第一篇:向莆铁路青云山特长隧道施工总结报告
向莆铁路青云山特长隧道(2#斜井)施工总结报告
一、工程概况
青云山隧道分为左线和右线两座单线隧道,其中隧道左线进口里程DK491+253,出口里程DK513+428,全长22175m;隧道右线进口里程YDK491+577,出口里程YDK513+414,全长21837m。隧道最大埋深900m。
全隧道设置4座斜井和1座通风竖井。左右线间每隔500米设横通道一个,在2011年7月23日温州动车事故发生后,经相关部门的意见和建议最后审批在2号斜井与正洞相交处增设11个左右线安全救援横通道和4座机械通风竖井。
我队负责的青云山隧道2号斜井施工,该斜井位于福建省莆田市涵江区庄边镇凤际村境内,斜井全长2620米,综合纵坡为7.232%的下坡,每300米增设30米的缓坡段,施工中最陡坡度9.15%,围岩主要以Ⅲ、Ⅳ级为主,洞口及断层破碎带为Ⅴ级,与正洞的右线相交于YDK502+810,与线路右线前进方向的交角为70度,采用无轨运输双车道衬砌断面,开挖净空断面积为49.74m2,底宽为7.6m,高为6.37m。该斜井是全线斜井中最长、坡度陡、施工难度最大的工点。
斜井进入正洞后承担左右线(Y)DK499+992-(Y)DK503+837共计3845双线延米(合计7690米)的施工任务,往进口方向承担2818米,为7‰的反坡施工,往出口方向承担1027米,为7‰的顺坡施工。2012年正洞全部完成后,经相关部门审批我队又承担正洞11个安全救援横通道和4座机械通风竖井。
二、自然地理概况
2.1 地形地貌
青云山隧道位于福建省福州市永泰县和莆田市涵江区,起点位于永泰县城峰镇穴利村,穿越青云山国家4A级风景区和藤山及老鹰尖省级自然保护区,经莆田市大洋镇孝池村、莲峰村,止于庄边镇泮洋村,202省道大致平行线路纵贯全段。隧道处于戴云山脉南段中低山山间地貌,山脉主要走向为北东~南西,山峰林立,沟谷深切,多悬崖峭壁。总体地形:DK491+250~DK493+850地形标高65~590m,地形坡度相对较缓,一般20°~40°;DK493+850~DK504+700地形险峻,沟谷幽深,标高为230~1018m,中间最高山峰(对山)1031m。地形坡度一般50°~80°,局部近90°,甚至倒悬。DK504+700~DK513+430海拔标高为580~145m,地形坡度较缓。
隧道地处亚热带季风气候,冬季较短,温暖湿润。年平均气温19.5℃,多年平均降水量1400~2000mm,雨量丰富,每年4~9月为雨季,降雨量占全年的70%以上,并常伴随台风暴雨出现。全年无霜期约296天。隧址区内水系主要为永泰大樟溪及支流(十八重溪),水流量随季节变化较为明显。
2.2 工程地质及水文特征
本区以侏罗系上统-白垩系下统的凝灰岩、凝灰熔岩、熔结凝灰岩为主。剥蚀中、低山区构造发育,受构造影响,岩体节理、裂隙较发育;火山岩和部分花岗岩存在不均匀风化现象。
山坡的基岩裂隙水和孔隙水不发育,构造破碎带和节理裂隙密集带地下水较为发育。
隧道围岩级别一般为Ⅱ~Ⅲ,隧道进出口、浅埋、偏压地段以及构造破碎带、节理裂隙密集带为Ⅳ、Ⅴ级围岩,隧道穿过几个断层,其中第八、第九断层富水量较大,设计第八断层为450m3/小时,第九断层为695m3/小时,但实际施工中第九断层涌水量达到了1000m3/小时,隧道洞身工程地质条件一般较好。
2.3 地震
根据2001年发布的《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001),本段地震动参数划分如下:地震动峰值加速度:DK489+963~DK519+000(永泰至白沙)为0.05g;DK519+000~DK547+846(白沙至莆田)为0.10g。根据设计,本标段结构物设计按7度设防。
2.4 气象特征
永泰至莆田段属于亚热带湿润季风气候区,气候温暖湿润,雨水充沛,光照充足,冬短夏长,春秋平分,四季分明,干湿明显,无霜期长。下半年主要受来自海洋的湿润而温暖的热带或海洋气团控制,常刮南风;上半年主要受干燥寒冷的副极地大陆气团控制,盛行偏北风。受海洋气候影响强烈,夏秋之交常受台风袭击。
福建省福州市永泰县由于受地形影响,全县各地气温悬殊较大,实测多年平均气温为15℃~19.5℃,极端最高气温为40.9℃,极端最低气温为 –5.4℃,而高山地区的盖洋、盘谷往往出现更低值。实测多年平均风速1.3~2.1m/s,最大风速20m/s。流域内多年平均降雨量1600mm,年径流深975mm,不但年际间变化较大,而且年内分配亦不均匀,据统计4-9月的降雨量占全年的73.7%。
莆田市属亚热带海洋性气候,面临东海。流域多年平均气温20.0℃,年降雨量1100~1800mm(自沿海向上游山区递增)。极端最高气温39.4℃,极端最低气温-2.3℃,多年平均水面蒸发量为1060mm,无霜期约360天。木兰溪流域风向以东北,东北偏北为主,台风多出项在7~9月,风力10~12级,最大风速40m/s,据统计,本流域多年平均最大风速为18.1m/s。本地区大范围暴雨有梅雨和台风雨两种类型,其中台风雨危害较大。台风雨一般历时二、三天,时间短,强度大,多在7、8、9三个月,常造成严重的洪涝灾害。莆田市地处福建省沿海中部,为台风多发地区。每年7月~10月受台风影响较大,平均每年5.6次。其中,正面袭击莆田地区平均每年1.6次。台风影响过程一般为2~3天。
本区域气象灾害较频繁,沿海地区主要为台风侵袭(可产生大风、雷暴、强降雨、风暴潮等)。
2.5 涉及到本标段的环境保护区
本标段重点工程青云山隧道穿越的环境保护区:青云山国家级风景名胜区、藤山和老鹰尖省级自然保护区等。
① 青云山风景名胜区、藤山及老鹰尖自然保护区
青云山国家级风景名胜区位于福建永泰县,面积52.5km²。藤山省级自然保护区位于福建永泰县,面积17617km²,主要保护对象为中南亚热带过渡性植物、灵长类、兰科。老鹰尖省级自然保护区位于福建莆田市,面积3726km²,主要保护对象为南亚热带北缘森林生态系统。藤山自然保护区、青云山风景名胜区、老鹰尖自然保护区,自北向南相连接,且青云山风景区与藤山自然保护区相重叠。
