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【关键词】预裂爆破技术;长洲;水利枢纽;三线四线船闸
中图分类号:O643.2+23文献标识码: A 文章编号:
1.前言
西江航运干线从南宁至广州,全长总共有854千米,是连接广西、云南、贵州、珠三角主要的水上交通,运输特别繁忙,是一条真正意义上的“黄金水道”。长洲是西江下游河段在广西最后的一个规划梯级,这个枢纽横跨了两岛三江。现有的1号船闸和2号船闸已经无法满足现代运输能力的要求,因此,建设三线四线船闸显得迫在眉睫。
2.长洲三线四线船闸工程的爆破试验研究
该工程的石方明挖作业面与原有一线二线船闸工程的建筑物和高压线路以及机电设备之间的距离不是很远,因此,在施工必须要保护原有工程的建筑物与高压线路不被破坏,确保电厂各机电设备能够正常运行,爆破技术与参数必须经过专门设计及严格试验,且要得到监理人的批准。爆破试验的目的主要是:(1)通过试验,可以使爆破参数得到优化,爆破效果得到进一步改善,可以给大规模爆破施工更好的提供最佳的参数。(2)测量爆破方案中的质点振动速度,建立其衰减规律的科学关系式,明确爆破对附近建筑物、已喷锚支护区造成的影响,达到安全爆破的目的。爆破试验的主要内容有:材料性能、参数选择、破坏范围、地震效应等测试[1]。爆破试验的主要依据有:《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SL47—94);《爆破安全规程》(GB6722—86);《水利水电工程岩石试验规程》(SDJ204—92)。各项爆破应该根据实际情况进行3~5次的试验。
2.1试验施工
2.1.1正确选择钻孔机械
钻孔机械的选择要按照工程具体特性,确保技术与经济指标具有可行性。边坡预裂应选择QZJ-QZJ-100B潜孔钻,深孔梯段的爆破应选择Tamrock 700液压钻或者是CM-351高风压潜孔钻,浅孔爆破应该选择YT28手风钻。
2.1.2试验材料的准备与用途
爆破试验材料主要有:规格为Ф25mm~Ф70mm的乳化炸药,用途是对岩石进行强力爆破;塑料微差导爆管,用于联接爆破网络;导爆索主要用来引爆炸药和连接爆破网络;导火索与火雷管都是非电起爆材料。
2.1.3炸药单位的耗药量
进行爆破漏斗的标准试验明确岩石爆破最合理的炸药单耗。根据公式Q=qv,算出q=Q/v。公式中的Q表示装药量,单位为kg;q表示炸药单耗,单位为kg/m3;v表示爆破漏斗的体积,单位为m3。在试验前必须先清理场地,试验场之内每12米左右的距离就应该采用手风钻进行垂直钻孔,孔深为1.3米,共钻4孔,为符合孔底装药的各种要求,按照各孔的装药量在孔底进行适当的爆破扩壶。各个孔装药要根据具体实际决定装药量,单孔逐个爆破,爆破之后通过钢卷尺测量爆破的破坏范围,采用公式与统计分析并正确算出炸药的单耗,并通过再次试验对炸药单耗算出其合理性。
2.1.4岩石破坏的范围
通过钻孔声波法观测坝基岩体在爆前和爆后的波速,能够判断出爆破破坏的具体情况。声波测试系统主要是由超声波检测仪、计算机、换能器等组成[2]。梯段爆破、预裂爆破之前实施声波波速的测量。爆破出渣之后,在一个共同的位置采取地质钻机进行钻孔,孔径为55mm,孔深为7m,再测量爆后的声波波速。按照相关的规范规定,爆前的波速大于爆后的波速,变化率超过10%时,可以判断是爆破破坏或者是基础岩体的质量比较差,才能确保保护层的厚度和预裂爆破线装药量具有合理性。
2.1.5测试爆破地震效应
通过爆破的方案测量爆破质点的振动速度,建立在爆区振动速度的衰减规律,其关系式为:V=K(Q1/3/R)α。公式中的V表示质点的振动速度,单位为cm/s;Q表示单响药量,单位为kg;R表示测点主爆区的中心距离,单位为m;K和α表示爆区和地形、地质、爆破方案等相关系数及衰减指数;爆破试验主要观测对象为一期工程的建筑物与电厂的机电设备等。每一次进行爆破时,顺着开挖纵轴线的方向进行平均布置3个至5个的测点再测量爆破质点的振动速度,通过回顾性分析观测资料,求出爆区K和α值,建立其衰减规律关系式,能够有效指导施工安全。
2.2试验成果和整理资料
爆破试验在结束后,应该及时整理资料,并编写报告,向建设、设计、监理三个单位呈递试验成果,总结出爆破的最佳参数与推荐最适合在坝址区测量爆破的质点振动速度公式,经过监理批准后,再对爆区进行大面积的施工[3]。
2.3合理配置人员和设备
合理配置人员和设备,爆破人员的配置计划有:爆破工程师2名,并担任组长一职,组员有3名测试工程师,4名爆破作业人员。观测仪器的配置计划有:RS10非金属声波检测仪、一发一收换能器、一发双收换能器、20m钢卷尺、50m皮尺、笔记本电脑各一套,爆破振动记录仪5套。
2.4钻爆质量的控制
控制钻爆质量主要有:(1)审查爆破设计。爆破开挖前,向监理呈递爆破设计。经审批后,才可以当作开挖施工的依据。爆破设计、审批不合格,项目部的质检工作人员必须拒绝检查和验收,作业队不能施工放炮[4]。(2)检查验收钻孔和装药联网。现场验孔和装药联网进行检查,是审批后爆破依据。监理进行现场检验时,施工作业队应该先根据三检制进行自检,签证自检单之后,得到监理确认,再验收现场。光面和预裂爆破孔,个别产生偏差,不能靠补打孔弥补,由于偏差孔常常是最邻近补打孔的面,非常容易破坏到偏差孔岩体,若是用混凝土偏差孔进行回填,待一个星期后再放炮,更加得不偿失,所以,应该尽量预先控制,不应该事后才进行处理。预先控制主要是严格把握施工质量。主动和监理单位进行配合与合作,充分发挥质检部门具有的作用,真正控制现场施工的质量。(3)爆破成果的检查表。检查表是通过监理、施工单位的质检员一起签字确定的质量成果表。爆破设计与验孔装药以及爆后成果,要一一对应,通过统计分析,就能够掌握质量控制的具体情况、参数合理性和钻爆方式的正确性等,能够指导并调整质量控制的措施。
3.爆破施工安全的有效对策
(1)制定安全管理细则与火工用品的相关管理规定,报至监理,且贯彻执行。(2)贮存火工用品要根据相关规定严格执行,且送至相关部门予以批准。建立入库领用制度,不能多发乱发,炮工必须持证上岗。(3)根据设计的具体要求与现场实际条件,合理设计爆破,报有关部门进行审核批准,确保爆破方案可靠和安全。(4)爆破进行施工时,应由经验安全员进行专项负责,操作要点主要有:爆破材料领用与监察要严格;建立盲炮处理制度,一旦发生问题,马上把现场进行封锁,并严格排险;爆破时,人员和设备必须撤离安全区,在危险区树立明显的警戒标语,防止人畜、车辆等进入;爆破前必须进行安全评估,并制定相应措施;(5)爆破完成后进行严格的安全检查,确认安全才能开放交通[5]。(6)每次在爆破完之后,分析效果,并总结经验,才能使爆破药量得到合理控制,使爆破参数最佳。(7)爆破开挖的过程必须进行严格的安全控制。
4.结束语
预裂爆破技术应用于长洲三线四线船闸,取得良好的爆破效果,加快了工程进度,保证施工质量,大大降低了工程成本投入,缩短了工期,取得良好的经济效益,同时,也提高了社会声誉。
【参考文献】
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关键词:地下铁矿采选;环境监理;监理要点
中图分类号:X321文献标识码:A文章编号:1674-9944(2015)12-0240-03
1引言
2012年1月,环境保护部印发了《关于进一步推进建设项目环境监理试点工作的通知》(环发[2012]5号),全面明确了环境监理定位、功能和开展环境监理的建设项目类项等内容,其中要求开展环境监理的项目类型包括水利水电、煤矿、矿山开发等施工期环境影响较大的建设项目,本文针对环境监理在地下铁矿采选工程中的实施进行了探讨。
地下铁矿开采工程属于对环境有重大影响的建设项目,尤其对生态环境影响最为严重,这些影响主要体现在施工阶段,并且施工阶段对周边动植物和景观的破坏会一直延续至项目竣工验收[1]。此类建设项目,其占地面积大、施工期长,通常会造成地下水位下降、地表沉陷等生态恢复难度较大的环境问题,已成为人们日益关注的焦点。随着我国露天铁矿资源日益减少,露天转地下开采工程随之增多,探索适合我国国情的地下采矿工程环境监理工作具有重要的现实意义。
2地下铁矿采选工程对环境的影响
地下铁矿采选工程包括钻井作业、井巷硐室工程的掘进、选矿厂及辅助工程的建设、废石场及尾矿库的建设,上述活动对环境的影响主要表现为以下几个方面。
2.1生态环境影响
巷道掘进、地面建筑物及道路和管线修建时开挖地表、移动土方和弃土石渣造成原有地貌的破坏和植被的消失,引起局部生态环境恶化;施工过程中的场地开挖对土地造成扰动影响,堆填土石方、切坡修路等工程将引起水土流失量增加;工业场地的建设将占用部分基本农田,对当地农业生态环境带来影响;运营期采矿可能产生地表沉陷,引起地表形态变化。这些不利影响的减缓或消失将是一个较为缓慢的过程。
2.2大气环境影响
井下施工爆破产生的粉尘;废石运至临时排土场过程中产生的粉尘;地面附属设施地基的开挖、厂房建设、物料运输及装卸、设备安装、道路施工等过程产生的粉尘污染。
2.3水环境影响
①地表水的影响:施工队伍产生的生活污水、机修车间主要产生含油生产废水、磨矿、磁选工艺过程中产生的废水。②地下水影响:井下采矿产生大量矿坑涌水,使地下水水位下降。
2.4声环境影响
施工机械设备产生噪声,采矿凿岩、爆破产生的振动,磨矿、过滤、水泵等机械设备产生的噪声。
2.5固废污染
井筒开挖、采区开凿排出的废石,地面建筑物施工过程中排放的弃土,建筑垃圾和少量生活垃圾,选矿厂排出的尾矿。
3地下铁矿采选工程环境监理要点
环境监理工作贯穿项目建设的全过程,主要包括设计、施工、试生产3个阶段。
