏報檢就會造成監理對質量的失控,從而造成質量隱患,所以說報檢程序的實施是質量控制的核心工作。
三、報檢實施
1.建立“報檢制度及其管理方法”,結合本項目建立具體的報檢管理辦法,其內容要將各分項工程細化,明確報檢的各個子分項工程、報檢程序、報檢管理,明確自檢人員、監理人員的職責;
2.報檢制度的實施是整個工作成敗的關鍵,從“報檢園環圖”可知,報檢頻率很高,加之人為的因素,可使報檢頻率成數倍的增長。往往出現一天24小時的不間斷報檢,這為報檢制度的落實增加了很大困難;
3.堅持報檢程序:報檢必須由項目部負責施工的有關人員自檢合格后方可向監理報檢,否則,監理人員有權不予受理。
4.信息管理:建立監理交接班日志,必須及時、全面、準確的將報檢資料作好記錄隨時備查。
四、結論
隧道工程的隱蔽性決定了對其任何一個分項工程、子分項工程的質量都是要一絲不茍的進行監理,而監理最有效的辦法就是通過“報檢制度的實施”來實現,否則,監理對質量就會造成失控,所以說“報檢”是質量控制的核心工作。監理人員要用最大的努力去落實,才能保證隧道工程達到“內實外美”的整體質量標準。
關鍵詞 隧道工程 質量檢測 問題 改進措施
中圖分類號:U45 文獻標識碼:A
與過去相比,隧道建筑物結構形式更加多樣化,采用了多種不同混凝土結構作為支撐體,解決了傳統隧道穩定性不足的問題。為了保證項目施工的有序進行,應對隧道工程質量采取詳細的檢測方案。
1 隧道工程檢測的必要性
隧道的結構包括主體建筑物和附屬設備兩部分。主體建筑物由洞身和洞門組成,附屬設備包括避車洞和防排水設施,長大隧道還有專門的通風、照明、監控等機電設備。從現代交通系統對基礎設施的質量要求分析,隧道工程施工階段還要進行多方面的檢測。
(1)審核質量。質量是任何交通工程施工操作的考核標準,只有在維持質量標準的前提下,才能創造更多的交通工程收益。隧道工程建設階段,施工單位定期對隧道作業質量開展檢查,提高了工程項目建造的質量水平。例如,監理單位安排人員到隧道現場取樣檢測,對隧道內各個混凝土及鋼筋組件給予綜合檢測,掌握隧道工程的建造情況。對于施工時出現的質量問題,應安排專業人員及時采取有效措施進行專項處理,確保隧道施工質量。
(2)驗收項目。項目結束之后,也要由交通主管部門對隧道工程展開全面的質量評估,通過各種檢測方式對總質量表現實施考核。隧道工程檢測是驗收項目的主要工作,通過檢測能真實地反映出隧道建設的具體情況,及時檢查出項目存在的功能問題。①例如,質檢人員可對隧道洞身進行耐久性檢測,判斷隧道使用過程中易發生的應用病害,這樣才能更好地指導現場施工作業,維持隧道工程施工工藝的正常執行。
(3)保證收益。隧道工程是國家投資建設的重點項目,關系著現代社會交通運輸水平的提升,對道路車輛行駛具有引導性的作用。從行業角度來說,隧道工程是國家基礎設施的主要構成;從事業角度來說,隧道建設關系著社會經濟的改革發展,特別是對區域經濟發展提供了基礎設施保障。因此,隧道施工期間對其質量標準實施綜合檢測,有助于保證項目的收益額度,帶動了項目建造收益的綜合提升。
2 工程質量檢測存在的問題
(1)制度問題。我國隧道工程檢測制度尚未完善,這給實際檢測操作帶來了很大的困難,常誤導施工人員執行錯誤的作業方案。以高鐵工程隧道為例,高速鐵路長隧道及特長隧道應結合輔助坑道情況設置緊急出口,緊急出口上方應設標示牌和緊急照明設施,緊急出口通道的設置應符合相關規定。②由于隧道檢測制度缺乏,對于隧道緊急出口施工控制不足,影響了隧道建筑功能的正常發揮。
(2)操作問題。擬定檢測方案之后,施工單位必須要將其執行于現場操作,這樣才能取得預期的建造成效,充分發揮出隧道工程應有的交通功能。現代城市交通隧道的結構更加復雜,實際施工流程里對質檢人員的操作要求更高。高速鐵路隧道內不設置供養護維修人員待避的洞室,但應考慮設置存放維修工具和其他業務部門需要的專用洞室,這些都是質量檢測的重點,但實際檢測操作很少涉及到。
(3)管理問題。隧道檢測并非簡單的施工勘察,而是要收集大量與工程相關的數據信息,經過對比分析后才能獲得最佳的檢測結果。但是,施工單位長時間僅注重于作業進度的控制管理,對質量檢測工作沒有給予足夠的重視,管理缺失導致了檢測工程流程的不足,尤其是質量保證資料不真實性,數據信息收集不可靠,不能反映真實的施工情況,錯誤引導檢測結果。質檢管理是整個隧道工程管理的一部(下轉第215頁)(上接第180頁)分,一旦質量管理失去了原有的工作流程,隧道施工的質量水平則會不斷降低,對工程收益水平造成了阻礙。
(4)技術問題。隧道是服務于交通工程建設的常用設施,盡管其結構組成方面具有簡單化作用,也能支撐于周圍建筑體而維持了地面車輛行駛的有效措施。隧道工程質量檢測配備的技術條件不足,對于工后隱蔽工程的檢測,個別檢測技術要求達不到,降低了質量檢測所得數據的分析水平,這些都不利于隧道建造作業質量的管理。③例如,信息技術尚未融入公路隧道建造中,工程勘測未及時發現隧道路段存在的地質風險,施工后出現各種結構病害而降低了總質量水平;襯砌背后空洞大小、系統錨桿注漿飽滿度等質量問題,目前國內外檢測技術還不能完全解決。
3 隧道工程質量檢測工作的改進策略
(1)規劃人員。我國對于隧道工程的質量標準越來越嚴格,例如,南京長江隧道是目前中國超大型盾構隧道中,所經地質條件最復雜、技術難題最多和施工風險最大的工程。該工程在建設過程中,嚴格篩選了人員組建施工隊伍,進而保證了每個環節的施工質量。施工單位應規劃好檢測人員以提高項目的指導性,引導現場人員控制好隧道作業質量。
(2)過程控制。應加強施工過程的質量控制與檢測,及時發現隧道作業存在的問題。對于每一項工程采取質量檢測,應根據工程結構特點調整檢測方案,以獲得最可靠的檢測結果。施工階段控制隧道結構質量,要對每一處細節進行檢查,特別是隧道工藝流程、墻壁支護結構、地基加固結構等,都是質量檢測的重要環節。
(3)數據調研。為了更好地分析隧道檢測結果,應對所得數據實施全面性的分析,經過數據調研弄清隧道建造的質量水平。一般情況下,建造隧道方法多樣,按開挖斷面形式不同分為全斷面法和分步開挖發法。深度淺的隧道可先開挖后覆蓋,稱為明挖回填式隧道;先興建從地表通往地下施工區的豎井,再直接從地下持續開挖稱為鉆挖式隧道。④檢測人員要按照具體的開挖方式,設計切實可行的質量數據研究方案。
(4)質量分析。新時期建筑行業對工程建造質量提出了嚴格的標準,要求施工單位擬定于隧道施工方案相配套的檢測方案,這樣才能更好地控制隧道結構功能。質量分析是檢測環節的主要工作,也是隧道檢測發揮其施工指導作用的基礎。質量分析有嚴格的參考。
(5)強化管理。當前,隧道工程已經成為交通設施不可缺少的組成部分,這充分說明了隧道對于路面交通的重要性。檢測是為了更好地引導施工,工程單位要強化質量檢測管理,為現場人員提供優越的工藝引導。
(6)技術改造。施工單位要注重質量檢測技術的應用,對隧道工程進行全面性的勘察管理,維護現場施工作業的流程。攻堅克難,提高現有工程的檢測技術,利用信息科技為支撐創建自動化檢測系統。例如,將GPS技術應用于隧道檢測,將檢測數據及所得圖像傳輸給顯示器,方便了隧道檢測工作的調整。
4 結論
隧道是一種多見的地面建筑物,通常是利用混凝土結構鋪設起來的應用設施,滿足了車輛在鐵軌或公路等面層行駛的要求。鑒于隧道工程對社會交通與經濟事業發展的推動作用,強化隧道工程質量檢測是企業應考慮的重要問題。
注釋
① 蔣磊.隧道工程質量檢測存在的問題及處理[J].鄭州大學學報,2009.28(10):23-25.
② 王友兵.新時期強化隧道工程質檢工作的必要性分析[J].甘肅建筑科技,2010.19(12):90-91.