青云山隧道(DK491+253~DK513+428)全长22175m, 在DK492+420~DK503+270下穿藤山自然保护区的试验区及缓冲区边缘,穿越长度约10.85km;在DK503+270~DK504+845、DK505+345~DK505+970、DK506+680~DK509+970段下穿老鹰尖自然保护区的试验区及缓冲区,穿越长度约5.49km;在DK494+070~CK503+970段下穿青云山国家级风景名胜区(青云山风景区范围包含在藤山自然保护区内),穿越长度约9.9km;隧道南、北洞口均不在自然保护区和风景区内。
本段线路采取隧道下穿,同时控制地下水流失,确保不因隧道工程的实施而产生的地表水渗漏影响地表植被生长;同时将隧道辅助坑道设在核心景区范围以外,以避免施工对生态环境的破坏。
2.6 地热
由于正洞隧道埋深最高为900多米,施工中在无水的地方产生地热,温度最高的地方有40度,结施工带来很大困难。
三、2#斜井施工 3.1 临时建设施工
考虑斜井进入正洞后四个工作面施工,监时建设中的工人住房场地、生活、施工用水、用电、材料堆放、材料加工机械及施工机械停放、砂石料、搅拌站等场地均按进入正洞后正常所需设计、布置;经测算临时建设用地共5490m2。其中工人食堂及住房有1980m2;材料仓库480m2;材料加工房400m2;钢材堆放场地400m2;空压机房及配电室360m2;其中40m3的空压机5台,22m3的空压机5台;砂石料仓700mm2;搅拌站450mm2;设1000型的2台、750型号的2台;出碴车、挖机、铲车、交通运输车及机械维修场地720m2。3.2 斜井施工
斜井原设计为2060米,设计纵度9.3%,进入近300米后考虑进入正洞往出口方向离3号斜井太近,为了能让进入正洞后均衡施工,因此增长了斜井长度,将斜井改为2620米,平均纵坡7.232%,由于2号斜井处于大山脚下,进入126米后就有地下水,随着隧道的不断深入,涌水量不断增大,特别是遇到断层或破碎带,涌水量就不断增加,在斜井中最大涌水量可达300m3/小时。
3.2.1 抽水 斜井抽水采用固定泵站与移动泵站相结合,每300米设置一个固定泵站,将安置两台或两台以上水泵,设置积水坑,根据隧道掌子面水量情况更换大小不等水泵,遇到水大就采用自制的移动台架大水泵抽水,最大抽水量一台可达220m3/小时,涌水量不大时就采用小型或中型水泵,边抽边打钻、装药、立架锚喷等工作,放炮出碴时将水泵移开。由于斜井反坡大,抽水困难,掌子面汇水较快。随着隧道的深入所有大小出水汇入掌子面,积水加快速度很明显,如果一个工序不及时或不到位,将要付出更多的代价,因此,我队加强管理,组织精干队伍,做好每一个员工三级培训,让他进入隧道就进入了角色,班组间做好衔接,现场值班人员24小时不离现场,发现问题立即解决,洞内拉通移动通信,在任何时候管理人员通知班组及个人都能准确、及时。
3.2.2 隧道开挖、出碴、支护
开挖是决定赢亏最关键的一环节,开挖班组人员的素质及管理都是决定着开挖一个循环的时间、爆破进尺、光爆效果的质量,因为时间短就会加快循环,进尺好就加快进度,光爆好就不会浪费材料,节约成本。
我队开挖班组都是身经百战的老员工,做事稳妥,技术好,能在最短的时间内爆出3米多的进尺,在围岩好的地段都能见到爆破后的周边眼半孔,与同事关系处理融洽,尊重现场管理人员。
我队出碴所有机械都是自己所有,维修保养到位,员工随叫随到。铲车司机技术过硬,能做到边出碴边平地坪,能在3分钟内就能装满一车的速度,出碴车进出隧道由于洞身成洞宽才7米,转弯困难,我队又每300米打一个错车洞室;车辆按排及时,从不存在洞内出碴时等车的问题。
我们支护班组是一组比较优秀的班组,个个都能吃苦耐劳,在斜井X0+500处断层立架支护时,涌水点、滴水点布满了整个洞的断面,长度有8米多,由于水大,立架挂网等电焊很困难,喷锚时砼很难喷上,我队支护班组上班工作就十来个小时,没有一个工人说一个“不”字;能有这样一个班组我队感到很骄傲。
就因为我队有了很优秀的现场管理人员、开挖班组、出碴运输班组、支护班组,他们敬业、不吃辛劳、密切配合的工作,才使得我们在2620米斜井在反坡大、涌水点多、出碴运输车转弯半径小而要求好技术人员等困难下勇于克服各种面临的难题,才有了我们2620米斜井从正式开工到斜井全部完成才11个月的优秀成绩,得到了业主、监理、总公司领导、指挥部及项目部的好评,在领导面前为我们正洞施工取得了很高的信用,我们很高兴能干到亚洲第四,中国第三长隧的特长隧道,我们也信心百倍地迎接挑战,我们我们的口是“只为成功想办法,不办失败找理由”。
四、正洞施工
4.1 开始正洞施工
2010年10月中旬,我队进入了正洞施工,首先就是各班组人员及各种机械的大量增加,通风设施、水泵站的建立;为了能满足洞内用电需要,我们还采用了高压进洞,在洞内增设变压器为了再紧急情况下停电防止洞内水无法抽出,我们在洞内还备了600KW的发电机。从斜井进入正洞,一个面变四个面,从斜井高度6.36米变到正洞9.15米,进入怎么开挖,开挖支护台车怎么拼装就是一个首先考虑的问题,经过我们经验丰富的管理人员及在职员工共同商议,为了节省时间,经过我队技术人员的计算,可以在洞外将四个工作面的开挖、支护、二衬挂防水板台车共12个在台车的下半部分在洞外加工完成,待正洞有空间后送入正洞内。先运用斜井开挖台车将左右线横通道打完,再进行正一个工作面开挖,采用从下导进入,向上导不断进入,到了上导后采用斜开挖台车先将上导打进30米,将上导台车推出来,开挖下导,下导完成后就有场地拼装开挖支护台车,左右线都采用同样的方法,经过大家的不懈努力,我们在十一月底,四个工作面就全部走上了正规轨到,完成了正洞开挖408米,让业主、监理、指挥部及项目部领导的一致好评,为了加快进度,我们在十二月就开始了四个口的二衬台车拼装,待到2011年2月2日过年时节,我们正洞四个二衬台车全部拼装完成,并且也有两个台车完成了二衬砼浇筑316米,紧跟二衬台车后的二衬修复台车也全部完成,四个断面的通风管线、供电管线、高压风水管线及抽水管线也全部布置到位,上级领导见到我们从斜井进入正洞后在那么短的时间内完成了这么多的工作,并且每项工作都安排得有条在序的,都说当时选我们胜任斜井最长、埋深最深、后坡排水大等难度最大的2#斜井是最佳的选择,我们正整装待发,迎接来年艰巨而又光荣的任务。