3.1设计阶段环境监理工作要点
设计阶段工作内容包括收集环境保护相关文件如环评、环评批复,并以此为基础,对初步设计、施工图的内容进行审查。
环境监理要点:核查环评文件和环评批复文件对工程主要内容的阐述,特别是工程地点、建设规模、总平面布置、生产工艺、主要设备和产品方案等主体工程及主体工程配套的环保设施。核查设计文件中相关内容的落实情况,对发现的问题及时提出整改要求,具体监理内容见表1。
3.2施工阶段环境监理要点
施工期环境监理实施要点主要内容有:督促建设项目的施工过程落实环境影响评价文件的规定;核查项目污染防治设施、生态保护措施的实施落实情况;落实施工期间的环境质量、污染物排放符合国家和地方规定标准的保护措施的实施等[2~4]。
施工阶段环境监理是环境监理的重点,环境影响报告书及环评批复要求的环保设施和措施“三同时”落实情况主要体现在这一阶段的环境监理工作,为了理清施工程组成工程内容环境监理重点关注内容地下采矿工程主井主井位置、提升能力;井筒直径参数副井副井位置;井内是否敷设供排水管道;井筒直径参数回风井风井位置;井筒直径参数井巷工程及硐室井巷工程、斜坡道、空压机硐室、炸药储存硐室、矿车修理硐室的设置位置;水仓、排水泵房布置位置及水仓容积井下破碎破碎硐室内颚式破碎机型号充填站充填站位置;充填站主体部分参数;充填能力注浆帷幕注浆帷幕周长、厚度、高度采矿设备设备型号、数量是否符合环评要求选矿工程选矿厂选矿厂组成是否符合环评要求;事故贮水池容积选矿设备设备型号、数量是否符合环评要求辅助工程井口设施井口设施的构成供水生产、生活贮水池容积;生活饮用水净水器是否设置,型号是否符合要求供热工业区锅炉型号、数量;生活区锅炉型号、数量供电与环评是否一致外部联络道路新建联络道路长度生活设施生活区组成与环评是否一致环保工程生态恢复、粉尘治理、矿坑涌水处理系统、水土保持等环保设施与环评的一致性平面布置设计内容是否与环评相符占地设计内容是否与环评相符采选规模设计内容是否与环评相符采矿方法设计内容是否与环评相符选矿工艺设计内容是否与环评相符
工期环境监理工作的头绪,既要全面监理,又要突出重点,施工期环境监理要点主要包括以下几个方面。
3.2.1生态环境监理
工程施工期间,重点对施工营地、废石场、尾矿库、表土堆场进行监理。在总图布置上,充分利用自然地形、地貌,减少挖方、填方量,尽量做到工程自身土石方平衡;各施工场地尽量利用废弃工矿用地,少占用耕地;各临时施工场地、施工道路基建结束后及时恢复原有植被;废石场、尾矿库使用前对表土进行清理,集中堆放,表土平均清理厚度0.3 m;周围设截水沟、挡土墙,低洼处设贮水池回收渗漏水;停止排矿后,全面复垦;矿区实施整体绿化,选择适于当地生长的乔、灌、草木品种;采用帷幕注浆治水方案,减少矿坑涌水;制定矿山总体生态恢复计划,包括各开发阶段实施的动态恢复计划等。
3.2.2大气环境监理
定期巡视施工现场,现场考察扬尘污染情况,施工单位是否配备洒水车辆,检查施工管理规定,随机询问施工人员,是否定期洒水抑尘;散装建筑材料是否设置堆场并覆盖;井下掘进是否采用湿式,凿岩爆堆、装卸废石产尘点是否采用喷雾洒水,井壁、巷道壁是否定期清洗。
3.2.3水环境监理
定期巡视施工现场,检查临时废水池、防渗旱厕等水处理构筑物落实情况,发现渗坑、渗井或漫流方式排放的,及时下发整改通知并对整改情况进行复查。
3.2.4噪声环境监理
选用性能良好的低噪声施工机械;合理布置施工场地,固定高噪声源布置距敏感点应>100 m;合理安排施工时间,尽量在白天进行,夜间禁止爆破、帷幕注浆作业和施工材料运输。
3.2.5固体废物环境监理
施工期废石主要用于工业场区及矿部生活区场地平整、修建进场道路,场区各台阶间护坡和挡土墙,临时尾矿干堆场和废石场挡土墙等。多余废石在临时废石场暂存。施工营地生活垃圾设置封闭式垃圾箱,垃圾收集后运往地方垃圾填埋场集中处理。
3.3试运行阶段环境监理要点
试生产阶段的环境监理,主要是核查试生产前提条件的落实情况,协助企业提交试生产申请,环保部门批准试生产申请后,在试生产期间监督检查环保设施的运行情况,分析出现的问题,提出整改建议,发现环保设施运行异常和出现污染事故或群众举报投诉等问题,及时进行现场督察,将出现的问题以环境监理问题通知单的形式通知建设单位,督促企业尽快整改。
正常情况下,铁矿试运行期污染防治措施已基本按照“三同时”要求完成施工安装,并可与主体工程一道投入试运行而发挥其环保效应。此种情况下,在该时期内采取的环境污染防治措施主要是维护并确保污染防治措施的正常运行。针对地下铁矿开采工程特点,试运行期主要环境监理要点见表2。
4环境监理工作经验总结
4.1认真研读环评和设计文件,提高环境监理人员素质
环境监理人员的自身素质对环境监理工作的实施效果影响很大,承接项目后,首先认真研读环评文件和环评批复,吃透项目的工程内容和主要环保设施,理出环境监理的重点和细节。只有这样在实际工作中才能做到游刃有余,及时发现问题,帮助建设单位及时解决问题。
施工期遗留生态问题的恢复主要是指施工方撤场后在场地清理、临时用地的植被恢复、耕地补偿等生态问题,建设方应按环评要求,继续做好施工迹地恢复、耕地补偿、工业场区和生活区绿化等工作密切关注采矿对村民饮用水井和矿区地下含水层的影响一旦出现问题及时启动应急预案,保证受影响居民饮用水安全非正常工况的环境保护措施由于试运行期间,各生产设备及系统的磨合期开停车较为频繁,导致污染物排放情况变化较大,污染防治设施也需配合调试,可能出现非正常工况排污。对于较为严重的排污现象,建设单位应启动污染事故防范措施,必要时应停工检修,以保证环保设施的正常运行
4.2成立环境监理项目部,形成定期研讨例会和汇报制度
为高质量完成建设项目的环境监理工作,组建环境监理项目部很有必要,可以及时沟通交流和研讨相关技术问题。项目部形成例会制度也是非常有必要的,以讨论、协调、解决建设过程中存在的各类问题,会议主要包括第一次环境监理工作会议、环境监理例会、环境监理专题会议等形式[5]。
4.3开展环保宣传培训,提高环境监理工作实效
工程建设人员的环保意识直接影响施工过程环保工作的效果,因而提高施工人员的环保意识十分重要,需要通过授课、讲座等培训和宣传教育方式提高工程参建单位人员的环保意识,以在工程建设中主动落实环境保护要求。
5结语
推行建设项目环境监理,逐步实现建设项目环境管理由事后向全过程管理的转变[6],加之国家对地下铁矿开采工程环境监理日益重视,并且都不同程度的进行了实践和探索,积累了一定的经验,环境监理必将在采矿行业发挥越来越大的作用。
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关键词:隧道;施工;监理;要点
伴随着公路工程的发展,公路隧道工程也越来越重要,要求也越来越高,公路隧道的施工难度比其它工程的难度要高,有些施工难题在施工之前无法预见,只有施工过程中出现了才能因地制宜的制定相应的对策。监理单位作为建设单位的延伸,对隧道施工过程的监督、控制,直接关系到隧道施工的安全和质量。笔者结合贵州省杭瑞高速大兴至思南杨柳塘隧道施工中监理工作的切身体会,就隧道施工监理工作要点进行分析。
工程概况
贵州省杭瑞高速大兴至思南杨柳塘隧道左线2440m、右线2375m分离式设计速度80Km/h设计荷载公路-Ⅰ级。工作时间2011年3月到2012年8月,项目区属于亚热带季风气候,年降雨量1100~1400毫米。隧道区不良地质主要为岩溶和煤系地层,洞口是由地表堆积体堆积而成洞口稳定性较差,建设界限采用净宽10.25m。横断面组成为:(0.75+0.5+3.75*2+0.75+0.75)m建设限界高度5.0m。
1.开挖
开挖施工过程中,监理工程师应巡视检查施工情况,包括以下几项主要内容:①开挖庇自上而下进行,不得掏底开挖或上下重叠开挖,避免在雨季开挖。②按设计横断面及坡度要求开挖,坡面的坡度要不陡于设计。③开挖石方时,如采用爆破施工,应蔡止采用深眼火爆破开挖,以免影响山体稳定。最好使用松动爆破。④检查开挖段的地质情况。如果坡面有滑动、开裂等现象时,监理工程师应要求承包人适当放缓坡度,保证仰坡和边坡稳定。若地质情况与设计文件差别较大,需对设计坡度进行较大的变更,或需要改变坡面防护形式、或需要调整洞口构造物的位置时,应报设计代表进行变更。
2.初期支护
①根据掌子面开挖情况,对围岩岩层走向、裂隙发育情况进行记录,判别围岩级别,
以进行支护参数选择。②爆破出完碴排除危石后,应立即进行初喷(3~5cm),尽快封闭岩面及裂隙,有效控制围岩松动变形。喷射混凝土须按施工前试验所取得的方法与条件进行喷射混凝土作业,按自下而上的顺序进行混凝土喷射,在喷射混凝土达到终凝后方能喷射下一层。③根据选择参数对Ⅲ级或更好围岩可让围岩应力进行部分释放后适时进行支护,对Ⅳ级或更差的围岩,初期支护应配合开挖及时进行,确保施工安全。
3.监控量测、洞内外观察
隧道施工中的监控量测应按照规范和设计图纸要求确定必测项目和选测项目,必测项目为洞内外观察、周边位移量测、拱顶下沉量测。选测项目为:地表下沉量测、围岩内部量测、支护及衬砌应力量测、俐架内力等。对初期时态曲线进行回归分析后,选择与实测数据吻合的函数进行回归,预测可能出现的最大下沉及周边位移值,以调整开挖断面尺寸;同时,根据开挖断面状态,周边位移值及拱顶等下沉量的大小和速率、支护受力情况综合判断围岩及支护的稳定性用以指导施工。以量测结果为依据来综合修整支护参数和开挖方法,保证施工安全,在施工中当围岩地质条件发生变化时应及时调整施工技术措施,确保工程进度和质量。
4.隧道衬砌