【關鍵詞】公路;隧道;洞口工程;施工技術
前言
隨著公路交通事業的發展,隧道的應用越來越廣泛,建設規模越來越大。隧道規模越大技術也相應復雜,因此對公路隧道建設的技術水平要求也相對較高。根據公路隧道的結構特點和運營、養護的要求,隧道的各分部工程中,洞身開挖、支護、防排水、襯砌宜列為主要工程,對其質量應嚴格控制,以確保隧道的運營安全與結構性能和使用壽命。
一、公路隧道洞口施工的不利因素分析
公路隧道洞口施工的不利因素主要有以下幾個方面。
1、隧道洞口處于淺埋、偏壓段隧道洞口的位置因地形、地貌的限制,普遍存在淺埋、偏壓的情況,隧道結構一般呈馬蹄形,由于地形不對稱或者地質巖層因素,造成隧道結構兩面荷載不對稱,就形成了淺埋、偏壓。埋深淺、偏壓給隧道施工帶來了難度,如果施工方法不當,開挖支護不及時,極易出現洞口垮塌滑坡等安全事故。
2、地表水、地下水隧道洞口的位置一般選擇在溝谷和山凹處,往往是地表水和地下水匯聚之處,地質構造大多為軟弱破碎。這樣勢必給后期施工帶來難度。所以在設計期初洞口位置應盡量避開溝谷和山凹的中心,盡量在突出的山坡附近進洞,同時對地表徑流作妥善。處理,加強洞口的防、排水措施。
二、施工準備期的技術準備分析
1、施工環境的勘測。一是根據地質鉆探資料審查圍巖分類,分析工程地質特征,特別對巖層走向、褶曲、斷層、地下水、特殊土可能對施工造成的不良影響有充分的預估,以書面形式提出問題,要求承包商有充分的處治措施。二是有針對性的對施工現場進行地質、氣象、供水、排水、原材料、動力供應、運輸條件、棄渣、場地的核查。特別是洞口及淺埋段風化堆積層可能的滑動及偏壓;通過溝谷的發育、沖刷、淤積情況;洪水最高位;砂石集料的蘊藏量及質量;供電及運營期配電方案;運輸便道的修筑:棄渣與環保、農田補償等方面。
2、施工材料設備和方案的準備。一是業主與承包商簽定合同后,監理工程師就依據合同督促承包商按合同承諾的人員設備到位,開展臨建、控制測量等籌備工作。要求工地實驗室限期達到質監站臨時資質審批的軟硬件要求,包括齊全的實驗設備、技術人員及完善的管理制度;標準及原材料實驗超前進行,為早日備料、開工奠定基礎。二是承包商及時按合同規定的日期上報總體、階段性進度計劃和實施性施工設計,監理工程師在調查、分析后提出問題與承包商討論、澄清、修改,主要針對工期和時間安排的合理性、施工準備的可靠性、計劃目標與施工能力的適應性。三是開工前監理工程師對兩端反外控制點復測、聯測,增設的所有基準點進行檢查并復測,每個洞口附近設不少于三個平面控制點和兩個水準點以及控制隧道中心線的方向樁。
三、公路隧道洞口施工原則及所采取的措施分析
1、道洞口施工必須堅持18字方針:“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早封閉、勤量側”,這也是淺埋暗挖法的施工原則。
2、必須堅持采用弱爆破或人工、機械等開挖的方式,減少對圍巖的擾動。保護圍巖的完整,充分利用圍巖的自承能力。
3、洞口施工前應做好各項施工輔助措施:做好洞口修建前的地形、地質條件調查,提前采取措施應對不良地質災害;提前做好防排水系統,尤其是含水量大的地區以及雨季施工的時候;盡量少開挖邊仰坡土石方保護好既有的植被,生態環境;提前編制進洞專項施工技術方案。
4、要高度重視洞口超前支護和超前預加固處理措施:超前支護主要包括管棚加固法、超前小導管加固法、超前錨桿法、掌子面噴射混凝土封閉法、抗滑樁等;超前預加固中主要指的是超前預注漿,包括地表注槳和洞內超前鉆孔注槳。
四、進洞前施工準備工作分析
1、清表和清除危石:進洞施工前應將洞頂地表范圍植被清除,特別是清除洞口上方有可能滑塌的表土、灌術及山坡的危石。
2、做好截水溝施工:部分洞口地表地勢較平緩,大部分又處于溝谷,雨水經常匯集洞口,故進洞前應認真施作截水溝,以及時截除地表水。盡早完成洞口排水系統。
3、按照設計要求進行邊坡、仰坡的放線刷坡,自上而下的開挖,不得掏底開挖或上下重疊開挖。開挖中對地層動態應進行監控量側。
4、盡早施工洞門端墻,防止邊仰坡滑塌,避免落石對施工人員和機械傷害,損壞,確保施工機械、人員的安全。
5、地表加固:根據洞口地表表層巖石風化破碎情況,為了確保隧道進洞施工安全,在進洞施工前,應采取如下措施進行地表加固。
五、單向進洞法分析
單向進洞法是盡量采用小導洞進、出洞,而后擴挖的方案,這樣可以最大限度的保證出洞施工安全。
六、施工驗收階段技術要點分析
1、從源頭上解決隧道施工技術質量的隱患。因隧道工程屬隱蔽工程,在目前工程技術條件下,對竣工隧道工程質量的檢測,相當一部分檢測數據來源于施工或監理記錄。所以,嚴格控制施工過程,力爭從源頭上把好隧道工程質量關才是保證隧道工程質量的根本手段。
2、質量檢驗技術評定的內容。建議從總體上將隧道工程竣工檢測劃分為兩大部分,分別是室外量測部分和室內抽查質量保證資料部分。隧道工程的最終得分為這兩部分的加權平均分。室內抽查質量保證資料則主要集中于檢查資料的有無和齊全與否。至于隱蔽工程項目,若在施工過程中有具備檢驗評定資質的檢測單位做過詳細系統的檢測評定,則可以將其結果參與竣工評定,否則不予評定。
七、結語
1、“半護拱法”是在隧道洞口軸線與地面等高線斜交時,受地形限制,也為了減少開挖,護拱只做拱部一部分,將護拱基礎修筑在穩定基巖上,若地質條件較差,存在偏壓問題時,應首先修筑檔墻。然后開挖進洞的施工方法,可以最大限度的適應地形變化,減少洞口開挖量。
2、對于遇到不良的地質條件,洞外要做到“早發現,早處置”,采取的措施有清除坡面危石和抗滑樁等措施;洞內要采取超前支護,減少對圍巖的擾動,洞內同時要縮短開挖進尺,加強初期支護和及早成環封閉等技術施工措施,從而有效的保障了工程進洞的安全。
【關鍵詞】高速公路隧道;計量支付;控制
在高速公路隧道工程項目建設中,監理計量支付工作是控制項目建設造價的關鍵環節和有力手段。計量支付工作為項目建設的重要組成,涉及面廣泛,如軟件操作、計算機應用技術、工程造價管理、相關法律法規、公路隧道工程施工技術等。在工程項目技術規范的指導下,為了將計量支付工作落到實處,還應對合同文本進行必要的熟悉及了解,除此之外,為了便于為中期計量支付工作打好基礎,還應對當月的工程質量情況和工程進度進行掌握。
1 目前高速公路隧道監理計量支付中存在的問題
1.1 中期計量不準確、不及時
高速公路隧道是一項重要工程,準確及時的計量是其順利建設的重要保證。錯誤的主觀觀念下,監理工程師通常將計量的絕對依據誤認為是清單數量及圖紙工程數量,且在計算工程量上,業主、監理、承包商所采用的方法不同,導致計量數量缺乏一致性。高速公路建設從設計到施工,任務重、時間緊,使得工程設計圖經常出現紕漏,特別是隧道這種重要的結構物。因此,在正式計量前,監理、業主應按照設計圖紙對工程量重新、嚴格地進行校核,并著手工程計量臺賬的編制。在計量臺賬正確無誤的基礎上,將合同清單與臺賬清單的差額找出,按照數量對臺賬工程量清單重新進行計算。
1.2 計量支付程序比較復雜繁鎖
隧道計量支付工作量較為集中,計量支付程序十分繁瑣、復雜,因此,監理工程師需要進行計算復核,以確保計量支付數據的準確。拖延任一步驟的復核審批時間,都會給承包人及時獲得計量款項帶來難度,延長了整個審批時間,延誤下一步工序的順利進行,進而影響到整個工程項目的建設進程。
1.3 未及時統計和控制數量
隧道計量支付工作必須依靠及時統計數據才能確保整個計量支付工作中計量數據的完整和準確,這是由項目本身的多樣性、組合性所決定的。為了便于計量通常將項目按不同等級劃分為單項工程、單位工程、分部工程、分項工程,就隧道工程工程本省而言也不僅僅是一個簡單的結合體,要準確計量該結合體的工程量就需要按照由小至大的逆順序一步一步統計并加以控制,若未及時統計和控制每個組成部分的數量將會導致整個工程造價缺乏控制。
1.4 信息反饋渠道不暢通,缺少勾通
由于高速公路建設參與方較多,計量支付工作的各個環節、步驟中都會存在理解上的不一致,而且計量支付工作流程較長,通常要經過承包人報批、現場監理審核、工作組復核、合同部統計、總監審批等等,最后上報業主。確保計量工作順利開展的關鍵就在于將這些環節中的不同意見及時進行溝通與交流。為了暢通信息反饋渠道,就必須要建立行之有效的信息交流平臺,否則,就會導致計量數據出現偏差或者非正常情況延誤計量支付工作。
2 保證高速公路隧道監理計量支付工作順利進行的控制措施
(1)高速公路隧道監理計量支付工作的控制措施必須從前期準備工作做起,在對計量支付臺賬進行建立前,監理工程師應對工程圖紙設計數量進行復核,并向業主上報復核情況。在進行分項工程劃分時,為使各方在審核計量支付報表時方便進行操作,參建各方的分項工程劃分應具有統一性,分項工程劃分應根據工程實際情況及技術規范進行。
(2)在計量支付工作開展前,監理、承包商應對整個計量支付程序有一定的了解,同時對工程計量應附帶的表格、資料明確,承包商所作工程由監理工程師進行計量,經審核,由合同部、工作組對計量款項進行最終核定后,方可支付。該過程中,計量人員要熟悉設計圖紙、技術規范并與合同協議書專用、通用條款對照后,對工程量清單進行認真分析,量化、具體化工程量清單,最后將計量臺賬編制出來。各承包單位計量時,為避免發生套錯項目等情況,應注意支付項要對應所計工程。
(3)參建各方應使用計算機完成計量支付相關報表的運算及打印,并可在短時間內準確匯總各合同段計量支付。
按照實際完成數量,結算中期計量支付,必須在已批準的臺賬數量范圍內控制支付和計量的工程數量。不能給有缺陷或不合格的工程予以支付和計量,在按照監理工程師或業主的要求進行修復并質量達標后,方可進行計量、支付,值得注意的是不能計量和支付必要的修復所需的費用。在計量支付過程中應按照確保工期、節約資金、保證質量、堅持標準的原則來變更工程,并對變更的等級嚴格控制。一旦承包商提出變更申請,與變更項目有關的資料都需要承包商來收集。承包商完成變更申請后,專業監理工程師應考察、復合、測量,變更令由相應人員簽發。進度和質量控制與費用控制關系密切,其是工程管理的關鍵環節與重要手段,工程計量需要通過質量監理。進行計量時,不予計量質量未達標工程,并退回數據失真資料。計量過程中,計量項目中的中間質量檢查驗收資料由承包商提供。進度控制須與費用控制相對應,這樣就不會造成資金的浪費和超前計量支付,可以及時地讓承包商獲得已完工程計量款,還能按照既定計劃順利開展工程。準確計量支付優良的工程,計量支付的目的就是確保工程質量與進度,讓承包商獲得相應的工程款。應強調的是,合同雙方對合同的不斷履行就是工程建設的過程,因此,按照規定程序、合同文件施工,實事求是就是計量的主要原則。
3 高速公路隧道監理計量支付的工作體會
筆者對高速公路隧道隧道監理計量支付工作體會如下:第一,計量依據不能僅僅依靠清單數量和圖紙工程數量,必須從工程實際出發,以實事求是的態度執行計量支付工作。第二,做好計量支付工作的關鍵就是實事求是、遵循合同規定,該扣除的必須扣除,而該計量的予以計量。還應堅持不經監理批準不能計量支付的原則,因得不到支付產生的周轉資金困難等事宜,承包單位應向上反映,這樣才能緩解、解決問題。第三,監理工程師必須認真、負責,現場監理工程師決定了計量支付工作的有效性,因為現場監理是施工現場第一見證人,所以,現場核實個別分項工程以及計量已完成工程量,都需要依靠現場監理,這是確保計量工作的有效前提。熟悉、掌握合同條款,弄清楚每一項條款的含義,以及合同文件的內在聯系也是做好計量支付工作的基礎條件。除此之外,還應注重工程計量支付臺賬的建立,其是對計量精確程度進行管理的有效方法,尤其是對按照部位或比例計量的工程。要想做好計量支付,總監理工程師決策的正確與否也十分重要。每當邁進新的階段,計量支付工作都面臨著意見的分析與收集、計量與變更批復環節控制、明確下一步計量工作的方向等問題,因此,為了防止超前、多計量,總監理工程師及合同管理監理工程師應常到現場進行抽查工作。
4 結束語
高速公路隧道是一項重要工程,為確保工程質量、進度與安全,計量支付具有重要作用。約束承包商對合同義務的履行、控制項目投資支出、加強承包商合同意識等,都離不開計量支付,對此,負責計量支付工作的監理人員應對每一項計量支付進行認真審核,控制好合同總量,嚴格把關重要計量支付項目,才能為高速公路建設提供更好的服務。
參考文獻:
[1]張.論隧道盾構法施工區間監理--以中州大道下穿隧道工程為例[J].建材與裝飾,2013(25).