2011年2月6日,我队上齐了所有的现场管理人员、机械驾驶人员、开挖班组、支护班组、二衬班组、杂工班组、后勤工作人员等共计456人,开始了新的一年工作,我们的计划目标是本年度完成出口左右线1027*2米的开挖、支护、二衬,完成进口左右线2500*2米的开挖支护,2400*2米的二次衬砌。在抢进度的施工中,由于洞深,各种问题也就慢慢涌现出来,首先是四个工作面的施工,施工机械及运输车辆调度就是一个难点,如果协调不好就会影响各个工作面的衔接,我们调来了一直跟着我们队伍十几年的机械管理员工,组织协调,内部加强管理,做到了有序不乱,保证了各个断面的正常施工,其次是四个断面的开挖放炮也在进行协调,为了安全不能同时响,我们有丰富的现场管理及协调人员,与各断面的现场管理人员在快响炮时勾通好,做到不留安全隐患,再次是四个工作面的同时施工,施工排烟仅靠我们洞外送风远远不够,加上由于我们所处施工段是全线埋深最深(最深901米)的地段,在没水的地段洞内就产生地热,最高地段地热有40度,工人不干活都会流汗,我们又通过借鉴世界特长隧道施工的先进经验和结合我们自身实际情况,在洞内安装射流风机,接力抽风,一直抽到斜井,送风与抽风想结合。再从洞外引近冷水降温,虽然不能彻底的解决问题,但要好得多。随着洞的深入,涌出水点就越来越多,我们泵站的水从两台220m3/小时抽水量的水泵加到了三台,2011年3月12日,这是我们向莆铁路青云山隧道最难忘的日子,是我们开挖到设计第9断层的时间,这一天,第9断层出现了特大涌水,由于我队领导经验丰富,安全意识强,处理问题果断,在涌水量达1000m3/小时特大涌水中,我们没有一个人员伤亡,就连一个轻伤都没有,在水封满全洞并将斜井都淹了一百多米的情况下,大中型机械没有一台被水淹,这就是我们的队伍,不管别人怎么评价我们,我觉得在中国能有像我们这样的队伍我很自豪、很骄傲、很满意。
隧道被312特大涌水封了正洞,封了斜井100多米,我们没有妥协,我们在业主、指挥部等领导的关怀下,我们又整装待发,开始处理怎样抽水,经过各种方案比选,我们设计了大型多台移动式泵站,每一移动式泵站上安装5台220m3/小时的水泵,做在三个移动式泵站,在2620米斜井中增加7根Φ150的钢管抽水,从各个工地抽调焊工人员直飞到工地,抢时间将7根钢管焊接完成,加上原有的3根抽水管及高压风管、高压水管全部工作,就这样不分昼夜的抽水,都有了近半个月的时间才将水抽到了正洞,但断层中的水有变小但还是很大,想按平常方法施工是不可能的,因此,抽水是问题解决了,但断层的处理又面临了难题,怎样安全通过断层,怎样处理出水点,这些都是看似简单而又和很困难的问题,通过与设计院、业主、及项目部等领导的探讨协商,最后决定在断层处左右线均采用围幕注浆,经过我们请专家现场指导,我队员工的不懈努力,采用先进的注浆技术,我们顺利的通过了该断层。得到了业主、指挥部的加奖。
2012年9月13日22:49分,亚洲第四,中国第三条特长隧道在我们2#斜井关键控制性工程终于全线贯通了,迎来了胜利的春天,我们的泪水、汗水融汇在一起,此时的激动心情难以颜表,能看见的场面就是工友间相互拥抱,说得最多的一句就是终于贯通了,9月14月早上九点,当地政府领导、铁道部、业主、监理、局领导都来参加了贯通典礼。在参加典礼中我们感到很骄傲、自豪,我们的汗水没有白流,在中国特长隧道施工上记下了我们的印迹。
五、救援横通道、机械通风竖井施工
2012年12月,在我们正洞附属工程接近尾声的时候,上级领导给我们又下达了新的任务,让我们继续完成新补充设计的救援横通道、机械通风竖井施工。该工程是由于近年来国内安全事故频发,特别是继温州7.23事故后,国家对安全质量抓到了实处,在增加该工程的时候,我队所承担的施工范围已全部完成,新开这些工程都要面临永远工程的砼拆除。
在增设的11个救援横通道中,每个间距只有50米,由于都在先拆除砼后开挖、支护、衬砌等工作,施工中相互干扰性大,机械通风竖井间距只有30米,从上井口到下井口距离也只有8.6米,那么多工作面,要求在3个月内全部工作完成,在面广、工期紧、干扰性大的情况下安排施工,是在考验我队的施工组织能力、协调能力、调度能力。我队重新招接我们的老员工,回来继续完成领导下达的新任务。通过我们的努力,我们不负领导的信任,终于在关键性工程处在规定的时间内完成了工作,得到了领导的好评。
六、总结
我们从2008年6月24日进场,到2012年12月15日全部完成青云山2#斜井及正洞的施工,该斜井是全线斜井最长、坡最陡、水最大、埋深最深、通风排烟最难的工程。进入正洞施工后,水更大,通风排烟更难,并且还在地热、岩爆,施工机械的增多尾气的排放等困难,在我们一个一个困难解决的同时,进度不但没有减慢,反而我们还提前完成了施工任务。这是因为我们有强悍而有多智的领导、有精干又实干的队伍。有今天这样的成绩是大家用智慧和汗水去换来的,我很荣幸成为这个队伍中的一员,参建了这个工程,让我深怀感激。我相信无论以后再有这样的工程摆在我面前的时候,我特坦然,因为我会更加自信去完成好这项工作。
第二篇:向莆铁路指挥部民主生活会求真务实
向莆铁路指挥部民主生活会求真务实
(谢玉能)
1月4日,向莆铁路指挥部“深入开展创先争优活动”党员领导干部专题民主生活会在京福铁路指挥部召开。集团公司党委书记邓元华出席会议并作重要讲话。工会副主席王治虎、党办主任赵毅、组织部副部长肖业均同时到会指导。指挥部党委书记董平主持会议。
董平首先通报了指挥部党员领导干部民主生活会前期准备、征求意见、开展创先争优活动以及落实党风廉政建设责任制情况。
领导班子成员依次进行了主题发言。这些发言紧密围绕“深入开展创先争优活动”的民主生活会主题,认真交流了学习党的十七届五中全会精神,深入开展创先争优活动的认识体会;结合向莆铁路的实际,深入思考和谋划了2011年提升项目管理水平,强化安全质量控制,加强架子队建设,加强和改进党建思想政治工作,以及为广大职工办好事、办实事、谋福利等方面的新思路、新举措;结合一年来工作情况,认真查找了领导班子和班子成员在思想、工作、作风上与创先争优活动要求不相适应的问题;按照中央、国资委、股份公司和集团公司关于加强领导人员作风建设、廉洁从业的有关规定和要求,分析查找了党性观念、宗旨意识、作风建设、廉洁从业等方面
存在的不足;同时班子成员认真开展了批评与自我批评,针对查找出来的问题制定了具体整改措施。
