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【關鍵詞】:隧道工程;風險管理;安全設計;開挖方案;安全管理
中圖分類號: U455 文獻標識碼: A 文章編號:
引言
隨著國民經濟的高速發(fā)展,對交通運輸提出了越來越高的要求,在近幾年的重要基礎設施建設中,無論是鐵道工程還是公路工程,為了能夠避開不良地質條件或者是為了避開村鎮(zhèn)以及為了少占耕地、林地,越來越多的采用了隧道方案。而采用隧道方案,不僅減少了線路長度,提高了線路標準,提高了運行速度,更減少了運營期間的養(yǎng)護、維修工作量,確保了運營安全、暢通。但是,在享受隧道交通便利性的同時,還應該特別的重視施工安全問題。
一、加強風險管理
風險評估與管理必須貫穿于鐵路隧道施工全過程,必須加強隧道施工過程的風險防范和風險管理,分階段進行風險監(jiān)控和管理,落實各項風險防范措施。
要有專門的公司對隧道的風險評估全面負責,公司工程部負責制定風險評估和風險管理工作管理辦法,督導施工單位開展施工階段風險評估工作;
施工單位根據(jù)制定的《工程風險評估管理辦法》中有關施工階段風險評估的相關要求進行風險評估。根據(jù)設計階段的評估結果,在超前地質預報和圍巖量測的基礎上進一步評估設計確定的風險源、風險等級,對工程措施、施工方法和支護參數(shù)進行評估,提出相應的施工措施;
監(jiān)理單位督促施工單位制訂并實施風險防范措施
二、強化施工組織的安全設計
1、施工安全設計
安全生產保證措施是實施性施工組織設計的重要內容。根據(jù)隧道設計文件的“施工安全設計”、施工階段超前地質預報和風險評估意見,細化工程措施,必要時進行專題研究進行分析論證。尤其是對穿越斷層破碎帶、巖溶等不良地質和特殊巖土的隧道,必須編制專項施工方案及相應安全保證措施,編制有針對性的應急預案。
2、隧道施工組織設計的審批和實施
(1)長度1000m及以下的一般地質隧道施工組織設計,由總監(jiān)理工程師審批后實施;
(2)長度1000m以上隧道和不良地質、特殊巖土、深埋隧道的施工組織設計,須經施工單位集團公司審查;總監(jiān)理工程師審核后報工程部審批;
(3)按經審查批準的施工方案組織實施。如需調整,一般隧道經總監(jiān)理工程師組織設計、施工單位研究后報公司工程部批準;重點隧道重大施工方案調整須報鐵道部批準。
3、做好超前地質預報
由于目前勘察手段、時間、費用以及判釋水平等因素限制,在勘察設計階段尚不能完全準確地探明隧道所穿越的地層及洞身周邊的地質情況,特別是存在的對隧道施工安全有很大威脅的巖溶、斷層、富水裂隙、暗河等也不能準確判釋和提示,因此施工中進行超前地質預測預報是確保施工安全必不可少的手段。
勘察設計單位負責超前地質預報方案編制,指導施工單位實施方案,依據(jù)超前預報成果修正設計。超前地質預報方案要明確隧道超前地質預報等級、預報方法、預報內容、預報頻次、實施計劃,提出儀器配置和操作要求、信息判釋、數(shù)據(jù)采集與處理、預報成果編制等技術要求。
施工單位按照超前地質預報方案編制實施細則并實施,對超前地質預報成果及數(shù)據(jù)真實性負責。應將超前地質預報納入工序管理,嚴格按預報方案和實施細則實施。
監(jiān)理單位負責檢查施工單位現(xiàn)場地質、物探專業(yè)技術人員數(shù)量及能力,設備類型及數(shù)量,超前地質預報的實施和數(shù)據(jù)采集情況;進行相關協(xié)調工作。
三、合理的開挖方案
1、全斷面法
隧道工程中采用全斷面一次開挖成形的施工方法。是將全部設計斷面一次開挖成型,再修筑襯砌,一般可適用于Ⅴ~Ⅵ類圍巖,因開挖作業(yè)面大,鉆爆效率高可采用鑿巖臺車和高效運裝機。
2、交叉中隔壁法
交叉中隔壁法是將大斷面隧道分部分塊開挖,先開挖隧道一側的一和二部并分別施作封閉的初期支護和臨時支撐,再開挖隧道另一側的一和二部并分別施作封閉的初期支護和臨時支撐,最后分別開挖隧道左右兩塊底部,形成隧道初期支護和臨時支撐網(wǎng)狀封閉穩(wěn)定支護形式的隧道開挖施工方法,一般適用于Ⅴ~Ⅵ級圍巖,也可用于淺埋隧道施工。
3、臺階法
臺階法分為兩臺階法和三臺階法施工,其中兩臺階一般適用于Ⅲ級圍巖施工。在隧道開挖過程中,在三個臺階上分七個工作面,以前后七個不同位置相互錯開同時開挖,然后分部及時支護,形成支護整體??s小作業(yè)循環(huán)時間,逐步向縱深推進的隧道開挖施工方法,一般適用于黃土地區(qū)隧道施工,也可用于其它Ⅲ~Ⅳ級圍巖地段。
4、雙側壁導坑法
雙側壁導坑法是采用先開挖隧道兩側導坑,及時施作導坑周邊初期支護及臨時支護,然后再開挖中部剩余土體的隧道開挖施工方法,一般適用在Ⅴ~Ⅵ級圍巖,大斷面和超大斷面鐵路隧道工程,也可用于淺埋隧道施工。此方法成本較高、進度較慢。采用該法開挖時,雙側壁導坑超前的距離相等或不等。為了穩(wěn)定工作面,經常和超前預注漿等輔助施工措施配合使用。
四、做好爆破器材的運輸
爆破器材對于隧道施工來說,是非常重要的工具,因為隧道在開挖的過程中,一旦出現(xiàn)開挖困難,就必須利用爆破器材來實現(xiàn)預期的開挖目的,而爆破器材的運輸同樣也是造成隧道施工安全事故的主要原因之一,正是因為這樣,必須做好爆破器材的運輸工作,這樣才能夠從根本上杜絕相應事故的發(fā)生。具體的運輸措施包括了以下幾點:第一,爆破器材的運輸,必須有專人護送,而且必須是點對點的運輸,在運輸?shù)耐局胁荒軌蛴腥魏蔚碾S意停留;第二,在運輸?shù)倪^程中,雷管與炸藥必須分開運輸,而運輸這兩種物品的車輛必須保持一定的距離,至少是54米;第三,及時爆破器材的數(shù)量少,也不能夠用拖車、三輪車、自行車等等來運輸,必須給與絕對的安全保障。
五、做好用電的安全管理
隧道施工與用電有著直接的關系,比如說施工器具的用電、洞內照明的用電等等,如果用電不能夠給與科學的管理,那么就會造成碰電、火災等等現(xiàn)象,從而不利于隧道的順利施工,甚至還會造成非常嚴重的安全事故。正是因為這樣,必須嚴格的做好用電的安全管理,使隧道施工人員能夠處于絕對安全的施工環(huán)境下作業(yè)。具體的實施措施包括了以下幾點:第一,隧道施工的用電設備必須實行一機、一箱、一閘、一漏,而在線路的排列上還必須嚴格的按照具體電力線要求的顏色進行排列;第二,隧道施工用電的電力線不能夠設置與隧道通風管同邊,如果已經設置成同邊,至少也要保持100cm的距離;第三,隧道用電施工的配電箱必須牢固的設置在相關規(guī)定的高度,而其鎖、蓋等等也應該確保完好無損,而內部的配線必須整齊、干凈。
六、做好隧道施工的觀察
隧道施工不像露天施工那樣一目了然,很多的施工條件都會因為時間、氣候以及環(huán)境發(fā)生改變,而這些改變則非常容易引起相應的施工安全問題,正是因為這樣,在進行隧道施工過程中,必須做好相關的觀察工作,比如說隧道施工的支護是不是處于安全、穩(wěn)定的狀態(tài);施工地點附近的圍巖是不是足夠安全;隧道施工的開挖面有沒有出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象;隧道施工的過程中有沒有地下水等等。而一旦施工作業(yè)的環(huán)境發(fā)生了變化,就必須及時的停止施工,待相關檢測處理之后,才能夠恢復施工,這樣才能夠絕對的保證隧道施工的安全性。
結束語
在隧道施工中易發(fā)生各類安全事故,為確保隧道施工安全,保證工程質量,設計、建設以及施工等各方人員應加強相互溝通和協(xié)作,并深入做好地質勘察工作,選用合理的施工方法,并堅持標準化管理,強化施工現(xiàn)場作業(yè)安全控制,不斷優(yōu)化作業(yè)環(huán)境,做好個人防護,以實現(xiàn)確保安全生產,減少事故發(fā)生,從而提高經濟效益。
參考文獻:
【1】任錦智.淺析如何降低隧道施工安全風險[J].廣東科技.2012
隨著我國社會主義市場經濟的飛速發(fā)展,公路隧道開鑿數(shù)量日益增多,隧道施工過程中不少安全問題也相伴而生,尤其是隧道塌方問題日趨嚴重。同時公路隧道的技術標準不斷提升,隧道工程面臨著復雜的地質條件。對隧道工程的塌方事故進行深入分析,闡述塌方產生的原因,探討在塌方后應采取的施工措施,將塌方風險及塌方帶來的損失降到最低。
[關鍵詞]
隧道工程;塌方事故;施工措施;原因
1隧道工程施工特點
1.1環(huán)境惡劣隧道工程多在野外艱苦的環(huán)境中,在實際施工過程易受到水文地質條件的影響,在施工過程中需要使用多種大規(guī)格的機械設備,進行布置安排有一定的困難,與此同時,隧道內部空氣和光線不足加劇了施工難度,還要時刻預防隧道坍塌、地下水涌出和瓦斯氣體的惡劣環(huán)境因素的影響,在一定程度會影響到隧道施工的進度和質量,嚴重的還能危及施工人員生命安全。所以,隧道施工過程要根據(jù)實際環(huán)境的考察結果,制定切實有效的施工技術安排。
1.2工序復雜隧道施工是集多工序和多工種聯(lián)合的地下綜合作業(yè)施工,在狹窄的工作面進行大規(guī)模的進料和出渣運輸,施工工序復雜且艱巨。要保證施工進度就要進行全面科學的規(guī)劃,在隧道施工前,對坑道加以支撐保證其能受地層壓力,再進行有效組織和施工。在施工階段要將隧道工程的施工工序循環(huán)起來,在不斷循環(huán)中推進施工進度,與此同時,也在高標準和高要求下實現(xiàn)隧道施工的連續(xù)性,在短時間內完成高工作量,防止因時間的拖延造成施工隱患。
2隧道工程中塌方事故產生的原因
2.1設計施工原因設計施工原因是指在施工過程中,因施工企業(yè)的工藝水平和設計單位的設計合理性等原因導致的塌方事故。設計單位如果對圍巖勘探失誤會導致施工企業(yè)在施工的過程中,對施工尺度的把握出現(xiàn)偏差,不了解施工地段詳細的地質情況。施工企業(yè)如果沒有清楚認識到設計圍巖和實際圍巖間的偏差,會因為圍巖暴露在空氣中的時間過長、支護襯砌等原因,造成塌方。
