时间:2022-05-10 04:16:11
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了12篇隧道施工个人总结范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
能:积极参加“人才培养模式改革和开放教育试点工作”,主动学习、积极探索、勇于实践教育改革思想。抓住现代远程教育的特点,围绕现代化教学手段如何应用于课堂教学,优化教学评价体系;认真贯彻执行教学计划,每学期开学前,按照学校的布置认真学习、研究,按照教学大纲、教学计划的要求统一辅导内容、进度,并做好教学进度表,强化教学常规管理,规范教学进程;围绕如何提高专业课、文化课的课堂教学效益,如何加强文字教材和网络教材的内在统一,加强教学过程管理,提高教学效果;加强班级管理,建立健全小组学习制度,并对小组学习进行跟踪;做好学生的考风考纪教育工作,强调加强考风考纪的作用和认真对待考试对完成课程学习的意义。在工作中不断提高自已的工作能力和业务水平,促进教学质量、管理水平进一步提高。
勤:勤勤恳恳开展处室工作,我毫无怨言;热情帮助同事做好工作,我乐在其中。全年出满勤,不迟到早退,班主任工作忙碌又烦琐,必需经常加班加点为学生服务。
绩:一年中主要做了以下工作:
1、履行好了全市教育管理专业责任教师职责,完成了全市教育管理专业实践性环节教学指导工作,参加了全市教育管理专业本科论文答辩;
2、上半年开设了“入学教育”、“机械设计”、“机电设备一体化”课程,下半年开设了“入学教育” 课程,指导学生完成了课程设计、毕业设计和毕业论文;
3、带领处室同志完成处室日常工作和学校布置的迎接省校教学检查、帮助招办清理核对招生信息、搞卫生等临时性工作;
4、完成理工文法部课表编排、报考统卷、资料信息上传下达工作;
5、亲手指导新生进行网上注册和选课,经常给学生传授网上学习方法,所带班级在读生注册率为100%; 6、督促学生在网上学习,并经常与他们进行交互、交流,督促学生平时抓紧学习,按时完成作业,对学生的学习全过程进行全面考核,收集学生的作业交任课教师批改; 7、打印开学报到程序单和课程表,聘请面授课辅导教师,组织面授辅导课教学; 8、每学期完成手工、电脑课程注册各2次,核对、修改课程注册信息3次;
9、每学期完成手工、电脑报考各3次,核对、修改报 考信息3次;
10、每学期核对考试安排单,调整重考科目考试时间,及时将考试安排单发放到每一位学员手中;
11、每学期3次核对学生上学期期末考试成绩,2次手工、电脑填报成绩核对表,本学 期追踪工作近3个月,为20多名学生修订了30多名课程的成绩;
12、完成本学期教材、辅导资料和作业的领取、发放、费用结算工作以及下学期的教材征订工作,因系统未理顺,效率低下,此项工作整个学期都在做;
13、组织7个班40多名学员到校拍摄毕业证用照片。为这些学员填涂了照相信息卡,督促每一位学员认真核对照相信息并签名,多次通知、提醒学员按时到校照相。为2个外省学员寄去照相信息卡,远程指导他们在当地摄相,并接收、存放好他们寄来的相片、光盘;
14、上学期完成5个班57名学员、本学期完成3个班42名学员的毕业生成绩审核、上报工作。每学期3次上报、核对并修改学员办证信息,及时理顺、呈送办证用照片,本学期追踪工作2个月为2名未通过审核的学员提供详细的学习成绩证明材料,使他们顺利通过了毕业审核,最终按时圆满地完成了毕业生办证工作;
15、毕业证办证时间长,到得晚,为此多次回复并耐心向学生解释,取得了学生的谅解。毕业证领到后,24小时内通知全部学生,因系统原因,学习成绩单不能随毕业证同时到达,毕业生档案我只能利用考试监考空隙清理、密封,目前正在发放中。
16、向补考学员逐个收取补考费,协助总务处清查学员缴费情况,确定下学期学生缴费金额,拟定下学期开学报到通知,并将通知发放给每一位学员;
17、按照学校要求多次统计上报新、老生报到缴费情况,与学生一道确定每学期开课科目;
18、正在完成本科班网考课程的网上报考工作;
19、主动承担04春、05秋录取的各1个刚来校就读的学生的班主任管理工作;
2013年10月,该同志参加了遂宁观音湖下穿隧道工程建设。在建设标准高、技术难度大、质量控制严、“四新”技术运用多的水下隧道施工中,在观音湖隧道项目1标担负1055m、投标价款21941.6241万元,施工图调整预计最终可计量金额27230.7229万元工程。作为项目部总工程师,他持续坚持以往“干中学,学中干”的岗位学习理念以及“尽职尽责、敢于担当”的工作态度,进行新工艺、新材料等方案编制、技术交底、复核图纸、现场技术控制等,通过不懈的努力,查资料、看规范,多问多动手,解决了众多技术难题。
在技术管理工作中,注重对年轻技术人员的培训及交流,并能及时对阶段性技术工作进行总结,使技术管理工作在不断创新中更加完善。为适应社会及项目管理的要求,在工作之余积极学习相关文件及读物,不断提高自身思想素质,同时努力学习专业知识,特别是能熟练运用Word、Excel、Cad、Spa2000等办公软件,通过科技武装自身,提高施工技术及管理水平。
作为遂宁项目的总工程师,主要负责遂宁观音湖下穿隧道技术管理和二次经营工作。为做好施工方案比选,搞好变更设计工作,从工地回来后又和技术人员精心编制切实可行的施工组织,组织大伙儿一起认真学习市政工程建设管理办法、合同文件及设计文件,比较施工现状,提出合理、增效的设计变更。半年来,王总总结了四项新科技工法:水下隧道主体整体浇筑施工工法、水下隧道卵石地层旋挖桩施工工法、水下隧道卵石地层组合式SMW素搅拌桩施工工法和水下隧道围堰卵石层内压注泥浆抗渗施工工法。在进行水下隧道主体整体浇筑施工技术攻关时,他抓住“侧墙与底板整体浇筑质量控制、清水砼的施工质量控制、清水砼的防渗”等方面的重难点环节进行了重点攻关,他整天带着工程技术部的一帮小伙子顶着烈日扛着技术设备天天跑现场详细的做好施工调查、做好现场指导,常常一去就是一整天,他白天跑工地,晚上整理总结收集的资料,桌子上的图纸都堆得像座小山似的,经过一周的努力,难关得以顺利解决。王养锋的严谨、细致、责任心等优良品质为项目技术人员树立了一面旗帜,带出了一支能攻关敢攻关,实实在在能服务现场的技术队伍。
期间,在四川省遂宁市质检站、业主工程指挥部、监理等单位的日常检查和信用评价检查中,内业资料整理都受到了一致好评。
二、政治思想方面
该同志作为一名党员,深知自己责任重大。不兢兢业业出色完成工作任务就对不起组织的培养和同志们的期望。在工作生活中,尽管日常工作很忙,还是抽时间参加组织的各项活动,不断提高自身的思想政治素质。通过学习和实践,使该同志从以往多技术观点考虑问题逐渐改为从管理及其他领域综合分析和解决问题,提高了工作质量和工作效益,不断适应了工作对自身提出的挑战。
三、在党风廉政建设方面
随着隧道工程建设和开发,现代隧道工程建设已经形成了相对成熟的工艺体系。笔者通过自身所熟悉的几种工程理论和隧道工程中施工工艺的结合,就隧道过程中结构、通风、排水、岩体等部分指出了几点问题,并对解决方法和技术提出了个人意见。
1 如何解决隧道建设时地质问题
1.1 围岩分级必要性
隧道工程的建设是在合理运用地质力学的基础上,根据施工地点地层的形态,开挖出一条可供交通运输的条形建筑。隧道工程受地质的影响较大,可施工的空间受限,所以如何做好隧道线路的设计和开挖的定点,关系到整个工程的施工难度,同时影响到隧道的寿命。在开挖隧道前的勘探工作时,由于受到地理因素或者技术受限等问题,要想对隧道工程的整体地质进行详细的掌握,是难之又难。为此,从事隧道建设的技术人员,总结出了一套判定隧道围岩级别的技术,有助于隧道工程的安全施工。
围岩分级根据施工时隧道穿过的岩体的强度和完整程度可以划分成多个种类。技术人员在工程进行的过程中,根据不断暴露出来的岩体情况对将要开挖的岩体状况做出分析和判定,可以对隧道建设做出有效的调整,实现施工过程的高效和安全作业。
1.2 判定围岩级别的方法
对于隧道施工中的围岩级别的判定主要是随着开挖的过程和对岩体的钻探取样获得岩质样本,并通过隧道墙体出来的土质情况对后续的岩体情况进行推测。这些方法运用在实际中的现场观察和提前预报等方面。
现代隧道工程建设中的围岩判断方法主要分为常规地质法,和物探法两种。其中,物探法对于技术和设施的要求较高,但是判断的结果更好,在使用物探法时,是通过仪器对未挖掘的土质进行探测,观察结果来源于实际的数据。而常规地质法对于技术人员的经验要求更高,围岩分析的结果是技术人员通过在施工过程中的观察和表面取样的方式,对岩体的走势和类别于自身经验进行对比所得。这使得常规地质法对于探测人员的专业水平要求更高,同时结果的判断于实际的出入更大。
1.3 在仪器设备不足时,做出可靠地围岩分析
受到工程条件的限制,很多隧道工程不具备完善的探测装备。为此,要准确地判断围岩情况,更多的是运用常规方法。
在这种时候,技术人员要严格执行常规方法的标准,对岩体做到充分的采样和实时分析,在进行推断时参考隧道岩体的断层情况、风化程度、岩体的种类。并根据相关的材料数据做出岩体性质的初步判断。
在确定了围岩级别时,还要对于围岩的状况进行更详细的分析。做出详细的地质记录,随时观察到地质情况的变化,保证工程的安全运作。
2 如何治理隧道过程中的水害问题
2.1 隧道工程中的水害情况同原因
在隧道工程中水害的主要形式是墙体的侧渗、流水、漏水。这其中还分为不同的引发原因。例如隧道的墙体浇筑工艺不合格,导致混凝土出现裂缝或者大量空隙,发生漏水状况。还有由于地基的施工工艺不合格,导致的地下水上涌,导致的侧渗。
当然这其中还可能是由于建筑材料的质量问题引起的工程防水性能不足。但是总结下来,隧道的水害问题,除却因为隧道使用时地质变化所引起的隧道结构变化所导致的水害问题,大部分都是由于建设过程中,没有严格按照施工要求进行施工,或者是施工工艺不完善引起的。
2.2 治理水害的主要方法
在进行对水害原因的分析后,根据不同原因,对水害的治理要有不同的侧重点。
对于洞顶和墙体的渗水问题,首先要确定渗漏部位的建筑情况,很多漏水的情况并不严重,但是墙体结构的破坏程度很大,甚至一定程度上影响到了隧道的支撑体系。所以要先判断建筑的损坏情况,对隧道进行加固,填补。并且清理衬砌的排水系统。