關鍵字:隧道施工;隧道監理;隧道管理
隧道是修建在地下或水下并鋪設鐵路、公路供機動車輛通行的建筑物。根據其所在位置可分為山嶺隧道、水下隧道和城市隧道三大類。
一、隧道工程的特點
1.主體工程在地下隱蔽性大:
竣工后的工程只能看見其整個工程的外觀,而具體的內部施工效果,初期支護的噴砼、錨桿、鋼格柵、鋼拱架、防排水的環向水管、防水板、中心水管、二襯厚度等全部被隱蔽。因此隧道工程的要求就是內部構造堅實,外部結構美觀;要把處于隱蔽狀態的工程做到實實在在,不遺留任何安全隱患。
2.工作面狹小,工序復雜:
整個工程的工作面較為狹小,還要在有限的空間內要完成鉆孔、裝藥、爆破、出渣;初期支護的噴砼、錨桿施作(鉆孔,安設錨桿);防排水的環向水管安設。中心水管的開挖、安設,防水板懸、邊溝施作,二襯的施作、墊層施作……等工序交叉作業并造成工序之間的相互制約。
3.工序的循環性從開挖:
鉆眼--裝藥--爆破--通風--出渣;初期支護:初噴砼--鉆錨桿孔--安設錨桿--復噴砼;二襯臺車定位--澆筑砼……各工序的周而復始的施工,形成了隧道施工的循環性。
4、受地質條件的影響較大:
在隧道施工的整個過程中,都會受到地質條件的約束,經常會遇到褶皺、斷層、節理等特殊地質構造現象。斷層、節理是影響巖體穩定的最重要因素,是評價隧道圍巖類別的最主要依據;而且還有相當多的不良地質,施工中的地質災害的發生基本上均與地質構造密切相關。
5、施工動態的應變性:
由于地質勘探的局限性和地質條件的復雜性及多變性,隧道施工過程中經常會遇到突然變化的地質條件,意外情況(如塌方、漏水等),原制定的施工方案、施工技術措施和施工進度等也必須隨之變更。[1]例如:發生在2010年7月11日,廣西賓陽縣陳平鄉中鐵18局那適一號隧道施工現場發生塌方,就是由于在施工過程中的地質條件的突然變化造成的。
6、全天候作業:
因為隧道施工本身就是在隱蔽的環境中進行,所以隧道的施工不受光線等環境影響,是24小時作業,并且不受氣候以及天氣情況的影響。
二、隧道工程監理的工作要點以及難點:
1、工程前監理:
在隧道工程開工前,監理人員需要進行監控措施和監理實施細則編制,必須掌握圍巖、支護體系和周邊環境的動態利用監測數據結果為設計和施工提供參考依據,對工程的設計方案進行審核,審核其方案的可行性,發現方案中的不足之處以及施工的難點所在,為日后施工過程中的監理找到重點,經常檢查施工安全的技術措施的落實情況人工、施工機械準備情況的檢查,其中基本檢測在質量指標以及檢測方式上都有國家的相關標準以及規范進行限定,在檢測方法、設備儀器宜、工作流程以及人員素質方面都有相應的法定指標,在進行檢測時一定要按照相應標準所規定的程序以及要求進行復演性檢測,這樣所獲得數據才具有真實意義以及可比性,然后對施工采用的工器具以及原材料的資質作檢查交底記錄,尋找其具體使用與工程設計中的區別,然后進行原因調查;制定完善的報檢制度,對每批次的原材料以及每個工序的開始于結束都要求施工單位向監理單位報檢,經報檢以及檢驗通過后才可以對運材料進行使用,才可以對工程進行施工。
2、施工過程中的監理:
按照設計要求對施工過程中的土石方開挖過程進行監測,特別要重視超前小導管的超前地質預報環節,隧道超前地質預報是保證圍巖地質、水文條件復雜、地下水較豐富的隧道正常施工的重要前提。應通過多種超前地質預報的組合、分析比較,準確預測前方圍巖的水文、地質情況,確定適宜的開挖方法和支護形式,從而實現 “信息化施工”。隧道超前地質預報工作要注意應多種超前地質預報相組合,互相驗證,達到準確預測前方圍巖地質、水文條件的目的。首先關注土石方的挖掘順序,要求先在邊、仰坡放線,自上向下分段開挖,不得掏挖或者上下同時開挖,石質底層不得用深孔大爆破開挖邊、仰坡。下面就對廣西地區石質圍巖隧道掘進中碰到的一些問題處理進行分析:
如溶洞、冒頂及掘進斷面尺寸控制檢測方法,在沒有預案之外的突發問題出現的情況下,要嚴格按照既定預案處理突發的問題。
施工初期需要對初期支護進行監理,需要檢查錨桿、鋼筋網、鋼拱架、噴射混凝土厚度等關鍵點,這些關鍵的點事關整個工程的安全進行以及隧道投入運行后的安全使用,是監理進行到施工環節的第一步。例如在廣西地區石質圍巖隧道掘進中初期支護的全斷面閉合應該距離開挖面30m以內,或者距開挖面上半斷面開始的30天內完成,初期支護變形,下沉顯著時需要提前進行閉合,要研究在保證施工機械正常工作的前提下臺階的最小長度,計算出超短臺階更有利于控制圍巖變形,但由于上下臺階相隔太近施工干擾大需要進行交替作業。
在二襯施工監理當中還應該注意強調在隧道各部開挖后,除圍巖完整堅硬、設計文件不需要支護外、施工單位都必須根據圍巖情況采取必要的支護措施。如果發現坑道內滲水、滴水突然加劇或變渾,應該進行初支滲水處理方法,防水層應該具備防水、牢固、耐久和必要的彈韌性能,因此要對混凝土拌合質量要控制好,進行現場監理時。隧道在打二襯是應該注意構筑物基面、防水層和保護層表面應該平順、不得有明顯的凹凸、各層間必須粘貼牢固,平整度用1m長靠尺測量空隙不大于3,空隙只允許平緩變化,每米不應超過1處,如果監理人員發現不符合要求的地方,應該采用水泥沙漿進行鋪平處理。最常見的是發生堵管現象,堵管后及時處理,如處理不及時引起混凝土澆筑停滯會形成施工縫。二襯臺車搭接長度要控制好,越長越容易形成錯臺。臺車千斤頂斜撐角度宜為45°,并支撐牢固,不然混凝土澆筑時臺車受力后會有移位。一般臺車的第一排窗口一下部分沒有安裝震機,這時需要打震動棒。澆筑時不能單邊澆筑,需對稱澆筑,不然臺車單側受壓會發生位移。混凝土澆筑上頂后估算所需混凝土方量并通知攪拌站,免得造成混凝土浪費。進出洞門是隧道的外露部分,也是聯系洞內襯砌與洞口外路塹的支護結構,洞門的主要作用是保證洞口邊坡的安全和仰坡的穩定,例如端墻式門洞就適用于巖質穩定的的上圍巖和地形開闊的地區,它是最常使用的門洞形式。翼墻石門洞主要適用于地質較差的下圍巖,以及需要開挖路塹的地方,翼墻石門洞由端墻以及翼墻組成,翼墻是為了增加端墻的穩定性,同時對路塹邊坡也起到了支撐作用,其頂面一般均設有置水溝,將端墻背面排水溝匯集的地表水排至路塹邊溝內。環框式門洞是當洞口巖層堅硬、整體性好、節理不發育以及路塹開挖后仰坡穩定并且沒有較大的排水要求時經常使用的一種門洞形式,當洞口為軟松的堆積層時通常應該避免大刷仰、邊坡一般宜采用接長明洞,環框上方以及兩側仍應該設置排水溝渠已排除地表水防止漫流。作為隧道的標志性建筑物,應該在保證質量的前提下與周圍建筑物以及地形條件相融合,作為支擋洞門的的土石方要與洞身的土石方一并開挖。另外要對回填進行監理,回填分為明洞回填和暗洞回填。明洞回填時墻背要求左右兩側同時回填,墻底要求是壓碎石夯實。石質底層應用注漿的方式進行回填。在墻以及拱的外模拆除后防水工程處理前不能回填。對于暗洞回填要求拱上1米范圍內超挖部分進行回填。建立過程重要對這些步驟進行逐步監測。