目前,隧道设计施工中多采用复合式衬砌。复合式衬砌是由初期支护和二次衬砌(模筑混凝土)组成。初期支护是保证围岩达成施工期间的初步稳定,二次衬砌则是提供安全储备或承受后期围岩压力。具体地讲,二次衬砌在1~Ⅲ级围岩时按安全储备设计,在Ⅳ~Ⅵ级围岩时按承载(后期围岩压力)结构设计,并均应满足构造要求。由此可见,隧道的二次衬砌(以下简称混凝土衬砌)是隧道的承载结构(对软弱围岩尤其如此),也是隧道防水工程的最后一道防线。因此,隧道混凝士衬砌质量的好坏对隧道的长期稳定,使用功能的正常发挥是至关重要的。大量的工程实践证明,由于混凝土衬砌质量存在问题往往导致隧道衬砌开裂、渗漏水甚至塌方。所以说,衬砌的质量直接影响整个结构物的安全,监理在施工中要加强质量控制。柳塘隧道采用复合式衬砌,隧道洞身穿越Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩。
①隧道衬砌施工,测量工作是保证工程质量的先决条件。承包单位在测定隧道中线实
测高程后,请驻地测量监理复核,核准后请隧道专业监理工程师对初期支护完成后(仰拱回填已作好)的实际轮廓进行检测。其中线、端面尺寸、净空大小均须符合图纸及测量精度要求,还应事先考虑施工误差。施工前必须按设计中线和高度对开挖端面进行复测和修整,确认无误且经监理工程师签认后方可施工。②衬砌施工前,应根据要求,做好各种防排水措施,漏水严重的地方要加设弹簧盲管,再铺设防水板,防水板搭接处要用热焊焊接牢固。对有腐蚀性地下水段,防止侵蚀性水侵入混凝土,并采用抗侵蚀性水泥,确保衬砌结构的强度。③模板检查,柳塘隧道采用模板台车进行二次衬砌,要求规整的外形,板缝严密,整体刚性好。台车就位后,由承包单位自检。拱顶高程,方位、中线、宽度合格后报驻地测量监理复查,现场监理也从挡头板和各窗口、管口检查衬砌厚度、预埋件位置、预留洞位置,合格后才准许承包单位上挡头板、止水带,准备模筑;浇筑前,检查挡头板封堵是否严密、牢固,止水带位置适中,长短合适,安装可靠。浇筑注意检查衬砌背后的密实度,它关系到隧道的结构安全,混授土浇筑必须两侧对称进行。到拱顶时,一来混凝士易发生沉析、跑浆;二来会发生‘小堤坝’现象(特别是石子里混有超径大石子)阻止其他混凝土通过,使拱顶发生空洞或空隙,是重要的检查部位。④在衬砌混凝土达到一定强度后,才能拆模,柳塘隧道一般一模浇筑完工后,一般1.5~2d拆模。检查后督促承包单位按规范要求进行混凝土养护,避免开裂,再用断面检测仪按每20m测一断面(与已测初期支护中线桩号相同),看二衬断面是否侵线,是否符合质量检验评定标准要求。
5.搞好计量支付,控制工程投资
工程投资控制和对合格工程及时给予计量支付是监理工作中的重要组成部分。监理工程师根据承包人工程进展和工程量完成情况,及时通知承包人予以计量,有变更但未办理工程变更令的不予计量,未达到合同规定最低限额不予支付,不是用于永久工程的或证明资料不齐备的材料不得支付预付款。让质量与计量挂钩,既能很好控制工程质量,又能提高工程进度。
6.搞好工程变更
工程变更通常会带来工程造价的变化,且增长情况居多,这样的工程变更会增加业主筹借资金的压力,严重时会影响社会的供求平衡。所以,在审批工程变更的过程中,应将工程造价的控制放在首要地位,确保工程造价不超过设计概算。
工程变更,不仅变更工作本身会产生额外工程成本、延长工期,而且还经常影响其他相关工作。会对工程产生诸多不利的效应,有时变更处理不当,会造成人、物、财的浪费,还会造成停工、窝工、埋下索赔隐患,甚至会使业主对其工程投资失去控制。由于柳塘隧道地质情况比较复杂,如采空区、煤层、岩溶等,对施工中判断围岩类别支护参数增大了监理难度。监理工程师及时对出现的间题在现场与承包人共同商定处理措施或工程变更方案。工程变更通常会带来工程造价的变化,且增长情况居多,这样的工程变更会增加业主筹借资金的压力,严重时会影响社会的供求平衡。所以,在审批工程变更的过程中,应将工程造价的控制放在首要地位,确保工程造价不超过设计概算。
7.安全生产与文明施工
安全生产与文明施工体现了一个单位的经营素质和管理水平。监理严格按‘热情服务,监帮结合,建立良好的施工环境的原则,监督承包人搞好安全生产与文明施工。柳塘隧道小里程端,在监理监督与施工单位的努力下,做到弃碴运往指定位置,降底对周边环境影响,洞内照明如同白天,电线走向呈一字型,路面整洁,材料摆放整齐,进洞严格登记、佩带安全帽,让施工单位养成规范与文明施工的良好习惯。
关键词:施工阶段;安全监理
Abstract: In recent years, the situation of production safety and the development of the work of production safety requirements of the continuous improvement of safety supervision of construction project management, as an important part in the construction of production safety, will assume more responsibility, and played more and more role.
Key words: construction; safety supervision
中图分类号:U415.1 文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)09-0020-02
目前,我国的安全生产形势十分严峻,安全生产基础比较薄弱,安全监理被摆到了更加突出的地位,对监理单位如何做好安全监理工作得出了挑战。安全监理的范围和责任逐步扩大,程度逐步加深。如何真正贯彻落实国家安全生产方针政策,确保施工现场人的安全行为、物的安全状态和环境的安全措施,有效消除各类不安全因素和事故隐患,杜绝和控制伤亡事故,实现全过程的安全生产,已成为安全监理的重要任务。做好安全监理工作,具体从以下方面着手:
一、施工准备阶段
1、在工程开工前,应编制包括安全监理内容的监理规划,编写安全监理实施细则。安全监理实施细则应针对施工单位编制的专项施工方案和现场实际情况编制,具有可操作性。安全细则应明确安全监理的方法、措施、控制要点和工作流程,以及对施工单位安全技术措施实施情况的检查方案,确定具体的安全监理要点,制定安全文明施工监理检查表,根据工程进度计划,制定安全检查计划,全面落实,突出重点;加强对现场各种危险源的识别和防范,采取预控措施,提出有针对性的监理意见。
建立安全检查验收制度和安全评价制度,加强对施工单位的施工方案及安全风险评估报告进行审查。做到事前控制和坚持“四不原则”,即不具备安全条件不批准开工,不符合上岗条件的人员不准上岗,不合格的机具设备和防护用品不准使用,不落实安全措施不准施工,从而避免事故发生。
2、核查施工总承包单位、专业工程分包单位和劳务分包单位的企来资金和安全生产许可证。加强对分包单位的资质审查,督促总承包单位加强对分包队伍的管理。严格控制承包单位不得将主体工程进行分包。杜绝分包工程的再分包,防止无资质队伍参与工程。督促承包单位建立分健全完善的分包管理办法,严禁以包代管、以罚代管。
3、建立工程项目的安全管理体系
建立工程项目包括建设单位、监理单位和施工单位的安全管理体系和组织网络,督促施工单位建立健全施工现场安全生产保证体系。认真审核施工单位提交的安全生产保证体系,对存在的问题及时提出,要求按有关安全生产责任制,并将责任分解落实到人。此外,监理还要督促施工单位检查各分包单位的安全生产制度。
4、申核施工单位特种作业人员的上岗证书。主要审查焊工、电工、架子工、起重机械工、塔吊司机及其指挥人员等特种作业人员的上岗资格。督促施工企业雇佣具备安全生产基础知识的一线操作人员。
5、严把施工组织设计中的安全技术措施和专项施工方案审核关。其主要内容包括:
(1)编制、审核、批准签署是否齐全有效。专项施工方案应由施工单位专业技术人员编制,由施工单位技术负责人批准。
(2)审查编制内容是否符合工程建设强制性标准,包括:基坑支护与降水、土方开挖与边坡防护、模板、脚手架、起重吊装、拆除、爆破等专项施工方案;地下管线保护措施方案;施工现场临时用电安全技术措施;冬雨季施工方案;办公、食堂、道路等临时设施设置及排水、防火措施。
(3)应组织专家论证的专项施工方案,是否有专家书面论证审查报告,论证审查报告的签署是否齐全有效。
审查施工组织设施中的安全技术措施和专项施工方案,要针对工程施工中存在的不安全因素进行预先分析,从技术上和管理上采取措施进行有效的控制,消除不安全隐患,防止人身事故或设备的发生。施工总平面布置要标配置合理,施工临建布置得当,符合安全与防火要求,检查现场消防设施是否齐全、完整,有无影响施工安全的不利因素存在。要针对工程的特点制定防塌方、防坠落、防物体打击、防触电、防中毒等安全技术措施。施工安全技术方案要全面、具体、周密,做到万无一失。
凡是安全组织体系不健全、安全管理人员不到位、安全措施不落实的,都要求施工单位按照监理的要求去整改。
6、检查施工单位是否针对施工现场实际情况制定了应急救援预案,是否建立了应急救援体系。
7、对施工单位拟使用的起重机械的性能检测报告、验收许可及备案证书、案装单位企业资质及安装方案进行程序性核查,经监理机构核查签认后施工单位方可投入使用;拆卸前项目监理机构应对施工单位所报送的拆卸方案及拆卸单位的资质等进行程序性核查,签认后施工单位方可进行拆卸。
8、审查总承包单位和分包单位在该工程中使用的各类机械设备的报验,如挖土机、推土机、电焊机、吊车等。
9、督促施工单位做好逐级安全交底工作,监理部给施工单位提出安全方面的意见和建议。
二、施工阶段
根据工程具体情况和特点,动态地掌握施工情况,搞好安全、文明施工监理,并使施工安全处于受控状态,主要做好以下几方面工作:
1、监督施工单位按照施工组织设计中的安全技术措施和专项施工方案组织施工,及时制止违规施工作业。当施工单位对已批准的安全技术措施及专项施工方案进行调整、补充或变动时,应要求施工单位按原程序重新报审。
2、监理人员应定期检查施工单位现场安全保证体系的运作,主要包括:专职安全生产管理人员到岗情况,特种作业人员的操作资格证书,施工单位对进场作业人员的安全教育培训记录,施工现场安全检查制度的落实情况。在检查中,监理及时指出有些工程施工项目部组织不落实,人员不到位,管理层、操作层脱节,劳务合作单位人员素质不高,工序操作不熟练等现象,及时狠抓落实。
[关键词]:挖孔桩 施工方案 土侧压力 护壁设计
1 .前言
随着水陆交通建设工程、城建设工程规模的迅速扩大与发展,工程建设的技术含量也在不断地提升与深化。对工程外观质量和内在质量的标准,更加明确、具体。对施工技术资料的收集与整理的要求,更加完整系统规范化。与此相应的,是对施工组织管理水平,提出了更高层次的要求。这一点,首先体现在《施工组织设计》和《分项工程施工方案》必须履行监理审批程序。可以说,某些重要的施工方案的成立,在很大程度上反映了工程建设项目中,所有参建单位在专业技术理论 、施工实践经验及敬业精神等方面的综合素质。
笔者在陕西、内蒙古等地高等级公路建设从工程监理期间,负责审核施工单位编制的《施工组织设计》和《分项工程施工方案》。其中,有些关于桥梁下部构造中钢筋混凝土灌注桩基础用人工挖孔施工方案。其内容大多显得杂乱无章、语无伦次。笔者结合施工规范并上网查阅了相关资料,相互参照印证。觉得关于人工挖孔这方面的施工技术理论还不太成熟和完善,跟实际操作之间存在一定的差距。
解放以来,我国桥梁的灌注桩基础施工,多以机械钻孔为主。近年来,由于有些专门以灌注桩挖孔为业的民工队伍的出现。目前,在我国中西部地区尤其在公路桥梁工程中,灌注桩基础用人工挖孔的施工方法己经比较普遍。因此,深入探讨关于人工挖孔方面的实用性技术问题,使施工方案更加科学合理可操作,具有很强的现实意义。
2. 施工方案的作用和意义
2.1 编制施工方案,是一项重要的技术性准备工作。
2.2 施工方案是施工技术资料中的一项重要内容。
2.3施工方案必须履行监理审批程序。
2.4 施工方案是对即将进行的工程项目全面统筹规划实施的指导性文件。
其中前三项只是手段,能够正确合理有序地指导施工才是目的。有些工程项目把编制施工方案当作工作任务应敷差,无疑是本末倒置了。
3 .施工方案中普遍存在的问题
3.1 内容不完整,缺乏连贯性和逻辑性。
3.2缺乏技术含量。叙述过程多是一些常识性施工用语拼凑而成,很少有施工质量控制检测标准等方面的数据。泛泛而论,空洞无物,缺乏参考价。
3.3 离施工实际。有些施工方案或繁琐或简约,很多内容似乎与本工程毫无关系;有些叙述的内容不可能实际操作。废话连篇,毫无意义。
3.4 文字表达能力差。有些关于结构力学或几何尺寸计算方面的错误屡见不;语句不通顺处及错别字比比皆是。
出现上述问题,主要是有些工程项目负责编制施工方案的人员缺乏专业理论知识和施工实践经验,不了解施工现的实际情况。通过网上下类似的资料后,缺乏增删修改的业务水平。只能囫囵枣,照本宣科。于是出台了许多质量低劣的所谓“施工方案”。
4.人工挖孔施工方案的内容
钢筋混凝土灌注桩基础,是桥梁下部构造中的一个分项工程。灌注桩施工可分为成孔、钢筋加工安装、灌注混凝土三道主要工序。其中,因为成孔难度比较大,影响工程质量的因素比较多,历来被视为关键性工序。尤其是采用人工挖孔,施工过程更为复杂,而且存在许多不安全因素。因此,应制订专项施工方案,内容也应该详细一些。
4.1采取人工挖孔的原因
因为人工挖孔不但劳动度大,同时还存在一定的安全隐患问题。所以,施工图设计中大多用机械成孔。决定人工成孔,除了需要履行正常的变更设计程序外,还应说明取人工成孔的原因。尤其要说明施工区域的水文、地质及地貌等情况,因为这是确定能否取人工挖孔的决定性因素。例如,109国道(内蒙古境内)高速路段内有几座大中桥位于山岭重丘区,采用机械钻孔受到客观条件的限制。施工现埸运输、安装、移动钻机不便,且附近缺乏水源。采用机械成孔比较困难,最后决定人工挖孔。
4.2 挖孔桩工程量
如果全部采用人工开挖,在灌注桩施工总方案中己经说明,可不必重复。但是,如果有些钻孔有些挖孔,象110国道(内蒙古境内)小沙湾黄河大桥的钢筋混凝土灌注桩基础,河床流水处用机械钻孔,河滩与两岸墩台桩基础用人工挖孔。类似这种情况,应说明其中挖孔桩数量和位置,最好附《挖孔桩平面示意图》。
4.3 不同桩径和桩长设计情况
因为有些桥梁设计的钢筋混凝土灌注桩基础桩径和桩长是不同的。采用人工挖孔对于孔径和孔深应有一定的限制。如岛-兰州高速路建设(陕西境内)总监办曾明文规定,采用人工挖孔的桩长限于15m。孔径太小也不适合采用人工开挖。因此,应根据整体设计统筹兼顾,合理安排。
4.4施工计划日期
施工队伍组织按排情况、预计单孔完成所需时间、全部成孔计划工期。在此说明:成孔工期指第一孔开挖始,至最后一孔完成,实际上与灌注桩工期相同。最后一孔灌注混凝土,说成孔质量合格,至此人工挖孔这道工序全部结束。但是,灌注桩质量还需经过混凝土度试验、混凝土桩超声波检测等,确认工程质量合格后,才可以进行下一道工序施工。因此,在工期按排时,应注意成桩检测的时间差问题。
4.5施工机具配置情况
结合计划工期、平行或流水作业顺序、施工人员组织安排等因素。计划配置施工所需卷扬机、吊葫芦、盛土桶、推土车、铁锹、铁镐等设备工具的名称、数量。
4.6 施工方法及工艺
这是施工方案中的主要内容。应详细描述从施工准备工作,到挖孔工作结束的全过程。其中包括测量定位、锁口、挖运土(石)方、孔壁支护、特殊情况处理等细化工序的具体操作过程及质量控制方法。
4.7特殊情况的处理措施
如果挖孔过程中遇到异常情况,应提出应变处理办法。例如:
4.7.1遇到漂石或岩石层时,是用铁锤、钢钎破碎挖掘,还是用爆破作业。如用爆破作业,应拟定爆破作业方案,详细说明爆炸物的性能、爆破作业方式、安全施工措施。
4.7.2遇到地下水渗流速度较快或流沙层时,应详细说明诸如取集水井抽水、护壁特殊处理措施等。
4.7.3遇到软弱土层时,正常情况下取的混凝土护壁形式,是否有所改变及如何改变等,应详细说明。
4.8成孔质量标准
钻孔或挖孔的成孔质量标准基本上是一致的。所不同的是机械钻孔用泥浆护壁,允许有一定的沉渣厚度。人工挖孔则要求孔底无松散泥土或石渣。
4.9安全施工措施及注意项(下文专题讲述)。
5. 关于确定孔壁支护问题
人工挖孔将隐蔽工程变为非隐蔽工程,混凝土桩质量明显优于机械成孔质量。但是,人们之所以普遍用械成孔方式,不仅是因为施工人员劳动度高,更主要是有一定的安全风险责任。为保证施工安全,取混凝土护壁历来被视为最有效的办法,成了传统的人工挖孔过程中必不可少的一道工序。如何确定科学合理的护壁方式,便成了挖孔桩施工中一个重要的技术性问题。
5.1孔壁受力状况
在不考地面不均匀堆物产生偏压力的情况下,孔壁所承受的主要是周围土侧压力和地下水侧压力。如下列示意图:
孔壁土、地下水侧压力示意图
5.2护壁厚度计算
5.2.1 一般混凝土护壁厚度按下式计算:
T≥KPD/2Ec
式中:T--混凝土护壁计算厚度(cm);K--安全系数, 一般取K=1.65; P--土和地下水对孔壁的最大侧压力(KN);D--挖孔桩外径(cm);Fc--混凝土轴心抗压强度(KN)
5.2.2 侧压力p值计算
土质与水位情况是决定P值大小的主要因素。一般用下列计算公式:
含粘性土、有地下水的孔壁侧压力p值计算:
含砂性土、有地下水的孔壁侧压力p值计算:
提示:护壁厚度计算方法是大致相同的,但各施工现的实际情况却是千差万别的。因此,计算结果只能作为确定护壁厚度的一考因素,而不能作为决定性因素。
5.3 混凝土护壁设计
5.3.1 计算护壁厚度时,应按最不利因素考。因为,有些区域的地质复杂状况,往往超出人们的想象。如上面提到的110国道(内蒙古境内)小沙湾黄河大桥的钢筋混凝土灌注桩基础,河床流水处用机械钻孔,河滩与两岸墩台桩基础用人工挖孔,全部用护筒跟进的护壁措施。但是,在钻孔与挖孔过程中,都分别出现了钢护筒局部受到挤压变形破裂的现象。10 cm厚的环形钢板因受压变形破裂,其侧压力之巨教人匪夷所思。有些工程技术人员不考这些因素,在计算时在参数范围取偏低值,所计算护壁厚度偏小,这是缺乏施工经验的表现。再如,有些人将灌注桩水下C30混凝土,作为护壁混凝土轴心抗压强度(Fc) 值计算。实际上, 很多工地护壁混凝土从配合比、拌合、振捣、养护等一系列操作过程由于客观条件较差,施工很不规范,要达到C30度等级几乎是不可能的。
5.3.2护壁混凝土的厚度、节护壁浇筑高度、是否需要配置钢筋等问题,是根据实际开挖区域的地质水文情况、孔径与孔深、护壁混凝土的设计强度等因素决定的。具体问题需要具体分析,不能一概而论。所以,很难确定一个统一的标准。但是,在考施工方案时,对有些重要的概念应非常清楚:
1) 混凝土护壁的作用。 正常情况下为防止孔壁土零碎脱落, 地质情况不佳时防止塌方。如果桩孔不深,孔壁土处于稳定状态。象有些人工开挖的水井、山洞、地道等,没有护壁措施,也有出现坍塌现象。况且,成孔后立即灌注混凝土,护壁的作用其实很小。如果防止例如砂砾类土层开挖时破坏了原有的自然结构,为克服表层颗粒松动碎落现象,混凝土护壁厚度可考在10-15cm之间; 如果地质情况比较复杂, 某些地下水丰富的土层可能会出现变形坍塌, 混凝土护壁厚度可考在15-20cm之间. 但是, 一般混凝土护壁厚度不应超过20cm。如果20cm厚度都不能解决问题, 恐怕采用人工挖孔方案本身就是一种错误的选择.