2.2地質原因隧道工程的地質條件十分復雜,導致施工難度加劇、施工安全性降低。同時,勘測施工地段地質情況受到較多因素影響,不可預見性較多,容易產生勘測不徹底等問題,使塌方的可能性增加。
2.3人為原因人為原因是指因施工企業(yè)忽視地質預報工作、地質勘測工作、私自變更設計等因素導致的塌方事故,施工企業(yè)為了獲得更大的利潤,縮減預定工期,在一定程度上存在著僥幸心理,對施工方法進行私自修改,未按照施工規(guī)范的要求進行施工,最終導致隧道工程質量較低。在隧道工程施工安全風險事故中,塌方事故約占其中的50.0%,導致隧道工程引發(fā)塌方風險事故的因素有很多。基于新奧法相關原理,隧道工程塌方的主要原因包括以下方面:①隧道工程施工環(huán)境地質條件不良,圍巖自穩(wěn)水平不足,施工過程中沒有采取支護方式便出現(xiàn)塌方;②施工過程中,沒有對相關條件差地質體開展超前支護、注漿支護等預防處理,開挖爆破效果不足,使得圍巖應力集中,引發(fā)滑塌情況;③隧道工程規(guī)劃環(huán)節(jié)并未對隧道區(qū)域地質環(huán)節(jié)進行準確的分析、判斷,未就施工現(xiàn)場實際地質情況展開實時分析,使得開挖進尺、支護參數(shù)設計內容等不規(guī)范,如圖1所示。
3案例分析
3.1工程概況仁竹山隧道又名百丈隧道,位于漳永高速A9標段龍巖市漳平市新橋鎮(zhèn)境內大田坑到怡坑段。左右洞隧道平均長度627.5m,屬中隧道。設計采用小凈距分離式雙洞布置,進口段YK120+543—YK120+611,ZK120+546—ZK120+609為小凈距段落,凈距為9.8~12.5m,其余部分為正常分離式隧道。
3.2地質說明仁竹山隧道淺埋段為侵蝕剝蝕丘陵地貌。丘陵天然坡地一般為30°~40°,植被較發(fā)育,地表覆蓋2~4m紅色殘坡積黏性土。淺埋段隧道圍巖為坡積粉質黏土、碎塊狀強分化鈣質粉砂巖,巖體破碎溝谷處有地表水匯集,地下水較豐富,且隨季節(jié)性降水漲幅較大,開挖中地下水多呈淋雨狀出水。自穩(wěn)能力差,易坍塌,處理不當會出現(xiàn)大坍塌,側壁長發(fā)生小坍塌,應加強支護,建議采用特殊施工工藝。
3.3仁竹山隧道塌方具體原因分析1)仁竹山隧道沖溝淺埋段巖質差,地表為坡積粉質黏土,地表以下為碎塊狀強風化鈣質粉砂巖,圍巖強度低、自穩(wěn)性差,隧道開挖穿過不穩(wěn)定的軟弱地層時,由于圍巖強度不夠引起坍塌。2)隧道開挖恰逢雨季,雨水由巖體破碎溝谷處下滲到開挖地方,沖走掌子面充填物,使得結構面中孔隙水壓力的增大,同時也使圍巖軟化,影響圍巖的強度,雨水在一定程度上也使巖體巖結構面的抗剪強度降低。雨水的存在加劇隧道的塌方。3)仁竹山隧道開挖經過沖溝淺埋段時,超前支護不足,不能滿足圍巖壓力所需要求,造成塌方事故的發(fā)生。
3.4對以后處理塌方的建議對于隧道塌方事故,重點是要“防患于未然”,要對隧址地質勘察及其詳盡性與準確性引起足夠重視。只有做好了地質勘察工作,才能制定出安全合理的施工方案。同時,對于施工過程中出現(xiàn)的各種異常地質現(xiàn)象也應該加以重視,這些往往是塌方發(fā)生前的征兆。在施工過程中,超前支護必須要做好,因為保證了施工現(xiàn)場和人員的安全,就是保證了隧道施工的安全和進度。而在處理塌方過程中,也要將地表的治理、洞內處治以及地下水的處治結合起來,要做好充分的準備,有明確的施工工序和方法,并且能在治理實踐中及時調整。
4隧道工程施工質量控制措施
4.1施工材料控制措施1)原材料的購買在材料購買環(huán)節(jié),需要施工單位能夠以招標的方式開展材料購買活動,以此從中選擇出質量好、信譽高、價格合理的廠家作為本工程的材料供應商。而當材料進場時,也需要現(xiàn)場人員能夠做好材料的抽樣檢查,并要求其出具出場報告。經過出場報告檢查、檢查檢驗都合格之后,則可以批準材料進場使用,而如果經過檢查存在問題,則拒絕材料進場,避免不合格材料進入施工場地。2)材料的運輸與管理由于公路隧道施工工程量大,施工周期長,往往會需要堆放一部分材料。而在對材料進行堆放時,應當保證不同品種、不同類型的材料能夠分開堆放。以砂石為例,對于粒徑大小不同的砂石來說,應當將其分別堆放,并在堆放之后通過隔離設施的架設對其進行隔離,避免出現(xiàn)不同顆粒砂石的混合情況。同時,如果施工環(huán)境的氣候較為干燥,則可以根據(jù)實際情況建立起專門的水泥庫,并在水泥到貨之后對其標號、日期以及品種等進行細致的標明,避免因為錯用而造成質量隱患。
4.2通風防塵等控制措施1)施工供風在高速公路隧道施工中,由于施工環(huán)境密閉,施工過程需要提供相應的供風設施,為解決此問題,可在隧道進口安裝空氣壓縮機以供風,保證密閉施工環(huán)境中的風氣循環(huán),從而保障隧道施工用風。2)施工供電在隧道工程施工用電方面按照《公路隧道施工技術規(guī)范》JTGF60—2009的有關要求進行架設電力線路以及安裝各種電力設備等。按照我國電力要求,隧道工程的動力設備采用三相380V,而采用220V的電壓進行照明。在電力附屬設備方面將漏電保護開關安裝到所有線路上來確保安全。3)施工用水隧道工程中的施工用水可分為施工生活用水以及施工工程用水。施工生活用水應當保證水質達到飲用要求,為此可在水道出口右側山腳挖水池進行收集水資源。施工工程用水應當保證水質達到施工要求,也就是要求通過水質檢驗來排除不適用于攪拌混凝土的水源,即避免pH值小于4或者水質硫酸鹽、氯化物含量超標以及水中含有其他對水泥凝結硬化有害的雜質的水石,因此這部分水源可借助電泵抽取電站水渠中的水進行儲存,并在使用時通過架設專用水道引入專門的集水池中作為施工工程用水。4)施工防塵在隧道施工過程的開挖環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)粉塵污染,為避免這一狀況,施工需要采取濕式鑿巖方案,也就是在隧道爆破后為了降低粉塵濃度應當立即大量灑水,通過這種方式降低隧道施工過程開挖環(huán)節(jié)的粉塵濃度,保證較為清潔的施工環(huán)境。
4.3施工技術控制措施1)施工測量具體施工之前,相關地形、環(huán)境與地質測量是非常關鍵的一個環(huán)節(jié)。對此,就需要施工單位在施工開始之前能夠對施工區(qū)域周圍的環(huán)境、氣候以及地質情況等進行全面而細致的測量,并在測量結果的基礎上制定出一套科學合理的施工方案。2)挖掘方式開挖斷面規(guī)整程度和斷面尺寸及超欠挖控制是控制隧道開挖質量的兩個方面。在隧道挖掘時,需要根據(jù)工程施工方案的設計情況對斷面挖掘的尺寸進行確定,并在相關數(shù)據(jù)的計算基礎上預留足夠的支撐沉落量以及變形量指標。同時,還需要能夠根據(jù)施工區(qū)域圍巖所具有的類型來選擇適合的挖掘工藝與方式。通常情況下,預裂爆破以及鉆爆法是隧道挖掘過程中經常會應用到的一類方式,其中,預裂爆破法較為適合地質較軟的情況,而鉆爆法則更加適合地質較為堅硬的情況。3)隧道支護對隧道實施挖掘之后,需要及時地開展支護工作,以此在限制圍巖出現(xiàn)變形情況的同時最大程度降低承受荷載。目前,錨噴支護是我國隧道施工中廣泛使用的一種支護方式,其具有操作簡便、施工速度快以及支護效果好等優(yōu)點。4)防水控制在隧道施工中,防水工作是非常重要的一項內容,因為如果隧道出現(xiàn)滲水情況,對于隧道的穩(wěn)定性以及使用壽命都會造成較大的負面影響。目前,引流堵漏是較為常見的一種隧道防水方式,非常適合應用于隧道裂縫滴水的情況。而對于隧道中滲水情況較為嚴重的部位來說,則可以通過注漿堵漏的方式進行。
4.4隧道塌方控制措施1)對地質情況進行準確勘測。隧道工程的安全性和質量水平受到地質條件的制約,在地質條件較為復雜的地段,塌方事故產生的可能性較高,在地質條件較好的地段,塌方事故發(fā)生的可能性較低。因此,對施工地段進行準確、科學的勘測,有助于從源頭上減少塌方事故。在實際勘測過程中,應該避免一味減少勘測費用而造成的地質資料不全面的現(xiàn)象,避免盲目施工,使施工企業(yè)在施工前做好物資上、技術上和思想上的準備,對支護措施和開挖方法的選擇進行充分考慮。根據(jù)地質勘測結果,對施工地點土石分布情況和質量進行分析,對隧道線型進行合理設計。2)在施工過程中,應該通過有針對性的施工技術和地質預測避免發(fā)生塌方事故。如果在地質條件較差的地段施工,可以通過科學的支護方法和開挖方法,降低塌方事故的發(fā)生機率。開挖掌子面之后,圍巖的自穩(wěn)時間受到包括圍巖條件在內的多種因素的影響,如果在爆破之后無法對圍巖情況進行判斷,應該立即采取支護措施,避免因圍巖變形導致的塌方事故。隧道工程的不可預見性和復雜性較大,在設計階段應該對施工地段進行勘測,但是因為預測的不可見因素較多,因此,應該在施工過程中及時進行預測,提醒施工人員預防塌方事故。
5結語
我國國土面積的75%為丘陵或山地地貌,隨著基礎設施建設的不斷發(fā)展,隧道規(guī)模不斷增加,圍巖是否具有良好的穩(wěn)定性對施工安全有十分重要的作用。隧道工程中塌方事故會造成安全隱患、工期延誤、施工成本增加等問題,因此,施工企業(yè)和設計單位應該對塌方原因進行分析,尋找適宜的施工措施,將塌方事故產生的可能性降到最低?,F(xiàn)如今,我國隧道工程建設取得了一定的成效,但隨著社會經濟的飛速發(fā)展,對隧道工程施工安全風險管理提出了更高的需求。由此可見,隧道工程施工安全風險管理工作要進一步加強,選擇科學合理的風險處理策略,建立安全管理控制體系,強化對施工人員的管理,結合我國隧道工程地質的特點研究新的、較為前沿的安全風險管理技術,確保隧道工程施工順利開展,實現(xiàn)隧道工程事業(yè)的高效生產、安全施工,可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
[1]趙楊中.隧道工程中塌方事故的原因與施工措施[J].中國新技術新產品,2015(8):173.