隧道監理工程的另一個非常重要的點就是防水與排水系統,隧道的防水與排水從一定程度上決定了工程順利進行以及安全使用。監理時首先要對工程設計的防水以及排水設計進行充分的論證,在確定其方案可行后對防水與排水的施工進行檢測。重點關注:對防水材料、焊接材料以及粘合材料進行監理。尤其需要注意的是防水層鋪設是一定要保證沒有外露的鋼筋頭等破壞防水層得堅硬物質。對凹凸不平的部位要進行修補。[3]二次襯砌之前要再次對防水層進行監理,確保防水層的鋪設已經起到阻水的目的。排水結構物的斷面尺寸、位置、埋設深度是否達到工程設計要求,明盲溝的縱坡是否達到設計要求。
3、對施工安全的監理:
安全是工程的生命,在整個工程過程中監理在保障施工安全方面齊整非常重要的作用,監理可以發現并且糾正監理過程中原材料的安全正確使用,監理可以發現并糾正不當的操作方式,可以隨時觀測進程中的工作面的變化,防范預測潛在風險,同時還對臨時用電、火災隱患等進行監理,防止安全事故的發生。廣西賓陽隧道坍塌事故主要就是由于外界平衡遭到破壞,沒有采用必要的防護措施,施工安全危險源包括基坑支護與降水工程,開挖深度超過5m的基坑,采用支護結構施工的工程或者基坑雖然未超過5m,但地質條件環境復雜地下水位在坑底以上的工程。末班工程,各類工具式模板工程,包括滑模、爬模、大模板等,水平混凝土構件模板支撐系統以及特殊結構模板工程,水平混凝土構件模板支撐系統高度超過8m或者跨度超過18m,施工總荷載大于10kN/,或者集中線荷載大于15 kN/。為了貫徹安全第一、預防為主、綜合治理的安全生產方針,強化對建設工程項目施工安全重大危險源的控制,提高施工現場安全生產管理的水平,確保建設工程生產的安全,必選要建立危險源臺帳、管理措施及事故發生后的應急措施。對在建工程項目施工安全重大危險源的監督檢查內容主要包括施工單位對重大危險源的控制與管理制度的建立和實施情況,危險性較大工程的專項施工方案編制、審批、專家論證、較低和過程控制情況,對重大危險源的安全防護方案和保證措施的制定和落實情況,施工現場與業內資料向符合,項目專職安全管理人員對重大危險源的檢查、評估臺賬,工程監理單位對重大危險源履行監理職責。因為隧道施工安全監理是很重要一個環節監理人員必須重視。
隧道監理還應包括對隧道施工中掘進、初支、二襯施工進度控制及連拱隧道左右洞掘進距離控制。以確保各工序互相緊扣又不至于干擾出現安全問題。貴州某隧道施工由于左右洞基本平行掘進,后由一邊放炮引發另一邊引爆出現嚴重安全事故,(6死多人受傷)。得如若初支、二襯施工進度跟不上也容易出現掘進放炮引起塌方等現象。
4、隧道工程監理的難度所在:
由于隧道施工一邊的地質條件都相對復雜,隨時可能發生突發問題,需要監理人員在最快的時間內做出準確的判斷,要求監理人員有較為全面的專業知識;要求監理人員有較高的職業素養,能夠理論聯系實際,能夠發現問題、分析問題、解決問題;同時工程所處條件艱苦,且處于24小時運轉狀態,工程的報檢率非常高,要求監理人員有艱苦卓絕的工作精神。
三、隧道工程的管理方法:
由于隧道工程本身所具有的特殊性,使得它在施工過程當中存在許多不確定的安全隱患,這樣不僅會影響著整個公路隧道的施工建設,而且還會給日后的使用階段埋下許多不確定因素。因此,公路隧道的安全管理已經成為其未來發展的一個重要研究方向。關于公路隧道施工問題的解決方案有以下幾點:
首先,針對施工路段的地質條件,在公路隧道的設計階段就要對具體路段實施全方位的勘測,準確細致的了解巖層結構和地下水的具體情況,對公路隧道的建設方案實施動態設計,也就是要根據公路隧道工程進度的實際情況適時修改原先的設計方案,以確保工程進度以及質量的安全可靠。盲目的按照設計圖紙施工,一旦遇到開挖地的實際與設計不符不僅會延誤工期而且還會造成巨大的經濟損失。因此,可以參考以往同一類型的工程,根據公路隧道施工地域的地質、水文等條件以及相關的工程資料進行類比,給公路隧道的設計者提供一定的參考。這樣一來就可以提前修改設計方案與施工地域的實際情況存在差異的地方,從而正確的引導公路隧道的施工建設。
其次,就是對公路隧道施工隊伍的重視程度。在公路隧道施工過程中,從施工人員角度看,施工工人的技術水平的高低直接影響到了整個工程建設的質量水平。由于公路隧道建設的特點使得它不僅施工距離長而且空間近似于封閉以及狹小。在這樣的施工條件下、機械鉆孔產生的巨大噪音、較低的能見度、較差的空氣質量以及工序的繁瑣緊密都會影響到施工人員的工作狀態和技能的發揮,因為情緒的波動也就直接導致了施工技術發生偏差各可能給公路隧道的施工留下安全隱患。所以要在日常管理中,對施工人員的工作時間做細致科學的安排,尤其是對重點施工路段要合理劃分工作時間段,杜絕為盲目追趕工期所導致的無序的工作狀態,并要時刻準備事故處理的應急預案,只有科學有效的管理制度才是公路隧道施工質量的重要保證。
最后,相關監測單位必須要以身作則對公路隧道進行嚴格的監測驗收。由于公路隧道施工工程具有極強的隱密性,在工程的監測和驗收方面也存在一些不可避免的問題,況且在國家,相關行業的隧道工程、建設、管理尚沒有一套完備的技術標準作為準則,以至于有些隧道施工工程缺少有效的各工序的檢測手段,工程質量的驗收無法達到精確評價。這些問題都給公路隧道施工帶來了嚴峻的考驗,在這種情況下,制定一部公路隧道安全管理、質量安全專項工程建設、驗收等方面的標準,對于公路隧道安全管理,保護人身和財產安全,是十分必要的,也是勢在必行的。
結束語:
隧道工程中監理針對工程前以及工程進行過程中的每一個環節,每一項物料的采購,每一個工藝的使用進行數據的監控,方式方法的監督,確保了工程按照設計方案的實施,并且在這一過程中保障了工程的安全有序進行,同時為工程投入運行后的安全耐久提供了有力保障。
參考文獻:
[1]岳英武.隧道巖爆分類及防治對策[J].西部探礦工程2009.