在治理水害问题中,堵不如疏。既要对隧道进行填补的加固,又要在漏水点铺设排水管道,将岩体中间的积水有效地排除出去。并且对于渗水部位进行防水处理。减少由于水害影响建筑寿命和建筑工程。
2.3 新奥法对防止水害有着出色作用
新奥法是一种常用的施工方法,它的主要形式是喷锚支护。通过喷锚支护的方法,可以在隧道开挖的过程中及时有效的对隧道围岩进行支护措施,减少施工原因对围岩整体的破坏,并有效地控制岩体形状。
新奥法具有很强的封闭性,可以有效地避免开挖后,出来的岩体松动和被渗水腐蚀。运用支护减少岩壁的受力,对于岩体的缝隙和裂痕进行粘合剂和填充物的填充。可以有效地保证隧道结构的完整。
同时由于粘合剂和喷锚支护的作用,减少了岩体之间的硬接触,形成了一定程度的弹性支撑。可以有效地分散支撑的受力情况,减少支撑的消耗。
3 隧道工程中的其他部分
3.1 隧道工程的通风问题和防风措施
隧道工程进行的条形通道的建设,在隧道两端往往是大面积的山体阻挡,这使得隧道内容易形成强烈的空气对流。在工程设计的时候,应当提前对设计模型进行风洞测试,观察可能出现的严重风力问题。对隧道的弧度部分进行防风处理,在混凝土表面增加网洞,既可以减少隧道内的噪音情况,也可以吸收两侧的对流风,减轻风力的影响。
同时在隧道开挖过程中,保持隧道内的通风良好。可以在两侧的进出口出设置空气压缩机站,保证隧道中间的供氧充足。防止因为供氧不足或者空气流通状况不佳所引起的施工事故。
3.2 在不良地质中的保护措施
当隧道施工过程中出现严重的岩层断裂或者岩体风化问题时。为了保证安全施工,需要对整个隧道进行支护建筑。开挖方式采用对岩体影响减少的暗挖方式,在施工的同时对岩体进行处理。及时修复岩体的断层和风化问题。增加支撑的厚度,在受力不良的部位进行钢管加固。减少因为岩层状况对隧道整体的影响。
同时对于侧壁岩体在开挖过程中出现松散的状况,可以采用格栅钢架进行环向的支护结构。钢架安装前首先要对墙壁进行平整作业,并且在钢架完成后留有喷砼的厚度。在钢架安装完成后对钢架表面进行喷砼,在喷射的时候要注意降低隧道内的粉尘污染,建议使用湿喷法的工艺。在喷射过程中要注意喷管与受喷面之间的距离,并选择好二者之间的角度,喷砼中避免出现大量回弹和成片脱落,以保证喷砼的质量。
3.3 隧道施工中的钻孔和爆破
在隧道施工的过程中,对于岩体的开凿需要钻爆作业,而爆破的好坏,直接影响着整个工程的进度。在爆破时,不合理的爆破会导致围岩的损坏和施工人员的安全问题。
在选着钻孔位置时,要对爆破的强度和波及范围做出准确地计算,宁肯预留更多的安全面积,也不要出现过爆现象。对于每个钻孔点用油漆标示。技术人员在钻孔过程中还要控制钻孔时的钻杆上仰角度。为了在爆破的时候避免爆破时产生的巨大应力对隧道围岩产生严重的影响。在爆破之前还要对坑道周围的围岩进行围岩塑性化的控制,以支护建筑为主要措施。
3.4 混凝土的喷射工艺
喷射混凝土主要起到的是对围岩的保护作用。在完成初支的工序后,进行混凝土的喷射,对围岩表层的石块进行面积性的固定。同时形成一定程度的承载力承受面积,对于侧岩的受力情况进行改善,坚少围岩的形变。同时由于喷射所形成柔性面积,可以一定程度的释放岩石内部的应力。
混凝土的喷射会整合整个结构受力情况,将整个支撑体系建立起来,使隧道的整体受力均匀。
4 总结:
隧道的建设工程中还要考虑到完成以后,隧道受风化、渗水、岩体移动的影响所产生的变化。尤其是在每年雨季和冷热交替的季节中隧道内建筑的情况,严格执行施工工艺,精确进行工程操作。在施工过程中,采用完善的监控手段,做到安全作业,和高效作业的结合。实现隧道在交通建设中的关键作用。同时,为了完善公路隧道工程的相关技术,应当对隧道工程建设做出详细的记录和材料整理。对每个隧道工程的材料进行整合,不断提升隧道建设技术和体系的完善,减少施工难度,开发行的技术。
参考文献:
[1]王坤.三车道大断面高速公路隧道信息化施工[J].科技创新导报,2010,(6).
中图分类号:U455 文献标识码: A
一、工程概况
本工程为北京市南水北调配套工程东干渠第八标段,标段场地起点位于广渠路北侧约400m的12#盾构始发井,沿五环路东侧穿越既有京哈线、广渠路桥、观音堂桥,至五方桥北侧约400m的13#盾构始发井,盾构施工行进方向由13#盾构井向12#盾构井进行,施工标段里程范围为:25+753.84~28+482.84,合计长度3580.9m。本标段主要工作内容为1条内径4600mm的钢筋混凝土圆涵(盾构双层衬砌结构),埋深在20~26m,最大埋深30m。主要的建筑结构物包括盾构隧洞、13#盾构始发兼接收井、23A#、23B#、24#、25#二衬施工竖井、36-39#排气阀井,其中23B#二衬竖井与36#排气阀井、24#二衬竖井与37#排气阀井、25#二衬竖井与38#排气阀井、13#盾构井与39#排气阀井结合设置。
二、一井定向施工方案
在工程施工中,盾构机从13#盾构始发井始发,13#盾构始发井长49.6m宽14m。在盾构始发之前、掘进100-150米处,分别进行一次包括隧道控制点在内的联系测量检测。本标段的地质情况上部为填土、粉土、细中砂,中部和下部主要为粉粘、细中砂。根据以上地质情况查阅相关的技术资料,并在已完成区段选取50个偏差较大的点进行研究和统计。依据资料中的记录,对影响轴线偏差的主要因素展开讨论,最终总结为以下5点:贯通测量精度、管片拼装质量、沿线地质情况、二次注浆控制和管片制作精度。
我们将整理出来的结果进行统计,见下表:
影响盾构施工轴线控制精度因素调查表
以上分析可见,“贯通测量精度”是影响盾构施工轴线精度的关键因素,因而要提高盾构施工轴线的控制精度,重点是提高贯通测量精度。
三、目标确定
本次活动的目标:保证本标段盾构隧道能够顺利贯通,同时保证隧道轴线偏差不超过允许值(±100mm),保证工程下一步工作的顺利实施。
确保目标实现的可行性分析:
(一)技术方面
工作人员在开展活动前,认真听取了设计、业主、施工等各方面对隧道盾构法施工轴线精度控制的一些经验和想法,进行了认真的分析和调查,同时小组内部也经常进行技术方面的培训和学习,为小组所制定的目标提供足够的技术保障。
(二)配合方面
成立盾构施工精度控制工作小组,并充分与六局专家组沟通,在进行贯通测量方案讨论期间,多次进行商讨预演,共同研究贯通测量方法。
(三)人员方面
工作组人员各展所长,充分发挥个人特点,利用组织管理措施调动每个人的积极性。
四、原因分析
对影响贯通测量精度的原因分析进行分析如下:
(一)观测误差较大
1.观测是读数、记录出现一定的错误
2.观测点光线不足或附近有热源
(二)仪器误差较大
1.仪器使用过程中因损耗产生的误差
2.仪器自身存在误差
(三)导线传递误差较大
1.导线点的精度因长度而递减
2.施工现场环境比较混乱
(四)联系测量误差较大
1、短边导线放长边
五、制定对策
针对以上主因,小组成员制定了相应对策:
六、对策实施
(一)尽量拉长导线边
1.定向和导入高程测量应在隧道掘进50m、100-150m时和距离贯通面150-200m 时分别进行一次,取三次测量成果的加权平均值指导隧道贯通。
2.贯通面一侧的隧道长度大于1800m时应提高测量精度,一般采取在距离贯通面约2/3处加测陀螺方位角的方法。
3.定向测量的地下定向边不应少于2条,传递高程的地下进井点不应少于2个,并应对地下定向边间和高程间的几何关系进行检核。
4.地面趋近导线应附和在精密导线点上。近井点应与精密导线点通视,并应使定向具有最有利的图形。
5.地面趋近导线全长不宜超过350m,平均边长60m,最短边长应大于30m。
6.趋近导线应采用严密平差,其近井点的点位中误差应在±10mm之内。
(二)增加测回数
1.在始发井通过联系三角形定向测量把地面坐标和方位传递到洞内。由于竖井定向的精度直接决定了隧道的贯通精度,要保证隧道的贯通,需要在地面和洞内建立统一平面坐标系统。
2.保证两悬吊钢丝间距远大于10m,在钢丝静止后通过联系三角形定向把地面的坐标和方位导入井下,能够保证精度。
3.角度观测采用徕卡TCR1201型全站仪(测角精度±1″),用全圆测回法观测四测回,测角中误差在±2.5″之内。边长测量采用全站仪测量反射贴片的方法。每次独立测量二测回,各测回较差在地上小于0.5mm,在地下小于1.0mm。地上地下测量同一边的较差小2mm。
一井定向图如下:
1.高程传递测量包括地面趋近水准测量及竖井高程传递测量,地面趋近水准测量附和在地面相邻城市二等水准点上。其测量的精度技术要求满足城市二等水准测量。通过悬吊钢尺的方法进行高程传递测量,地上和地下安置两台水准仪同时度数,钢尺上悬吊与钢尺检定时相同质量的重锤。每次独立观测三测回,每测动仪器高度,三测回测得地上和地下水准点的高差小于3mm时,取其平均值作为该次高程传递的成果。
2.隧道的掘进逐渐向前延伸。先布设精度较低的、边长较短的(20~50m)的施工导线;当隧道掘进一定距离后布设边长为50~100m的基本导线;随隧道掘进延伸,应布设边长为150~800的主要导线。长边主导线的边长在直线段不短于200m,曲线不短于70m。
3.导线点埋设采用角钢和钢板为材料利用膨胀螺栓连接在管片上,在钢板上焊接强制归心标,导线点一般安装在高于人行道1.5m的位置便于观测。主导线的最后一点尽量靠近贯通面,以便于实测贯通误差。
4.洞内地下导线采用往返观测,支导线要重复观测进行检核。
5.每次建立新的导线点时,均从地面导线传递下来,将整条导线从测一次,最后一个导线点离工作面控制在50m左右。
6.控制导线按四等精度要求进行观测,测角中误差为2.5″,导线全长闭合差≤1/35000,左、右角各测4个测回,左、右角平均值之和与360°之差
7.由于地下导线长度较长,为限制测角误差的积累,加测陀螺方位角1~2个以便控制导线精度。
七、效果检查
通过此次检查总结,采取以上措施,同时也对其他影响因素进行了有效的控制,有效地将隧道轴线偏差控制在允许范围内,并通过了监理验收,继而保证下一步施工的顺利进行。
在盾构推进13#井~24#井贯通后,对整个轴线的最大偏差进行了确认,最大偏差为57mm,合格率100%。
施工过程质量控制表
在推进过程中因对轴线精度控制较好,避免了盾构姿态因轴线偏差纠偏,而对周边的建筑物和管线造成破坏性影响,完全满足设计及规范要求,满足工程使用功能,为后续工程的施工精度控制提供了借鉴资料。