[2]戴勝念.淺析隧道工程施工安全風險管理研究[J].四川建材,2015(2):254-255,257.
[3]肖彬斌.隧道工程施工質量控制措施探討[J].江西建材,2015(10):201,204.
關鍵詞:公路隧道;工程造價;控制措施
引言
目前,我國正處于工業(yè)化、現(xiàn)代化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展時期,公路基礎設施投資規(guī)模也相應加大。在公路建設等交通基礎設施的快速發(fā)展對公路的工程造價管理也有了更高要求。工程造價最后結果的確定由概預算編制和造價管理兩個步驟組成[1],如果能在公路建設過程中合理的根據(jù)不同的施工地段進行準確的工程造價預算,可以很好的對公路的工程造價進行控制。而隧道工程的施工一直是公路建設中的一個施工難點,其工程造價的控制是施工單位關心的重要方面。在對隧道施工進行工程造價時,很多方面的因素都會對最后的結果產生一定的影響。在隧道施工的過程中保障施工的質量必須得放在首位。其次,還必須得控制隧道的工程造價,這是企業(yè)獲得經濟效益的重要手段。
1 公路隧道工程造價影響因素
1.1 施工合同
隧道工程造價管理通常是按照施工合同上的相關規(guī)定來對隧道施工過程實施管理措施的[2]。因此,施工合同的制定內容對隧道工程造價有著十分重要的作用。但是在實際情況下,很多施工單位在進行施工合同的簽訂時往往會不夠謹慎,還未對施工合同的內容進行分析就完成了合同的簽訂過程,這造成了后面隧道工程造價不能很好控制的現(xiàn)象產生。例如,在隧道的建設過程中常常會用到很多支護,很多施工單位未對這些支護進行單獨的計算。
1.2 施工設備、原材料
在隧道工程的施工過程中,常常會使用到很多的機械設備,而且很多機械設備都是有特殊作用的。二襯臺車是隧道施工過程中常用到的特殊設備,包含很高的使用技術,不管是進行購買還是租用造價都很高。如果在施工過程中出現(xiàn)意外,從而導致設備無法正常使用,這在很大程度上對工程的造價產生了影響,直接影響到了隧道工程的施工進度。隨著國家建設速度的不斷加快,對原材料的需求量也是越來越大,并且由于受到市場的有關影響,原材料的價格也處于不斷地變化狀態(tài),這在很大程度上增加了隧道工程造價的難度。
1.3 工程變換
隧道工程由于在施工過程中存在著很多的不確定性因素,所以很容易出現(xiàn)地質的勘察結果和實際情況不同。因此,在進行施工過程中,要加強監(jiān)控和測量。只要出現(xiàn)圍巖等級和設計圖紙上的內容不一樣時,就必須得對設計圖紙進行相應的更改。因此,在對圖紙進行設計的時候必須要按照工程標準而進行設計方面的變換,這樣才可以對工程造價進行很好地控制。
1.4 設計、施工因素
合理的對隧道進行施工設計,是控制隧道施工造價的有力保障。因此,在對隧道進行路線選擇、地質勘察、技術參數(shù)等,都會在很大程度上對隧道工程的工程造價造成影響。隧道在選擇施工方法時也要選擇合理、高效的施工方法對隧道工程進行施工。如果在選擇過程中,選擇了不好的施工方法,會出現(xiàn)組織不到位的情況發(fā)生,最后造成工程施工進度達不到要求,這些都會影響到隧道工程的工程造價。
2 隧道工程造價的控制措施
2.1 隧道路線、地質勘察造價控制
隧道工程是公路修建中的一個難點項目,由于隧道工程在施工過程中施工難度較大,并且施工的空間范圍較小,其安全措施也由很高的要求,這在很大程度上決定了隧道工程的工程造價較高。所以在隧道工程選擇施工路線時也要考慮隧道工程對路線整體造價的影響。在對路線進行設計時,必須得對這個施工區(qū)域的地理環(huán)境進行嚴格的勘察。在對該施工區(qū)域的地質情況的數(shù)據(jù)進行合理的分析得出適合施工的結論之后才可以正式施工。這樣可以有效避免出現(xiàn)隧道的修建位置出現(xiàn)在泥石流、山體滑坡等容易發(fā)生自然災害的地方。所以在對隧道進行路線選擇的時候不僅要按照施工計劃中的整體走向設計,還要結合施工區(qū)域的地質情況。將隧道的施工路線設置在一個地質環(huán)境好,不易發(fā)生自然災害的地段。這在很大程度上起到了對工程造價的控制。在對施工區(qū)域進行地質勘查的過程中應該盡量使用多種勘察工具對圍巖的等級進行勘察,為隧道工程提供可靠的數(shù)據(jù)。避免出現(xiàn)施工階段因圍巖的等級出現(xiàn)變更導致隧道工程造價的提高。
2.2 隧道平面設計的造價控制
對隧道進行平面設計,是隧道工程施工前的一個重要步驟。在進行平面設計時必須得根據(jù)公路工程總體的路線走向作為設計的總體方向。在具體設計過程中對結合施工區(qū)域的地質、地形等進行考慮。隧道在進行施工時會因為地質圍巖的不同,從而產生隧道的造價不同。地質情況較差的隧道作業(yè)空間小,容易發(fā)生安全事故,這在很大程度上影響了隧道工程造價。所以在對隧道進行平面設計的時候盡量找施工條件好的地段進行施工,從而起到降低隧道工程造價的作用。
2.3 隧道結構與支護參數(shù)的造價控制
對隧道進行結構設計的過程中,必須的考慮到建成之后車輛運行的安全,隧道的養(yǎng)護,隧道的結構可以長久的使用。在對隧道結構進行確認時要遵守造價的原則,已達到控制工程造價的目的。
3 隧道工程施工階段的造價控制措施
3.1 隧道施工方法的造價控制
在隧道工程的施工階段,采取模式化和標準化的施工方法在很大程度上保證了隧道的施工進度和施工質量,讓隧道工程的工程造價取得很好的控制。在實際施工過程中要盡量保證施工方法的標準化和模式化,以防各種施工問題的出現(xiàn)。只有采用合理的施工方法,才可以很好的對隧道工程的工程造價進行控制。
3.2 隧道機械設備的造價控制
在隧道的施工過程中,各種分工的機械設備能夠很好的配合是施工過程有序的進行,施工效率提高的重要保障。在隧道施工的過程中,掘進和支護機械是保證施工進度的重要工具。在我國的現(xiàn)在的隧道工程施工現(xiàn)場,多是采用多功能臺架和??嘏_車來進行隧道的施工。在對工具進行運輸時,應使用運輸能力強的施工機械。
3.3 隧道開挖的造價控制
在隧道工程的施工過程中,對隧道進行開挖是進行隧道施工的重要施工項目。但在隧道開挖的過程中,經常會出現(xiàn)隧道出現(xiàn)超挖的現(xiàn)象,這在很大程度上影響了隧道工程對于工程造價的控制。隧道的超挖現(xiàn)象通常是由于在隧道在施工過程中山體爆破時的結果不理想產生的。超挖現(xiàn)象在隧道施工過程中是一種常見的施工問題,其對隧道總體的施工進度以及隧道的工程造價在很大程度上造成了一定的影響。如果超挖現(xiàn)象過于嚴重還會對隧道的內部結構穩(wěn)定造成影響。雖然隧道出現(xiàn)超挖的現(xiàn)象無法杜絕,但是可以通過對鉆孔精度和爆破技術進行嚴格控制來減輕因超挖對隧道工程造價的影響。
4 結束語
隧道工程是公路修建過程中的一個重要項目。由于其施工過程復雜,難度較大,這在很大程度上造成其工程造價的控制難度。但由于隧道工程在整個工程內的重要地位,所以合理的對隧道工程的工程造價進行控制對整個公路工程的工程造價有著很大的影響。所以,在隧道工程的設計階段,施工階段都需要進過認真的分析,利用可以使用的一切方法,起到對隧道工程工程造價的有效控制。在保證隧道工程整體的質量的前提下,達到增加施工單位經濟利益的目的。
參考文獻
[1]黃建文.略論公路隧道工程造價的影響因素與有效控制[J].江西建材,2015,42(7):266+271.
[2]羊少奎.試論高速公路工程造價的影響因素及有效控制[J].中國新技術新產品,2015,53(17):105-106.