關鍵詞:公路工程;隧道施工;技術;分析
中圖分類號: U45 文獻標識碼: A 文章編號:
一、施工實施階段技術要點
1開挖
1)TBM刀具的破巖機理。滾刀在刀盤上以一定的刀間距分布,掘進時刀盤在驅動裝置的帶動下勻速旋轉,同時啟動推進油缸使滾刀以一定的力作用在開挖面的巖面上。滾刀隨刀盤的旋轉在巖石摩擦作用下在開挖面滾動,當滾刀作用在巖石上的壓力大于巖石的強度時,巖石被破壞剝落。巖石在滾刀正應力破壞的同時刀刃沿部分的巖石在應變時產生龜裂,刀盤進一步頂壓,使得滾刀更加深入巖層,從而在巖層表面部分產生張力,導致龜裂向更深更遠處進一步的增加,使相鄰刀具作用軌跡之間的巖石剝落,從而實現TBM 的開挖掘進。
2)盾構的工作原理。現在較常用的盾構為組合盾構,其特點是自身能前進,不需要以襯砌環作后座,不用支配式的襯砌管片,可以用現澆的鋼筋混凝土襯砌。它吸取了自進和任意組合靈活性好的優點,克服了體積大、推進較難等缺點。它的工作原理是:滑動護板寬約(坑道的橫向)0.8 m~1.2m,長約(坑道的縱向)7m,與護板座組合成基本單元體,護板與護板座只能前后伸縮滑動,根據坑道的形狀和大小的需要沿著坑道邊界布置,護板座連成一個整體,組成為滑動護板自進盾構體。它是通過每個滑動護板逐個前進而向前推進,當全部護板前進完畢后,再將護板座拉向前進,至此使整個滑動護板盾構體前進一個進程。在它的保護下前部可以挖土并將土運走,而掘進后的尾部空間,此時滑動護板的尾部又是一個外模板,可以在它的保護下綁扎鋼筋、立內模和端模并澆筑混凝土。機械掘進速度快、質量好,但成本高,對操作人員及地質條件要求高,其發展前景廣泛;目前在我國隧道施工中鉆爆法仍占主導地位。
3)鉆爆法開挖。隧道鉆爆法開挖關鍵是光面爆破的控制,光爆控制好,可以減少超欠挖,減少對巖體的擾動,減少混凝土回填,節約成本;光爆效果控制的好壞和開挖方式、鉆孔設備及爆破參數的設計等因素有關。控制好光爆效果重點應從以下幾方面著手。①選擇性能良好的鉆孔設備;②根據圍巖級別綜合考慮圍巖狀況、巖石整體性好壞、節理裂隙發育規律等多方面因素,精確合理設計爆破參數;③對操作人員進行崗前培訓。
2支護
支護是安全的保證。隧道支護應根據不同的圍巖類別及地質狀況進行施作,對洞口存在堆積體、滑坡體、淺埋及軟弱地層等不良地質隧道,如某隧道采用了大管棚、小導管注漿超前支護,地表注漿加固及地面旋噴樁加固等措施。部分隧道洞口設置抗滑樁保證坡體的整體穩定,進洞后盡快施作洞門,確保進洞洞口安全;洞內軟弱地層地段以錨、噴、網為主要支護手段,必要時加格柵鋼架,強化支護措施,同時減少對巖體的擾動,抑制圍巖過度松弛變形,確保洞內施工安全。
3通風
1)獨頭通風。獨頭通風方式是目前采用的主要通風方式,獨頭通風又分為壓出式通風和壓入式通風。①壓出式通風(抽出式) 。某隧道引水洞的施工過程中采用了壓出式通風。本引水洞全長4000余米,單口長2000余米,無平導,當時采用1m直徑的硬質通風管,通風設備采用2×55km 的日產通風機,通風機安裝在洞口,爆破后廢氣從通風管抽出洞外,新鮮空氣流經全洞,效果很理想,通風時間由原來的(軟質通風管Ф100)210min縮短到30min,不論從施工進度或經濟效益方面都取得了滿意的效果,僅因通風時間的縮短而節約的電費和軟質通風管的費用即可滿足購置硬質通風管,同時硬質通風管也有其不便的因素,即制作及安裝較困難。②壓入式通風。是隧道施工中常用的方式,優點是掌子面空氣新鮮,有利于施工人員工作,其關鍵是計算好通風量及風管、設備等。
2)巷道通風。利用平行導坑作主要回風道,如圖1所示。巷道式通風的最大優點是在最短的時間內使正洞空氣清新,采用這種方式通風應注意兩個問題:①橫通道應隨導坑的前進及時封閉,一般保留不超過3個。②平行導坑口應設兩道風門,橫通道設一道風門,風門應保持密封,盡量做到不漏風。渝懷鐵路枳城隧道出口采用巷道式通風,效果比較理想。
4道路
道路造環境。仰拱和鋪底超前施作可以有效地改善隧道施工環境。首先,可以防止圍巖過度松弛變形,對保證施工安全、消除安全隱患起到重要作用;其次,極大地改善了洞內環境,提高了洞內文明施工程度。在施工隧道仰拱和鋪底時,鋪設10m~12m跳板過渡,既保證了仰拱和鋪底的施工質量,又不影響洞內其他工序施工。仰拱和鋪底超前是值得推廣的施工方案,關鍵是采取合適的方案避開與其他工序的干擾。
5襯砌
襯砌樹形象。襯砌是隧道內最重要的結構。隧道襯砌質量的好壞直接關系到隧道施工安全及運營安全,也是一個單位的形象代表。隧道襯砌根據隧道長度、圍巖狀況及不良地質存在的情況等因素采用了整體式襯砌、復合式襯砌、抗水壓襯砌等多種形式,同時注重施工質量,做到“內實外美,不滲不漏”。襯砌質量和原材料、混凝土配合比、攪拌、運輸、澆筑、振搗、模板臺車的安裝就位等工藝控制及相關參數有關。即襯砌施工以距掌子面不超過200m為限。仰拱超前、襯砌緊跟能在洞內迅速形成閉合環,防止圍巖過度松弛變形,保證了施工安全,在軟弱地層段其作用更為顯著。
二、 施工驗收階段技術要點
(一)從源頭上解決隧道施工技術質量的隱患。因隧道工程屬隱蔽工程,在目前工程技術條件下,對竣工隧道工程質量的檢測,相當一部分檢測數據來源于施工或監理記錄。所以,嚴格控制施工過程,力爭從源頭上把好隧道工程質量關才是保證隧道工程質量的根本手段。
(二)質量檢驗技術評定的內容。建議從總體上將隧道工程竣工檢測劃分為兩大部分,分別是室外量測部分和室內抽查質量保證資料部分。隧道工程的最終得分為這兩部分的加權平均分。室內抽查質量保證資料則主要集中于檢查資料的有無和齊全與否。至于隱蔽工程項目,若在施工過程中有具備檢驗評定資質的檢測單位做過詳細系統的檢測評定,則可以將其結果參與竣工評定,否則不予評定。
三、結語
綜上所述,隨著公路交通事業的發展,隧道的應用越來越廣泛,建設規模越來越大。隧道規模越大技術也相應復雜,因此對公路隧道建設的技術水平要求也相對較高。根據公路隧道的結構特點和運營、養護的要求,隧道的各分部工程中,洞身開挖、支護、防排水、襯砌宜列為主要工程,對其質量應嚴格控制,以確保隧道的運營安全與結構性能和使用壽命。本文重點對公路隧道施工技術結合自身工作經驗進行了探析。
參考文獻
1新奧法施工工藝
我們所說的“新奧法”,其英文縮寫為“NATM”,系對由奧地利工程專家所設計的新公路隧道施工工藝的行業稱謂。此施工工藝依托于目前的隧道工程施工技術和巖石力學學術基礎,實現了錨桿與噴射水泥混凝土之間的完美結合,而且把它運用到隧道施工的圍巖支護過程中,并且實施針對圍巖形變過程的監測與調控,最大限度地利用圍巖自身負載功能的隧道施工流程。當利用新奧法進行公路隧道的工程建設時,其能夠表現出很多優越性,比如在隧道建設初期開始挖掘時,不但只產生很小的巖層松動及沉降,給周邊巖層帶來的振動作用亦非常小,對挖掘工作面的現狀維持能力強,使整個作業進程具備很高的安全性,可以切實地控制好施工進度。另外,此工藝還有較大的適用范圍。為了充分利用此施工工藝的長處,一定要編制出科學有效的施工程序,任用技術精湛的工程管理人員,提高工程監理人員業務素質,且聘用工程專家實施建設工地就地精確指導,方可切實地實現運用效果。
2新奧法施工工藝在公路隧道建設中的運用過程
2.1采用新奧法施工工藝實施隧道圍巖的固定支護
隨著作業工作面開挖進程的延續,隧道圍巖的結構應力分布及承載力程度必然產生持續性的變化以至于發生大幅度地重新布局,故一定要實施好對現有圍巖的固定支護,切實保障圍巖在撤掉承載后不致于喪失支撐強度。而為了達到構架承載的需求,允許圍巖發生一定幅度的位移及形變,進而在曲面開鑿后產生需要的拱模作用,最后構成拱力環繞應力區域布局。在此基礎上,亦必須細致監控圍巖的位移產生速度,防止因為圍巖的快速位移引發圍巖結構松馳。所以,特別注意要依托新奧法工藝實施隧道圍巖構架的保護性支護。當實施圍巖支護作業時,第一要注意先利用錨噴實施前期支護過程。當進行二次支護時,利用模筑水泥混凝土實施多層重合襯砌。然而錨噴圍巖支護是靠噴射水泥混凝土、鋼筋網狀噴施水泥混凝土及錨桿組裝而成的一款支護架構。噴射水泥混凝土系將加入速凝劑的水泥摻合料依托水泥噴射機及高壓水融合,且在高壓空氣的催動下把它噴散到巖層表面,進而迅即凝固定形。進行圍巖支護施工時,倘若圍巖狀況較好,此時需將噴射水泥混凝土過程當做對圍巖支護的主導模式,而且再依托錨桿實施配合固定過程;在圍巖狀況不好的條件下,就要把錨桿當做圍巖支護的主導方式,而且把它和噴射水泥混凝土、鋼筋網狀噴射水泥混凝土等方式配合運用。在對隧道圍巖進行支護時運用新奧法的錨噴支護工藝,其特點是把圍巖當做支撐構架的主體因素。所以,在二次砌襯支護時,基本是把它當做末期圍巖的裝飾面及荷載的支撐,所以,在實施二次砌襯支護實施之前,一定要對圍巖的形變幅度、前期支護和隧道附近條件等展開整體性估量和評判。然而,不管是屬于前期支護類型還是長久支護類型,均需利用薄殼型的柔體構架,以便在防止和降低襯砌發生形變的基礎上,再盡量抑制撓曲開裂或折斷。當運用新奧法施工工藝做隧道圍巖保護性支護時,一定要關注隧道巖石的軟硬性能,主要是由于施工隧道巖石的軟硬直接決定著利用新奧法支護的不同方式。當處于軟巖地層時,隧道下部地層薄,離地表較近,從而不具備承受二次分布的應力負載,況且上部土層施予較高的重量壓力,其沒有能力抑制施工產生的形變。所以,在進行軟巖隧道支護時,如果選取柔性支護模式,即很有可能產生意外隱患,萬一卸支過快即可引發坍塌后果。相對于柔軟散碎圍巖所淺蓋著的隧道來說,絕不能運用硬巖隧道施工的新奧法模式,也就是說,不但要切實抑制好圍巖所發生的形變,而且絕對禁止只進行一次性的柔性模式支護,必須在低下巖層中實施提前固化措施,且運用具備足夠強度的手段實施提前保護性支護,以便能夠切實保障它具備較佳的自身承載能力,最后實現穩固的目標。