结束语
盾构施工轴线控制是一项复杂、系统的工程,只有有效的解决其中存在的问题,才能保证盾构施工轴线的精度,保证工程的施工质量,促进其快速发展。
参考文献:
关键词: 隧道;施工;环保;对策
Key words: tunnel;construction;environmental protection;countermeasure
中图分类号:U45 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)04-0090-02
0引言
隧道修建于地壳表层,位于地下水最活跃的部位,在岩土中开凿隧洞,势必造成周围地应力场的改变,岩体结构松散,地表水、地下水重新分布,开凿过程中带来强烈的噪声、冲击、振动等,这些都大大影响了该地区的生态环境[1]。因此,在隧道的施工阶段应深入考虑施工给环境带来的不利影响,加强施工管理,根据具体的工程情况采取相应的补救措施是相当重要的。本文结合某隧道建设中的实际情况,分析了隧道施工期间对环境的影响,提出相对应的措施,将其对环境的影响控制到环境质量标准所容许的程度[6]。
1施工环境影响因素分析
隧道建设中产生的噪声、冲击、振动;废碴、废气;污水及生活垃圾等,对周围的动植物群、原有的地下设备(如排水管线、地下文物古迹等)、水文地质等都会产生一定的影响甚至破坏。
1.1 噪声与振动由于在硬岩中修建隧道,从效率、经济、技术等各方面看,钻爆法都是开挖隧洞的主要方法之一。因此,爆破振动效应、爆破噪声和冲击波就成了隧道施工过程中噪声和振动的主要来源。此外,各种运输工具和施工机械产生的噪声也不容忽视,主要影响因素见表1。
普通的噪声实验表明,当环境噪声达到90dB左右时,人的听力可能受到损害。欧洲的Reiher和Meister对爆破振动对人的影响做了开拓性的工作,他们用振动速度来区分人们对振动感受的主观描述,当振动速度为0.1~0.2cm/s时,没有感觉;0.2~0.5cm/s时,轻微感觉;0.5~1.0cm/s时,显著感觉;1.0~2.0cm/s时,感觉不愉快;2.0~3.0cm/s时,烦躁不安;3.0~4.0cm/s时,惊慌。
专家在某一隧道施工现场连续测定结果为:1h等效连续90dB(A)以上,振动速度大于0.5cm/s。因此,隧道施工现场的噪声和振动严重损害施工人员的听觉,诱发各种疾病,降低工作效率,影响安全生产。在生态环境比较脆弱地区,施工噪声影响野生动物的生活,造成栖息地的改变,生态环境破坏后极难恢复,因此施工时必须采取一切措施,保护生态环境,将施工影响至最低[4]。
1.2 隧道排水隧道工程水质污染有2种,一是隧道内污水和混凝土搅拌厂的污水流入河流等公共水域,致使人们的生活用水PH值升高,改变水的化学成分;二是作为辅助施工法采用注浆药液流入水中。如修建隧道时,灌浆材料被用于填封岩体的裂隙,这在很大程度上导致周转泉水和溪水的污染。在高寒冻土条件下施工排水系统容易冻结,造成排水不畅,引起冻胀病害。施工时必须保证防水设施万无一失,排水系统保温设施良好,防止渗漏及病害发生。
1.3 地下水位下降隧道上面的一些湖泊因裂隙封闭不充分或封闭太晚致使湖水进入隧道中,或采用降水法来稳定开挖面时,发生长期大量涌水或大量排放地下水,造成该工程地区含水层被疏干,进而恶化生态环境,主要表现:地表水和泉、井枯竭;生活、工农业用水缺乏;地表沉降,土壤沙化,水土流失等。京通线某隧道及渝怀线某隧道施工中的大量涌水使地表所有泉水干枯,从而截断了该地区下游发电用的水源和农业用水及生活居民饮水,可见地下水位下降会带来严重的后果。
1.4 破坏大气环境隧道工程和其它开挖建设工程一样,施工过程中尘土飞扬,“溶”入空气;各种施工机械燃油产生的尾气也进入大气中,这样既破坏施工环境,又影响空气质量。施工期间开挖爆破产生的烟尘及各种车辆和施工机械在行驶和作业过程中排放的尾气中含有大量有害成分,隧道却又是一个相对密闭和狭窄的空间,若通风不畅,隧道内有害气体浓度过高,将对施工人员的安全产生影响,且这些有害气体最终进入空气或土壤中,势必对环境造成危害,因此必须及时加强通风,确定合理的通风方式,改善环境质量,保证人们正常工作及施工人员的健康与安全。隧道施工环境标准见表2。
1.5 废碴隧道开挖都要产生大量废碴,通常为各种岩石碎块,或风化岩类与泥土的混合物,无法当作种植土来直接利用。普通双洞公路隧道每公里长度要产生10万m3以上的洞碴,如果处理不当,将会对区域环境造成严重的不良影响。侵占耕地,减少人均耕地面积和农作物的产量。占用或堵塞河道、沟谷,阻碍其正常的行洪排涝功能,可能引起洪水泛滥,引发新的水土流失现象。因此,妥善处理好这些工程废碴,不仅改善了环境,还可以为人们节省大量生产原料,带来可观的经济效益。
1.6 突水与突泥隧道埋深大穿越岩层有向斜蓄水构造,且发育多条断裂,岩体破碎,有利于地下水活动,易形成较大规模的岩溶通道;且围岩层间易滑动形成空腔,有利于岩溶水的富集,形成大规模的岩溶通道。若隧道位于岩溶的强发育带内,可能遭遇较大规模的岩溶管道,发生突水、突泥和大量的涌水地质灾害,若穿越相对隔水层时,可能会遭遇较大水头的承压水。若隧道开挖引起地表水、暗河水渗入隧道,造成地表河流断流,泉水、暗河干枯,影响居民生活和农业灌溉用水,引发环境地质灾害。
2施工期间的环保对策
2.1 对施工噪声与振动的对策①详尽调查隧道周围的工程地质构造,研究选择适当的爆破法,实行全程跟踪量测,实现爆破信息化施工。实验表明,与瞬发爆破相比,其它条件相同的秒差爆破,其噪声降低约1/3,而毫秒微差爆破噪声降低1/2左右[2]。②根据工程实际情况,对振动传播规律进行深入研究和总结,更好地指导爆破作业。③使用噪声低、振动小的施工法及其机械。④采用“闹静分开”和“合理布局”的设计原则,使高噪声设备尽可能远离噪声敏感区。⑤采用声学控制措施,例如对声源采用消声、隔振和减振措施,在传播途径上增设吸声、消声等措施。⑥限制冲击式作业,缩短振动时间。⑦当噪声不能降到标准以下,工人长时间在90dB(A)以上环境工作的,应穿戴个人防护用具,如防声耳塞、耳罩和隔声帽等。⑧对各种车辆和机械进行强制性的定期保养维护,以减少因机械故障产生的附加噪声与振动。
2.2 防止水污染的对策①对现场的污水排入公共水域或下水道时,通过沉淀池、沉淀砂除去悬浮物质,若呈碱性、酸性,就进行中和处理,污水中的油污使其上浮,然后吸附分离出去。②化学注浆时应注意药液的选择,并且设观测井以监测水质状况。如担心会有污染时,则可重新研究施工计划,采取其它施工法或改变药剂等。③采取设截水墙、截渗沟或灌浆帷幕等封闭截流的方法将污染的地下水封闭于一定范围内,不让其扩散。④将某种化学反应剂注入含水层,使其与污染物产生化学解毒反应。如利用臭氧或氯来破坏有机化合物,用氨基酸促进酮及多溴联苯降解,或注入菌液进行生物净化。⑤将污染的地下水抽出净化处理达标后供作它用或再注入地层,促进稀释净化,加速地下水质的恢复。
2.3 防止地下水位下降的对策①施工前详细调查该地区的水文情况包括地下水的分布、类型、含水量、补给方式和渗流方向等,研究合理的方法谨慎进行开挖作业。②通过压气、化学注浆等辅助施工方法挡水,这样不仅可以保持地下水位,且可排出未预料到地下水,避免对新线路的渗透。③用防水混凝土密封隧洞,施工缝设橡胶止水带,及早铺设防水层。④隧道施工过程中,应按“永临结合,先急后缓、先还后排”的原则,先行还水处理。⑤长期进行经济性好、生态上无害、抗老化、耐压强且防水效果好的材料和工艺的研究。
2.4 保护大气,确保隧道内空气质量的对策
2.4.1 尽量减少扬尘①在材料运输过程中加遮盖物,允许时可适当将材料加湿,并及时向干燥道路洒水。②材料堆放应有围布,栏墙或加湿等措施。
2.4.2 改善隧道内施工环境施工①加强施工的科学化调度安排,提高车辆和机械的工作效率。②如果条件允许,尽可能用轨道运输或传送带运出弃碴。如在建设伏拉德斯隧道时,采用散货车厢(标准轨)运出弃碴。这样不仅减少了大量的运输作业(一列火车足以运隧道爆破时开挖进尺1.75m的弃碴),而且大大降低了废气对隧道的污染,并减少通风系统的功率,进而减少了用于运输和通风上能量。③根据实际情况,采取具体措施,减少尾气排放量,提高油料燃烧率,减少尾气有害成分的含量。④采用大功率送风机或排风机,通过管道将新鲜空气带入洞内,将洞内污浊空气排出。⑤加强对开挖面的通风,降低有害气体浓度。⑥洞内避免使用易燃、易爆施工材料,如汽油、酒精等。⑦监测含煤地层隧道内瓦斯浓度,发现异常即报警。
2.5 处理弃碴的主要对策①优化线路隧区路线横断面设计,尽量做到填挖基本平稳减少废碴数量。②尽量使大量弃碴现场再利用或经改良作为工业原料。根据开挖出岩石类别,若为玄武岩可用于路基填料,石灰岩粉碎后作为混凝土粗骨料,这样既有效地处理了弃碴又节省了大量的原材料,经济效益相当可观;若挖出彩色泥灰岩散碴,由建筑材料厂加工制作砖瓦,不设新的采石场。③对于不可用的弃碴,力求选择最好的倾卸场地,如坡地、凹地等,且加强弃碴场排水设计及结构围护,不引发新的水土流失,并尽可能在碴场上面复种,进行植被或播撒草种。
2.6 预防突泥、突水的对策①做好地质勘测工作,尽量准确探测地层的岩性、软弱层位置、岩体的完整程度、断裂带的位置、宽度、破碎程度、富水性[3]。②施工期间做好隧道地质体超前地质预报,总结国内外施工地质预测预报的经验与方法有TSP法、HSP法、红外探水、地质雷达、超前水平钻探、数码成像、超前平导及常规地质法预报[5]。③根据现有的施工水平及施工经验,采用合理先进的施工工艺对施工中遇到的突泥、突水进行处理。
3结束语
21世纪是地下空间大开发的世纪,更是可持续发展的世纪,而隧道建设又是地下工程的重要部分,环境保护至关重要,刻不容缓;同时对于任何土木工程建设来说,安全永远都是第一位的,良好的施工环境是保证施工安全的必要条件。因此,在隧道建设对环境产生各种不利影响且影响施工的情况下,我们必须结合隧道工程本身的特点,加强隧道建设的环保宣传,认真遵守国家有关环境保护的法律规定,完善施工工艺,采取相应的环境补偿,把隧道施工期间各种因素对环境造成的不良影响减少到最低程度。
参考文献:
[1]沈照理等.水文地质学基础,科学出版社,1991.