關鍵詞:盾構;成本;措施
中圖分類號: U455.43 文獻標識碼: A 文章編號:
盾構法是地下隧道工程最常用的施工方法之一。在松軟不穩(wěn)定地層,特別是流砂涌水地段采用盾構法施工是安全有效的方法。同時,盾構法施工的工作面較少,不受地面交通控制,正好與城市軌道交通在繁華鬧市區(qū)的特點相適應,地面人文自然景觀也能受到良好的保護。在南水北調中線工程中,穿黃隧洞也運用盾構法施工,施工速度快,工程質量得到很大的保證,盾構在造價方面也具有一定的優(yōu)勢。就技術措施方面,主要是以盾構隧道法施工的各項成本費用構成為出發(fā)點而進行分析研究的。
1降低管片和一次襯砌成本的措施
1.1合理的設計方法
盾構隧道的設計主要是針對管片和襯砌的設計。國內外關于管片設計方法有很多,目前一般用以下四種方法:①慣用法,是將管片環(huán)作為剛度均勻的環(huán)來考慮,此法不考慮管片接頭部分的彎曲剛度下降,管片環(huán)和管片主截而具有同樣剛度、并且彎曲剛度均勻;②修正慣用法,也是將管片環(huán)考慮為彎曲剛度均勻的環(huán),但考慮了管片接頭部分的彎曲剛度下降和環(huán)向螺栓處的彎知上升;③多鉸環(huán)法,是將管片接頭作為鉸結構來考慮,地基與管片環(huán)之間的相互作用用地基彈簧來表示;④梁一彈簧法,是將管片主截而模擬成梁、將管片環(huán)向接頭模擬成旋轉彈簧、將環(huán)徑向接頭模擬成剪切彈簧,將地基與管片環(huán)之間的相互作用用地基彈簧來表示,該法較為接近實際情況。
山朱偉等人對深圳地鐵隧道工程的地質條件和襯砌管片的基木條件的計算比較結果,可得出以下結論:四種管片設計方法計算彎知的大小順序依次為修正慣用法、梁一彈簧法、慣用法、多鉸環(huán)法。多鉸環(huán)的計算變形最大,其他方法間的差距不大;對于小型隧道一般用修正慣用法,對于大型隧道應盡可能采用梁一彈簧法。多鉸環(huán)法只能在圍巖堅硬、強度較高的情況下使用,同時要對管片接頭采用特殊形式或在施工后卸除。在一般工程條件下,要避免使用,同時也不能盲目卸除接頭螺栓。梁一彈簧法和修正慣用法應該是主要的設計計算方法,修正慣用法計算方法簡單,結果也較符合實際且簡單實用。使用梁一彈簧模型法可提高計算精度、降低管片厚度。一方而使得隧道斷而縮小,另一方而降低了制造費用。
1.2襯砌省略
一次襯砌的作用在于:防腐、防水、防火、隧道內表而光滑、管片拼裝蛇行修正以及隧道襯砌的補強。在確保襯砌強度和結構安全性的條件下,一次襯砌的省略,有以下優(yōu)點:①直接導致成本的降低;②工期得以縮短;③因掘削斷而的縮小,排出的棄土減少,從而使機器設備、始發(fā)及到達豎井等的規(guī)模縮小。
1.3增加管片寬度
加寬管片后,盾構機的長度增加,從而造成費用增加。但因采用加寬管片,管片生產費用及盾構施工所有材料的費用將降低。具體體現(xiàn)在以下幾方面:①可減少沿隧道縱向管片接頭的數(shù)目,則管片的生產費用就會降低;②隧道長度不變,組裝次數(shù)減少,日推進量增加,縮短工期;③減少了隧道的環(huán)縫數(shù)量,改善了隧道的防水狀況,還減少了接縫止水材料以及連接件的投資。因此,在管片設計中考慮了如下幾點: a.采用等分管片;b.采用高強連接接頭;c.加密管片斷面邊緣部位的鋼筋。
1.4預應力高強竹片的使用
這是一種新型的盾構隧道用管片,其作法是將預制的混凝土管片在盾構機后方組裝成一個環(huán),并將預應力鋼絞線插入預先埋設在管片內的套管中進行張拉和錨固,從而形成一個預應力管片環(huán),并具有無裂縫及真圓性、止水性、耐久性等均好的特點。使用這種結構的優(yōu)點在于:①因省去了一次襯砌和減小了構件厚度,使盾構隧道的外徑縮小,降低了總的建設費用;②因省去了管片間、環(huán)間的接頭螺栓類,使得管片鋼筋配置簡中北,提高了施工性,有利于縮短工期;③不使金屬物件露在表而,可提高止水性,也可使內表而相對平滑,這對省去一次襯砌也具有很好的適應性。
2降低淚機器設備成本的措施
2.1合理的盾構機選型
盾構機選型直接關系到設備的購置費,且與造價的合理性有關。不合理的選型,會因為設備的預留儲備過多(設備的利用率低),使其購置費用占整個工程造價的比重過高,造成不必要的浪費;另外若所選盾構地層適應性不好,會造成高能耗、低產出,且會造成工期的延誤,導致工程造價劇增。合理而科學的盾構選型應結合擬建隧道的功能、總長度、埋深、地質條件,以及沿線地而建筑物、地下構筑物和管線等環(huán)境條件,結合對地表變形的控制要求等做綜合的分析后決定,從而使得所選盾構產生最大的費、效比。
2.2特種盾構機的使用
(1)適應長距離掘進的盾構機
盾構掘進的長距離化,可減少同時施工的盾構機臺數(shù),也可減少中間連接豎井的數(shù)量和進出洞時的地層改良次數(shù),達到降低工程造價的目的。
(2)適應斷而形狀變化的盾構機
在建設過程中,往往會遇到兩種不同斷而形狀的隧道在地中結合的情況,勢必造成整個施工成本的高漲。采用斷而形狀可伸縮變化的特種盾構機,可達到降低造價的目的。
2.3高效、高能切削刀具的使用
為適應長距離化掘進,對所選盾構機及其配套設備有如下要求:①盡量減少損耗材料(切削刀具和密封材料)的史換次數(shù);②提高切削刀具耐久性,合理選擇刀盤和刀具形狀,各種切削刀頭的合理布置以及刀頭的大型化等等;③施工材料和掘削土砂運輸?shù)母咝Щ?/p>
3降低豎井建造成本的措施
豎井數(shù)量越多,豎井建造費和盾構機進出洞處的地層改良費也越高。為了盡量減少豎井的建造成本,可采取的有效措施有:盾構掘進的長距離化,減少中間豎井的數(shù)量;采用特種盾構,使地中分叉、地中變徑處的豎井得以省略;在操作空間得以保證的前提下,盡量減少豎井的建造而積。
4施工高速化
高速化施工可明顯縮短工期,降低設備維護費和人工費,從而降低總建設成本。為達到高速施工,可采取以下措施:①提高掘進速度;②管片拼裝高效化;③管片拼裝和盾構掘進同時進行;④運輸高速化。
5把好安全、質量關,提高社會效益和經濟效益
搞好安全生產可保障施工生產正常運行,還可減少安全事故的發(fā)生,否則不但會影響工程進度、增加費用支出,還會影響社會信謄。為此,要建立嚴格的安全生產責任制和安全防范體系,對安全防護用品,一定要保證及時到位。工程質量的好壞與降低成本相輔相成,若工程質量不能達標或發(fā)生質量事故,就要返工,造成人、則、物的浪費,還可能延誤工期,影響企業(yè)信謄。因此,應建立嚴格的質量保證體系,實行日常監(jiān)督與定期大檢查相結合,提高一次成優(yōu)率,降低返工率,防止質量事故的發(fā)生。只有把好質量、安全這兩個關口、努力提高工程質量、防止質量和安全事故發(fā)生,才能保證達到降低成本的目標。
6抓住工程預結算、施工進度和資金管理三個環(huán)節(jié),實現(xiàn)降低成本
工程開工前應編制施工圖進行預算,做好工料分析,為安排施工計劃、統(tǒng)計工程進度、辦理工程結算、進行成本考核提供依據(jù)。同時與工程中標價進行對比,找出投標報價與實際預算的差異,為成本分析提供依據(jù)。合理組織施工是保證工程按合同工期完成的必要條件,只有在合同工期內按時按質完工,才能保證工期效益。否則,則可能出現(xiàn)延誤工期的索賠,
造成損失。及時依法回收資金合理有效地使用資金提高資金周轉率,實現(xiàn)資金的綜合效益。
關鍵詞:城市隧道;隧道施工;環(huán)境影響;防治措施
中圖分類號:U45文獻標識碼: A
引言
地下空間在21世紀的時候得到迅猛的發(fā)展和進步,在這個階段,隧道的發(fā)展和建設逐漸成為重頭戲。在地下工程中,隧道建設所占有的地位是尤為重要的,同時也要響應環(huán)保的號召。施工單位應該在根本上轉變野外隧道施工的方法,與國家相關環(huán)境保護的法律規(guī)定相結合,對其施工工藝進行相應的健全和完善,采取相應的環(huán)境保護措施,從而使環(huán)境達到一定的標準,在此基礎上,使城市隧道施工對環(huán)境和民生生活的影響和損害降到最低。
1、城市隧道施工環(huán)境影響分析
1.1、爆破震動對社會環(huán)境的影響
針對隧道建設,物質流動和交通也會更加便利,同時國民的經濟發(fā)展和人民生活也會在很大程度上有所改善,在這些內容上,隧道的建設發(fā)揮著巨大的意義,但是隧道建設過程中所帶來的影響也是很大的,例如,拆遷建筑物,居民再安置,出行和交通不便等等問題都會隨之出現(xiàn)。在施工階段,爆破震動對社會帶來的影響和危害是最大的。
1.1.1、爆破震動對機器設備的影響
當爆破區(qū)域內存在機器制造設備,尤其是工業(yè)控制設備和精密儀器的時候,這些設備和儀器會受到爆破振動的巨大影響,無法正常運行和使用,更嚴重的還會使機器設備出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象。通常情況下,在使用中的機器設備也有可能受到爆破振動的影響,在此基礎上,最終生產出來的產品很有可能不合格不達標;而對于工業(yè)控制設備的主要影響表現(xiàn)在控制計算機的各種輸入輸出接口卡和擴展槽之間出現(xiàn)松動現(xiàn)象,導致信號的傳送不夠穩(wěn)定。
1.1.2、爆破震動對地面建筑物的影響
爆破振動危害地面建筑物的主要表現(xiàn)就是爆破振動使建筑物在水平或者豎直方向發(fā)生振動,而只要爆破振動頻率與建筑物本身所具有的頻率相同或者基本上接近,那么最終所造成的后果是相當嚴重的。不過幸運的是,一般的爆破振動比較天然地震,振動頻率高,通常在10~300之間,但是大多數(shù)一到二層結構的民用建筑物本身所具有的頻率是在4~12之間,而高層建筑本身所具有的頻率就會更低,所以,爆破振動與建筑物一起振動的可能性還是很小的,但是在微差爆破的時候,延時的準確時間要重點記錄。
1.1.3、爆破震動對機器設備的影響
在爆破區(qū)域附近地面有工業(yè)機器控制設備與精密機械儀器的時候,地面爆破震動對這些儀器、設備會造成一定的影響以及破壞。在爆區(qū)的附近,尤其是現(xiàn)場使用的筆記本電腦與微型計算機,在爆破開始時應關閉、停止工作,否則爆破引起的震動可能會造成計算機里面的部件的損壞。
1.2、水污染
城市隧道工程施工產生的水污染源主要有3類: 一是施工場地出口處洗車所產生的污水;二是施工營地產生的生活污水;三是隧道內流出的已被污染的地下水,其水渾濁,含有泥沙和機械油污,化學注漿的藥液進入地下水中也會對環(huán)境造成污染。
1.3、大氣污染