工会副主席王治虎对向莆铁路指挥部民主生活会的党政重视、准备充分、态度认真给予肯定,对向莆指挥部以后的工作提出两点要求:一是更加重视职工文化生活,努力创造职工文化之家;二是更加重视企业发展质量,确保安全、质量、工期目标的实现,树立中铁二局良好的形象。
集团公司党委书记邓元华对此次民主生活会给予了高度评价,他说:此次民主生活会开得很充实、很紧凑。一是严格按照了集团公司的通知要求办,会前广泛征求了群众的意见,而且将意见原汁原味在会上进行了反馈,体现了广大职工心系二局,关心领导班子的良好风气。二是所有班子成员都准备了书面发言材料,具体的规定动作很重视,资料很齐全,值得肯定。邓书记还勉励各位领导班子成员在今后的工作中,要加强学习,要结合自己的工作岗位和职责,从管理思路、职责履行、工作作风等方面努力提高自己的素质修养;班子成员之间要相互尊重个性、尊重职务,要在相互磨合的过程中结合过去各自的工作经验,互相交流,广开言路,广纳贤言,搞好配合,通力合作,大家心往一处想、劲往一处使,充分发挥班子整体优势,带动全体员工全力以赴进行施工生产,确保目标任务的实现。
通过此次民主生活会,班子成员找准了自身在思想、工作、学习、廉洁自律等方面存在的不足和工程项目管理中存在的突出问题,明确了今后的努力方向,达到了沟通思想,增进团结,增强信心的目的。
第三篇:铁路隧道综合接地系统施工
综合接地系统
1综合接地系统设计原则
1.综合接地系统工程的作用是根据铁路等级,不同地区,不同设备,因地制宜采取防护措施,达到保护人身安全何设备安全的要求,遵循以人为本,系统优化,综合防护的原则,加强总体协调,全面规划,统筹考虑。
2.距离触网带电体5m范围以内的金属和需要接地的设施、设备应接入综合接地系统中。
3.距离线路两侧20m范围内的铁路设备房屋的接地装置因接入综合接地系统。
4.不便与铁路综合接地系统等电位连接的第三方设施(路外公共建筑物。公共电力系统、金属线等设施)必须采取可靠的隔离或绝缘等措施。
5.综合接地系统由贯通地线、接地装置和引接线等构成。
6.在综合接地系统中,建筑物、构筑物及设备在贯通地线接入处的接地电阻不大于1Ω。
7.贯通地线应耐腐蚀并符合环保要求,环保性能满足国家对土壤环境质量要求的有关规定。
8.沿线电力变、配电所、牵引变电所及建筑物。构筑物按照各专业要求设置接地装置后,可就近接入综合接地系统。
2隧道综合接地原则
1.贯通地线的设置应便于设备就近接入和施工。
2.隧道内接地装置应优先利用隧道衬砌的结构钢筋作为自然接地体,当自然接地体的电阻达不到要求的时候应增加人工接地体。
3.衬砌内的接地钢筋应充分利用其结构钢筋,原则上不再增加专用的接地钢筋;并在衬砌内预埋外联接地端子;接地装置应与贯通地线可靠连接。
4.隧道内兼有接地功能的结构钢筋和专用接地钢筋应满足:接触网短路电流Ik≤25KA时,钢筋截面不小于120mm2;接触网短路电流Ik>25KA时,钢筋截面应
不小于200 mm2。当钢筋截面不满足要求时,可将相邻的二根结构钢筋并接使用,使总截面积不小于120mm2或200 mm2。
5.隧道内接地钢筋之间要求可靠连接,保证电气连接。
3隧道内综合接地施工措施
1.隧道地段贯通地线铺设在两侧的电力电缆槽内,并采取砂防护措施,接地装置充分利用隧道的初期支护杆、钢架、钢筋网或底板钢筋。
2.在两侧通信信号电缆槽的线路侧外缘各设一根综合接地钢筋,每100m断开一次。用于隧道内接地极、接触网络来保护接地及接地钢筋间的等电位连接。
3.隧道二次衬砌中的接地钢筋设置。
①二次衬砌中有结构钢筋的隧道:
a.利用二次衬砌的内层纵、环向结构钢筋作为接触网络保护接地钢筋; b.接触网线垂直向上在拱顶的投影线两侧,以0.5m为间隔,各选3根纵向结构钢筋作为接地钢筋;
c.上述投影线两侧各1.5m外的其他位置,以1m为间隔,选择纵向结构钢筋作为接地钢筋;
d.在每个台车位(作业段)中部选一根环向结构钢筋作为环向接地钢筋,环、纵向接地钢筋间可靠焊接;纵向接地钢筋在作业段间可不连接;
e.每个作业段内的环向接地钢筋与两侧通信信号电缆槽靠线路侧外缘的纵向接地钢筋连接;
②二次衬砌中无结构钢筋的隧道,除接触网基础接地外,不再单独考虑接地钢筋设置。
③线路两侧的贯通地线通过隧道内环向接地钢筋实现横向连接。
4.隧道接地极设置:
①IV、V级围岩隧道,利用系统锚杆、钢拱架(或钢网片)作为接地极; ②Ⅲ级围岩隧道,利用系统锚杆和专用环向接地钢筋作为接地极(接触网基础接地);
③Ⅱ级围岩隧道,利用隧道底板的下层结构钢筋最为底板接地级;
④锚杆接地极以约一个台车长度为间隔设置,用作接地极的锚杆环向间距要求为2倍锚杆长度;接地锚杆与钢网片、钢拱架或专用环向接地钢筋可靠焊接;
在与两侧电缆槽外缘的纵向接地钢筋连接;
⑤隧道底板接地极按照1m间隔选用底板结构钢筋作为接地极钢筋,即在隧道底板的底层形成一个1m×1m的单层钢筋网;中部“十字”交叉的两根钢筋上的网格节点要求施以“L”型焊接,其他节点绑扎;底板接地钢筋网按照一个台车位的长度考虑,间隔一个台车位设置一处。
5.接地钢筋间的连接:
隧道内的锚杆接地极、底板接地极和二次衬砌内的接地钢筋等接地装置均应通过连接钢筋与两侧电缆槽靠线路侧外缘的纵向接地钢筋连接,再通过电缆槽接地端子接入综合接地系统;
6.接地端子设置:
①隧道内均采用桥遂型接地端子,不锈钢材质。
②从隧道进口2m处开始,在两侧电力电缆槽底部,每间隔100m设置一个接地端子,小于100m的隧道在中部设一处,接地端子供隧道接地设置与贯通地线的连接。
③从隧道进口2m处开始,在两侧通信信号电缆槽靠线路侧壁上,每间隔50m设置一个接地端子,小于50m的隧道在中部设一处,接地端子供轨旁设备,设施接地。
④在每个专用洞室、变压器洞室两侧壁下部设置接地端子,供洞室设备及设施接地。
⑤上述所有的接地端子均通过连接钢筋与电缆槽外缘的纵向接地钢筋连接。⑥接触网基础采用后植入安装方式,在安装基础的位置预埋接地端子,接地端子每隔约300m预留1处(每处预留2个),长度小于300m隧道预留1处(每处预留2个),具体位置详见接触网相关图纸,接地端子与二次衬砌内的环向或纵向接地钢筋焊接。
⑦在工程允许的情况下,接地端子也可根据设备、设施的接地需要来确定预埋的里程,以达到最佳接地性能并方便工程实施和管理。