2)在同一个工程项目,最好采用统一的护壁结构形式。如,有的施工方案提出根据不同类别的地质情况,每节混凝土护壁施工厚度与高度有不同的要求。这样做貌似科学合理,实际上行不通。殊不知挖孔是粗活,多数民工缺乏专业知识,也不会准备很多套不同规格的护壁模具。再则,如果经常变换护壁形式,只会增加施工复杂程度,很难控制设计要求的孔径和垂直度。
3)为了顺利施工和加快护壁环作业,护壁混凝土应掺加速凝剂。在正常的地质情况下,一般可采取素混凝土护壁。遇到特殊情况,可能会出现孔壁坍塌现象时,可酌量配或增设钢筋。确切地说,这样做并非在于增加护壁强度,而是在混凝土凝固之前能起到支撑作用。
4)每节混凝土护壁施工高度,一般在100cm左右为宜。其厚度由两片拼装后两端口直径相差约10cm左右的环形钢模控制,上下两节护壁施工时应搭接5cm左右。计算厚度以护壁薄处为准。这种结构形式既便于开挖,也能较好地发抵抗侧压力的作用。
5)从开挖到每节护壁完成作为一个循环作业,应一气呵成。
6 施工安全管理措施
确保施工安全,是挖孔桩施工的首要问题。。有些工地的管理部门或监理单位,在要求的一些安全施工注意事项中,把通风、排毒、逃生软梯、井下照明设施、绝缘劳保品、挖孔区域安全指示灯、、、、、说得面面俱到。把简单的挖桩孔说得比开矿隧道施工还要复杂,似有故弄玄虚之嫌。要确保施工安全做到万无一失固然不易,但也不必谈虎色变。笔者参加过高速公路十几座桥梁的挖孔桩施工,并有出现过安全故方面的问题。这样说的意思,是希望各工地根据实际情况,有针对性的采取有效的安全生产措施。因篇幅所限,在此作一些提示:
6.1 人工挖孔的水文地质条件。如淤泥层太厚或地下水丰富容易塌方者,或孔径小于120cm且桩孔较深时,不宜用人工开挖。
6.2 注意平面布置开挖桩孔顺序。如间距较小的排桩或密集的群桩,宜间隔穿行。
6.3 挖孔过程中不应受外力影响。如限制振动机械操作、过往车辆与施工现场的距离。
6.4 取科学合理且比较经济的护壁方式,以及遇到特殊情况的应变护壁措施。
6.5 需采取爆破作业时,应制定详细的专项安全爆破施工方案。
6.6 设置必要的安全警示标志。
6.7 要特别注意避免井上物伤人问题:1)混凝土锁口应坚固,高于地面30cm以上;2) 必须调井上作业人员认真配合操作,心无旁骛;3) 随时检查吊运土方设备, 发现问题及时检修。
6.8 制订安全施工管理制度,加现埸巡检,发现安全隐患问题及时整改。
7 结语
根据客观条件正确选择人工挖孔施工方案、确定经济合理的护壁方式、取有效的安全施工管理措施,这是进行挖孔桩施工必须解决的问题。也是考校工程技术人员在专业理论和实践经验方面一个具体的衡量标准。这个问题其实并不高深或复杂,但要做到精益求精,达到最佳效果。并进一步使目前有些抽象的概念形成完整的理论,使施工方案和实际操作规范化,还有待于广大同仁努力摸索与探讨。
作者简介:
关键词:工程 监理 质量控制
当前监理工作的主要内容是“四控,两管,一协调”,而质量控制是重中之重,因此,切实加强建设工程质量控制是监理工程师责无旁贷的的职责。笔者从事监理工作多年,根据工作实践谈谈如何做好质量控制。
1 监理工作的依据
工程监理工作的主要依据是工程承包合同和监理合同。监理的职责就是在贯彻执行国家有关法律、法规的前提下,促使甲、乙双方签定的工程承包合同得到全面履行。建设工程监理控制工程建设的投资、建设工期、工程质量;进行安全管理、工程建设合同管理;协调有关单位之间的工作关系,即“四控、两管、一协调”。
1.1 国家有关监理工作的法律、法规、规范。①建筑法。②建设工程质量管理条例。③建设工程安全生产管理条例。④工程建设标准强制性条文(2002)。⑤建设工程监理规范。
1.2 建设单位有关监理工作的文件、标准。①工程监理招标文件。②建设单位提供的工程初步设计图纸及说明。③监理合同。④施工承包合同。⑤建设单位与第三方签订的与本工程有关的正式合同、协议及附件。⑥合同工程量清单及说明。⑦经批准的变更设计文件。⑧施工过程中建设单位发出的其他文件和指示。
1.3 与本工程建设有关的施工规范、质量验收标准
1.3.1 建设单位指定的与本工程建设有关的国家、建设部现行设计、施工及验收规范、规程、标准。①规范、规程。②标准、通用图。
1.3.2 监理工程师要做好质量控制,就务必吃透质量控制依据。①工程合同文件。②设计文件。③国家及政府有关部门颁布的有关质量管理方面的法律、法规性文件。④有关质量检验与控制的专门技术法规性文件。
2 重视施工前的质量控制
2.1 施工组织设计与施工方案的审查。主要审核经济的合理性,工艺的可行性,质量保证措施的有效性和可操作性,施工平面图布置的合理性,特别是基坑支护与降水、土方开挖、模板、起重吊装、脚手架、拆除和爆破等危险性大的专项施工方案,需要附具安全验算结果,经施工单位技术负责人、总监签字后才能实施。
审查施工组织设计的基本要求:①施工组织设计有没有承包单位技术负责人签字。②施工组织设计符不符合施工合同要求。③施工组织设计经专业监理工程师审核后总监理工程师是否签认。④当发现施工组织设计中存在问题时是否提出了修改意见并由承包单位修改后重新报审。
2.2 施工配置质量的审查。①质量管理体系、施工管理人员和施工作业人员的资质审查。审查承包单位现场项目部的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系,当具有完成工程和保证工程质量的技术能力和管理能力时才能给予确认;审查承包单位现场项目部的质量管理制度和技术管理制度;审查专职管理人员和特种作业人员的资质。②原材料、半成品和构配件质量控制。材料质量控制包括材料采购、运输、储存和使用四个方面。建筑材料验收内容包括书面检验、外观检验、抽样送检、理化检验、取样检验、合同抽检等。③施工机械设备质量控制。从保证项目施工的角度出发,综合考虑施工机械设备的型号、主要性能参数和使用要求等方面;对于现场使用的塔吊等有特殊安全要求的设备,进入现场后在使用前必须经当地劳动安全部门鉴定,符合要求并办好相关手续后方允许承包单位投入使用。监理人员还应了解施工作业中机械设备的工作状态,防止带病运行,保证投入作业的机械设备状态良好。④施工作业环境的控制。监理人员应事先检查承包单位施工作业环境条件的有关准备工作是否已做好安排和准备妥当,当确认其准备可靠有效后,方允许施工;做好承包单位施工质量管理环境的检查并监督其落实,这是保证作业效果的重要前提;监理人员应检查施工单位,对自然环境条件可能出现对施工作业质量的不利影响,是否事先已充分的认识并已做好充足的准备。做好施工测量及计量器具性能、精度的控制。对承包单位拟选的实验室进行考核,包括资质等级、试验范围、管理制度、法定计量部门对试验设备出具的计量证明、试验人员的资格证书、本工程试验项目及其要求。⑤开工报告的审核。当施工图纸交付、设计交底及图纸会审完成、材料和主要设备到场、施工人员到岗、施工工地“五通一平”完成、施工组织设计审批、施工合同签订时,总监理工程师应征得建设单位的同意并根据合同批准的开工报告下达开工令。
3 加强施工中的质量控制
在施工过程中经常出现的问题有:土方开挖时出现坍塌和侧移;土方回填时产生下沉和塌陷;钢筋绑扎成形后,人为踩塌板的负弯矩钢筋,造成变形和间距不匀;现浇混凝土表面有蜂窝、麻面、孔洞、露筋、施工缝夹渣和构造柱烂根的现象;混凝土构件表面有裂缝、缺棱和掉角的现象;屋面找平层的排水坡度小于设计要求;屋面和卫生间的防水有渗漏现象。这些必须通过以下方法进行控制。
3.1 作业技术交底的控制。承包单位在每一分项的工程开始实施之前均要进行技术交底。技术难度大和施工复杂的关键部位,在分项工程施工之前承包单位的技术交底书均要报给监理工程师,经审查合格后,方能批准实施。承包单位的技术交底的内容要具体和详细。
3.2 施工过程中质量控制。①设置工序的质量控制点。选择质量控制点的一般原则是:选择那些保证质量难度大、对质量影响大和发生质量问题是危害大的对象作为质量控制点;质量控制点的实施要点:进行控制措施的交底;按作业指导书进行操作;认真记录检查结果;重点指导检查和验收;运用数理统计方法不断分析与改进,实施PD-CA循环,保证质量控制点验收合格。②旁站、巡视和平行检验。旁站:是“点”的活动,针对的是某一部位或某一工序。在施工阶段,许多操作隐蔽着的潜在质量隐患,只有通过监理人员的现场旁站检查才能发现和控制问题,发现问题时应及时指令承包单位纠正。减少发生质量缺陷,保证工程质量和进度。巡视:巡视是“面”的活动,它不限某一部位或某一过程。在施工过程中,监理人员必须通过加强现场巡视的检查,及时发现违章现象和纠正违章行为。平行检验是质量控制的一种重要手段,是监理工程师对施工质量进行验收,作出独立判断的重要依据之一。
3.3 对承包单位自检与专检的监控。监理方要使承包方的自检与专检系统有效地运转起来。承包单位的检查系统是指承包单位所具有的检查管理制度与工作程序、相应的检测仪器与试验设备、充足的专职质量检查人员和专职试验检测人员。监理方首先要求承包方的作业班组内部自检,合格以后再要求专职质检员进行专检,专检合格后才能报请监理人员进行检查。检查中,监理人员对施工过程中出现的质量缺陷,要及时给承包单位下达整改通知和检查整改结果。
3.4 隐蔽工程的质量验收。对每个分项工程,尤其是隐蔽工程要进行跟踪检查,不仅能及时发现问题,而且能及时解决问题;隐蔽工程的验收工程程序是:隐蔽工程完工承包单位自检和专检合格后报送监理机构监理工程师收到报验申请后对质量证明资料进行审查在合同规定的时间内承包单位的专职质检员和相关施工员随同监理工程到现场检查符合质量要求的监理工程师签字确认,准予承包单位进入下道工序不符合质量要求的监理工程师指令整改,整改后承包单位将自检专检合格报告再报监理工程师复查。