1.3.1、噪聲
通過某些機械的轉動、撞擊和摩擦會產生一定的噪音,長期處于這種噪音環(huán)境的人體,會使身體受到嚴重的危害,從而引發(fā)某些聽覺和神經系統(tǒng)的疾病。根據(jù)相關統(tǒng)計,T140推土機摩擦所產生的噪音是比較大的,它的最大聲級可以達到86dB(A),22型沖擊式鉆機最大聲級可以達到87dB(A)。國家工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準有所規(guī)定,工地噪聲要小于85dB(A),最高也不能超過115dB(A)。
1.3.2、粉塵
因為打眼、放炮、裝卸渣、車輛運輸、混凝土拌和、噴射混凝土等作業(yè),都會產生大量的無機粉塵,會對人體產生嚴重的危害。國家對此也有了較為明確的規(guī)定:空氣中氧氣的含量按照體積不能低于20%;粉塵最高允許濃度,每立方米空氣中含有10%以上的游離二氧化硅的粉塵為2mg。
1.3.3、施工機械燃油產生的尾氣
在施工期間,各種施工機械與車輛在行駛和作業(yè)的過程之中所排放的尾氣中含有大量有害成分,隧道卻又是一個相對密閉的空間,隧道內有害氣體濃度過高,將對施工人員的安全產生影響,且這些有害氣體最終進入空氣或土壤中,勢必對環(huán)境造成很大的危害。
2、城市隧道施工環(huán)境保護措施
2.1、優(yōu)化爆破參數(shù)
(1)選擇合理的爆破時差
實測充分的表明,在同一次爆破之中,同一質點的爆破震動速度的大小只與同時起爆的炸藥量有關,在爆破設計中只要使用每段雷管的起爆時差足夠大,使爆破震動波形不疊加,則爆破震動速度就只與最大段裝藥量有關,但如果起爆時差過大,進而就會嚴重的影響到爆破的最終效果。
(2)選擇合理的鉆爆參數(shù)和爆破方式
為了減少同段雷管的裝藥量,通常采用少裝藥、短進尺。同時為了保障爆破效果及減震的效果,隧道爆破的掏槽眼采用分層裝藥結構,周邊眼采用不耦合裝藥、空氣間隔裝藥和孔底為空氣墊層的裝藥結構。
(3)選擇合理的開挖方式
為了減少同段雷管的裝藥量,控制爆破規(guī)模,應采用臺階法施工。由于城市隧道多為淺埋,上半斷面位移軟弱,爆破所需裝藥量較少或可采用人工開挖,上半斷面開挖后為下半斷面爆破形成了有利的鄰空面,有利于減震。
(4)選擇合理的掏槽形式
實測充分的表明,掏槽使產生最大震速的部位,因此,應選擇減震效果較好的鍥性掏槽。
(5)加強爆破震動監(jiān)測
爆破過程中,通過現(xiàn)場測試的若干組爆破震速及有關參數(shù)的回歸求出K,m,n值,利用爆破震動強度公式進行微震動爆破設計。即:通過測得的,可求得每循環(huán)爆破的最大單段允許裝藥,通過測得的值,可求得每循環(huán)爆破的最大單段允許裝藥,即
通過測得的Vmax,K,m,n,R的值,可求得每循環(huán)爆破的最大單段允許裝藥Qmax,并隨時根據(jù)結果來調整設計。為確保監(jiān)測活動的獨立性,監(jiān)測應由具有爆破震動監(jiān)測資質的第三方完成。
2.2、對施工噪聲與振動采取的措施
(1)要明確隧道周圍工程的地質構造,結合實際情況,將適當?shù)谋品椒ㄑ兄瞥鰜?,對其實施全過程的測量,最終實現(xiàn)施工的爆破信息化。根據(jù)相關實驗表明,比較瞬發(fā)爆破,其他條件相同的秒差爆破,它的噪音大約會降低1/3,而毫秒微差爆破噪聲則是降低約1/2左右。(2)與工程實際情況相結合,研究和總結振動傳播規(guī)律,對爆破作用實施更好的指導。(3)所使用的施工方法和機械必須沒有過大的噪音。
2.3、防止水污染的對策
(1)當公共水域或者下水道排入污水的時候,在沉淀池、沉淀砂的基礎上,將懸浮物質清除掉,如果呈堿性、酸性,那么就實施中和處理,存在于污水中的油污要讓其漂浮上來,然后將其分離出去。(2)在進行化學注漿的時候,應該在選擇藥液上引起足夠的重視,并且設置觀測井,對其水質狀況進行相應的觀察和監(jiān)測。
2.4、處理棄碴的主要對策
(1)對線路隧區(qū)路線橫斷面設計進行優(yōu)化,最好使填挖可以達到基本穩(wěn)定,同時使廢渣數(shù)量減少。(2)工業(yè)原料最好可以使用現(xiàn)場的大量棄渣進行再利用或者改良形成的材料。通過開挖出巖石類別,如果是玄武巖,那么就可以作為路基的填料,粉碎石灰?guī)r以后,可以作為混凝土的粗骨料,這樣的話,不僅可以使棄渣得到了很好地處理,而且也使大量的原材料得到了有效地節(jié)約,從而使經濟效益有更進一步的提升。
結束語
現(xiàn)代城市交通堵塞、環(huán)境污染、生態(tài)失控、基礎設施不足等“城市綜合癥”嚴重阻礙著城市功能的正常發(fā)揮,影響著城市化的進展和社會經濟的正常運行。因此,開發(fā)利用城市的地下空間,不僅是現(xiàn)代城市發(fā)展的必然趨勢,也是治療“城市綜合癥”和保障人類生存空間的需要。
參考文獻
[1]姜德義,鄭彥奎,任松,祝顯浩,張傳燕.城市隧道施工的環(huán)境影響分析及防治措施[J].江蘇環(huán)境科技,2006,06:38-41.
關鍵詞:隧道工程;凍結法;國有企業(yè);成本管理
凍結法的突出特點在于機械化水平高,但卻沒有對競爭者的準入資格提出相匹配的要求,因此在激烈競爭的大環(huán)境下,民營企業(yè)的靈活性往往更能有效地發(fā)揮出成本體制的優(yōu)勢。對此,國有企業(yè)要實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展,就必須突破技術壁壘,全面做好成本管控工作,盡可能地降低成本,以進一步提升企業(yè)的效益性。
一、工程概況
拱北隧道暗挖段施工環(huán)境復雜,下穿拱北口岸限定區(qū)域,縱觀國內工程狀況,為首座曲線管幕法施工隧道,基于工程實際情況,確保曲線管幕施工質量至關重要。根據(jù)暗挖段施工環(huán)境,采取的是“管幕+凍結法”相綜合的方式,單根管慕平均長度257.927m,分別設置在緩和曲線與圓曲線上(對應曲率半徑介于885.852m~906.298m),各管幕直徑均為1620m,本次施工中總量為37根。由多個4m長節(jié)段構成,采取的是F型承插口連接方式,不同壁厚的管幕數(shù)量不盡相同,24mm的19根,20mm的18根。設置試驗管,其布設標高介于-1.02m~-3.9m,埋深7m~8m。
二、凍結管的布置設計
凍結模式遵循的是“縱向分區(qū)、橫向分塊”的基本原則,并在此基礎上合理控制凍土帷幕體積。具體設置方式為:奇數(shù)頂管處采取的是橫向5臺階、縱向3大區(qū)的方式;偶數(shù)管內異形管處理時,需充分考慮到臺階開挖與縱向距離,在此基礎上選擇合適時機啟閉鹽水循環(huán),盡可能降低凍結施工所需成本。頂管施工采取兩種方案相綜合的形式,即充填或不充填處理,具體為相間布置的方式;通過對設計圖的分析,奇數(shù)頂管處采取充填措施,并于兩腰部分別設置凍結管,為提升凍結效果,較為可行的是無縫鋼管材料;在規(guī)格方面,凍結管長255m,本工程共使用到36根。設置纖維管,在其作用下有效控制凍結帷幕范圍,具體設置區(qū)域以靠近頂管外邊緣處為宜,各管長均為255m,此環(huán)節(jié)使用總量為18根?;谏鲜龇桨?,部分頂管內并未采取充填混凝土措施,以設計方案為準,合理設置異形凍結管(通過焊接的方式與頂管內壁有效連接,以便形成具有良好密封性的腔體結構),以實際開挖作業(yè)時間為準,在前30天異型管便要凍結,通過此方式緩解空氣對流現(xiàn)象,降低對凍土的不良影響。凍結管長度均為255m,此處共使用到36根。
三、凍結運行方式設計
(一)凍結運行方式
控制凍土帷幕體積,在此基礎上盡可能降低成本,確定合理的凍結運行方式,具體做如下分析。綜合考慮開挖工序與設計方案中對于頂管尺寸的要求,向填有混凝土的頂管內設置凍結管,在此基礎上再向凍結管內安裝工供液管,當設置好兩根凍結管后,將會形成3個凍結回路,且彼此處于相對獨立的狀態(tài),具體示意圖如圖1、2所示。余下未填混凝土的頂管,需設置適量干管及16個彼此相互獨立的回路,通過電控三通閥的作用可以得到具有相互獨立的凍結區(qū)域,總量為16個。
(二)凍結控制施工順序
為了有效控制凍土體積,通常會考慮使用暗挖方案,即在橫斷面上有效處理凍土帷幕,使其形成5個單獨區(qū)域。做好開挖之前的準備工作,啟動圓形凍結管內的1~3區(qū)回路,經過60天的凍結處理,并在此基礎上再開啟異形管,讓其能夠有效凍結30天。處理完上述步驟后,技術人員要檢測凍結帷幕厚度,并在保證符合設計標準的前提瞎進入到開挖環(huán)節(jié),一般采取的是5臺階10步的方式:要求各臺階都設置工字鋼支撐結構,并隨即施作襯砌,控制好二次襯砌的位置,該結構與初期支護面間距為5m;當結束二次襯砌施工作業(yè)后,便要設置中板并施作三次襯砌;經開挖使得東西作業(yè)距離均達到84m,且1、3區(qū)二襯施工符合質量要求后,便要暫停1、3區(qū)的凍結。在整個凍結過程中,需密切分析凍土帷幕厚度,若達到了設計限制,需隨即啟用限位管,在其作用下可達到控制凍土帷幕持續(xù)發(fā)展的效果。
四、影響成本的主要因素
相較于常規(guī)工程項目而言,凍結法施工中涉及到的要素較多,如水文、施工現(xiàn)場管線等均會對施工質量造成影響,這相應地提升了成本控制的難度。
(一)成本構成復雜
從工作內容的角度來看,凍結法主要體現(xiàn)在造孔、凍結系統(tǒng)設置、開挖、支護等多個環(huán)節(jié)中。但若從專業(yè)角度分析,則體現(xiàn)在機電、土方、鋼筋模板等多個層面??傮w而言,該工程涉及到的專業(yè)較多,管理難度也隨之提升,這并不利于成本控制。(二)勞務隊伍多采用凍結法施工時,工作量會相對較大,因此易出現(xiàn)勞務分包多的情況。此時,若分包數(shù)量較多,加之市場環(huán)境持續(xù)變動的特點,部分已中標的項目極容易受到市場因素的影響,如分包價格上漲等,隨之降低項目總體利潤。
(三)組織協(xié)調影響的成本
凍結法工程量較大,需通過分包的方式交由專業(yè)隊伍完成各環(huán)節(jié)施工。而在施工隊伍數(shù)量提升的背景下,難免會引發(fā)各類問題,這很大程度地提升了業(yè)主、總包、監(jiān)理等工程參與者的管理難度,導致彼此間的協(xié)調工作存在不確定因素、施工人員積極性下降、設備處于閑置狀態(tài)等,增加了不必要的工程成本。
(四)公司成本管理體系影響的成本