⑧隧道内接地钢筋、接地锚杆、接地钢拱架(钢网片)、接地连接钢筋间均须可靠焊接。
7.隧道内各专业接入综合系统的地线种类
①信号:沿线信号设备(所有相关金属设备外壳)的安全地和屏蔽地、工作
地等。
②通信:沿线漏泄电缆悬吊钢索、通信电缆金属外皮等的屏蔽地线,通信设备接地,避雷器的安全接地。通信站、微波站、无线基站在满足综合接地总体设计原则时,可介入综合接地系统。
③电力:电力电缆的金属外皮屏蔽地线,电力变压器中性点接地线及设备外壳接地线。
④电气化:接触网的回流线(或PW)接地。
⑤其他:沿线信息化系统设备的安全地线和屏蔽地线、工作地线、无蹅轨道板、隧道内非预应力钢筋接地;沿线距接触网带电体5m范围内金属构件的防感应接地。
8.工艺要求
①接地端子应直接灌注在电缆槽或其他混凝土制品中。接地端子采用不锈钢制造、不锈钢材料的成分应满足Cr≥16%、Ni≥5%、Mo≥2%、C≤0.08%,如GB00Cr17Ni14Mo2.接地端子的端子孔规格为M16,并应配置防异物堵塞的端子空塞,方便开启。
②接地连接线宜采用不锈钢连接线,由钢丝绳、二个线鼻以及二个配套的防盗螺栓(每个螺栓上应配两个平垫圈和一个弹簧垫圈)组成。钢丝绳采用直径不大于1mm的不锈钢丝制造,总截面不小于200m㎡(Ik>25KA)或120m㎡(Ik≤25KA).线鼻与钢丝绳的连接处应能承受5KN的拉力且3min不得松动和断股。如接地设备有特殊规定,应根据相关设备要求选用接地连接线。
③引接线和设备的连接,可焊接或螺栓连接,用螺连接时应采取防松措施。④贯通地线采用35 m㎡铜缆,其连接和“T”形分支引接,采用铜制“C”形压接件进行连接,贯通地线与接地端子间的连接采用压接并栓接。压接压力不小于12t,并且地下连接处应采取防腐措施。
⑤贯通地线要求尽可能直,禁止形成环状;隧道,路堤、路型、桥梁间的过渡地段贯通地线应平顺连接。
⑥接地钢筋间应采用搭接焊工艺。焊接要求:双边焊搭接长度不小于55㎜;单边焊搭接长度不小于100㎜;焊缝厚度不小于4㎜.钢筋间十字交叉时采用直径14㎜(IK≤25KA)或16㎜(Ik>25KA)的“L”行钢筋进行焊接(焊接长度同前)。
⑦对施工中外露的接地钢筋进行防腐处理,采用外涂沥青,外包聚氯乙烯,聚苯乙烯带的方式。
⑧安装有避雷器的接触网支柱,通信,信号等弱电系统不与其共用接地点,强、弱电设备接地点间隔要求不小于20 m。
4隧道内预埋槽道施工措施
1、预埋槽道设计说明
①接触网悬挂安装采用锚杆槽道形式进行预留。
②在悬挂预埋的断面内,槽道的锚杆应与结构钢筋或结构加强钢筋焊接固定。
③所有槽道的预埋金属体应接地连接。
④预埋点具体里程与隧道施工缝统一布置,同时应满足接触网悬挂点跨距等布置要求。
⑤预埋槽道分别位于隧道拱顶,两侧拱腰及右侧边墙,同时分为弧形和直形槽道;长度为1.5m和2.5m不等。在衬砌混凝土浇筑块前后两端等距布置。
2、预埋槽道安装
①槽道定位准备,检查槽道内的发泡填充物的完整状态。
②根据台车模板上槽道的设计要求位置,在台车模板上开螺栓二次定位安装长孔,槽道两端各设一个固定点,隧道顶部槽道设置三个固定点。尽量减少模板开孔数量,开孔位置尽量避开台车支撑固定点、结构连接处,严格控制与台车边缘的距离。
③绑扎第二层钢筋后,根据设计要求测量出槽道预埋位置,于钢筋网外侧将事先焊接好的成组槽道就位。槽道后锚杆与短钢筋绑扎在钢筋网上,且与隧道接地钢筋焊接牢固,锚杆与钢筋网发生冲突时不得随意切割锚杆。随后将槽道与模板固定点位置(开孔位置)的发泡填充物扣除。
④衬砌台车移动到指定位置后,通过二次定位孔,找到并调整槽道位置。一根槽道用一个顺线路开孔,一个垂直线路开孔固定及进行调整。
⑤将“T”型螺栓穿过二次定位长孔,放入槽道,旋转90度,开孔封堵的钢板安装在“T”型螺栓上,拧紧螺母,让槽道紧贴模板,进行二次精确定位。模板上的二次定位孔需封堵密实,确保衬砌混凝土浇筑质量。
⑥衬砌脱模:“T”型螺栓螺母松开后,取出螺栓,收回模板脱模。槽道固定点处重新回填发泡填充物,做好后续工作养护。
第四篇:特长隧道施工技术难点和解决措施
特长隧道施工技术难点和解决措施
叶俊豪
摘要:随着社会发展,隧道施工技术不断更新,如何在特长隧道施工中快速施工,防止涌水、塌方、爆炸等恶性事故发生,就特长隧道施工技术难点和解决措施进行阐述。
关键词:特长隧道施工,技术难点,措施
一、引言
随着国家基础设施建设的不断深入,高速公路建设重心已由沿海发达地区向西、北部,平原地带向山岭重丘地带转移,这就意味着高速公路建设隧道密集程度的加大,出现的特长隧道越来越多,且地质条件越来越复杂,可能出现的地质灾害越来越多。在此,以我单位承建的中条山隧道为例,中条山特长隧道是运城至灵宝高速公路的一部分,隧道全长9670米,左右分离式路基,复合式衬砌结构,地质设计上以Ⅲ级围岩为主,但施工过程中围岩变化复杂,各类型围岩交替出现,地质条件较为复杂,因此以中条山隧道施工为例,对于熟悉掌握特长隧道施工要点,如何确保特长隧道施工安全,防止涌水、塌方、岩爆等恶性群死群伤事故的发生,又获得应有的经济效益,值得深入思考。
二、特长隧道的突出技术难点
1、隧道长,地质更加复杂,施工通风更加困难,通风方案的选择成为控制安全及进度关键技术。
2、特长隧道施工中,工期往往成为关键,进度压力通常较大。
3、岩爆
特长隧道由于贯穿山体比较长,因此埋深普遍较深,可能存在岩爆,岩爆的发生主要由地应力和岩性两个决定因素,在埋深大于200米的地段,在混合麻岩段,极其容易形成岩爆,岩爆对施工人员的安全威胁较大,其中爆炸抛射型岩爆对机械和施工人员的安全威胁较大,对隧道的破坏也有一定的影响。
4、塌方
这是任何隧道施工中,在不良地质段极其容易发生的施工,造成的群死群伤的事故教训的比较多。
5、涌水
特长隧道在施工过程中可能存在涌水现象,对施工人员安全威胁较大。
6、车辆伤害
因特长隧道施工作业面路线长且集中,施工车辆较多,且因路线过长驾驶员极容易形成视觉疲劳,对其他在洞内施工的人员容易造成车辆伤害。
三、解决措施
1、通风措施
1.1、对于长隧道机械通风成为控制进度的关键技术,机械通风及时到位。但首先我们要对通风量参数进行计算,这在特长隧道中尤为重要。
1.1.1施工人员所需风量 按式 Vp=vpmK 进行计算。