[2]李庆中.走向精准勘探道路,石油工业出版社,1994.
[3]刘志刚,赵勇.隧道隧洞施工地质技术,中国铁道出版社,2001.
关键词: 安全管理;隧道维修;风险预控管理体系
Key words: tunnel maintenance;safety management;risk management system
中图分类号:TU714 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)19-0016-04
0 引言
铁路营业线施工安全管理是一个老生常谈的问题,我国铁路建设飞速发展,铁路运营速度不断提升,货运铁路运量不断加大,这都给营运铁路维修带来了诸多安全管理上的问题。隧道作为一种特殊的工程类型在运营铁路维修过程中显现了许多难以克服的问题,由于受到地理位置的限制,隧道地段维修施工过程中存在潜在的通讯、照明、安全防护等条件限制,特别是营业线中隧道维修工程由于属于受限空间,人员和机械设备存在未及时避车和侵线安全隐患,极易发生影响铁路运输的安全生产事故,造成不可挽回的社会影响和经济损失。因此,营业线隧道维修工程虽然工程内容较少,但是安全管理的重要性可见一斑,如何加强施工过程控制成为隧道维修工程的重中之重。
我们通常在运营铁路隧道维修工程中遵守铁路相关的规定、办法、规则等行业标准,但是这种被动的安全管理模式不能适应当前施工安全管理形势,如何从主观能动性、标准执行性、过程监管等多方面综合提高安全管理水平成为我们工作中研究的重点。
风险预控管理体系是神华集团公司在煤矿领域推行安全管理体系并予以执行的,几年来成果显著,国家安全生产监督管理总局将该体系向全国其他行业予以推行。包神铁路作为神华铁路板块的长子也执行了风险预控管理体系并应用到实际生产当中,但是在工程项目安全管理中风险管理体系建设还存在一些盲区,本文将风险预控管理体系拓展到施工安全管理上面,从危险源辨识、风险分析、风险评估、风险控制四方面入手,将风险事件采取有效的控制措施,将风险值降低到可接受范围内,从而确保工程施工安全,进而保障铁路运输安全。
1 风险管理国内研究现状
受到西方国家的影响,我国在20世纪80年代开始了包括风险的原理、概念、方法和实践等的风险研究相关工作。风险管理理论随着发展和壮大也开始慢慢应用于其他领域和行业,近几年来的在地下结构工程施工方面的风险研究尤为突出,例如,范益群在《隧道及地下工程设计系统的风险管理》中,提出了改进型的层次分析方法如何应用于隧道工程的风险研究;丁士昭教授采用施工风险评估和研究方式为地铁工程项目的风险管理提供了规避风险模式的参考依据。
我国的隧道工程风险管理开始于2004年,逐步进入正轨,土木工程学会还专门成立研究隧道及地下工程的风险管理委员会;我国从2007年开始陆续出版了如《地铁及地下工程建设风险管理指南》等关于地铁工程建设风险管理的指导手册和标准。这些理论都有效的指导隧道工程建设项目,但是如何有效的应用到已建成隧道维修工程之中,如何将风险管理理论应用到实际生产中成为本文的研究重点。
2 风险预控管理的实际应用
2.1 工程项目概况
包神铁路集团公司是神华集团控股的子公司,正式整合重组于2013年6月20日,由神华包神铁路有限责任公司、神华新准铁路有限责任公司、神华甘泉铁路有限责任公司合并组建。目前包神铁路集团公司所辖的塔韩、包神、新准、甘泉4条铁路线两横两纵,互相连接,正线总里程达到了734公里,占目前神华铁路板块运营总里程的30%以上。
巴准铁路线地处西南部鄂尔多斯市,全长128km,由于巴准线工程刚刚竣工验收不久,工程存在一些质量缺陷。包神集团管理最长隧道巴准线马石梁隧全长3686m,2015年6月竣工验收。验收后隧道存在保温水沟无保温材料、隧道内水沟无浸油木盖板未施工、施工垃圾、电缆沟盖板强度不合格、无硬化路肩等缺陷问题,这些问题委托神华包神铁路工程公司负责消缺工程缺陷,作为该公司安全管理部门的负责人,如何做好缺陷工程中安全过程控制管理成为工作重点。
2.2 风险评估前准备
2.2.1 风险评估依据
以包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程建设项目为例,在施工前收集《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》(铁建设[2007]200号)、《铁路营业线施工安全管理办法》(铁运[2012]280号)、《电气化铁路有关人员电气安全规则》(铁运[2016]23号)、《铁路工务安全规则》(铁运〔2006〕177号)、《部分危险作业安全生产行业标准》、《神华集团安全风险预控管理体系标准》等一系列规范、标准、指南等资料,同时以近年来在隧道维修过程中发生的事故案例作为借鉴依据,这些都为风险辨识、评估做好的充分的前期准备。
结合马石梁隧道维修工程实际特点,开展了危险源辨识与评估工作,了解风险产生的原因及变化规律,并结合风险类型制定了有效的防范措施,通过风险控制策略中的风险规避、风险转移、降风险控制、风险自留等四种控制措施,有效降低风险发生的概率,从而达到风险预控安全的目的。
2.2.2 风险评估对象及目标
评估对象:包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程
评估目标:通过危险源辨识和风险评估工作的开展,能够识别隧道维修工程项目所有潜在存在的风险因素,并通过风险矩阵法确定风险等级,提出风险控制的相应措施,将各类风险的残留值降低到可以接受的水平,进而达到保障安全、保证工期、保证运输安全、控制投资的多重目的。后果或损失与评估目标的关系如表1所示。
2.2.3 风险评估人员的组成
参与风险源辨识人员应由具备隧道工程或者运输专业5年以上工作或管理经验,对工程风险有足够了解并有工程管理经验的人员参加,并随机抽调公司各站区工队各类专业技术人员、安全员配合辨识。参加风险评估人员的技术职称为工程师及上,并具有8年以上隧道维修工作或者运输管理工作经验,在包神铁路集团公司内部专家库随机抽取,由工务、运输、电务等每个专业至少1名人员组成,工程公司安全质量部全程参与评估工作,同时将评估结果上报包神集团公司安全质量部进行评审、备档。
2.2.4 风险评估程序及危险源辨识
隧道维修工程风险因素包括人员、机械设备、环境和管理四方面因素。通过详细分析所搜集的隧道修建和运营资料,病害调查资料等,采取现场调查、专家访谈、以往同类事故对比等方法对隧道维修施工过程中这四类风险的危险源或风险源进行识别和归纳,总结隧道维修工程在施工过程中可能发生的会造成人员伤亡风险、列车非正常停车风险等,并参照《神华集团风险预控管理体系审核指南》详细统计和归类风险源、危险因素、风险后果、事故类型、风险概率、风险程度等信息(如表2所示)。
2.3 风险评估
风险评估主要采用风险矩阵法,即根据事故发生的可能性赋值及其可能造成损失赋值的乘积来衡量风险的大小,其计算公式为:D=P×C式中:D―风险值;P―事故发生的可能性赋值,依据类似的相关事故经验予以赋值。C―事故可能造成损失的赋值,假设事故实际发生并按照风险管理的要求,取各种可能后果中损失最为严重的情况进行确定。
为提高工作效率,确保风险评估的可靠度并便于危险源的动态管理,风险管理小组采用微软EXCEL数据模型表达风险矩阵(图1),即利用数据的有效性、相关性、合理性控制风险发生概率与事故经济损失指标,再嵌套利用IF(logical_test,value_if_true,value_if_false)函数将风险发生概率指标、事故经济损失指标最终与风险值及风险等级之间形成逻辑运算,实现了风险评估程序的自动电算化的目标。
通过专家打分、类似案例,得出模糊评价权重值,对风险发生的可能性大小和事件发生后带来损失的严重程度赋予相应的数值,分值范围均为1到6,1代表风险发生可能性最小、损失严重程度最轻,6代表风向发生可能性最大、损失严重程度最重,两者的乘积即为风险值。(备注:风险严重程度赋值分以双指标中的人员伤亡或经济损失作为参考)(表3)
通过风险识别和风险评估,作者最终确定包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程施工过程中存在危险源12项(如表4所示),其中,低风险危险源共计0项、一般风险源共计4项、中等风险危险源共计3项、重大风险源共计4项、特别重大风险源共计1项,特别重大风险源主要是施工材料运输过程中装在加固方面。
其中,风险类别为“人员”的危险源4项,管理对象涉及驻站联络员、现场防护员、施工人员等岗位;风险类别为“机械设备”的危险源4项,管理对象涉及包括对讲机、轨道车、灭火器、施工材料等4种;类型为“环境”的危险源为1项,管理对象是隧道结构特点及营业线列车;类型为“管理”的危险源为3项,主要问题在于人员培训上岗、工器具摆放、材料装卸等。从表中分析,风险类别为“人员”和“机械“危险源分别有4项,占危险源总数的33.3%,因此“人的不安全行为”和“ 物的不安全状态”是该工程项目危险源控制的重点和难点。
2.4 风险控制
通过上述风险评估结果及包神铁路隧道维修工程风险等级的评定,对于风险事件必须采取有效措施才能是风险降低到可接受范围内。
现分别就风险等级中的人、机、环、管四类风险的相关控制措施介绍如下:
①人的因素,通过岗前教育培训、设置专职安全员、为施工人员购置意外伤害保险、佩带个人防护用品等措施降低风险;
②机的因素,通过定期鉴定机械设备、定期保养设备等措施可以将降低机械类危险因素,以这样的方式可以减少机械设备故障率,已达到降低风险等级的效果;
③环的因素,通过学习隧道相关科普知识、隧道基础知识培训、隧道结构认识等减少环境因素对施工的影响,已达到降低风险等级的效果;
④管的因素,通过应急预案、岗前培训、加固方案审批、标准化作业等措施降低风险等级的效果。
总而言之,为降低事件发生的可能性和降低事件后果的严重度,作为影响风险大小的两个因素,风险控制的方式方法便是主要针对这两个因素。在制定应对风险的对策和措施的同时,优先考虑的是工程和技术,通过合理的设计和全面的管理,尽最大的可能从根本上消除危险因素、危害因素或者替代。这样就可以把相关联的风险避开,已达到降低总体风险的效果。
3 结论
首先,针对包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程项目的特点和管理实践经验,从人员、机械设备、环境和管理四方面对施工安全风险进行系统的、全面的分析,力求达到对施工安全管理水平的提升和施工环境的改善,有利于规范施工作业行为、改善施工作业环境、维护设备设施,为安全管理系统的建立提供了些建设性理论。