3.5 成品保护。承包单位必须已完成的成品采取妥善的措施予以保护;成品保护的措施有:防护、包裹、覆盖、封闭、合理安排施工顺序。
4 不合格的处理
监理工程师对不合格的处理要态度坚决,绝不手软。上道工序不合格的,不准进入下道工序施工;不合格的材料、构配件、半成品不准进入施工现场,已经进场的要及时作出标识,做好记录,指定专人看管,避免用错,并限期清除出施工现场;不合格的工序或者产品,不予计量、计价。
关键词:压力管道;斜管段;开挖;施工技术
1概况
1.1工程概况
讨赖河东水峡水电站工程为一低坝长隧洞引水发电工程,主要工程建筑物由引水枢纽、引水隧洞、调压井、压力管道及发电厂房等组成。水库库容18万m3,设计引水流量32.40m3/s,设计水头189m,电站装机容量52.80MW,多年发电量为2.43亿kW・h。
引水隧洞压力钢管段设计为圆形断面,采用钢衬混凝土衬砌,衬砌后隧洞内径为3.90m,压力管道斜管段10+692.667~10+810.282,高差2534.47-2353.80=
180.67m,平距117.615m,斜距204.995m,倾角54.986°,开挖半径2.122~2.125m。
1.2工程地质
压力管道斜管段:管道埋深67.50~98m,断层F2和F202通过斜管段,破碎带宽分别为10~15m、0.50~0.80m,充填物主要为碎裂岩块、角砾岩、糜棱岩和断层泥等,泥钙质胶结差,受其影响,两侧岩体较破碎。局部洞段通过硅化大理岩,岩体以陡倾角(倾角65°~75°)倾向岸里,岩性均致密坚硬,抗风化能力强。断裂构造不甚发育,仅以层面裂隙为主,成洞条件良好。根据岩体稳定性和岩性组合关系,该段以不稳定的Ⅳ类围岩和局部稳定性差的Ⅲ类围岩为主,断层通过处有Ⅴ类围岩。
2施工总体方案
根据本段工程的特点,该段采用先导洞后扩挖的方法分上、下两个工作面进行施工。导洞开挖断面采用城门洞型,顶拱一次开挖成型。上作业面在4#施工支洞、引水隧洞主洞10+612.46~10+670.60段、压力管道10+670.60~10+692.667上平段及上弯段全部施工完毕后进行施工;下作业面在下平段、下弯段施工完毕后进行施工。上、下两个作业面开挖至导洞贯通后,由上向下一次扩挖成型。导洞开挖时及时对拱顶进行支护。
洞身开挖时,始终坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤测量”的施工原则。
洞身开挖采用光面爆破施工,气腿式风钻造孔,人工装药,非电毫秒雷管起爆,炸药选用2#岩石销铵炸药。
上工作面导洞开挖时,由一台3T卷扬机承担吊斗的运行以及井下作业人员、各种工器具、火工材料等的运输;该作业面开挖出碴计划采用人工装碴、吊斗(自制1.0m3)出碴。由于斜管段坡比为1:0.70,下工作面开挖导洞时渣料可由已开挖段自动溜至下弯段,由压力管道下平段出渣。
斜管段扩挖时采用人工翻渣至上导洞,渣料自动溜至下弯段,装载机装渣由压力管道下平段出渣,10T自卸车运至弃碴场。扩大开挖时,卷扬机承担井下作业人员、各种工器具、火工材料等的运输。
3斜管段施工程序、施工方法说明书
斜管段采用导洞法施工,先由上、下两个作业面开挖小导洞,然后自上向下一次扩挖成型。
3.1爆破设计
3.1.1爆破器材的选用
(1)炸药:2#岩石硝铵炸药,直径φ32mm,长25cm;有渗水段采用乳化炸药。
(2)雷管:采用非电毫秒雷管
3.1.2爆破参数(以导洞为例计算)
A.炮眼数目
根据围岩地质状况和岩石特性,按光面爆破技术规范对炮眼间距和炮眼间最小抵抗的要求,最小抵抗线W=1~3m,炮孔间距a=(0.60~0.80)W,选择周边眼间距a=0.40m,辅助眼间距a=0.60m,排距为0.55m,确定炮眼数量如下:
B.炮眼深度和直径的确定
L=(0.40~0.80)D
L―眼深
D―洞径
D=2m,经计算,炮眼深度应取L=0.80~1.60m,采用多循环、短进尺施工,故一般炮孔深度选1m,掏槽眼及空眼炮孔深度选1.20m,选择空眼直径为45mm,装药眼直径为40mm,药卷直径为¢32mm。
C.钻孔
光面爆破若要取得理想的光爆效果,钻孔是关键。钻孔采用YT―28型气腿式风钻作业。测量放线首先按爆破设计准确标出炮眼位置,周边眼布置在设计轮廓线上,沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm,其它炮孔孔位的偏差不得大于10cm。其次,钻周边眼时,钻机应紧贴开挖后的轮廓面,使炮孔尽量做到平、直、齐,最大外偏角应在3°以内,掏槽眼钻孔时中心倾斜约10°。
D.装药量计算
装药量确定Q=K・SL=1.10×5.337×1.0=5.87kg
式中:Q―循环爆破用药量(kg)
K―单位炸药消耗量,K=1.10
S―开挖断面面积(5.337m2)
L―炮孔深度(1.0m)
对于单个炮孔的装药量,考虑掏槽眼装药量q2较一般眼增加20%~30%的炸药量,周边眼装药量q3比一般炮眼装药量减少30%,则:一般炮眼装药量q1为
q1=■=■=0.20kg
式中:N1―一般炮眼(辅助眼、扩大眼)的个数
N2―掏槽眼个数
N3―周边眼个数
Q―循环爆破用药量(kg)
每个掏槽眼的装药量为:q2=1.30×q1=1.30×0.20=0.26kg
周边眼装药量q3=0.70×q1=0.70×0.20=0.14kg,取0.15kg。
则计算装药总量为:22×0.15+4×0.26+11×0.20=6.54kg
3.1.3爆破参数的选用
先用工程类比法初选爆破参数,再通过现场的试验调整有关爆破参数。初选的爆破参数详见《斜管段导洞开挖爆破参数表》、《斜管段扩挖爆破参数表》、《斜管段导洞爆破炮孔布置图》、《斜管段扩挖爆破炮孔布置图》、《围岩开挖综合经济指标表》。
3.2爆破作业
3.2.1测量放线
隧洞施工测量,分洞外地面控制测量与洞内控制测量,地面控制测量主要内容是:对设计单位所交付的洞外中线方向以及长度和水准基点高程等进行复核,洞外、洞内控制测量采用全站仪进行测量;为控制贯通精度,组织精测队在监理工程师监督下首先完成隧洞的贯通控制测量,洞内断面测量每循环测一次,防止超、欠挖,确保设计尺寸。
测量时,用全站仪、水准仪、钢尺准确的放出洞身开挖轮廓线,周边眼、掏槽眼的位置以及其它眼的位置,并测设控制点。隧洞中心线控制桩距离开挖面不大于50m,临时水准点的设置不大于100m,每次测量放线时,对上一循环的开挖轮廓要进行检查,并将检查结果及时分析,做为爆破参数调整的依据。
3.2.2钻孔
炮眼布置好后,就可进行钻孔作业,钻孔采用YT―28气腿式风钻。钻孔时搭设便于装拆的台架,分层作业,由上而下进行钻孔。台架又可作为喷锚支护和测量放线的操作平台。钻孔时每一钻孔深度必须符合设计要求,掏槽眼造孔应严格按爆破设计图控制位置、倾角和孔深,其孔位偏差不应大于5cm,周边眼沿轮廓线调整的范围不大于5cm。
3.2.3装药
钻孔完成后,经检查深度和位置、倾角符合设计要求后,便可开始装药,装药必须按设计的段位进行,装药时,先用炮棍轻轻送入装有雷管的药卷,然后依次装入其它药卷,装药总长不大于孔深的2/3,每孔药装完后,用炮泥封堵。
3.2.4爆破
当装药完成后,经检查每孔段位准确无误后,将各非电毫秒雷管捆绑在起炮药包上,设备、人员撤离到安全地点后,点炮起爆。
3.2.5通风排烟
本段洞线由斜管段和弯段组成,洞经小,通风排烟较为困难,隧洞通风排烟计划采用压入式通风。通风机采用33KW轴流式通风机,通风管管径0.40m。
3.2.6出渣
上工作面由4#施工支洞出渣;下工作面由压力管道下平段出渣。
由于斜管段坡比为1:0.70,导洞开挖时上工作面渣料计划采用人工装碴、吊斗1.0m3出碴,3T卷扬机将石碴掉斗提升至上弯段后由1m3小型自卸车运至弃碴场。下工作面渣料可由已开挖段自动溜至下弯段,从压力管道下平段出渣。
3.3开挖循环作业时间计算(以上导洞为例计算)
A.交接班、施工放线时间:T1=60min
B.钻孔时间:T2
根据本工程围岩类别及已开挖段经验数值确定。计划用2台YT―28型风钻钻孔。T2=180min
C.装药爆破时间:T3=60min
D.排烟清理岩石时间:T4=300min
E.洞内出渣时间T5=240min
F.初喷支护
每个循环开挖后进行砼初喷,尽早封闭岩面。初喷支护时间T6=180(min)
故工作面开挖循环时间为
T=T1+T2+T3+T4+T5+T6
=60+180+60+300+240+180
=1020min。
每循环进尺按1.0m计,根据循环作业时间掘进强度为1.40m/d。
围岩开挖循环作业时间如下表所示:
4 F2和F202断层破碎带施工措施
断层F2和F202通过斜管段,施工具体采取如下措施:
4.1按超前地质探测和预报方法,提前预测松散、破碎带情况。
4.2用超前锚杆超前支护,提高围岩的整体性和自稳能力。
4.2.1施工原理
超前锚杆是沿开挖轮廓线,以稍大的外插角,向开挖面前方安装锚杆,形成对前方围岩的预锚固(预支护),在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业,是一种起预支护作用的措施。这种超前预支护的柔性较大,整体刚度较小。主要适用于围岩应力较小、地下水较少、岩体软弱破碎,开挖工作面有可能坍滑的隧道施工中。
4.2.2超前铺锚杆施工要点
①超前锚杆采用II级Φ20~Φ25螺纹钢筋;
②超前锚杆超前量、环向间距、外插角等设计参数,根据施工时的具体情况来选用,参照下表选用。
一般超前长度为循环进尺的3.50倍,搭接长度为超前长度的40%~60%,即大致形成双层或双排锚杆。
注:①外插角为描杆或小钢管与隧道纵向开挖轮廓线间的夹角;
②超前锚杆的长度应与掘进循环进尺一起考虑,并应根据实际施工能力适当选择;