雖然很多公司都創(chuàng)建了成本管理體系,但因實際落實情況才是決定性因素的緣故,往往會造成成本控制效果不理想的顯現(xiàn)。這是因為,即使公司已經建立了完善的成本管理體系,若內部員工無法積極將其落實到位,也會導致成本控制作用降低情況的出現(xiàn)。
五、施工前期成本管理
(一)技術手段降低成本凍結法順利施工的前提在于得到專業(yè)設計單位的支持,從工程整體開展狀況來看,設計會對其造成直接影響。對此,相關設計人員需要從工程情況出發(fā),對施工現(xiàn)場做全面的了解,綜合考慮施工經驗,圍繞材料、工藝等層面做出合理優(yōu)化。以鹽水干管施工為例,傳統(tǒng)方式下使用的是規(guī)格為φ159mm×5mm的鋼管,存在運輸效率低、成本高的問題,且焊接工作量明顯提升,后續(xù)拆除作業(yè)時需采取切割措施,每平米成本高達150元。相較之下,若使用PVC塑料制品,每平米成本將減少60元,且整個施工過程效率更高,施工人員工作量得到有效控制。
(二)管理手段降低成本
基于工程情況,創(chuàng)建成本管控體系,定期總結成本管理工作并從中汲取經驗。從施工前期來看,此階段的成本管理可分為三個方面,具體做如下分析。1.投標成本評估。此環(huán)節(jié)主要面向與成本有關的條款、約定、招標人資質等方面展開綜合評估,從招標要求出發(fā),圍繞公司的綜合水平做出評估,充分涉及到技術能力、運輸能力、風險能力等多個層面。2.中標且順利簽訂合同后,便要做好成本分析工作,此環(huán)節(jié)對于整個成本管理而言尤為關鍵,需考慮到工程需求、市場行情、技術水平等。成本分析緊密聯(lián)系實際是最為基礎的前提,工程數(shù)量遵循科學性原則、單價遵循合理性原則。凍結法注重的是圍繞工程項目展開全過程分析,經項目人員商討后形成成本分析清單,將所得結果交由成本考核小組做全面審核,并給出意見。3.成本任務書是進場前尤為關鍵的一項工作,公司與項目部就各項工程事宜加以商討,并形成共識。成本任務書涉及到的內容較多,諸如項目經理職責、成本獎懲等方面。
(三)施工階段成本管理
從費用構成的角度分析,將施工成本劃分為多個類別,諸如人工費、管理費、稅金等,項目部具備直接管理各項成本的權力。凍結法施工工期相對較短,各道工序之間的轉換速度極快,因此施工中會出現(xiàn)人員頻繁進出場的情況,這導致施工隊伍通常都缺乏穩(wěn)定性,加大了員工工資管理難度。對此,在結束多個項目施工后,施工單位可以對人工成本形成較為準確的認知并確定較合適的范圍。也就是說,當項目經理能夠對整體員工狀況形成準確認知時,項目管理的可行性也得到了一定的提升。凍結法覆蓋至多個專業(yè)層面的內容,就凍結造孔與開挖兩方面而言,采取的是勞務分包的方式,這一般都需交由具備高度專業(yè)素質的施工隊伍完成。故而,從這一角度來看,施工單位需注重對勞務分包隊伍的選擇,以具備豐厚施工經驗的隊伍為宜,為后續(xù)施工與管理提供保障。
六、項目竣工的成本評價及考核
結束整個項目施工作業(yè)后,創(chuàng)建考核小組,展開系統(tǒng)性考評,全面考慮整個項目成本情況,分析實際成本與目標成本的差異,從中總結具有可行性的經驗,將其應用于其他項目中。其中,部分項目的成本明顯超出設計要求,需對其做深入分析并闡明原因,將其作為其他項目的指導,避免此類成本問題。
關鍵詞:公路隧道;質量;水害;防治
中圖分類號: U459.2 文獻標識碼: A 文章編號:
造成公路隧道水害的原因很多,包括從設計階段開始到施工過程的質量控制,因此要想保證防治效果必須針對不同的原因采取相應的措施進行治理。
一、造成水害的原因分析
1、設計方面
在進行隧道工程設計的時候,對地質、水文考察不夠,設計簡單,對材料的要求不嚴,對施工過程中的質量控制缺乏指導,造成排水不暢,出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。
2、施工質量問題
進行隧道開挖的時候往往會造成地下水流向發(fā)生改變,集中在隧道周圍;隧道光面爆破時控制不好,造成防水材料鋪設出現(xiàn)問題,失去防水作用;防水混凝土防水效果不好,砼施工質量未能得到保證;環(huán)向、縱向、橫向排水管、盲管等設置形式、間距等未嚴格按圖紙施工,各排水管連接未設置三通管,打孔波紋管無包裹土工布、泄水孔間距過大或澆注混凝士時對泄水管保護不力而堵塞,使圍巖滲水不能順暢地從泄水管排除,背后聚積,排水不暢,形成靜水壓力后滲出。
3、監(jiān)理方面的原因
因為隧道工程的隱蔽性,在建設完工后,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(huán)向水管、防水板、中心水管、二襯厚度等全部被隱蔽。因此,隧道工程的質量要進行全過程的監(jiān)督管理,嚴格自檢、互檢、交接檢等檢查驗收制度,各分項工程一定要經監(jiān)理檢查確認合格后方可進行下道工序施工;監(jiān)理責任心不強,未嚴格落實監(jiān)理制度,也是工程質量得不到保證的重要因素之一;另外監(jiān)理指令未能得到有效落在實現(xiàn)實工程中也是普遍現(xiàn)象。
二、預防性措施
1、精心設計,嚴格施工
(1)由于地質條件的復雜性及多變性和地質勘探的局限性,隧道施工過程中經常會遇到突然變化的地質條件及意外情況(如塌方、漏水等),由此原先制定的施工方案、施工技術措施和施工進度等也必須隨之調整。巖面、噴射混凝土表面滲漏水部位的防水設計,包括環(huán)向排水管的布置間距和密度等均屬于動態(tài)設計的范疇,這些問題施工單位必須在施工階段根據(jù)施工中的觀測與試驗,找出滲漏根源,當設計防排水不符合實際情況或有遺漏或施工中有增減時,應及時提出設計變更,各參建單位應引起重視。即隧道防排水設計與結構設計必須貫穿于設計與施工全過程。
(2)嚴格按設計規(guī)范要求進行施工,洞身開挖后,遵循“動態(tài)防排水理念”,根據(jù)隧道圍巖地下滲水的不同情況,采取不同的防排水措施,對隧道環(huán)向、縱向、橫向排水管、防水板、止水帶、止水條、防水混凝土等進行精心施工,施工前制定專項防排水施工方案,做好技術交底,并嚴格實施,才能保證施工質量。
2、全過程監(jiān)理
(1)事前監(jiān)理。監(jiān)理單位必須嚴格履行崗位職責,對施工單位的專項施工等進行審查簽認,要對跟分項分部工程準備工作進行檢查,嚴格審查其施工組織等施工方案,確保各分項工程開工準備工作準備充分,準備工作不滿足開工的堅決不同意開工。
(2)事中監(jiān)理。對正在作業(yè)的地點,進行巡視檢查旁站、嚴格監(jiān)督施工單位按設計圖紙施工,對地質圍巖有變化等情況應及時聯(lián)系參建各方進行協(xié)調處理,不得自行處治,發(fā)現(xiàn)問題應及時處理。
三、處治措施
1、地表水及初期支護大面積滲水的處理及早處理地表水是隧道治水非常重要的措施。特別是隧道覆蓋層薄和滲透性強的底層應在進洞前先期處理,隧道開挖后當遇到松散破碎底層含水時,可考慮采用降低地下水的排水方案(如井點降水)。當滲水量大或地質構造上的原因,用降水法不能滿足施工要求時,則應在隧道開挖前進行壓漿堵水;對于覆蓋層較薄的地段,處治方案有
(1)地面帷幕預壓漿,即在隧道兩側預先自地面鉆孔壓漿,以形成隔水帷幕,為掘進創(chuàng)造良好條件。
(2)洞內工作面預壓漿,在距含水層還有一段距離的地點停止開挖,預先在開挖斷面四周按一定的長度分段鉆孔注漿。這要求施工單位根據(jù)是施工現(xiàn)場實際情況采取相應的處理措施。
2、隧道二襯滲水的處理
(1)堵水
對于隧道襯砌線形滲漏水等現(xiàn)象,不宜引水的、孤立的滲漏水點、滲漏裂縫,以及需要加固補強的部位,直接封堵是很好的方法。主要施工方案是采取注漿材料進行灌漿封堵,注漿材料一般可采用普通水泥漿、水玻璃或水泥—水玻璃混和液。對襯砌背后回填注漿,注漿順序宜從低向高依次進行,并嚴格控制注漿壓力,各注漿參數(shù)應經試驗確定,確保結構穩(wěn)定。施工時應注意注漿時必須保證不能打破二次襯砌,不能破壞防水板。注漿應確保二襯砼附近滲漏水處出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,才能保證注漿液已擴散到此位置,從而達到了封堵作用。
(2)鑿槽引排法
施工縫、變形縫處的滲漏水可采取鑿槽、彈簧半管導水引排的方式進行處理。在施工過程中,對于防水板完全破壞的地方,可以沿不同的方向鉆相當數(shù)量的泄水孔,將周圍的滲水提前引入到槽中,施工過程應確保砂漿封堵層的施工質量。
(3)二次襯砌內部半管注漿封堵法
對于滲漏水流分散、水量較小、以及不利于引排的襯砌裂縫和個別出水點、面,一般可采取二襯內部PVC半管注漿封堵的治理方式。根據(jù)裂縫狀況確定封堵位置,進行襯砌內部注漿,以封閉水流通道及襯砌裂縫,或使水流相對集中,便于集中引排。然后再配合附近鑿槽引排法聯(lián)合治理。主要原則為點狀滲漏水注漿應先注水量較小者,后注較大者;環(huán)向裂縫由下向上依次注漿;斜裂縫或水平縫注漿由水量較小端向較大端注漿;面狀滲漏水由周邊向中心依次注漿。
(4)涂刷防水護面劑
隧道施工中對超挖及襯砌后回填不足,混凝土施工過程中如存在漏振、過振等因素,導致結構混凝土出現(xiàn)局部不密實、蜂窩麻面等現(xiàn)象,將會產生混凝土大面積滲漏水,該滲水狀況可以在二襯砼表面涂刷防水護面劑進行封堵。主要施工方案是把二襯面滲區(qū)域及其20cm范圍內用鑿子鑿除2~3cm深,,鑿除的表面應較凹凸粗糙,以增加舊混凝土和堵漏材料的黏結力。接著在滲漏處混凝土表面布設梅花型注漿孔針注超細水泥漿或環(huán)氧樹脂等化學漿液,以充填混凝土內部空隙及細小裂縫。最后用水泥基結晶滲透型防水材料涂抹二襯面,涂料劑可采用SN-915防水護面劑等。
四、結語
對于公路隧道中普遍的水害現(xiàn)象,其徹底消除的關鍵在優(yōu)秀的防排水設計與精心的施工,根據(jù)工作中的經驗認為,施工階段的質量缺陷是最大的原因,二襯滲水后的處治是不得已而采取的補救辦法。只有嚴格工藝控制,規(guī)范施工操作,才能防患于未然,做到一勞永逸,從而真正達到節(jié)約成本、優(yōu)質高效的工程目標,使?jié)B漏水不再是山嶺隧道工程的質量通病。本文分析了滲水原因及相應的處治方法可供工程技術管理人員參考,并在管理過程有針對性的進行監(jiān)管。
參考文獻:
[1]公路隧道施工技術細則(JTG/TF60-2009)[S].人民交通出版社.