2.2利用新奧法施工工藝強化隧道開挖作業過程的監測公路隧道建設的安全監測過程系整體隧道工程利用新奧法施工工藝建設的關鍵環節,依托對施工過程的實施監控測量,可以真正地把握住圍巖的穩固性能、支護構架的應力分布及支護構架
產生形變的力學轉化過程,進而更恰當地選擇支護和襯砌的時間節點,以便使整體工程質量滿足設計要求,切實保障整體隧道工程的安全性及良好的穩定性。所以,在隧道施工開挖作業之后,施工單位一定要實施好下面兩項工作內容:
(1)針對不穩定的隧道圍巖要及時實施支護過程,對于穩定性較好的圍巖應確保支護的即時性,并及時地進行混凝土的噴射支護,逐一加大噴層的厚度,并添加相應的鋼筋網和錨桿。初次襯砌混凝土噴射之后,應及時對噴層進行變形監測。
(2)初期支護結束之后,由于其變形相對穩定,因而應加設模板,并進行二次混凝土的襯砌。而新奧法的特點就在于集施工監測、力學計算以及經驗方法等于一體,因而整個隧道的勘察、設計、施工等環節反復交叉融合,所以應在對地質進行初步調查的基礎上,結合經驗方法或數學計算對其進行預設計,確定支護參數,并在施工時做好監控測試系統的布置,在開挖圍巖和支護過程中對其穩定性和支護現狀有一個全面的認識,并通過得到的這些信息對其支護作用和穩定性進行間接的描述,再將其反饋到施工過程之中,從而更加科學有效地確定開挖方案以及各項支護參數。
2.3應用新奧法施工工藝進行隊道的開挖施工
隧道開挖的方法很多,如礦山法、盾構法,掘進機法等,但爆破手段都是不可缺少的。依據爆破效果來說,優先采用光面爆破。光面爆破是利用巖石抗劈裂能力低的特點,通過采用縮小周邊眼間距、嚴格控制周邊眼方向、限制裝藥量、正確設置起爆順序等措施,來避免周邊眼以外的圍巖受到破壞,達到預定效果。光面爆破可控制超欠挖,減少出渣量,節省襯砌混凝土量,從而加快施工進度,降低成本。
結語
關鍵詞:隧道 施工 工程 問題 探討
一、施工理論與指導原則的重要性
新奧法指導原則是隧道工程的重要實踐理論但究竟有多少人能夠了解新奧法的指導原則與重要性,往往有很多人認識模糊。筆者曾查閱過相關的資料,資料上明確指出新奧法不是隧道工程的施工方法,而是隧道工程的指導性原則,同時其也為隧道工程的發展奠定了重要的實踐理論基礎。在上世紀的50年代,奧地利學家拉布西維茲教授最先提出了新奧法指導思想,主要是說明隧道的圍巖與初期支護結構框架組成一個完成的支撐受力體系,即承受壓力。受力體系主要受錨桿或者鋼筋網把所建設的坑道附近周圍的巖體罩住,同時需要一定的混凝土,以初步形成支護體系;支護體系的構建以及運用,我國在上個世紀70年代就加以運用,把圍巖圍繞著支護體系重新分配、納入到支護體系里,就如衡廣鐵路的大瑤山隧道。此指導性實踐理論的應用,取代了以往俄國支撐厚度法,其理論設計更為科學合理。
二、隧道施工中各個工藝流程要明確到位,確保新法及規范要求能嚴格執行
(一)做好光面爆破
最先要做好的工作就是排風、通風工作。光面爆破這道工序做起來是有一定的難度的,尤其是超挖嚴重的情形。這就需要一方面使開挖面盡量平整,另一方面還要控制圍巖,盡量少干擾圍巖的結構,也只有這樣才能是初期支護和圍巖能夠承受整體應力。如果不平整,很容易使混凝土的噴射起不到實際效用,即厚度不均勻,這樣的結果初期支護柔性會大打折扣。另外,還要結合城市隧道道工程的施工檢驗標準的要求,防止嚴重過度超挖現象發生,但也不能欠挖,還要及時的清理大浮石,同時不能擾動圍巖。
(二)測量工作予以重視
測量工作在隧道工程中的作用也非常重要。對于量級的圍巖,如IV級或者V級圍巖,在實際施工過程中,其應力釋放出,會導致險情發生,由于隧道工程有的施工地段圍巖段較好,很少存在溶洞、巖崩等,但是施工過程一定要考慮地質,尤其是隧道施工過程中,有的施工過程中,可能會遇到斷層、夾層、滑層、裂隙水處等復雜情況。因此,要通過實際測量工作的具體部署才行,要考慮到圍巖的時間與變形之間的關系,在施工組織安排過程中,要等為圍巖逐步收斂變形才能進行上二次襯砌。而測量工作的主要目的就是驗證圍巖變形收斂是否趨于穩定,如果沒有經過有效測量,就在施工中上了二次襯砌,這就會使圍巖變形并沒有穩定就添加了多余的復雜附加力,而這種附加力如果超過了結構的極限允值,就會出現安全隱患,導致險情發生。測量工作是必要的,不論圍巖的等級是多少,即使是II級或者III級。
(三)噴射混凝土與圍巖應密貼
隧道施工過程中,錨桿的作用可以使周圍的巖體拉成整體,這樣支護結構與圍巖就實現了整體受力,但在整體受力的過程中,噴射混凝土與圍巖一定要緊密、密貼。當爆破后,開挖施工時,周圍的圍巖上表面肯定會堆積不少塵埃物,當錨桿在打入圍巖、掛網后,同時也清理掉圍巖上的塵埃物滿足施工要求時,如果噴射的混凝土與清理后的圍巖不予以緊貼、密貼,就會使圍巖內部存在大量縫隙,從影響整體受力支護,影響施工進度。
(四)初期支護一定要注意錨桿壓漿
錨桿在隧道施工中的作用甚大,只有通過錨桿的逐步激發,才能使圍巖實現整體受力,如果錨桿失效,整體受力很難實現。以往采用的普通砂漿錨桿,是在錨桿的孔內注入砂漿,之后再插入錨桿,這樣做往往使砂漿填充不滿,加之砂漿的凝固收縮特性,就會在實際隧道作業中,錨桿與砂漿之間會產生許多縫隙,縫隙的產生就導致了多余的存水,而經過一段時間,錨桿就會逐漸銹蝕,最后失去工作效用。而現在隧道施工中,多數都采用中空錨桿。當空心錨桿插入到圍巖中,通過錨桿的孔隙,逐步向內壓漿,而向內壓漿實現了錨桿與圍巖之間的縫隙被逐漸填實,從而使錨桿能夠和圍巖結構之間構建成緊密的有機體,同時這也解決了以往施工作業中的錨桿銹蝕的問題。另外,空心錨桿相對于實心錨桿的安全效用體現在壓漿的充分性,實心錨桿壓漿不夠充分,會給隧道工程留下嚴重的安全隱患。
(五) 嚴格控制二次襯砌混凝土強度
施工作業中,二次襯砌的混凝土多數是泵送混凝,泵送混凝土具備流動性良好的特性,而在調和泵送混凝時,一定要嚴格按照混凝配合比的實際規范要求去指導施工人員,否則混凝土的強度就會大打折扣。因此,作為建立施工人員應予以嚴格監督,充分發揮監督職能,要求人員對水灰比、含砂率等相關的配比要嚴格按照要求配比,同時未經許可的施工人員不得隨意調控混凝土的配合比,外加混凝土澆筑振搗時,監督人員要格外查看;襯砌混凝土的施工運用直接關系到隧道結構的安全,尤其是拱頂回填的密實程度;對拱、墻腳以上1 m 范圍內的超挖, 用與拱圈( 或邊墻) 同級混凝土一次回填,能增加施工過程中結構的穩定。其余部位按超挖的大小作不同規定,是為施工方便及節約水泥。
(六)做好防、排水工作
隧道應做到拱部邊墻不滴水、路面不冒水、不積水、設備箱洞不滲水。另外,隧道施工作業中,做好防水、排水工作。為了防控水對施工過程的不利影響,隧道二次襯砌應使用S6級以上的防水混凝土,同時要注重止水帶的應用,應采用合格并符合施工具體規范的橡膠止水帶。因為,隧道施工中,防、排水工作也非常主要,尤其是拱頂滴水的現象應嚴格控制,盡量控制其發生,拱圈滲水嚴重化,會直接對隧道結構的安全以及壽命產生嚴重影響,危及人身財產安全。因此,應嚴禁按所謂的“經驗”引排水,即當水無規則地浸潤拱圈時,在拱圈上鑿相應的無規則溝槽處做好當天排水工作。
三、隧道施工對鄰近建筑物影響
目前,城市地下隧道施工經常會考慮隧道與鄰近建筑物之間的影響過程,根據計算機對實際隧道施工的鄰近建筑物的影響因素去做出全面性考慮,以對隧道地表、地下、地基與和隧道之間的空間受力作用上去思考,從而進一步設計。(根據計算機利用ANSYS10.0結合實踐理論設計),大致歸納為以下幾點作以借鑒:
(一)當建筑物構建之后,其基礎如果是均勻沉降的,城市隧道穿越施工對建筑物的影響,也就是說基礎負荷沉降值與建筑物的整體傾斜值能夠控制在規范允許范疇內。
(二)建筑物基礎沉降主要是發生在隧道工程穿越建筑物的區間之內。
(三)建筑物的橫向傾斜會伴隨城市隧道慢慢變化,其縱向傾斜量最大值就會建立在開挖面的建筑中線附近。
(四)當開挖面離開實際鄰近建筑物所處高度一定的高度時,20m以下的變形與內力是可以實現都趨于穩定平衡的。
結語:
總之,在城市隧道工程施工作業中,應加強施工過程中的質量控制。首先應加深對設計、施工理論原理及指導原則的認識。其次應當確保施工方案得到嚴格執行,確保工程質量。另外,應加強政府監督的職能,保證施工、監理單位質量,保證體系的正常運行。
參考文獻:
[1] 孫琦. 公路隧道新奧法施工技術探討[J]. 石家莊鐵路職業技術學院學報, 2007,(04)
[2] 蔡新寧, 楊衛平. 隧道工程光面爆破施工改進[J]. 山西建筑, 2008,(18)
關建詞:目的 反饋程序 異常處理 布設 安裝
1.工程概況
小嶺隧道擬建于咸寧市咸安區桂花鎮蘇家坊村―崇陽縣路口鎮田心村境內。隧道軸向走向方位角約為193°,左幅長:1007m,右幅長:994.766m。雙幅縱向設計坡度為人字坡,左右線分別采用2.5%(963m)、-2.237%(44m)和2.5%(953m)、-2.2%(41.766m)。位于構造剝蝕丘陵地貌區,地形起伏較大,斜坡自然坡度為15°~35°,隧道橫穿山體,山體內由志留系中統墳頭組頁巖及志留系下統高家邊組頁巖構成,峰頂呈渾圓,地面標高170.1m~327.1m,相對高差約157米,地形起伏較大,地表植被較發育,以灌木為主。隧址地表水較發育,頁巖巖體節理裂隙發育,深部節理多呈閉合狀,多充填泥質,連通性較差,賦水條件較差;淺部強風化巖風化裂隙發育,巖體破碎,含少量裂隙水。