③施工过程中,超前锚杆的设置应充分考虑岩体结构面特性,一般可以仅拱部设置,必要时也可以在边墙局部设置。超前锚杆纵向两排的水平投影,应有不小于1.0m的搭接长度;
④超前锚杆和钢架支撑配合使用,并从钢拱架腹部穿过。超前锚杆的安装误差,一般要求孔位偏差不超过10cm,外插角不超过1℃~2℃,锚入长度不小于设计长度的96%;
⑤超前锚杆尾端置于钢架腹部或焊接于系统锚杆尾部的环向钢筋,以增强共同支护作用。
4.3及时进行系统锚杆+全断面挂网+钢格栅拱架+喷射砼联合支护
4.4采取人工风镐进行周边环形开挖施工,减少对围岩的扰动,开挖进尺以一根钢架的间距为宜,随开挖随支护。
4.5加强围岩和支护体的监控量测,根据量测数据分析处理结果判定围岩和支护体的稳定性,便于及时调整施工方案和支护参数。
5隧洞塌方预防措施及处理措施
5.1做好超前地质预报工作。尤其是施工开挖接近设计探明的富水、富泥及断层破碎带时,要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化,遇有探孔突水、涌泥、渗水增大和整体性变差等现象,及时改变施工方案。
5.2加强围岩量测工作。通过对量测数据分析处理,按照时间~位移曲线规律,及时快速加强初期支护及混凝土衬砌。
5.3严格控制爆破装药量,尽量减小对软弱破碎围岩的扰动。
5.4保证施工质量,超前预注浆固结止水,钢架制作、初期支护和衬砌混凝土质量必须符合设计要求。
5.5严格控制开挖工序,尤其是一次开挖进尺,杜绝各种违章施工。
5.6施工期间,洞口常备一定数量的坍方抢险材料,如方木、型钢钢架等,以备急用。
5.7有下述现象发生时,先撤出工作面上的施工人员和机械设备,指定专人观察和进行加固处理。
①围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。
②围岩面不断掉块剥落。
③初期支护钢架严重变形。
6斜管段施工安全措施
6.1井口和井底、工作面分别设置信号灯、电铃、对讲机进行联络,吊蓝、罐笼的提升、下降、停止、上人、下人、运送材料、运送炸药均规定明确的音响和色灯信号显示。
6.2提升装置上设置深度指示器,并在深度指示器和施工架上设置终端开关,使提升容器提升高度超过正常高度0.50m时能自动切断电源,防止过卷扬。
6.3在井口设置安全防护栏杆,派专人清扫遗留在井口的石渣。
6.4井内设置可靠的安全梯,安全梯上加设护圈,并使安全梯呈直立或正倾斜,不得反倾斜。
6.5对机械设备运行、风水电线路的安装等各个施工环节制定严格的检修和保养制度,定期检查更换吊斗跑轮等容易损坏的部件。
6.6坚持交接班制度和对井架及提升吊挂设备的班检制度。
关键词:隧道施工技术质量控制
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
隧道的施工质量,必须有业主、设计、监理和施工各方面共同参与和努力才能保证,一定要有完善的组织机构,先进的技术保障,严格隧道质量控制。本文主要介绍城市交通地下工程隧道施工的方法、技术和质量控制。
一 城市轨道交通隧道一般施工方法和施工技术
1. 1 城市轨道交通的施工方法
根据施工特点不同,隧道的施工方法包括传统的盾构法、矿山法、浅埋暗挖法、沉管法、新奥法、掘进机法、地下连续墙法、明挖法、盖挖法等等多种施工方法。而城市轨道交通工程隧道通常主要采用浅埋暗挖,水底隧道工程一般会采用沉管法和盾构法进行施工。隧道施工不仅需要充分考虑有关实际工程的地质条件,施工方法还要符合安全、快速以及质量与环境的要求,有时候环境因素甚至会是选择施工方法的决定性因素。如果地质条件允许,可以选择掘进机法进行施工,其一般具备机械化、自动化特点,可以安全、快速地满足工期和工程质量要求。
1. 2 隧道施工遵循的一般性原则
隧道工程施工中一定要注意不能够过度的破坏围岩,施工时应注意要对爆破技术的改进,尽量使用光面爆破技术,并应该采取与之相应的围岩监控措施测量,使得遗留下来的围岩强度能够得到保证,同时也要做好施工初期支护和临时施工支护,保持衬砌与需要开挖的围岩的合理距离。常用到的支护技术主要包括锚杆、喷射混凝土、金属网、钢格栅和钢支撑等等,也可以联合使用多种支护技术。尽量缩短开挖暴露在空气中的时间,以免引起围岩松动,涌出地下水。
1. 3 城市轨道交通工程隧道相关的施工技术
1)盾构法
盾构法是指用开挖隧道的一种施工法,盾构为一个钢制圆筒,前部为切口环,目的为保护开挖面上工作人员的安全;中部为支承环,承受地层压力,安设千斤顶,并靠这些千斤顶将盾构向前推进。盾构内部空间用横向及竖向隔板分隔成小的工作室,并在隔板上安设辅助机具。后部盾尾部分是用来支撑坑道,并作为装配衬砌环的空间。修建时在开挖面上掘进衬砌的一环长度后,盾构可推进到挖好的空间内,并在盾壳保护下装配隧道衬砌。在含水淤泥地层中可采用压缩空气以稳定工作面。,针对这类地层情况已经设计并推广了泥水盾构。其基本类型可分为两种,一种是泥水平衡式,一种是土压平衡式。泥水平衡盾构采用一个可以旋转的切削轮,可以在封闭于工作仓壁和隧道作业面之间的有压粘土泥浆中开挖地层;储气罐给泥浆保持需要的压力,借以控制地下水并稳定作业面。土压平衡盾构是在有土压的密封仓里切削地层,并用螺旋出土机排泥。盾构开挖法采用的衬砌类型有预制混凝土管片、钢性砌块和就地浇筑的钢纤维混凝土等。
2)洞口、明洞以及浅埋段的施工
要对洞口施工做一些周密的安排,保证尽快完成,为隧道洞身的施工打下基础。在明洞的施工过程中,如果边坡稳定性比较差,但拱脚承载力较好,拱圈的稳定性可以得到保证,则可以采用先拱后墙法;边坡相对稳定,可以采用先墙后拱法。但是在半路堑明洞施工过程中,可以使用墙拱交替的方法;如果路堑明洞拱脚地层比较软,则要先将其挖到拱线以上之后再做拱圈,先将两侧部分的边墙利用跳槽挖井法灌筑完成,然后再去做剩下的边墙。
3) 洞身相关的施工技术
洞身的开挖要充分考虑到周围岩石的条件,并且还要和支护衬砌施工相互协调,通常采用新奥法或者矿山法进行施工。利用预裂爆破技术或者光面爆破技术进行岩石隧道的爆破。连拱隧道或者开挖小间距隧道时,一定要将两洞的轴线间距、洞口里程距离、地质条件以及其他自然条件充分考虑进来,选择合适合理的施工方法,确定两洞的开挖时间差,防止后行洞对先行洞周壁造成不良的影响。洞身衬砌的临时支护通常优先选择喷射混凝土、锚杆或者锚喷联合等技术,施作时一定要采用台车作业。
4) 特殊地段的施工技术
所谓的特殊地段通常是指涌水地段、流沙地段以及塌方地段等。其中涌水地段的施工应该首先调查可能出现的涌水量、补给方式、水质成分以及其变化规律等情况,选择经济性强且可以保证四周环境与周围岩层稳定性的治水方案。在施工过程可以采用一些的辅助施工方法,例如辅助坑道排水、超前钻孔、超前小导管预注浆、深井降水或者井点降水等。
二 隧道施工质量控制
2. 1 开挖阶段的质量控制
在城市交通地下隧道施工中,开挖阶段的质量控制主要包括两个方面,即开挖断面的规整程度以及断面尺寸与超欠挖的控制。在爆破时要严格控制炸药的用量,降低扰动,以避免拱部周围的岩石受到爆炸的影响而失稳。这样的话可以利用实测施行,比较设计出渣量与实际出渣量、设计衬砌混凝土量与实际衬砌混凝土量的差异来控制超欠挖;并且可以利用目测法检验开挖轮廓面的规整度。
2. 2 隧道支护的质量控制
如果隧道有些地段围岩比较差,可以采用钢筋来支撑。针对这部分的施工质量控制,要对其安装质量和加工质量进行检测。加工质量的主要内容还应该包括尺寸、强度、钢度以及焊接的质量。但是安装质量的检测内容应该包括尺寸、标高、间距和安装的倾斜度等。可以利用坡度规进行纵面检测,或者直接用直角尺进行平面检测;检测钢架的连接则主要看钢架是否牢固,并且还要和周围的岩层紧密贴合,利用锚杆和焊接将钢架有效地连接起来,形成一个承载整体。然而锚喷支护的质量控制还应该包括安装、加工、喷射施工以及喷射混凝土原材料等几个方面的质量控制。而锚杆质量检验的主要内容还应当包括锚杆规格、材料质量及其加工质量;安装质量检验则要测试其间距、排距、长度、直径、方向、孔开、钻孔深度及锚杆拉拔力与砂浆饱满度等。
2. 3 与隧道防排水系统相关的质量控制
防水层的质量检验也包括两个方面的内容,即安装时检验和所用材料检验。其中所用防水材料的质量要求还应该包括以下内容:抗破坏能力强、耐老化、低温柔性好、寿命长、耐酸碱等。具体的材料检测还应该包括长、宽和厚度的检测。但是安装防水层时则要对接头部分进行重点检查,接头的宽度要与之前的设计要求相一致,保证焊接的牢固度,且强度要与同质的材料相当。检查焊缝时通常可以采用目测法,即将防水层托起后,查看其是否能够和喷射混凝土进行贴合密实,拱成水平状或者要把下垂的范围控制在 1. 2 m 以内,保证防水板不要被划破。排水系统在进行质量检验过程中,要保证排水管的规格、所用的材料的质量等与之前的设计要求相一致。对排水管安装质量的检查环主要包括以下内容:安装间距、排水管与周围岩层的密贴度、安装的顺直程度、以及和纵向排水管的连接状况等。横、纵向排水管的材质通常为硬质的PVC 管,要对管材的管径以及透水孔进行严格检查,不能够有老化变脆的现象。同时还要对安装纵向水管的顺直度以及安装坡度等进行检查,保证其与设计要求相符。
结语:
城市地下交通隧道的技术和质量控制是隧道施工中最难控制的环节之一。建立有效的管理组织、用管理学的基本理论指导施工的过程控制、解决好人与工艺流程的控制,才能很好地控制质量,保证隧道的安全使用,保证施工企业的信誉和效益,有效承担社会责任。隧道质量还应当把握质量第一,预防为主,绿色施工,以数据说话,社会的责任的原则。
参考文献:
[1]徐华生.浅探隧道工程实例中的施工技术及质量控制[J]. 科技资讯,2008.