其次,本文创新点是在风险管理中细化了风险识别、风险评估、风险分析的应用过程,如何将不太容易量化的风险因素指标进行了综合赋值评估,并将风险识别中的危险源进行了双重指标量化赋值取乘积的方式获得最终风险值,并根据图表中的危险等级进行定性归纳,这样就给风险评估工作提供了客观的数据依据,可以更加准确的评估出事故发生概率及危险性大小,这样就让安全管理人员作出准确的风险控制措施,并将风险控制措施制作成危险源卡片递交到一线生产当中去,可以有效地降低危险发生的可能性或者规避风险。
从实践角度和实操性来说是方法简单、容易推广、实操性强的一套理论体系,便于企业全员参与安全管理工作。
最后,本文在大量相关文献回顾的基础之上,整理了工程安全风险管理的相关理论知识,并结合包神铁路巴准线马石梁隧道维修工程项目的施工特点,总结出铁路施工安全风险管理框架,并应用于实际铁路项目的风险分析,为铁路企业的施工安全风险管理工作提供了一些理论和实践的参考依据。
由于时间的限制,本文还存在着一些问题,有待进一步的思考与研究:
①本文在对铁路施工安全风险因素的探讨中,分为了人员、机械设备、环境和管理四方面,在今后的研究中,可以对这四方面风险因素进行细化,能帮助管理人员更好的识别和评估铁路施工安全风险。
②本文中对风险评价的方法进行总结,是基于风险因素与风险因素之间是相互独立互不关联的,但是在实际情况中,风险之间可能或多或少存在一定的相关性,在今后的研究中,在风险评价的定量计算中,建议全面分析风险的关联性,并考虑到计算分析中。
参考文献:
研究过程中以某具体的道路隧道施工工程为例,分析了具体施工过程的所有管理项目类型,同时从施工前的准备工作、施工过程中的管理工作以及施工后的验收工作等多个角度切入,分析该工程项目的具体实施方法。并从中总结出超前支护施工技术的实际施工体系,以确保这一工程项目的实际质量符合各项规定的要求。
1道路隧道工程中超前支护施工技术事前工作内容
1.1地质勘查工作
道路隧道工程首要工作是地理位置的分析以及地质的勘察工作,根据对于当前已经开发出相关技术的使用,对该区域的表层土质结构、地质结构、隧道开挖区域的实际承力水平、周边区域的地下水分布情况等项目进行全面的分析,以此为基础制订后续的具体开发过程。比如在某隧道的施工过程中,发现该区域的表层黄土环境较为复杂,并且地质结构较为松散,而该隧道的实际设计标准为双线长1203m,并且整个断面较为宽大,开发面积为162m2,跨度的参数为17m,隧道的洞顶平均厚度是15m,这就导致在具体的施工过程中存在一定的垮塌风险。此外该隧道的围岩属于湿陷性黄土结构,并且其中含有大量的水资源,在了解了这些参数之后确定后续的施工项目。其中使用钢管的长度为20m,并使用各类不同型号的钢管进行其余系统的支护。
1.2力学模型建设
在完成地质勘探工作之后,则需要落实承力模型的建设工作,具体建设过程中要了解结构承力系统的稳定性水平,并且总结对于围岩结构中水资源的抽取工作形式,从而让该隧道的整体承力性能获得上升。新建成的力学模型要在建成原有隧道建设区域模型的基础之上,实现对于各类钢管插入后隧道力学参数的严格分析,尤其是需要研究在插入钢管的作用下,分析是否会出现严重的隧道施工过程以及后续运行过程中的垮塌问题。此外研究的项目包括各类支护系统二次衬砌的质量,从而保证隧道的承力水平进一步提高。
1.3施工方案配置
施工方案的确定首先要了解该区域在施工过程中需留有的余量,研究内容包括钢管插入之后是否能起到原有的支撑作用,在塑性变形和剪切破坏情况下,研究支护系统总体强度,在此基础上将各类钢管实际的使用方式和进场时间进行分析。其次要明确隧道的整体构建形式,包括隧道的形状和衬砌的端口都属于椭圆结构,要求对施工区域进行划线限定。最后则是在管道的深埋情况下,将整个隧道的钢管插入问题看成孔洞问题,以研究所有钢管在该过程中是否能起到对于原有土层的承力结构支撑作用,以此为标准分析各关键节点的实际运行水平能否满足要求。
2道路隧道工程中超前支护施工技术的正式实施
2.1隧道洞口施工
通常情况下,隧道洞口的施工要在已经划定限定线的基础上,采用机械挖掘的形式完成洞口制作工作,该过程中采用的方法主要是石方爆破,采用浅眼台阶爆破方式让整个隧道的洞口能被合理制作。另外要根据隧道口的坡度以及边坡的承力水平,完成后续的具体分析工作,通过这一探测和计算成效,了解该阶段洞口的实际施工质量,工作过程中也要考虑如何开展实际的排水工作。比如通过对于各类已经建成排水工作制度完成相应的设计工作,并严格按照相关的工作项目对比制度,总结当前工作中存在的问题。当发现某施工过程与实际的孔洞建设方案间存在差距时,则要对当前的施工方案进行调整,从而让这一系统的施工质量得到最大幅度的提高。为提高系统的建设安全水平,并落实对于隧道洞口建设过程中的受力情况测量精度,当发现施工中存在安全隐患时,要第一时间做好相应的加固工作。
2.2隧道洞身开挖
洞身开挖工作是整个隧道施工过程的重中之重,要采用新奥法实现对于各类参数的合理配置和分析,并且与实际的设计方案横向对比,了解当前施工过程中是否存在安全隐患,并对这些项目实施调整,以防止出现严重的安全事故。而该项工作最核心的是对于周边围岩的受力分析和承力性能的提高,尤其是对于特殊地质环境下的隧道开挖过程,更是要做好该项工作。比如在本文研究的隧道工程施工过程,由于隧道围岩的条件较差,所以先进行超前管棚或小导管的施工工作,并使用弱爆破这一方法,实现预裂爆破工作,并且该过程要严格控制爆破质量,之后测量实际的爆破工作精度和相关施工工作的质量,之后要落实相应的支护工作。需注意的是,只能在完成上部分开挖部分的稳定施工之后,才可落实下部分的支撑工作。通常情况下,初期的支护工作采用锚杆、锚喷、工字钢结构等施工材料的使用,并且支护结构钢结构之间的距离要合理设计,通常为50cm,而系统中的模板使用25中空注浆锚杆,施工过程中采用的锚长度是4cm,并按照梅花形状落实精确的布置工作,之后使用25cm的混凝土浇筑成的锚杆,让其能得以固定。
2.3洞身围岩稳固
在洞身围岩的稳固工作中,通过上文中提及的各类工作技术,可初步提高整个系统的稳定性,而今后的施工过程中,一方面要做好相应的排水工作,另一方面需喷射混凝土提高整个系统的强度。对于排水工作来说,要按照各项规定的需求落实具体的工作项目,而对于喷射的混凝土,其作用是封闭围岩施工区域,在此工作的基础之上,采用挂网或钢拱结构进行进一步的支撑,之后可以落实后续的喷涂工作,同时在该项工作的落实过程中,要确定具体的喷射混凝土厚度,并且和设计标准进行比较,当发现实际的厚度和设计标准之间出现较大差距时,则需做好对于当前存在问题的后续处理项目,事实上在落实高质量的监管和监理工作情况下,实际施工的混凝土层和设计厚度相差较大问题基本上不会发生。
2.4排水工作推进
(1)在衬砌和喷锚层之间设置专用的防水卷材,这一方式能在隧道建设过程中,把土层中含有的水导入到墙角区域,让土层中的积水能进入到已经建成了排水沟内,之后可进行排水。(2)采用相应的排水管将水引出,通常情况下,盲沟通常设置在排水沟的外部,并且将其固定在喷锚层上,而通过对于已经使用防水卷材和其余排水设施的运行,能够实现对于土层中含有水分的合理排除。(3)设置隧道防水卷材的衬背面,该工作中要在已经设置的防水卷材之间需要构造1层土工织物,其能发挥对于排水过程的缓冲作用。(4)需要喷射防渗参数符合相关规定要求的混凝土,该混凝土的防渗能力要达到S8级别,要求工作人员按照设计标准对防渗混凝土的参数进行合理确定。
3道路隧道工程中超前支护施工技术质量控制措施
3.1提高勘测精度
要确保整个工程的施工精度,最基础的工作是确保勘测工作的质量符合各项规定的要求,要求勘测过程中不但要了解当地的隧道制作区域土层质量,也要了解该区域地层的承力水平,这一方式可通过需完成的各项施工项目完成具体的测量工作。另外对于地下水的分布情况,要了解地下水能否对当地的土层造成严重的破坏,比如在隧道挖掘之后的路面建设过程中,要了解该区域地下水含量和分布区域,当发现地下水的实际储量和分布区域的设计状态之间存在落差时,则也要做好对地下区域的加固工作,以防止在后续的隧道运行过程中,由于建成的道路或路基下部含水量过大,导致在较短的运行周期内出现路面的垮塌以及沉降过大问题,而山体的含水量测量也要和土质的分析工作同步推行,使该系统的运行质量获得大幅度的提高。
3.2升级工作方案
工作方案的升级过程要分析所有工作项目的施工周期、施工期间管理项目以及施工人员的具体投入方案。比如在隧道建设之前的测量工作过程,要求投入的施工人员素质符合相关标准的要求,并且可按照当地的实际情况确定是否需要建成对于该探测区域的二次检测工作制,以确保最终的测量结果精度符合相关标准,并对今后施工过程中采用的施工设备、各项施工标准的落实水平、相关工作内容的贯彻方案进行高标准的分析。比如在洞口的开挖过程,要求施工的人员测量限定线的划定精度,分析各类施工器械的进场时间,在此基础上使最终的施工质量符合各项标准的规定,从而使这一工作项目的实际质量与隧道的挖掘精度和规章制度要求契合。此外就实际的施工质量来看,该项工作项目要全面分析当前工作中存在的问题,以此为标准制订今后的具体工作方案,要求具体施工过程的设计人员和施工部门之间建成合作关系,一方面能完成对于现场中所有突发状况的高效率解决,另一方面也能在实际的施工过程中,按该区域的实际情况完成对于施工方案的微调工作。
3.3重视成本控制
成本控制工作一方面要从施工周期、具体施工材料使用质量方面切入,对施工的成本进行控制,另一方面要确定各类施工人员的具体投入方案,在这2个工作的共同作用之下,使最终建成的成本控制体系符合要求。实际工作过程要求设计部门做好对于这一方案的实际规划工作,从中找到当前这一施工过程中存在的问题,并通过对相关施工方案的要求分析,了解实际工作项目是否符合各项规定,严格防范出现安全事故,同时让建成的工作制度使用质量获得大幅度提高。而对于施工人员的投入和规划,要了解和考核所有施工人员的工作素养,并在此基础上分析这类工作人员的实际工作质量能否满足各项规定的要求,只有在符合这一标准的基础之上,才可让人员参与到实际的工程项目中,防止由于个人素质问题导致建筑材料出现渗水量过多现象。
3.4注重质量保持
Abstract: the railway tunnel construction difficulty, control difficulties, in order to strengthen the quality of the construction, supervision work is very important. This is mainly introduced the improve safety notion; Strengthening the field management, strict quality two aspects, the tunnel construction safety supervision to provide the reference.