2.監控量測目的
現場監控量測是隧道施工管理的重要部分,它不僅能預報險情,而且通過現場監測獲得圍巖動態的信息(數據),完善隧道工程設計與指導施工提供可靠的足夠的數據。由于巖土工程的復雜性和特性,在隧道施工過程中一般需要根據洞內外地質調查。洞內觀察,現場監控量測及巖土物理力學實驗等施工反饋信息,進一步分析確定圍巖的物理力學參數,以最終確定和修改隧道施工方法和支護方式。本隧道支護結構應用新奧法原理采用復合襯砌,要求在施工過程中必須進行現場監控量測,及時調整支護參數,對圍巖一支護體系的穩定狀態進行監控和預測制定相應的施工措施,以確保洞室周邊巖體的穩定以及支護結構的安全。
3. 量測項目及量測點的布設、安裝
3.1量測項目
必測項目是施工工序進行監控量測的項目,它包括以下內容:地質和支護狀況觀察、周邊位移收斂、拱頂下沉、錨桿抗拔力。
3.2量測儀器設備
周邊位移收斂采用收斂計,拱頂下沉及地表沉降采用水平儀、水準尺、鋼尺,地質素描采用地質羅盤和鋼尺,測試錨桿抗拉拔力采用拉拔器。
3.3量測點布設及安裝
4.量測方法
4.1洞內觀察與地質素描:隧道坑道開挖工作面的觀察,在每個開挖面進行,特別是在軟弱破碎圍巖的條件下,開挖后立即進行地質調查,繪出地質素描圖,遇到特殊不穩定情況派專人進行不間斷觀察。
4.2對開挖后沒有支護的圍巖的觀測:節理裂隙發育程度及其方向;開挖工作面的穩定狀態,頂板有無坍塌;涌水情況:位置、水量、水壓;底板是否有隆起現象。
4.3對開挖后已支護地段圍巖動態的觀測:有無錨桿被拉斷或墊板脫離圍巖的現象;噴射混凝土有無裂縫和剝離或剪切破壞;鋼拱架有無被壓變形情況。
4.4錨桿注漿和噴射混凝土施工質量是否符合要求。
4.5觀察圍巖破壞形態并分析:危險性不大,不會發生急劇變化,如加臨時支護后即可穩定的情況;應當引起注意的破壞,如拱頂混凝土噴層受壓出現的裂隙;危險征兆的破壞,如拱頂噴射混凝土出現有對稱性的局部崩塌、側墻內移。
5. 監測結束標準
根據收斂速度判別:
一般地段:收斂速度>5mm/d時,圍巖處于急劇變化狀態,加強初期支護系統;收斂速度
特殊地質地段:加強初期支護強度和剛度,嚴格控制過大變形。
各量測項目持續到變形基本穩定后2周結束,斷層破碎帶地段位移長時間不能穩定時,延長量測時間并采取加強措施。
6. 監測數據的統計分析與信息反饋
工程監控量測作為施工組織的核心內容之一,置于動態管理體系之中,具體包括監測、數據的整理分析和信息反饋等幾個主要方面。
6.1 量測數據的整理、分析
數據整理:把原始數據用頻率分布的形式把一組數據分布情況顯示出來,進行數據的數字特征計算以及離群數據的取舍。回歸分析和曲線擬合:
繪制量測數據的時態變化曲線圖(即時態散點圖)和距開挖面關系圖。
6.2 建立監測管理等級基準
建立監測變形管理等級標準,管理等級分三等,其等級劃分及相應基準值見下表。通過對監測結果的比較和分析來判定支護結構的穩定性和安全性,并指導施工。
7. 監測信息反饋程序
施工方法變更的建議;施工工序的更改;設計參數及預留變形量的修改或確認;輔助施工措施的選擇與變更;周邊環境的影響評估及輔助施工措施建議
監控量測與信息反饋程序見圖“監控量測與信息反饋程序圖”。
8. 監測結果異常的處理
隧道監控量測結果出現異常時,按以下方法處理:
8.1 如果是由于基底下沉引起的,盡快將仰拱封閉,如仍然下沉,在墻角處加設錨桿,復噴混凝土并在基底鉆孔注漿加固、換填或樁基。
8.2 如果是由于圍巖壓力引起的,多次復噴并用錨桿加固圍巖,補強初期支護。在下一循環施工時,修改支護參數,增強初期支護,同時增大觀測頻率;必要時通過監理同意施作二次襯砌,如果需加強襯砌則由設計單位同意。
8.3 如出現變形速率突然增大出現不穩定征兆時,進行適時監測觀察,委派專職觀察員對初支進行監視;如伴有響聲及新生裂縫,立即暫停正常施工,加強支護和采取可能的搶救性措施。
9. 監測質量保證措施
所有監控量測工作人員均具有監控量測資質,監測項目組長由具有豐富施工經驗、監測經驗及有結構受力計算、分析能力的技術人員擔任(本項目為第三方進行監測),為高效完成監測工作,施工過程中嚴格執行以下措施:
9.1 監測組與監理工程師密切配合工作,及時向監理工程師報告情況和問題,并提供有關切實可靠的數據記錄。
9.2 制定切實可行的監測實施方案和相應的測點埋設保護措施,并將其納入工程的施工進度控制計劃之中。
9.3 量測項目人員必須持證上崗,并建立質量責任制,確保施工監測質量;并且人員要相對固定,保證數據資料的連續性。在現場設立儀器檢驗、率定室,對所有傳感器及光(電)纜進行率定、檢驗。用于檢驗、率定的儀器設備,是經過國家標準計量單位或國家認可的檢驗單位檢驗合格,且檢驗結果在有效期內。
9.4 設定監控量測管理基準值,當發現超過基準值時,應立即報告監理,并向監理報送應急補救措施。
9.5 對所裝儀器進行監管和保護,如果所裝儀器損壞或丟失,及時安裝替換儀器;對完建的監測土建工程(觀測站、觀測墩、保護墩等)進行監管和維護,如有損毀、及時修復;監測儀器光纜在埋設引線過程中,復雜(關鍵)部位以PVC管或鋼管進行保護,如遇交叉施工,派專人看護光纜,如有損毀、及時按照規范要求進行光纜聯接。
9.6 觀測前,必須按有關規定對儀器、儀表的力學特性、溫度特性及防水密封絕緣特性等進行標定檢驗,確保儀器的穩定可靠性和保證觀測的精度。
9.7 量測數據均要經現場檢查,經過兩級復核后方可上報;且量測數據的存儲、計算、管理均用計算機系統進行。
9.8各監測項目在監測過程中必須嚴格遵守相應的實施細則,觀測要求和頻次嚴格按業主、監理的指示及《混凝土壩安全監測技術規范》DL/T5178-2003執行。
10.總結
由于隧道的工程的特殊、復雜性和隧道的不確定性,對隧道圍巖及支護結構進行監控量測是保證隧道工程質量、安全必不可少的措施,在小嶺隧道施工中,通過隧道施工現場測量數據獲得圍巖動態及回歸分析沉降最終值,結合監控量測和超前地質預報等量測手段為施工和設計提供準確的依據,確保施工的安全、質量和投資,為山區隧道施工積累寶貴經驗。
參考文獻:
1.《客運專線鐵路隧道工程施工指南》(TZ214-2005)
1施工管理原因分析
(1)施工現場技術管理缺位是大部分量問題普遍存在的重要原因。部分施工單位對個別隧道存在以包代管的現象,施工技術方案的編制、復核、審批程序流于形式,方案內容缺乏針對性和可操作性,施工現場過程控制流于形式。(2)工序驗收把關不嚴是造成大部分質量問題重復發生的主要原因。部分施工、監理單位現場技術管理人員業務素質不高、責任心不強,對工序的自檢、互檢、交接檢制度落實不到位,現場檢查驗收過程中未認真核對設計文件和現場實際情況簽署質量驗收文件,部分檢驗批驗收資料與實際情況明顯不符。(3)勘察設計工作不到位。由于前期勘察工作不細,地質資料不詳細,造成部分隧道開挖工法和支護措施不合理;施工現場設計配合不到位,部分隧道圍巖狀況變化后設計變更不及時,尤其是在圍巖變弱的情況下支護措施明顯不足。(4)教育培訓流于形式。部分施工單位的三級安全、技術交底資料僅為應付上級檢查、未落到實處,部分作業指導書和技術交底編制內容缺乏針對性和可操作性,技術交底未做到“橫向到邊、縱向到底”,造成部分作業人員不清楚各工序的施工質量標準和作業要求,甚至存在部分現場作業人員違章蠻干的現象。(5)考核機制落實不到位。部分參建單位內部考核的激勵約束機制未有效運轉,部分管理人員對施工質量問題的重視程度不高,對施工現場存在的質量安全問題“視而不見”、“習以為常”。個別建設單位對施工、監理、設計單位企業信用評價未能嚴格按照相關文件要求對標考核。
2預防控制措施建議
(1)建設單位要充分發揮建設管理龍頭作用,以標準化管理為抓手,強化源頭、過程和細節控制,積極推進機械化、工廠化、專業化、信息化等現代化施工管理手段的應用,認真落實安全風險和質量控制關鍵環節的監管,強化隧道工點的圍巖監控量測、超前地質預報的管理,切實提高參建各方的質量安全意識和管理水平。在工廠化方面,建議在指導性施工組織設計中明確要求組建鋼結構加工廠,對隧道模板臺車、型鋼鋼架、鋼筋網片、超前小導管等鋼構件集中加工制作、統一配送,有效卡控偷工減料、質量不達標等問題發生。在機械化方面,組織研發防水板鋪設機,大力推廣使用移動棧橋、噴射機械手等先進設備,提高工序施工質量和效率。在專業化方面,全力推行架子隊管理,堅決清理違法分包、轉包、以包代管等行為,強化過程控制和現場管理的標準化。在信息化方面,推廣應用工地試驗室壓力機、萬能材料試驗機等檢測數據的在線實時監控,混凝土拌和站計量偏差、拌合時間等數據的在線實時監控,隧道圍巖量測斷面數據采集和圍巖收斂情況的實時報告、分析等,及時防范和消除質量安全隱患。(2)強化勘察設計工作在隧道施工質量安全管理的源頭作用。在前期勘察過程中,工作要細致,在遇到不良地質及軟弱圍巖隧道時要加大地質鉆孔的頻率,選擇合理的開挖工法和支護措施,確保工法適應現場;在隧道施工過程中,設計配合工作要及時、到位,遇到圍巖狀況發生變化時要及時核實現場地質情況,及時出具變更設計文件,及時指導現場施工。