[2]公路隧道設計規(guī)范(JTGD70-2004)[S].人民交通出版社.
[3]王建國.如何做好隧道的防、排水工作[J].交通世界(建養(yǎng).機械),2010,(6).
關鍵詞:隧道 缺陷 問題 質量
中圖分類號:U455.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)01(b)-0038-01
伴隨我國快節(jié)奏的城市化建設進程,土地資源變得越來越稀缺,相應的,隧道施工也越來越重要,在公路、鐵路、軌道等各個領域都占據(jù)了很大比重。暗挖施工因有廣泛的適用范圍,較少的征地拆遷和相對較低的造假等優(yōu)點,逐漸成了隧道施工中最受歡迎的工法;但是,暗挖隧道卻經常出現(xiàn)質量問題,是工程質量中的問題與缺陷多發(fā)區(qū),嚴重時,甚至可以大大影響到后期隧道的運行安全,控制其施工質量就成了工程建設中質量管理的重點。
1 隧道施工過程中存在的典型質量問題
1.1 測量方面
測量方面,隧道施工容易出現(xiàn)樁點的丟失或者損壞問題,測量方案的可操作性和內容針對性都較弱,控制網(wǎng)的復測頻率也不合乎規(guī)范。
1.2 隧道開挖過程
隧道開挖這一過程中,最常出現(xiàn)的問題就是光爆效果不好,超次挖比較嚴重。開挖的進尺太大,跟要求不符合,擅自更改開挖的工法或者偷偷簡化工藝,跟設計相悖:監(jiān)控的兩側點分布不規(guī)范,收斂量測點沒有埋進基巖中,測點被破壞缺乏保護;接觸測量的時候,測點的掛鉤沒有設置成閉合的三角形;觀測樁的設置不符合方案要求。未能及時處理超過警報值之后的監(jiān)控量測點值的后續(xù)觀察跟蹤。
1.3 初支施工過程
噴射混凝土養(yǎng)護不好,不平整或者厚度不達標;超前導管的數(shù)量不夠或者沒有按照要求來注漿;錨桿的數(shù)量不夠或者沒有按照要求來注漿,鋼架跟鎖腳錨桿的連接不牢固;鋼筋網(wǎng)片的外露長度跟設計要求不符合;兩榀鋼架的底腳懸空或者間距過大,鋼架的鏈接也沒能采取螺栓鏈接的方法。二襯施工之前,常遇到初支的背后脫空、其厚度跟設計不符合或者滲水嚴重問題。
1.4 防水施工過程
初支沒有補平就鋪設防水板,造成對防水板的保護不足。環(huán)向的止水帶位置不居中,二襯環(huán)向的施工縫和防水板的搭接縫之間錯開的距離不足一米??v向的中埋止水帶埋設不居中,二襯段中埋時環(huán)向止水帶和中埋式縱向止水帶之間連接無效。
1.5 二襯施工過程
邊墻二襯鋼筋偏位埋設,鋼筋套筒的連接頭在同一個連接區(qū)域內;縱向水平的施工縫中雜物、浮漿等未被清理;二襯鋼筋的排距跟設計要求不符合;鋼筋保護層的墊數(shù)低于每平方米四塊的標準,而且還沒有檢測強度的相關報告;二襯邊墻的鋼筋焊接違規(guī)。
2 各分工序的質量問題控制措施
2.1 超前地質預報
在隧道施工時,超前地質預報特別重要,它跟工程的進度、安全和質量緊密相關。為了保證施工的各個目標都能夠順利實現(xiàn),要采用一些有效的預報方法,一般有:地質雷達、地址素描和超前地質鉆探幾種。結合這幾種方法,合理搭配使用,再從不相同的方面來找出異常,形成超前地質預報的完整技術架構,堅持把超前地質預報投入工序中,統(tǒng)一管理組織。
2.2 地層預加固
安外隧道的拱部通常選擇超前導管來超前支護,在經過重要的交通路口,建筑物的附近和路口時,要采取大管棚來預加固地層,在富水段,隧道可以選擇水平高壓噴漿或者帷幕注漿的方式止水,然后再進行開挖隧道施工。
2.3 開挖及鉆爆
若暗挖區(qū)間經過的主要是建筑密集群或者交通主線,因為拱頂?shù)蛯硬粫泻苌畹穆裨O,通常以V級的圍巖作為主導。爆破時,最核心的控制點就是充分利用炮眼、減少裝藥的時間、完善其工作環(huán)境和確保光面爆破等。
2.4 噴錨支護及注漿
此處,最關鍵的錨噴支護控制點就是噴射設備選型、噴射混凝土的工藝、錨桿選型、支護時機和成孔工藝等等。為了爭取到支護最好時間,提高初期的支護質量,條件允許情況下,要在所有的掌子面都各配備噴射機TK-961一臺,工藝采用濕噴,減少粉塵數(shù)量,配備多功能的臺架兩臺以輔助施工。要盡可能避免施工干擾,保證安全,及時支護不良地質地段。
2.5 出碴
隧道施工的出碴時間為施工循環(huán)中占有時間較長的一項,它會影響到施工的進度,其出渣時間長短由裝碴能力決定。因為施工豎井有尺寸限制,所以要在每一個施工豎井的作業(yè)面都配一臺小型的挖掘機,這可提升裝碴的能力,另外要配足夠的自卸輕型汽車,來保障出碴的效率;此外,在出口的每一個工作面都配備一臺型號為ZLC50的側卸裝載機與四臺大型的運輸車。因為受到橫通道的斷面和豎井的限制,一些機械采取的方式是化整為零,來進行洞內組裝洞外拆卸。
2.6 二次襯砌
在二次襯砌時,暗挖隧道都是在初期的支護收斂穩(wěn)定后來施工的,使用的是混凝土傳送泵和自行式液壓摸辦臺車要配合施工,使用拌合站集對混凝土集中攪拌,把混凝土的運輸車開送至洞口,然后臺車附掛振搗器配合插入式的振動棒對混凝土進行搗固。
2.7 隧道防水
因為城際軌道的交通工程需要較高質量的混凝土,特別是在防水性和耐久性上的要求,因此,設計本標段的隧道防水為I等級,施工時,隧道的防排水工作主要是堵,排、防、堵、截相結合,綜合治理,因地制宜,以達到設定防水目標。檢測防水板的質量:鋪設要連續(xù)均勻,使用雙焊縫的方式來搭接,還要留出中間檢查的縫隙。在鋼筋綁扎過程中,應該重點保護防水層,一些鋼筋結構要在防水板的背側。對富水地段的防水處理:若出現(xiàn)大量溢出水的地段,就要根據(jù)溢出量多少,埋設大直徑多根塑料管取代傳統(tǒng)水管。淋水處,打濕防水板后,很難保證焊縫的質量,所以,要預鋪防水板,按設計要求來施工;對于大水量的地段,則要采取帷幕注漿的堵水手法,且效果應在90%之上。
2.8 通風
依照每個洞口的施工負擔與掘進獨頭長度來選擇通風方式。根據(jù)暗挖隧道通風經驗,通風效果主要受風管直徑和漏風系數(shù)的影響。風機功率和管道阻力的系數(shù)跟風管直徑都是成反比的。隧道施工中,還要充分考慮到施工環(huán)境特點與設備情況,并合理的使用各種風管設備,提高效率,減少風阻。
3 結語
在淺埋暗挖隧道的施工中,控制安全質量的原則就是始終以安全施工為核心,強化配置,打好穩(wěn)掘進和強支護的攻略,超前支付,防水襯砌幾個主要工序。施工中,要穩(wěn)更要科學合理,這樣才可確保工程質量安全,才能保證效率,實現(xiàn)預定目標。
參考文獻
[1] 王坡炎.暗挖地鐵隧道施工中的質量控制[J].城市建設理論研究,2013(27).