Keywords: railway construction; Supervision; Safety management
中图分类号:TU714文献标识码:A 文章编号:
前言
在“九五”期间,我国的铁路建设快速发展。铁路建设的特点主要是:工程线长、点多;工期长、投资大。尤其铁路隧道施工,地质情况复杂、自然条件恶劣、施工难度大,工程质量、安全、投资和进度的控制更加困难。近年来,在铁路建设管理体制中的建设监理制度已经发生重大改革,并且已经在铁路隧道建设项目中得到了普遍推广。众所周知,监理在铁路隧道施工阶段起到关键作用。在铁路隧道施工阶段,影响因素多、工作量大, 为确保工程质量,施工单位要在监理过程中提高认识,转变观念,强化队施工现场的管理,履行职责,做好监理工作。
一、提高安全认识,转变观念
铁路施工过程中,隧道施工是一项控制性工程,是铁路施工过程中的重难工程。在隧道施工过程中,监理工作更加艰巨。为了确保工程顺利进行,就要求监理树立全新建设理念。
1.1由单纯的质量控制转变为全面控制
前几年,监理工作只是注重控制质量。针对隧道施工特点以及我国目前建设单位对监理单位提出的要求,不仅要严格控制质量,同时要控制好环保水保、文档信息管理、进度控制、安全控制、投资控制、合同管理、协调管理都等。
1.2由被动变为主动
在监理过程中,要彻底改变先前的施工的状况超前于监理行为的现象,这种改变需要靠施工单位、建设单位和监理单位共同努力。比如:监理工作的初期,要及时督促并且检查施工准备情况,同时要着手编写监理细则及监理规划,积极主动开展监理工作,为铁路工程的全面施工赢取更多时间。在监理过程中,必须做到主动监理、预防为主。针对铁路隧道施工特点,采用全天跟班监理,能够随时掌握最新施工进展情况,积极配合施工单位和设计单位做好超前地质预报及动态设计工作。
1.3兑现投标承诺,配备充足的设备和监理人员
根据先前的隧道监理工作得出的经验教训,监理单位要严格按照投标承诺来做,配备充足的设备和监理人员,并且监理人员必须具有丰富的工程管理经验、实践经验、健康的身体以及好的职业道德,为铁路隧道施工监理工作提供保障。当然监理工作的好坏和总监的水平及能力也有重要关系,所以,必须严格按投标书来配备总监。
1.4设立驻地监理机构
由于铁路隧道施工有着其独特的特点,要根据具体情况,改变施工方法,所以,在施工现场设立驻地监理机构,以方便监理及时掌握工程的进度和工程的质量等情况,这会使施工能够处于受控状态。
1.5建立并完善工作制度,明确职责
经常组织工作人员学习和培训,提高他们的素质,并明确其责任。铁路隧道施工监理工作,对我们每一个人来说,都是一个学习知识、提高自身素质的过程。因此,监理单位需要定期组织监理人员学习、培训,尤其在一下四个方面:技术方面,主要学习有关隧道施工的结构特点、设计思想、工程控制的重点、施工方法等,使每个监理人员都能够掌握隧道施工的基本原理及控制要点;工作程序方面,监理要认真学习并贯彻有关铁路施工监理规范及监理管理办法等,明确自己的责任;定期学习职业道德规范及党风廉政方面的知识,规范每个监理的行为;定期召开例会,传达并贯彻落实国家及铁道部所下达的文件和要求。
二、加强现场管理,严把质量关
为了使铁路隧道施工的安全及工程进度、质量得到保障,必须把严字放在第一位。
⑴严把安全关
在铁路隧道施工过程中,安全是工作顺利进行的保障。在监理过程中,要按照要求配备安全监理工程师,并让其负责安全监督和管理工作,核对安全措施是否合理;审查安全管理体系;监督施工单位是否按照铁道部下发的安全施工管理条例来执行。尤其对施工现场的安全和施工设备的使用,监控爆破器材、围岩失稳、技术安全提升系统、隧道内有害物质浓度、高处作业等。
⑵严格审核图纸
监理机构要严格要求监理人员仔细审图,并且要进行现场核对及优化。如果存在疑问,应该组织专家会审,在图纸会审时提出所发现的问题。只有这样,工程的质量和进度就可以得到有效预控。
⑶严格控制原材料质量
由于原材料的质量关系到整个工程的质量,所以,在监理过程中要严格控制原材料的质量。像钢筋、水泥、沙子等主材料进入工地时,原始人员要提品的合格证书以及出厂检测报告给驻地监理工程师;对于第一次进入工地的材料,还要有生产许可证。
⑷严格按照规范做试验
由于在工地建立试验室的快慢会直接影响到施工的进度,所以监理机构在一开始就应该督促施工单位在工地建立一个试验室。在试验人员进入实验室之前,要对其专业知识和上岗持证等情况进行检查,对于不合格的人员,坚决不能让其进入实验室。在工作中,要检测水、掺合剂、外加剂水泥、砂石等的碱含量。尽可能采用低碱水泥,防止混凝土发生碱骨裂现象。
⑸严格控制冬雨季节施工
监理机构要随时关注气象和水文等情况,审查施工单位编制的关于冬雨季节施工及应急方案能否可行,并督促该方案认真落实执行。这将大大提高铁路隧道施工的进度、质量、安全。
⑹严格控制施工质量
铁路隧道施工质量目标为:不裂、不漏、不渗、内实外美。尤其是在进度紧张的情况之下,一点小小的质量事故也有可能严重影响到工程的进度及质量,甚至还有可能给工程留下安全隐患。所以,必须严格控制施工质量,并且严格按照铁路隧道施工质量标准监理。将控制质量的重点阶段放在施工过程,防患于未然。
总结
大量实践证明,施工监理要想做好铁路的隧道施工,必须做到两方面:充分领会到铁道部所提出来的加强工程管理、提升工程质量、强化监理工作、系统优化和强本简末,拥有跨越式理念;在监理过程中,必须严格按照铁路建设工程监理规范执行,才能够为我国的铁路发展做出贡献。
参考文献
[1] 唐勇军. 浅谈铁路工程施工监理总监理工程师工作要点[J]. 基建优化. 2006(03).
[2] 殷涛. 加入WTO后铁路建设监理行业的改革和发展[J]. 中国铁路. 2003(03).
1、安全风险管理的发展现状介绍
1.1 安全风险管理的基本概念。
所谓风险,牵涉到三方面的内容:危险的事情,是否会发生及可能性大小,发生后的后果分析[1]。在风险的定义方面,目前有两种不确定性,一种强调风险,另外一种强调损失。安全风险管理就是在原有经验的基础上,采取一定措施来避免危险事故的发生从而减少损失的一种实用性学科。目前对安全风险管理没有统一的定义,但是一般包含以下内容:一般有一定的组织来进行安全风险管理,这个组织可以是个人,政府或者某组织单位等;进行风险管理的最终目的是通过各个降低事故发生措施的组合应用,来确保隧道工程施工的最大安全性。在分析过程中,要充分考虑到各种风险的可能性,要结合多种有效的施工措施来降低或者避免危险的后果。
1.2 隧道施工安全风险管理的国内外研究现状。
安全风险管理始于1931年,美国首先提出了安全风险管理这一概念,并将其发展为一个学科[2]。相比较其他的科学研究方面,在隧道安全风险分析方面,国内的研究并没有那么丰富。一些学者是根据隧道施工过程的特点或者施工中发生危险事故造成的危险后果进行的分析。另外一些学者则是针对某一项具体的隧道施工工程来开展安全风险分析管理的具体应用。在欧洲一些国家,隧道施工中的重要工作之一就是进行安全风险管理。台湾地区和香港地区由于特殊的位置,一些地质灾害比较严重,故安全风险管理首先在这两个地区进行了开始和发展。而隧道施工的安全风险管理在大陆地区开始于20世纪末期。
2、隧道施工安全风险管理存在的问题与解决对策
2.1 隧道施工的特点[3]。
首先,隧道施工是一项需要在地下、水下或者山体中间施工的工程,具有隐蔽性,在施工过程中,很有可能发生探测不到的地质条件,发生意外的危险,由于施工过程勘察地质不准确,已经发生多起严重的隧道透水、坍塌以及滑移等事故;其次,隧道施工过程是在一个有限的空间内进行的,施工设备却较一般的土木工程施工设备多一些,这就不可避免的挤压了工作人员的工作面,大大增加了安全事故发生的可能性;再次,隧道施工是一项特别繁杂,有着诸多施工工序的项目工程,在施工过程中要进行爆破、开挖、支护、通风、出渣等过程,工作量大,可能出现交叉作业,因此施工人员在施工过程中,必须有秩序的完成自己的施工任务。最后,参与隧道工程施工的工作人员数量多,且流动性大,这就有可能出现施工人员缺乏经验、安全意识不足,一些施工单位甚至没有配备安全员,或者安全员没有尽到自己的职责,不能及时发现安全隐患。另外,施工人员往往得不到足够的安全教育,使得对危险的预知、防范能力不足,最终导致安全问题的产生。
2.2隧道施工的风险预防控制措施。
在隧道施工过程中,存在各种风险。例如:当隧道地质条件差、支护不及时、支护能力不足时,可能会发生坍塌事故。当施工现场的爆破器材管理和爆破作业出现问题时,也会造成不可估量的损失。当隧道施工地点存在瓦斯等有害气体时,不仅会造成爆炸问题,被施工人员吸入时,也会对施工人员的身体造成不同程度的伤害。以上介绍的风险仅是所有隧道施工过程中出现的危险事故的一部分。由此我们可以看出,隧道施工过程中存在许多风险,保证隧道施工的安全是一项非常重要的工作。针对隧道施工风险,需要提出相应的控制措施。
在隧道开挖前的工作中,要做好详细的超前地质预报工作。地质预报工作就是探测隧道开挖面前面的岩土体的地质情况,提前掌握施工中可能会遇到的不良地质、灾害地质、断层或者破裂带等,并在施工前提出相应的解决措施,指导施工,保障隧道施工的安全和质量。超前地质预报是隧道开挖的基础性工作,其在隧道施工安全中的重要性不言而喻,因此在超前地质预报过程中要选择多种物理探测手段,在设备的选用上,要尽可能的选用新设备以保证精度和准确度,最大可能的规避风险。超前地质预报可以在施工前预测可能出现的涌水、突泥、断层以及突气等危险事故,但是,隧道施工的风险规避仅仅靠超前地质预报是无法完成的,还需要用到安全风险管理的方法。使用安全风险管理的方法对存在的风险进行评估分析,并使工作人员有一个相对清晰的认识;在施工过程中,要通过各种安全措施的综合运用,避免各个风险的触发,一旦发生危险要迅速反应,及时采取措施,将影响减少到最小。
2.3 隧道施工安全风险管理的基本模式和内容。
隧道施工安全风险管理的第一步是要进行安全风险分析,根据过程危险性分析,将隧道施工中可能出现的危险进行一一列举。隧道施工安全风险管理的第二步是要进行安全风险评价。安全风险评价应事先收集大量的风险统计数据,使用作业条件危险性分析法(LEC),最好能组织专家评估风险事件可能出现的概率以及产生的后果,确定隧道施工各工序安全风险等级。隧道施工安全风险管理的第三步是要确定风险控制措施,根据前期的风险分析和风险评价,确定具体的隧道施工安全风险控制措施。以上三点就是隧道施工安全风险管理的基本模式和主要内容。