(3)強化質量安全“紅線”管理,施工現場存在擅自改變設計工法和安全步距超標時必須暫停掌子面掘進,上道工序未驗收合格嚴禁進入下道工序施工。(4)超前地質預報和圍巖監控量測,要嚴格納入工序管理,選擇專業隊伍實施。實施過程中確保預報成果和監控量測數據的真實、有效,及時指導現場施工。(5)強化第三方檢測管理,必要時超前地質預報和圍巖監控量測可實行第三方監測管理,做到及時發現問題、及時整改,強化過程控制。(6)按照工程質量終身負責制,各建設單位要對隧道工程的施工、監理單位管理人員和檢驗批等驗收簽字人員的資格情況進行逐一登記、審核,按規定程序進行變動人員審批管理,確保責任落實的可追溯性,嚴把檢驗批、分部分項工程、單位工程驗收關。(7)強化教育培訓制度,不走過場,真正落到實處。一方面對作業層要堅持安全、技術交底,讓每一名作業人員都清楚各工序的作業內容、作業標準、工藝要求以及安全注意事項,做到簡明扼要、有針對性和可操作性,有條件可實行班前安全交底和現場實作過程交底;另一方面對管理層要將項目部制定的標段、單位工程施工組織設計以及分部分項施工專項方案傳達至各級管理人員,讓管理人員明確各自的工作內容、驗收標準,并有針對性的進行現場巡查。(8)建立長效考核激勵約束機制。一方面建設單位要對各參建單位在鐵路建設中的合同履約、質量安全管理行為、工程實體質量、現場施工安全等方面加強檢查,對發現符合不良行為條件的應及時進行記錄、公示、確定并上報相關部門和單位,嚴格企業信用評價,并將評價結果與招投標掛鉤;另一方面各參建單位要建立內部考核機制,落實崗位職責,將建設項目管理目標層層分解,逐級落實至每一崗位、每一管理人員,對質量安全管理做到分工明確、各負其責。
3結語
隨著鐵路隧道工程施工的工廠化、機械化、專業化、信息化的持續推進和不斷強化、完善,以建設單位為龍頭的建設項目參建各方繼續以標準化建設為抓手,進一步強化隧道施工過程控制,礦山法隧道施工質量安全問題將會逐步減少,逐步消除重特大安全生產責任事故的發生。
作者:李良單位:鐵道部工程質量安全監督總站廣州監督站
關鍵詞:探地雷達;隧道工程;檢測;應用;分析
Abstract: The tunnel is the construction below the mountain ridge, the river course, the channel and the urban ground, for the vehicles, the pedestrian, the running water, the pipeline passes, or serves as the excavation mineral resource, the military installation, the civil air defense facility and so on underground walk and the construction. It can pass through the surface the barrier, and has the reduction line, the air raid defense, easy space of planes merits and so on to adjust temperature and not to occupy a land area. Tunneling examination is a specification is high, moreover the relative danger’s work content, searches the radar to take one kind of new instrumentation, widely was already applied in the tunneling examination, it has the operational safety, the gain data accurately, real, to be advantageous carries and so on characteristics. This article searches radar's to carry on the brief analysis in tunneling examination application.
Key words: searches the radar; tunneling; examination; application; analysis
1探地雷達在隧道工程檢測中的工作原理與作用
探地雷達又稱地質雷達,是一種新興的高分辨率物探設備。探地雷達是在20世紀70年代由美國開始組織研發的,80年代后期,伴隨電子技術、計算機技術與數據處理技術的高速發展,探地雷達技術才取得了突破性的進展。在國內隧道工程中,探地雷達現已被廣泛應用于地質檢測等施工環節。
在隧道工程檢測中,探地雷達有效應用了現代非侵入性探測技術,即不必將傳感器放入隧道檢測介質內,就可以安全的在地面與地下進行各種現場數據檢測操作。探地雷達由于采用了寬頻帶、短脈沖和高采樣率,其探測分辨率高于其它地球物理探測手段,又由于采用可程序高次疊加和多波形處理等信號恢復技術,大大改善了信噪比和圖像顯示性能。在隧道工程檢測中,探地雷達的工作原理主要是借助探地雷達所產生的高頻電磁波,以寬頻帶短脈沖形式通過天線向地下發射,并在巖層中透射,遇反射目標后返回地面,由接收天線接收。探地雷達具有安全、高效、便于攜帶等優點,但是它探測的目標距離普遍較短,難以進行較深隧道的檢測工作。
探地雷達在隧道工程檢測中的應用,其所具有的作用是十分重大的。探地雷達不但可以提高隧道工程檢測的安全系數,而且有效保證了隧道工程檢測數據的科學性和可靠性,這對于隧道工程的開展和進行都是極其重要的。探地雷達是現代隧道工程檢測中所應用的主要科學儀器之一,探地雷達的應用對于推動隧道工程建設和工程建設行業的發展也具有深遠意義。隧道工程多是在較深的地下進行施工和操作的,其危險系數自然相對較大,傳統的隧道工程檢測多是由技術人員深入到隧道深處,這樣必然會引起安全隱患和工程事故的發生。探地雷達的運用,技術人員只需掌握和熟悉設備的操作流程,就可以在短時間內獲取所需的各項數據,并且可以確保數據的全面性和準確性。隨著電子技術和計算機技術的不斷發展,探地雷達的探測深度,在復雜條件下的分辨率將會進一步提高,在隧道工程檢測中發揮更大的作用。
2探地雷達在隧道工程檢測中應用實例
探地雷達在隧道工程檢測中應用的范圍比較廣泛,基本可以保障隧道工程所需各項檢測數據的獲取。探地雷達在國內隧道工程中的應用已逐漸被重視和發展,探地雷達功能的完善性是其他儀器所無法比擬的。本段將列舉探地雷達在隧道工程檢測中應用的兩個實例,以全面展現探地雷達的功能全面性和應用范圍之廣。
2.1隧道襯砌結構檢測
隧道工程施工中,在加固處理拱頂空洞病害泵送混凝土過程中,往往會因機械設備所造成的壓力過大造成襯砌結構的破壞,如不及時進行檢測與修復,必然會留下隧道工程施工安全隱患。襯砌結構經常會由于巖體受力斷裂而出現小型斷裂的現象,由于襯砌結構裂隙內有不同成份、不均勻的填充物,與周邊圍巖形成電性差異,因此具有采用地球物理探測的基礎,而探地雷達則是有效實現襯砌結構檢測的主要儀器之一。探地雷達有效應用了現代非侵入性探測技術,通過發射高頻的電磁波,以寬頻帶短脈沖形式獲取相應的襯砌結構小型斷裂的相關檢測數據,并且具有較高的準確性和真實性。如果在隧道襯砌結構的檢測中,難以全面掌握小型斷裂部分的位置及危害性,必然導致隧道工程在建設或使用過程中出現塌方的現象,其所造成的經濟問題和社會危害是難以估量的。隧道工程中對于襯砌結構的檢測,關系到隧道工程的施工安全,以及隧道的使用性能等諸多問題,必須引起工程施工單位與監理單位的高度重視。
2.2隧道初襯與圍巖間脫空的檢測
探地雷達在對隧道初襯與圍巖間脫空進行檢測時,主要是應用在巖層中透射的原理,遇反射目標后返回地面,由接收天線接收而獲取相應的各項數據。如果隧道襯砌無缺陷,隧道初襯結構雷達波形特征,電磁波在地層同一界面中的傳播是不斷衰減的,然而當進入另一界面時,由于介質介電常數之間存在的差異,因此所產生的反射波也會有所變化,這種反射波的變化不是很強,但是當將其反映在雷達圖像中則會觀察到明顯的不同。探地雷達對隧道初襯與圍巖間脫空的檢測,對于隧道工程施工工作的安全開展和進行是很重要的。如果隧道初襯圍巖間存在脫空的現象,而在工程檢測中未能及時的發現,進而制定相應的技術措施和手段,必然會影響到隧道工程施工人員的生命安全,以及整個隧道工程項目的建設進度和工程質量。在隧道工程建設中,在應用探地雷達隧道初襯與圍巖間脫空的檢測中一定要注意對各項數據的分析和研究,進而制定出完善、合理、科學的施工計劃和方案。
3探地雷達應用技術的智能化發展
探地雷達現已被廣泛應用于各類隧道工程檢測中,其應用技術必須向智能化的方向發展才能符合隧道工程檢測不斷提出的新標準、嚴要求。探地雷達應用技術的智能化發展,代表著隧道工程行業技術應用的高水平階段,是隧道工程行業傳統檢測技術與現代信息技術完美結合的產物。探地雷達應用技術的智能化是指以隧道工程建設項目為平臺,以現代隧道工程技術系統、信息自動化為骨架的隧道工程與信息技術的綜合體,是隧道工程技術應用科學發展與全面創新的必經之路。