關鍵詞:湖底隧道;防水工程;設計;施工;重點部位
1 工程概況
康王路下穿流花湖隧道工程位于廣州市老城區(qū)西部,設計起點ZK0+330,終點里程ZK1+740,對應左線隧道長度410m路線基本走向為南起西華路,北接廣園西路。本工程全段都位于現(xiàn)時的流花湖公園內,為下穿流花湖湖底隧道工程。隧道工程按照設計采用明挖順作法施工,放坡結合地下連續(xù)墻圍護,由于采用交通隧道與電力管廊合建形式,結構采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙層箱形框架結構,上層為交通隧道,下層為電力管廊及隧道管線通道。
本段工程位于流花湖公園內,屬湖泊地貌。流花湖為廣州市的一個人工湖,平常水位高程6.0~6.3m,水深1.5~2.3m,水量主要受降水補給并受與流花湖相連的駟馬涌排水渠(箱渠)涵閘控制和調節(jié),湖中島及湖岸高程為6.5~7.7m。湖中段地下水主要賦存在第四系沖、洪積砂層、基巖裂隙內,分別為孔隙潛水及裂隙水,其透水性和富水性不均一。第四系孔隙潛水主要賦存于砂層中,水量相對較為豐富;基巖裂隙水主要賦存于強、中風化含砂礫巖中的風化裂隙之中,含水層無明確界限,埋深和厚度極不穩(wěn)定,其透水性主要取決于裂隙的發(fā)育程度和性質、巖石風化程度等,水量相對較小。
防水工程設計
2.1防水設計原則
由于本段隧道位于流花湖湖底,因此隧道防水關系著整個隧道的施工質量及安全,本工程的防水設計原則遵循“以防為主、剛柔并濟、多道設防、因地制宜、綜合治理”的原則。在確立鋼筋混凝土結構自防水為根本,采取措施控制結構混凝土裂縫的開展,增加混凝土的抗?jié)B性能;以變形縫、施工縫等接縫防水為重點,輔以外包防水層加強防水。
2.2結構防水設計形式
2.2.1 結構自防水
隧道結構防水等級為二級,即:不允許漏水,結構表面可有少量濕漬,總濕漬面積不應大于總防水面積的2/1000。隧道結構采用C35防水混凝土,抗?jié)B等級要求達到P8等級。為提高流花湖段主體結構防水混凝土的抗裂性,加入纖維素類微纖維。
接縫防水
施工縫的防水方案的選定根據(jù)施工工法和結構不同部位確定,主要部位施工具體防水方案見下表:
流花湖段 頂板環(huán)向施工縫 中埋式鋼邊橡膠止水帶+可重復注漿管
底板、側墻環(huán)向施工縫 外貼式止水帶+中埋式鋼邊橡膠止水帶+可重復注漿管
縱向施工 外貼式止水帶+鍍鋅鋼板止水帶+可重復注漿管
2.2.3變形縫防水
隧道變形縫縱向間距不超過150m,并在結構型式或地質條件變化較大的部位及各類通道接口處設置。變形縫處除附加外防水層,另設置三道各自成環(huán)的止水措施。側墻、底板變形縫外側設置外貼式止水帶。在變形縫的中部設置有帶注漿管的止水帶(中心帶氣孔型),形成一道封閉的防水線;變形縫內側設置1.2mm厚不銹鋼接水槽,將少量滲水有組織地引入路面排水溝并排水隧道廢水泵房,縫內側嵌填密封膠;外側左右60mm寬度范圍則在防水層與板間應設置塑料紙隔離層(或不撕掉自粘卷材保護膜),并在變形縫左右500mm寬度范圍增設雙面自粘卷材加強帶。
2.2.4附加外防水層
本工程主體結構外防水主要采用高分子復合單面自粘卷材進行施工,頂板采用單組分聚氨酯防水涂料+高分子復合單面自粘卷材,防水層上部還采用70mm厚C20細石混凝土作保護層;側墻采用吊帶式高分子復合單面自粘卷材;底板采用高分子復合單面自粘卷材,并采用50mm厚C20細石混凝土進行保護。防水卷材的連接以及防水卷材和防水涂料間連接采用高分子復合自粘卷材、外貼式止水帶或與其材料相容的其它材料進行收口處理。
2.2.5特殊防水節(jié)點
隧道結構的一些特殊部位是防水的重點,其中穿墻管可根據(jù)變形量的大小,采用固定式防水法和套管式防水法,套管(或主管)均應設置止水環(huán);抗拔樁樁頭鋼筋根部采用緩膨脹型止水條(膠)密封,樁頭在澆筑結構底板前涂刷滲透結晶型防水涂料,臨時施工鋼立柱穿結構底板處周邊應焊接6mm厚(寬250mm)的鍍鋅鋼板止水環(huán)。
防水施工控制措施
湖底隧道的最大風險來自于水,在施工中防水的施工質量直接關系到工程的成敗,防水施工分兩個方面進行控制:一是保證結構自防水性能,即主體結構抗?jié)B混凝土施工控制。二是防水構造施工控制。
3.1 結構混凝土施工重點控制措施
主體結構采用P8商品混凝土,為保證混凝土的自防水效果,必須采取相應的控制措施保證混凝土的施工質量,在本工程中采用了以下措施:
3.1.1 底板、頂板等大體積混凝土澆筑后,在硬化過程中,必然會產生大量的水化熱,導致混凝土內部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,形成內外較大的溫差,造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生拉應力,當拉應力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土表面就會產生裂縫。如果結構混凝土在澆筑前沒有采取有效措施,混凝土一旦開始澆筑,就無法再對其后產生的大量水化熱加以控制或疏散,對于底板和頂板等大體積混凝土來說,往往會產生大量的裂縫而導致結構達不到抗?jié)B要求。解決該問題的技術措施為:
⑴在保證混凝土符合設計要求和滿足施工工藝要求的前提下,盡量選用低熱或中熱水泥,在混凝土拌制過程中采用雙摻技術,摻入適量的磨細粉煤灰和減水劑,從而降低水化熱。
⑵在夏季高溫時段施工時,在抗?jié)B混凝土拌制過程中加入冰水,降低混凝土入倉溫度,一般控制在30℃以下。
⑶在澆筑底板頂板混凝土時,在板中鋪設一排水管通水散熱,降低混凝土內部溫度。
3.1.2、本工程結構混凝土施工縫間距按設計圖紙規(guī)定,按照一般施工段長度小于40m控制,則混凝土澆筑時間偏長、澆筑強度偏高,在分層澆筑過程中,一旦澆筑時間偏長,層與層之間極易出現(xiàn)施工冷縫,導致結構混凝土達不到抗?jié)B要求。因此在施工中必須控制結構施工段分段長度,對伸縮縫間距超過40米的結構段,分成兩個施工段進行施工,可以有效降低混凝土澆筑強度,避免層與層之間冷縫的產生,同時減少混凝土干縮的影響。
3.1.3 混凝土在硬化過程中,表面水分蒸發(fā)快,體積收縮大,而內部濕度變化很小,收縮也小,因而表面收縮變形受到內部混凝土的約束,出現(xiàn)拉應力,引起混凝土表面開裂。如果在混凝土澆筑前后和養(yǎng)護期間沒有采取有效措施,就會產生裂縫并成為永久性裂縫,導致結構達不到抗?jié)B要求。采取的技術措施為:
⑴澆筑混凝土前,將模板澆水濕透,防止模板過多吸收混凝土表面的水分。
⑵對已澆筑的混凝土,在終凝前進行復振,排除混凝土因泌水在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結力和抗拉強度,減少內部裂縫與氣孔,提高抗裂性。
⑶在混凝土表面水基本收干前后,對表面進行抹壓,及時愈合裂紋。
⑷混凝土澆筑后,及早進行灑水養(yǎng)護,確保混凝土濕水養(yǎng)護14天。側墻采用噴霧養(yǎng)護,底板和頂板采用蓄水養(yǎng)護,在夏季高溫天氣延長養(yǎng)護時間。
3.2防水結構施工控制措施
3.2.1 原材料檢驗
防水材料進場后,首先按規(guī)范及設計要求對其進行相關指標抽查,檢測合格后方可投入使用,且妥善保管,做好防雨防曬保護措施,避免雨淋銹蝕。
3.2.2 防水外防水層施工控制
本工程結構外防水采用防水卷材和防水涂料,其中,結構底板和外側墻采用防水卷材,頂板采用防水涂料基防滲膜。本工程外防水施工有如下難點:
(1)由于連續(xù)墻墻面并不光滑平整,外側墻防水卷材與連續(xù)墻之間也沒有緩沖層保護,凹凸不平的連續(xù)墻墻面極易對防水卷材造成損傷,所以對砂漿找平層的施工質量要求高。因此采用施工控制技術措施為:
①在連續(xù)墻墻面進行砂漿找平前,鑿除連續(xù)墻凸起混凝土,用水泥砂漿填平。
②在連續(xù)墻墻面進行砂漿找平施工時,采用分層多次抹壓提高砂漿找平層的施工質量,確保砂漿抹面平整光滑。
(2)本工程有大量的地下連續(xù)墻,基坑開挖后,不排除個別連續(xù)墻接頭部位出現(xiàn)滲漏,造成墻面潮濕。這種情況下難以進行防水卷材施工,無法保障防水卷材的施工質量。該問題的施工控制措施為: 在外防水施工前,及早對連續(xù)墻的滲漏進行處理,采用引流堵縫的辦法,使墻面滲漏得到控制和集中疏導,確保墻面干燥。
(3)側墻防水卷材鋪設好后,還要進行鋼筋、模板和混凝土的施工,如何對側墻防水卷材加以保護也是外防水施工中的難點。為保護防水卷材可采用以下技術控制措施:
①側墻鋼筋綁扎前,每隔2m設一塊豎向保護板,防止鋼筋接觸到防水卷材。
②鋼筋需要焊接時,在焊接處設一塊擋板,保護防水卷材。
③側墻混凝土澆筑時,嚴禁用鐵鏟或鋼筋等工具插搗混凝土,以免擦傷防水卷材。
(4)防水卷材的搭接部位,熱縫接后密封性必須得到可靠的保障,由于搭接部位的密封性是否良好無法通過目測或觸摸進行確定,如何確保搭接質量就有難度。為避免出現(xiàn)問題必須采用機械焊接,對每一搭接部位進行充氣試驗,達不到要求就返工重做,直到充氣試驗通過后方可進行下一道工序的作業(yè),從而確保外防水卷材的搭接質量。
3.2.3結構縫防水(伸縮縫、施工縫)施工控制
結構縫部位的中置式止水帶在混凝土澆筑過程中,容易產生變形和移位,是防水薄弱部位。為保證不因止水帶移位而出現(xiàn)結構縫處滲漏水的問題,采用以下重點技術控制措施:
⑴把止水帶夾牢拉緊,固定牢固,可以防止移位。
⑵止水帶處的混凝土在澆筑時,采用先后不間斷澆筑方法,即先澆筑止水帶底下的混凝土,后澆筑止水帶上面的混凝土,防止止水帶彎曲變形。
結語