式中: Vp----施工人员所需风量,m/min; vp----施工人员每人所需新鲜风量,取3 m3/min; m----洞内同时施工作业的人数,取150人进行计算; K----风量储备系数,取1.2。
则施工人员所需风量为:
Vp=3×150×1.2=540(m/min)
1.1.2 爆破散烟所需风量
按下列两式进行计算并取大值进入总风量的计算。按瑞典大断面隧道通风估算式:
Vb=36Vq/t=36×160×1.2/20=345.6(m3/min)
式中: Vb----爆破散烟所需风量,m/min;
V-----爆破体体积,m;取爆破进尺3m计160 m; q-----炸药单耗,Kg/ m3;取1.2 Kg/ m3; t------通风时间,min,取t=20min。
1.1.3 使用柴油机通风量计算
由于在使用柴油机通风量计算上尚无标准公式,采用以下通量计算公式: Vg= Vo×N=2.8×610=1708(m3/min)式中: Vg------使用柴油机时的通风量,m3/min;
Vo------单位功率需风量指标,一般取2.8~8.1 m3/Kw.min,计算取2.8m3/Kw.min; N------同时在洞内使用的柴油机的总额定功率,Kw,计算时取 610Kw。1.1.4 维持洞内最小风速所需风量
Vd= 60Vmin×Smax=60×0.50×50=1500(m3/min)
式中:Vd------洞内最小风速所需风量,m3/min;
Vmin------洞内最小风速,m/min;取0.50 m/min; Smax------隧道断面积,m2;取50 m2。1.1.5 洞内需要的最大风量
3根据以上计算,可知洞内需要的最大供风量由内燃装碴、运输设备控制,取其最大供风量为1708 m3/min。
1.2 通风机工作风量
Vl=(1+PL/100)V=(1+1%×2670/100)×1708 = 2164(m3/min)式中: Vl------通风机工作风量,m3/min;
P-------100m风管漏风量,PVC风筒漏风量取1%; L------风管长度,m;取2670m;
V------工作面需要的有效风量,m3/min;取1708 m3/min。
1.3通风方案的选择
根据以上计算,特长隧道在进洞1500m后即采用三级混合式通风,将一台SDF(C)—NO12.5 2×110型压风机安设在离洞口20m处,并连接Ф150风筒布至掌子面附近,掌子面炮响后开始送风。通风10分钟后,掌子面100m范围内空气即可置换完毕; 将一台SDF(A)—NO60 2×22型风机安设在1号衬砌台车上,掌子面炮响10分钟后开机工作,将浊烟吸入排向洞口; 将一台SDF(A)—NO60 2×22型风机架设在距掌子面500m处,随掌子面的推进适时前移,连接Ф60的风筒布至洞口,将浊气抽出。通风机开关由调度室专人负责,除爆破通风外,钻眼、出渣等仍保持经常性通风,确保机械通风经常化。这样才能保证在十分钟之内机械可到掌子面运渣,太太缩短通风等待时间。
2、特长隧道加快进度措施
2.1、首先合理组织,使设备与劳动力有机组合,特长隧道施工机械化配套是重头戏。必须满足工期需要,必须成龙配套。能力必须有储备(储备系数>1.2),形成几条机械化作业线(掘进、出碴、支护、衬砌与仰拱、后配套)。既要舍得投入,又要合理投入。原则为:一是开挖能力大于施组要求能力;二是装碴能力大于开挖能力;三是运输能力大于装碴能力;四是设备配置的富余系数不宜过大,以避免造成部分设备能力的浪费。
2.2、用足时间,环环相扣;高效调度指挥;工序衔接紧凑,合理安排每道工序,压缩衔接时间。
2.3、选用长药卷,可以节省时间。
2.4、加强炮眼堵塞,使用光面爆破,控制超欠挖,可以提高爆破效果。
2.5、多工作面开挖;多工序平行作业(开挖、衬砌、铺底等);启动一切能够启动的工序;对特殊断面,要最大限度地利用隧道空间。多分部、同步开挖。
2.6、出碴期间洞内排除一切阻路干扰。整平层浇筑、防水板供料等影响道路通畅的作业,出碴期间统统避开。
2.7、分工明确、责任到人、考核到位。掌子面钻爆开挖分立三个班组,每个班组施工时分区、定人,钻眼、装药、联线一体化,即每个部位的作业人员基本固定,钻眼作业者同时负责所钻孔的装药联线。每月底根据爆破质量、循环进尺及综合进尺对班组及个人同时进行考核评比。2.8、机械车辆保养及时到位。每循环出碴结束后,司机配合专职修理工对各自机械车辆进行仔细检修,检修完成后并将燃油料加好,做好日常检查保养,避免运输过程中损毁趴窝。
3、岩爆防护措施:
3.1、岩爆段开挖前,仔细核对相关地质资料,根据上述判断方法进行判断、分析,提前做好岩爆防治的技术准备和施工准备工作。
3.2、给施工人员配备钢盔、防弹背心,主要防治弹射型岩爆伤人。在支护区设专职安全员,同时通过视频监控,随时观察围岩状态,如发现险情,通过人员识别卡及时向作业班组负责人警示,作到及时支护或组织人、机暂时躲避。
3.3、在岩爆地段,开挖后及时向掌子面及洞壁进行喷洒高压水,降温除尘,润湿岩面,调高围岩的塑性,这在一定程度可以减轻岩爆的强烈程度。
3.4、对施工打眼台车进行改造,在台车上方及侧面设立柔性双层钢绳防护网。在进行钻眼施工时必要情况下需在掌子面处也设立钢绳防护网,以确保施工人员安全。
3.5、加强光面爆破,保证开挖洞室轮廓圆顺,避免造成局部应力集中而加剧岩爆,在中等岩爆、强烈岩爆地段采取短进尺、多循环、弱爆破措施。
3.6、针对岩爆类型及大小,在岩爆段洞壁上提前打应力释放孔、爆破减震孔或施作超前摩擦锚杆支护,超前卸压、释放高地应力,减弱岩爆强度。
3.7、改变开挖方式,预留岩爆层。在强雷岩爆段,容易造成大量超挖,处理困难。施工中采用短进尺2m∕循环,预留2m厚的岩爆处理层,岩爆过后再进行二次扩挖爆破、支护。强雷岩爆对施工人员及施工设备的威胁最大,必要时进行避让,等岩爆强度基本平静下再进行支护,对强雷岩爆区域必须进行钢供架支撑、锚喷挂钢筋网进行支护,钢供架1榀∕m,与锚喷网形成联合支护体系。
4、塌方的治理
4.1预报先行,心中有数。切实要做好必要的超前地质预报。必须有预案,打有准备之战。施工材料的准备;开挖断面的提前改变;队伍的技术交底;跟进工序的调整(衬砌、仰拱作业的安排);安全预案。