我们结合湖北谷竹高速长坪隧道的实例来进行隧道安全风险管理的介绍。首先要对长坪隧道进行一个概况分析,分析的内容包括,地理位置、详细的地质勘探和隧道周围的水流动情况等。其次,要对隧道可能出现的风险进行分析。结合专家意见和前期的勘探结果,总结分析出长坪隧道的风险如下:坍塌、突水、施工大变形以及通风不良等风险。再次,要对存在的事故的风险进行后果分析,根据事故可能产生的后果严重程度对相应事故确定其事故后果等级。例如,通过分析得出长坪隧道坍塌风险为高度,应立即采取措施。最后,要确定风险控制措施,根据风险等级采取不同的控制措施。控制措施主要从降低施工风险触发可能性及本质安全施工方式方面考虑。例如,针对上述长坪隧道的坍塌风险采取包括对各种变形、沉降的观测等,一旦出现变形或者沉降超标的时候,及时采取有效加固措施;根据超前地质预报得到的地质情况确定隧道的开挖方式,以及支护和加固措施,及时落底成环;使用自动化机械进行开挖、支护、出渣作业,减少人员接触风险时间。
3、结语:
本文通过首先介绍了风险和风险管理的概念以及隧道施工安全风险管理的国内外现状,结合隧道施工的特点和具体实例分析了隧道施工安全风险管理的具体模式和基本内容,为以后隧道施工安全提供了理论上的支持。虽然安全风险管理已经应用于很多方面,但是应用于隧道施工的安全风险管理还处于初期的研究阶段。由于隧道施工中的安全事故都是比较重大的,其事故导致的后果都是不可估量的,所以隧道施工安全风险管理已经越来越多被采用。在应用其安全风险管理时,还存在一些不足之处,例如对具体安全事故的后果统计分析和典型事故的研究,全国隧道安全风险数据库的建立等,因此,还需要隧道施工安全风险管理研究人员继续努力,使得这一科学发挥其最大的效用。
参考文献
中图分类号: U455.3 文献标识码:A
1、概述
1.1工程概况
跃龙门隧道前接高川车站,后接羊记沟大桥,采用双线分修,最大线间距60m,最小间距30m。一号横洞工区施工本隧道正线部分(左线D2K91+004~D2K92+772段、右线YD2K90+999~YD2K93+900段)及本隧道辅助坑道一号横洞全段的施工任务,其中横洞610m,正洞左线1768m,右线2901m。
1.2工程地质
本项目工程地质具有“四极三高”的显著特点:地形切割极为强烈、构造条件极为复杂活跃、岩石条件极为软弱破碎、汶川地震效应极为显著;高地应力、高地震烈度、高地质风险。
2、三臂凿岩台车与人工手持风钻开挖的对比
本隧道工程特点及安全、质量、环水保、工期等方面利用三臂凿岩台车在本隧道施工过程中,充分体现了开挖效率及安全性指标远远高于多功能台架+人工手持风钻钻爆开挖。下面以以单线隧道Ⅲ级围岩为例:开挖断面75O,三臂凿岩台车从钻孔、装药、爆破需要2.5h,与传统的人工手持风钻开挖相比,节约1.5h,既加快了隧道开挖进度,也提高了光爆效果。
在施工过程中三臂凿岩台车使用液压作为动力,钻孔过程中不产生粉尘,清洁无污染,与普通人工手持风钻相比,噪音小,从而把隧道施工对周围生态环境的影响降到了最低,同时,操作人员在固定的平台上操作钻机,远离掌子面,戴上防噪音耳塞,就能大大减少噪音对身体的伤害。操作平台上设有安全顶棚,可防止落石伤人和其他突发性危险,更能有效地保证现场操作人员的人身安全。
通过三臂凿岩台车对远距离大断面软岩施作超前锚杆、超前小导管、系统锚杆等施工,施工质量好,能垂直岩面钻设锚杆孔,施工时安全风险降低,可运用于软岩大断面超前注浆钻孔工序中,经过比选,其工作效率高、钻孔速度快、环保方面均取得良好的效果。
2.1成本分析比较
2.1.1人工开挖的实际成本
以本隧道单线Ⅲ级围岩开挖为例,开挖断面75方/每延长米,人工开挖时需要12台风钻,9人/台班、4台以上130kw空压机(1.5几公里以内)、1台110kw通风、开挖进尺3.0米左右,开挖所需时间为3.5h左右,每天按2个循环计算,其具体消耗成本如下:
(1)火工品约15.00元/m?左右
(2)钻具约:5元/m?
(3)开挖台架、风水管、风钻配件消耗:6元/m?
(4)人工费约:11.3元/m?;(6500元/月×9÷30天÷75方/每延长米÷6米=7.3元/方+管理费4元/方)
(5)电费消耗约:8元/ m?(4×130×3=1560度电,每度电按1元/度计算)
(6)空压机、油料等费用约:3元/m?(折旧);配件材料消耗4元/方(经常修理费);人工费(修理人员级操作人员)3人×3500元÷30天÷6米÷75方/每延长米=0.7元/方,小计7.7元/方)
合计:53元/m?
然而随着开挖掌子面与空压机房的距离超过1.5 公里时,其供奉的能消耗要增加25%左右,为了满足以上施工要求(按每天2个循环)则必须增加一台130kw的空压机(在洞内),人工开挖成本将加大。
2.1.2三臂凿岩台车开挖的实际成本
以本隧道开挖为例,三级围岩,开挖断面45方/每延长米,人工开挖时需要1台风钻,9人/台班、开挖进尺3.0米左右,开挖所需时间为2.0h左右(低于人工),每天按2个循环计算,其具体消耗成本如下:
(1)电费约(200度/小时×2小时×1元/度÷3÷75)=2元/m?
(2)火工品约:15.00元/m?;(与人工开挖基本持平)
(3)台车机械维修费约:21元/m?
(4)台车机械使用折旧费约:15元/m?
(5)人工费约(9人×13000元+3个维修保养人员×5000元+30000元管理费)÷30天÷6米÷75方/每延长米=11.3元/m?
(6)配件、材料(电力、油料)费约15元/ m?
共计:79.3元/m?
施工成本对照表
2.2综合对比
2.2.1三臂凿岩台车的优点如下:
(1)开挖速度快。三臂凿岩台车每循环时间约2.5h,人工开挖每循环时间月4h。
(2)噪音小。三臂凿岩台车比人工使用手持风钻噪音降低10-15db。
(3)劳动强度低。三臂凿岩台车只需要3个人操作,人工手持风钻一个断面开挖需要至少9个人同时操作。
(4)空气污染少。三臂凿岩台车使用液压系统钻进,人工手持风钻需要向空气中排放湿雾状废气。
(5)安全性能高。三臂凿岩台车操作室距离掌子面较远而人工手持风钻需要到掌子面跟前,并且三臂凿岩台车操作平台上设有安全顶棚,可防止落石伤人和其他突发性危险,更有效地保证现场操作人员安全。
(6)多功能性。三臂凿岩台车除了钻进开挖外还可以施作超前小导管、系统锚杆、超管管棚、注浆等功能。可以不同角度钻进而人工手持风钻需借助多功能台车操作但仍有很大的限制,操作角度不易调整。
2.2.2三臂凿岩台车的劣势:
(1)成本高。通过2.1施工成本的比较三臂凿岩台车比人工手持风钻开挖成本增加26.3元/m?。
(2)局限性。三臂凿岩台车进行钻爆施工时适合于采用全断面开挖施工,而采用台阶法开挖的软弱围岩(Ⅳ级、Ⅴ级围岩)受机械本身条件的制约(机械长度为17m,占用上台阶长度过长)很容易突破铁建设【2010】120号文件要求,安全布距难以保证。
3、结语
三臂凿岩台车在全断面施工中比人工手持风钻具有钻进速度快、噪音小、劳动强度低、空气污染少、安全性能高等优点,目前操作人员对三臂凿岩台车操作技术水平不高,导致机械利用率较低,不过随着我国机械化的推进,相信将来的凿岩台车在隧道施工中发展前景广阔。
参考文献:
中图分类号:U45文献标识码: A
1.铁路隧道施工过程中的常见事故
近年来,随着科学技术与铁路隧道工程建设的快速发展,隧道建设的长度也越来越长,在隧道建设过程中面临的不确定因素也越来越多,导致在隧道建设过程中发生安全事故的频率也越来越大,不仅严重影响了施工工期,还造成了极大的经济损失与不良的社会影响。常见的铁路隧道施工事故主要有以下几方面。
首先是岩溶隧道突水突泥与隧道坍塌事故,突水突泥事故可引起连发效益,在进行抢险抽水过程中可能引发后续的突水突泥状况,导致隧道被埋,例如宜万铁路马鹿箐隧道在2006年开挖过程发生中发生突水事故导致隧道被埋660m,此外还造成十人死亡一人失踪的恶劣后果。隧道坍塌则是在拱架建设或者初期支护过程中隧道突然发生坍塌,造成人员伤亡的事故。其次,是洞内发生火灾或者爆炸,例如温福铁路福建段头岭隧道出口在2006年发生爆炸事故,导致三人死亡一人重伤。最后则是由于隧道内部施工机械设备发生安全事故而造成重大经济损失。
2.隧道工程事故原因分析
隧道施工工程发生安全质量事故原因种类繁多,但归根结底主要由以下四个方面:
首先是对于隧道施工安全管理体系不重视,对于相关的安全管理不到位。隧道施工单位在施工过程中,对于各个施工部门的安全生产与管理责任落实与实施不到位,并且没有进行严格的监督检查,导致安全生产管理体系不能够很好的贯彻到施工的各个过程中去。相关的施工监督管理部门缺乏有效的监督管理体系与安全风险评估系统,对于可能发生事故的风险来源不能进行充分掌握与管理,对于存在的安全隐患没有进行及时的排查等。
其实,是对隧道施工过程中的安全宣传不到位,施工队伍的安全意识与安全敏感性不够高。隧道施工工程经常面临的环境地质条件与地理状况复杂,溶岩、断层等情况多变,施工难度较大,这就要求施工队伍在建设过程中保持足够高的警惕与相应的协调改变能力,但在实际过程中却经常出现偷工减料、随意更改隧道设计、监测数据等现象,导致安全事故频发。
再次,则是在设计施工前对于施工条件与地质勘查过程不重视,没有进行深入研究,导致设计方案不合理,埋下安全隐患。在实际施工过程中,经常出现为了赶施工进度或者处于经济成本的考虑而没有进行深入的地质勘查作业,对于可能造成的隧道坍塌的岩溶、断层情况掌握不充分,对隧道位置选择与施工方案不合理,埋下突水突泥或者隧道坍塌的隐患。
最后则是由于人的因素造成的。隧道施工需要的技术水平较高,但是现实中,施工人员的专业素质不高、在隧道施工过程中操作手段不规范,再加上隧道施工的作业环境差与劳动强度过高的原因,专业人才很难被吸引到施工队伍中来。当发生安全事故时,自救以及逃生的能力也较差,这极有可能造成二次事故的发生。
3.隧道施工安全管理措施
3.1施工过程定期安全检查
对施工过程进行定期定量的安全检查,是发现施工安全隐患与施工风险的重要手段,也是防止事故发生与造成伤害的重要手段。对于检查人员,要熟读相关的法律法规,熟悉铁路隧道建设过程中涉及到的安全生产质量控制条例,如施工工艺、安全步距等,对于不符合这些安全条例的施工单位,要严格禁止开工。
3.2施工各环节的安全考核
对隧道施工过程各个环节的安全考核工作,主要是依据相应的安全生产责任制度与奖惩标准,建立各个过程的安全考核指标,并成立相应的考核部门进行定期的考核。考核的内容应当侧重与施工过程的规范,尤其是重点施工工段,通过相应的奖惩机制来提高隧道施工的安全管理。
3.3建立健全安全文化
良好的隧道施工安全建设文化,能够有效的避免事故的发生。通过营造有效的隧道施工建设安全文化氛围,增强工作人员的安全意识,建设良好的安全生产环境。具体措施可以采取相关的安全管理部门的宣传或者群众组织来号召,也可以进行定期的安全施工建设教育与事故自救能力培训,对于没有达到安全要求的单位或者个人进行相应的惩戒,以此来营造安全氛围。
3.4机械设备与爆破器材等施工器材的安全管理
在铁路隧道建设过程中,机械设备与爆破器材的安全管理是重中之重。对于机械设备,要进行严格的控制与管理,对于隧道中的各种车辆进行有效的动态管理,严禁超载、超宽等现象的出现,在事故易发点设立红灯警示,严格管理隧道人员的进出。对于爆破器材的安全管理,要从其购买至最终的保管与使用过程进行严格控制,由专业的爆破人员进行管理与使用,并安排相应的安全责任小组与责任人进行爆破器材的运输与维护。
4.隧道施工质量管理措施
4.1健全相应的质量管理体系
隧道施工质量管理体系的建立健全是保证隧道施工质量的主要措施。施工质量管理体系中应当包含对施工管理人员、材料质量管理、机械设备管理以及施工现场的管理四个方面。对人的管理主要体现在对于施工人员的专业基础知识的提高以及专业人才的引进方面,同时保证不同施工专业人员对新工艺、施工流程的掌握以及相互沟通与协调配合方面。对材料的质量管理对施工过程中使用到的水泥、砂石的质量保证以及混凝土施工质量的保证方面。对于机械设备的管理主要是保证其正常运行与施工安全。对于施工现场的管理主要在于对施工工序、施工岗位以及技术执行的情况进行严格要求与管理。
4.2确保施工工程技术方案与设计要求的正确
隧道施工工程技术方案的准确与地质勘查的深入,是保证施工质量的重要基础。对于施工工程技术方案,在前期要给予足够的重视,对不同的隧道施工要求进行认真细致的对比研究后确定最合适的施工方案,对具体的施工工艺与施工方法,要进行充分的论证,保证施工质量的可靠性。对于相关的地质勘查设计,要对施工周围的环境、水文地质条件进行严格论证分析,在此基础上对隧道位置、施工工艺进行明确的要求与规范,对于施工过程中出现的地质变化,要及时进行设计方案与施工工艺的修正。
4.3提高隧道机械化施工水平
提高隧道施工的机械化、自动化水平、改善施工作业环境与条件,是提高隧道质量的重要手段。采用先进的机械化施工措施与施工工艺,能够有效降低事故发生频率,提高施工质量,例如,采用高效的钻机能够有效提高施工质量与施工工期,同时降低施工过程对周围地质环境的破坏。
5.总结
隧道施工工程的安全与质量管理是保证隧道能够高效高质进行的重要条件,在现今的交通建设过程中得到了越来越多的重视,只有保证隧道施工的安全与质量,才能提高其建设的经济效益,降低事故带来的经济损失。
参考文献
1 概述
锚索结构:3φ15.2的预应力钢绞线,强度等级为1860Mpa,成孔直径为150mm,打设角度为向下15度。上排锚索设计总长度26.5m,其中锚固段长度为21.5m,自由段长度为5m,张拉力为290kN,达钢绞线极限破断拉力的37.4%;下排锚索设计总长度27.5m,其中锚固段长度为22.5m,自由段长度为5m,张拉力为310kN,达钢绞线极限破断拉力的40%。
根据勘测资料本场地地下水类型主要为潜水,主要赋存于杂填土、粉土等弱透水土层中,地下水位埋深约为9.5m,水位年变幅度1.0~2.0米,潜水层渗透系数k综合取值0.5m/d。经前期降水井观测地下水位为16.9~17.1m,观测时间2011年10月23日~27日。
地质情况见表1。
2 盾构机难以破坏本区域的预应力锚索的分析
通过对锚索的详细调查,充分分析盾构机自身掘进破断锚索的可行性。
2.1 预应力锚索属于柔性结构,无法通过盾构刀具的切割将其破坏。
2.2 预应力钢绞线强度高达1860Mpa,是普通钢筋强度的6~9倍,即便通过加固处理成刚性结构,也很难通过盾构刀具的切割将其破坏。
2.3 盾构破坏预应力钢绞线的主要机理:①推力破坏(考虑锚索经过张拉有一部分内应力,根据力的合成,初步计算,对破坏垂直盾构隧道的单束锚索的最小推力为158kN,可能一个截面出现两束锚索,则最小消耗推力为316kN,而本台盾构最大推力为3165kN,正常掘进推力为1200kN);②扭矩破坏(本盾构一档扭矩2620kN・m,二档扭矩4377kN・m,脱困扭矩5225kN・m,正常掘进扭矩1600~2300kN・m,当两束锚索作用在距离刀盘中心的半径小于2.5m时,将可能导致扭矩增大到极限而无法破坏锚索)。
2.4 本区预应力锚索与盾构隧道位置关系有三种情况:①预应力锚索与盾构隧道轴线成37度,并指向盾构始发方向;②预应力锚索与盾构隧道轴线成83度,并指向盾构到达方向;③预应力锚索与盾构隧道轴线成54度,并指向盾构到达方向。当预应力锚索与盾构隧道轴线角度越小则越不利于破断,当锚索与隧道轴线平行时,为破断最不利角度。
3 预应力锚索拔除技术
根据对盾构机破断锚索的机理及锚索结构的基本情况,在盾构通过前,将锚索提前取出,具体取出方法有三种。方案一:明挖大型深基坑,取出锚索;方案二:采用人工挖孔先截断后取出锚索;方案三:在蓝码帝王大厦地下室试拔锚索(根据设计计算,整束锚索拔出的拉拔力约400kN,而钢绞线可以提供的拉力约770kN,理论上可以直接拔出)。
3.1 采用人工挖孔先截断后取出锚索。盾构开挖直径为6.25m,在盾构隧道中心线两侧分别开外内径1.2m,中对中间距5.3m的人工挖孔,将预应力锚索截断后取出。人工挖孔平面布置图如下:
■
图3-1 挖孔布置示意图
3.2 锚固体粘结强度复核:当截断后锚固长度为4.5米时,粘结强度计算如下:
Pt=(Lsa×π×ds×tu)/Fs2 。
Lsa――锚固段长度,取4.5m。
ds――钢绞线外表直径,取0.0152。
tu――钢绞线与水泥砂浆的极限粘结力,按砂浆标准抗压强度的10%取,则有20×0.1=2.0MPa。
Fs2――锚固体拉拔安全系数。临时性锚固取Fs2≥1.3
则有:Pt=(Lsa×π×ds×tu)÷Fs2
=4.5×3.14×0.0152×2.0×106÷(1.3×10-3)
=330.4KN>258.5kN
结论:锚固体粘结强度很大,无法把单根钢绞线从锚固体中拔出。
3.3 锚固体与孔壁的抗剪强度复核
P=(La×π×dh×t)/Fs2
La――锚固段长度,取4.5m。
dh――钻孔直径,取0.15m。
t――锚体与孔壁极限摩阻力标准值,取60kPa(按郑州地区的地质选取)。
P=(La×π×dh×t)/Fs2
=(4.5×3.14×0.15×60)÷1.3×103×10-3
=97.8KN<锚索最大承载拉力F′=775.5kN
结论:将锚索截断后,很容易将锚索整根拽出。
3.4 工作孔开挖。工作孔施工时用人工挖孔,一吨卷扬机提升土碴,并用手推车将土碴弃在远离孔口处,每挖深1m即作混凝土护壁(护壁混凝土为C25,混凝土护壁厚度15cm),护壁钢模板作成上小下大,以便混凝土灌注时振捣密实。第一节混凝土护壁顶应高出地面不少于30cm,护壁混凝土内加Φ12的构造筋,且每节护壁均应用Φ12钢筋连成整体,以防护壁下坠。孔内渗水用潜水泵抽出,孔口应用钢筋网覆盖,仅留提碴孔部分,确保施工安全。施工人员不得乘坐提碴桶出入孔,应由爬梯上下,孔内应配低压照明灯和通风排气设施,确保挖孔桩施工安全。工作孔开挖施工时要及时作好施工记录,凡地质发生变化均要随时请工程师现场确认,并注明取样标高、编号、岩性、取样日期,按取样顺序放于碴样盒内,妥善保管,并有照片等资料。挖孔施工时要求有交接班记录,双方签认,并注明挖孔检查指标。
3.5 处理周期。根据现场实际情况,按三批挖完,每批开挖40个孔,每个孔配2个人,无水情况,每天开挖2m,见水后每天开挖1m,浇注15cm厚的C20混凝土护壁,挖出锚索后处理时间为2天,工作孔回填时间为2天,则每批处理时间约12天,三批处理时间共计36天。
3.6 处理费用。开挖土方150元/立方,回填75元/立方,护壁浇注(含材料)500元/立方,割除锚索150元/人・天,则处理一个孔的费用为:
(150×1.76+75×1.13+500×0.63)×15+2×150×2=10556元
按120个孔计算总费用为:
F=120×10556+100000(机械配合费)=1366750元
4 挖孔时的安全控制措施
由于挖孔施工的特殊性,对人工挖孔的方案应进行专门的设计,依据地质与水文资料,设计好护壁的厚度及配筋,制定好开挖与支护的方案,同时加大监测频率,控制地面隆、沉值。
①防止孔口坠物伤人,孔口护筒顶用钢筋网覆盖,仅留提碴和上下人作业口。②挖孔施工时,孔内用低压照明灯,为防止孔壁坍塌,混凝土护壁应及时浇注,交接班时要有安全检查记录,且交、接人均应签名。③地面变形接近-20mm~+5mm时,尽快找出原因并采取相应措施。④下孔作业间隔时间长,则在下孔作业前应用鸟笼将小鸟放入孔底15分钟左右,如鸟死亡,施工人员不得下孔作业,应对孔底进行换气处理,确保挖孔施工人员的安全。⑤挖孔施工人员必须经爬梯出、入孔,不得乘绞碴桶上、下提升碴土的卷扬机和钢丝绳应经常检查,不得带病作业。⑥为确保挖孔施工安全,挖孔施工时孔口不得离人,土碴应弃于安全距离以外,孔口周围不得有大型机械来往。⑦挖孔提碴桶必须用橡胶制品,且用铁丝将底兜好,防止掉底现象的发生;同时孔口设有提碴锁定装置,确保挖孔桩施工安全。⑧高空作业安全技术要求,严格按照《高空作业安全规程》进行施工。
5 结束语
通过对预应力锚索处理技术的研究,及时总结施工参数,施工工期满足总体筹划的要求,锚索处理彻底,消除了盾构在锚索区掘进的风险,同时确保了地面建筑物的安全。为后续类似地下障碍物处理提供了成熟的经验。
参考文献:
[1]《水力水电工程预应力锚索施工规范》DL/T 5083-2004.
[2]周文波.盾构法隧道施工技术及应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[3]陈希哲编著.《土力学地基基础》,清华大学出版社第二版,
1998.
[4]李建斌,陈馈.先进机械施工新技术及案例[z].洛阳:中铁隧道集团有限公司,2003.