4.2选择合理开挖工法。大跨隧道辅助工法有全断面法、CD、CRD法、双侧壁导坑法、弧形导坑法、台阶法等。CD、CRD都要求用临时仰拱封闭断面。
在CD和CRD法中一个关键技术是中壁的拆除工艺。在中壁拆除作业的施工管理中,最重要的问题是判定中壁拆除时间和中壁拆除后的安全性。一般说,在隧道施工中维护断面的稳定基本上是用拱顶下沉和净空收敛来判定的。因此,在中壁法中,中壁拆除时间的判定和作业的安全性基准,也是以这种方法为依据的。一般在拱顶下沉7天内增量在2mm以下,作为拆除中壁的基准。同时,要计算中壁拆除后的下沉增量,根据拱顶下沉的增量,作为中壁拆除的管理基准。
一般单线铁路隧道宜采用短台阶。必须抛弃长台阶法等不合理开挖方法。只有短,才能封闭及时;只有短,才能衬砌适时跟进;只有短,才能预防“大变形”。在不良地质中采用长台阶,上部已开挖断面,一旦变形,常常不可收拾。这就是规范取消长台阶的重要考虑。越是不良地质,越需要“全断面”,超短台阶来实现。
临时横撑虽然简单,却十分有效。对于变形收敛速度慢的不良地质段,除了加强支护外,在下台阶开挖前,主动在上台阶支护拱脚加一道横撑,限制变形是十分有效的。下半断面闭合后,再拆除临时横撑。也可以理解为这是CRD法的变通。
4.3 加强围岩的排险及进行开挖面的观察。在每次开挖后进行开挖面用挖机排险,排险包括拱顶及掌子面,并对开挖面进行观察:岩层种类和分布情况,岩层强度、风化和变质情况;节理裂隙发育程度和方向性、填充物的形态;断层的位置、走向和破碎程度;开挖面稳定状态,拱部有无围岩剥落和坍塌现象;当发现围岩条件恶化时,应立即采取相应处理措施。
4.4控制爆破。限制单响药量。合理断面,才有合理爆破。狂轰乱炸是安全、效益的罪魁祸首,控制爆破的临界震动速度。
4.5断面及时封闭。在软弱围岩中,断面及时闭合是成功的关键。许多工程实践都充分地证实了这一点。我们在这方面的教训也是深刻的。在任何情况下,使隧道断面能在较短时间内闭合是极为重要的。这就是常说的“鸡蛋壳理论”。
4.6选择合理的支护手段。目前锚喷支护已发展为一种复合支护形式,以锚杆和喷射混凝土为基础,与金属网、钢架等支护构件组合出现了锚喷网、锚喷架、锚喷架网等多种组合形式,适用于不同的地质、断面和施工条件。锚喷支护与传统支护形式相比较具有多方面的技术优势,在隧道支护实践中应对其技术特点有清晰的了解,因地制宜、灵活、正确地运用这些特性,采取符合具体工程特点的支护方案,实现基本维持围岩原始状态、发挥围岩自承能力并最终实现围岩稳定的目的。
4.7选择合理衬砌时机。按新奥法设计隧道衬砌,根据新奥法原理在初期支护完成后适时进行。二次模注衬砌时间应在围岩量测净空变化速率小于0.2mm/d,变形量已达到预计总量的80%以上,且变形速率有明显减缓趋势时方可进行,适时衬砌。在不良地质段、浅埋地段,需要特别强调衬砌紧跟,及时衬砌。按整体式衬砌设计的隧道,一般要求衬砌紧跟。在不良地质段,衬砌离掌子面约20米左右,围岩条件较好时,衬砌离掌子面约150米左右,根据施工机械活动空间灵活掌握。
4.8必须重视监控量测。建立量测体系,实现信息反馈,是指导动态设计、指导施工的关键。虽然你可能嫌麻烦,但是在不良地质隧道、特殊地段、特殊结构隧道施工中,量测尤为重要,不可小视。可采用超前钻孔并辅以地质雷达、地质素描等物探手段进行超前地质预报,探明前方的陷穴、塌滑,针对不同的情况采用相应的技术措施,稳扎稳打,步步为营,确保隧道质量和施工安全。
4.9仰拱先行。现代隧道施工的实践证实:隧道的失稳,通常是从底部开始。在软质围岩中,使全断面尽早封闭,以发挥围岩和支护结构的功能,维护隧道的整体稳定,是一个重要原则。关于仰拱,由试验得知,仰拱位移均比拱顶位移为大。从有无仰拱的情况看,有仰拱时位移减小很多,尤其是仰拱处的位移。这充分说明:底部结构控制位移的作用是很明显的。从毛洞和有仰拱的情况看,毛洞的最大位移不是发生在拱顶,而是在仰拱顶。其次是边墙处。而设置仰拱后,最大位移多转移到边墙。也就是说,仰拱不仅控制了位移的发展,也改善了位移的分布。这是极为重要的。试验说明:在λ>1的条件下,修筑仰拱是必要的。隧道的破坏或失稳,常常是从底部开始的。由此,影响到两侧壁,从而造成整个隧道崩塌。这是普遍性规律。
5、隧道涌水的防治
如掘进前方有大型隐伏含水体地段(需要结合施工开挖揭示的地质情况、水文地质勘察资料、地质探水钻孔及超前地质预报手段综合判定,查明前方地质构造及地下水的分布状态及水量大小,根据涌水量大小、出水点、水压等实际情况合理确定帷幕注浆堵水方案(全断面预注浆堵水或局部预注浆堵水),并配备大功率排水机械,确保涌水及时排出,可采用隧道帷幕注浆止水。
6、预防车辆伤害措施
6.1、在隧道内设置明显的反光警示标识牌,提醒驾驶员控制车辆速度。6.2、可通过视频监控等有效的手段,密切关注车辆行驶速度,如发现超速车辆,及时通过广播喇叭进行警示,并对该驾驶员进行安全教育。
6.3、因洞内光线不如洞外,所有进洞人员均需要穿反光背心或反光服。
结语
本工法针对特长隧道一些突出的技术难点以及这些在施工中经常会遇到的技术难点的解决措施的总结,是在特长隧道施工中不断的摸索,不断的总结,同时借鉴国内外一些先进的经验,对特长隧道的施工具有很大的借鉴意义。
第五篇:铁路隧道施工安全控制措施和建议
铁路隧道施工安全控制措施和建议
1、前言
当前,随着新一轮铁路客运专线的开工,长大隧道和高风险隧道的修建将会越来越多,隧道施工中存在的安全隐患应引起施工设计的高度重视,采取有效的管理和技术措施避免事故的发生是隧道工作者最为关心的问题。本文针对铁路隧道的施工,从安全控制制度、安全风险评估、造价人才网施工技术方案选择、科技(施工方法)创新、安全生产投入和规范管理等六个方面谈一些建议,以期对复杂地质和高风险隧道的施工设计起到指导作用。
2明确责任,健全机制,从制度上确保隧道施工安全
2.1建立健全安全责任体系和管理制度
(1)健全责任体系,建立安全生产责任制,做到“领导认识到位、管理到位、责任到位”,确保“领导重视,部门协调,层层把关,人人负责”的责任体系落实到现场,形成一个“人人讲安全、事事为安全、时时想安全、处处要安全”的良好施工氛围;
(2)加强管理,贯彻“安全第一,预防为主”的方针,坚持“领导是关键,教育是前提,设施是基础,管理是保证”的做
3.1突出重大施工技术方案和关键施工工序审查制度
突出重大施工技术方案和关键施工工序的审查对确保隧道施工安全具有重要的意义,根据隧道的地质特点和工期,对洞口施工、浅埋偏压段施工、断层破碎带、岩溶、岩爆、突泥突水段、有害气体段、客专大断面软岩斜井进入正洞挑顶、正洞施工方法等重点和关键施工技术方案以及CRD法或CD法的中壁拆除、开挖、支护、防排水、衬砌等关键工序,在施工前要组织设计、监理、施工等单位的专家进行审查,集中集体智慧,发挥专家的技术优势和经验,对施工方案进行完善,为安全施工提供可靠的技术支撑。
3.2实行隧道施工安全风险评估,建立安全预案和专家咨询制度
在隧道施工中,常见的施工安全风险(或危险源)有不良地质、地质灾害、有害气体及高温、惯性事故等。不良地质有浅埋、断层、溶腔、岩堆、滑坡、膨胀土(岩)、挤压性地层、高水压富水等;地质灾害有岩爆、岩溶、突泥涌水,暗河等;常见的有害气体多为可以燃烧和爆炸的瓦斯与天然气,以及有毒的硫化氢气体等;隧道高温则是因隧道较长、埋深较大所产生的比正常高的温度;惯性事故多出于隧道坍塌、爆破作业、机械伤害、施工用电以及爆破后的危石伤人等。
在隧道施工前,对隧道的不良地质和可能存在的地质灾害,组织专家进行风险评估,实施隧道风险等级管理,建立针对性
(3)洞口段二衬及洞门应尽早施作,而衬砌台车更应及早定制并使用,以确保洞口安全。
4.2突出超前地质预测预报的先导作用,为隧道安全施工提供可靠的技术支持
(1)根据不同的地质条件和隧道施工安全风险等级的划分,采用综合的超前地质预测预报手段(物探、钻探),及时准确提供预测预报结果,及时调整开挖方法、支护参数,规避施工灾害、降低工程风险,保证隧道的施工安全。
(2)将超前地质预测预报和掌子面地质描述纳入正常施工工序,按照“物探先行、综合验证,有掘必探,先探后掘”的原则组织施工。
(3)施工前对地表构筑物、水池、河流、沟谷、深大陷穴、地质变化界等进行调查、分析和判识,及时改进施工设计方案,加强安全措施。
4.3选择合理的施工技术方案,规范关键工序的施工,是确保隧道施工安全的核心
隧道洞口段、浅埋段、偏压段、软弱围岩段和大断面黄土隧道,合理的施工方法和设计参数以及关键工序的施作到位是控制隧道施工安全的核心。
(1)选择合理的开挖方法和支护参数。按设计要求、断面
支护、短开挖;少扰动(弱爆破)、强支护;早封闭、实回填;严治水、勤量测”原则组织安全施工,同时对地表坑穴进行回填,并做好地表的防排水工程。
当掌子面处于土石或软硬分界时,应对土质(软岩)部分先开挖、支护,并将支护立于岩石(硬岩)上,然后再进行岩石(硬岩)部分施工(弱爆破、短进尺),严禁采用爆破开挖岩石(硬岩)方法使土质(软岩)部分自然坍落的做法(易造成坍塌)。
(4)富水岩溶隧道的施工,当需要保护地表的生态平衡时,采用“堵水限排”的设计理念,按照“先探水、预注浆、后开挖、补注浆、再衬砌”的原则组织施工,降低安全风险,保护生态环境。
4.4强化监控量测指导隧道安全施工的作用
对浅埋隧道地表、软岩隧道、黄土隧道开挖后要及时进行变形监控量测,要将其纳入到正常的工序管理中,要强化监控量测的指导作用。通过量测及时对围岩变形段的变形速率、变形值和变形规律进行分析,对围岩稳定性提出报告,为调整支护参数(如调整预留沉落量、锚杆数量、喷砼厚度、钢拱架间距等)提供充分依据,确保初期支护方案的安全可靠,同时也为二衬的施作及加强(变形稳定前施作)提供可靠的信息,确保隧道的建设质量和施工安全。
富水黄土隧道,及时归槽引排洞内积水,要注重初期支护和二衬背后的回填注浆,防止型钢拱架背后和二衬拱部空隙常年积水和流水,掏空黄土而形成大空洞。
黄土隧道洞顶地表裂缝采用三七灰土换填夯实封闭,防止雨水下渗;对地表陷穴提前夯填;完善浅埋段地表的截排水沟设施,对浅埋段有条件时地表采用全封闭防水处理措施。
(6)规范隧道防水板、止水带的施工工艺,加强施工质量控制,严禁衬砌后还出现渗漏水,影响运营安全。
5、注重科技攻关和创新,积极推广和探索隧道施工新方法
长大隧道和地质复杂的隧道,一般都是全线控制工期的重点工程,加快重点隧道工程的进度是实现全线工期目标的关键,依靠科技攻关和创新,在确保安全和质量的前提下,积极推广和探索隧道施工新方法以加快进度是确保建设目标得以实现的主要措施。
5.1推广应用成熟的施工技术和工法
成熟的施工技术和工法都是经过实践证明能有效加快进度,保证安全和质量的技术,在隧道施工中要加以推广应用。
5.2加强科技攻关,提升隧道安全快速施工能力
针对复杂地质条件下施工安全的难题,开展自主和联合科
根据黄土隧道变形观测以沉降为主,初期支护主要承受竖向荷载的情况,对CRD法的临时仰拱普遍采用钢横撑而未喷砼、对一些只承受竖向荷载的曲墙式中隔壁改为直墙,极大地方便了施工,加快了进度。
在浅埋粘质黄土隧道施工中,通过规范管理,CRD法改为弧形导坑台阶法开挖后,在保证 安全质量的前提下,平均进度提高到了60m/月左右。
在浅埋砂质黄土隧道施工中,通过采取仰拱(距掌子面的距离控制在15~20m以内)和二衬加强后(距掌子面的距离控制在30~40m以内)的紧跟措施,而将CRD开挖法改为弧形导坑台阶开挖法,在确保安全和质量的条件下,大大加快了施工进度,使开挖进度由CRD法的平均25~30m/月,提高到45~50m/月以上。
(3)对于大断面黄土隧道下穿公(铁)路段,郑西客专普遍采用了“长管棚预加固,双侧壁导坑开挖,双层初期支护,二衬紧跟”新的理念和施工方法,有效地控制了施工过程中的地表和洞内变形(已施工段地表下沉均能控制在30mm以内),保证了公(铁)路的安全。
5.4积极引进新的设计理念和施工方法
要引进目前国外比较成熟的先进设计理念和能保证安全及质量的加快施工进度的施工方法,即引进和普及隧道掘进机的施工,以及“新意法”的引进和其在软岩隧道中的广泛应用,1(4)广泛应用信息化和洞内无线通讯技术,严密监控隧道的施工安全。
8、结语
隧道的安全施工管理,一是要加强领导落实责任,二是要进行施工安全风险评估,三是要有效落实技术措施和技术创新,四是要保证必要的安全生产投入,五是要严格规范现场管理,六是要正确处理好安全与质量、进度、成本的关系。隧道施工中,始终坚持“安全第一,预防为主”的原则,要坚持重大技术方案专家审查制度,强化施工过程中的安全预控,确保大规模铁路隧道的修建又好又快又安全的完成,全面提升铁路隧道的修建技术和管理水平。