关键词:隧道施工 安全管理 控制措施
中图分类号:U45 文献标识码: A
前言
随着我国经济的不断发展,道路施工建设的不断增多,特别是城市地铁建设和高速公路建设,高速隧道施工成为其中最重要的一个环节。近几年来,每年隧道建设不断增多,但同时隧道安全事故的数量也不断增多。隧道施工质量不过关,存在众多的安全隐患,同时造成重大的经济损失。所以高度重视高速隧道施工建设,控制隧道施工的质量,保证隧道施工的安全至关重要。
一、隧道施工特点
由于隧道施工的施工地点多是地下或者山体,这些地方由于地理环境多变和地质结构复杂,给隧道施工造成了诸多困难,同时也是形成隧道施工特点的主要原因。隧道施工的主要特点有:施工地点隐蔽,同时空间狭小,给施工队伍造成诸多不便,使施工工序造成严重干扰。未知因素多,不管是地下作业还是山体作业,复杂多变的地质环境和力学条件,引起了众多的安全隐患;灵活性差,受到施工环境的影响,施工程序性强,不能随意变动;综合性强,隧道施工包括道路建设、材料控制、爆破工程等诸多环节,是一门综合性较强施工工程。
二、隧道施工安全管理级控制措施
1、施工安全控制
这里所指的施工安全是指对施工质量的控制,隧道工程中施工安全是隧道安全的基础,只有保证施工安全才能保证隧道的畅通行驶。防止隧道坍塌、透水以及道路平整等是施工安全的首要任务。由于施工受到多方面因素的影响,其安全控制也包括多方面。影响施工安全的主要因素包括:地质结构、地理环境、监控措施、施工技术、管理方法等,所以其安全控制措施主要有:
1.1、施工前期要按照勘测设计图对施工地点的地址情况进行复核,确保勘测地质结构、土壤成分与实际的一致。为制定合适的施工方案、选择科学的施工方法,以指导正常施工。
1.2、根据实际情况,选择合适的施工方法。由于不同的环境、不同的地质,隧道施工会面临不同的问题,所以施工方法要根据具体的问题,经过仔细的研究分析而定。例如:对于土质松软的土砂底层而言,这种底层粘聚力较低,分子间作用力较小,土壤极易随水流失。所以在施工中要避免雨季施工,同时采取增加支护数量,安设锚杆与开挖面喷射混凝土等措施。对于山体明洞施工而言,由于需要采用爆破施工,要十分注意爆破的安全实施。
1.3、完整的监控与量测系统保证隧道工程的顺利进行。隧道施工是一个危险性较高的工程,施工过程中存在太多的未知数。所以为了保证施工的安全与质量,要有一套完善的监控与量测系统。所谓监控与量测系统就是对施工进程和山体变化进行严格的监督与超强地质预测,以为二次砼衬砌的参数与调整喷锚支护提供依据。例如:对隧道岩体裂缝的观察和控制、对隧道土层变化的观察和控制以及对水文环境的观察和控制等。
2、用电安全控制
实行“三相五线”制,避免在线路上弄虚作假,造成重大的安全隐患。同时线路应该安规定颜色按顺序排好,以便后期维修;在隧道中的用电线路应该是整齐有序的,在保证需求的前提下,尽可能节约资源。线路走平顺、照明灯位置统一有序,保证线路既不影响交通、同时可以将隧道内全部照亮;隧道环境对于用电设备有严格的要求,例如用电设备安装位置避免易积水的位置、电箱高度控制合理、电力设施避免与通风管道同侧,保持电力设施与通风管道的距离,对于环境较恶劣的施工区域要选用对应的安全电气设备,比如说潮湿环境下选用安全电压供电,存在易燃气体的施工区域选用防暴型电气设备。
3、机械设备安全控制
隧道工程中需要大量的机械设备做支持,所以为了保证隧道工程的顺利进行,必须机械设备的供给和使用安全。首先,在机械设备的选择上,进洞设备和车辆应尽可能选择柴油动力的机械,避免使用汽油动力的机械,以免汽油在隧道内构成安全威胁。其次,保证车辆完好,制动有效;在车辆进出时,保证行驶通畅;避免超载、超宽、超高运输情况的出现;管理施工人员,禁止追车扒车、强行搭车等行为。
4、爆破器材安全控制
在隧道工程中爆破工程是必要的一项工程,但它也是其中最危险的一项工程,所以对爆破器材的安全管理极为重要。首先,爆破材料的选择一定要符合质量要求,决不可偷工减料。其次,爆破材料的运输一定由专业人事完成,避免雷管与炸药由同一个人运输。除此之外,运输车辆之间应该保持一定的安全距离,避免危险发生。最后,爆破必须统一指挥,由合格的专业人员进行作业。
5、防尘与通风控制
隧道施工时相对密闭空间的施工,施工过程中产生的大量灰尘容易造成作业人员出现窒息和职业病的可能,以及可燃性粉尘发生爆炸的可能.隧道施工过程中必须针对隧道的情况对粉尘进行检测,在施工区域尤其是掌子面作业过程中必须进行通风处理确保作业人员能够呼吸到新鲜的空气,避免窒息和职业病的发生,杜绝粉尘混合气体达到爆炸极限发生粉尘爆炸事故.
6、人员管理。
在进行隧道施工前必须对全体作业人员进行安全教育培训,确保作业人员能够数量掌握隧道作业安全技能,教育主要是针对全体作业人员进行施工安全技术交底和岗位安全作业指导是的交底,以及隧道施工应急逃生知识的培训,确保作业人员能够数量掌握作业过程的安全技能和应急技能。此外针对隧道施工还要做好作业人员进出洞的管理,确保实时掌握队到内作业人员数量,为应急救援提供帮助。
三、复杂地质条件下的隧道的安全管理
1、加强风险预防工作
要树立安全意识,加强风险管理,切实保证隧道施工的顺利进行。作为隧道施工的主体,施工单位需要结合相应的规范,制定完善的风险防范措施,做好对于安全风险的监测和预防工作,对施工进行全面排查,切实排除安全隐患,保证施工的顺利进行。
2、加强对于施工过程的管理和控制
首先,要对地质条件进行勘察和测量,获得准确的参考依据,为隧道施工提供相应的指导。施工单位要建立专业的地质勘测队伍,结合地质勘察的实际情况,对施工进行适当调整;其次,要按照隧道施工的相关规范,在隧道内部进行布点量测,保证量测数据的完整性和真实性;然后,要加强对于施工人员的安全培训,提高其安全意识,确保其在施工时严格按照相关的法律法规和规章制度进行;最后,要建立完善的施工管理体系,落实安全管理措施,确保安全保障措施的完善和健全,并定期对安全设备等进行检测,查看其是否处于正常工作状态,如果发现破损或损坏的现象,要及时进行更换。
3、规范施工现场管理
要加强对于施工现场的安全管理,将安全生产作为隧道施工管理的主要内容。对于施工中可能遇到的安全问题,要做好预测和预防工作,尽可能将危险因素消除,避免意外情况的发生。而对于已经发生的安全问题,要及时启动应急预案,将事故造成的危害降到最低。监理单位要切实做好技术交底工作,加强施工现场的安全管理。
结语
随着我国经济的快速发展,交通运输承受的压力也越来越大。为了应对这种压力,我国高速公路建设、高速铁道建设、城市地铁建设已经成为我国基础建设中的重要部分。其中高速隧道建设研究是公路、铁路建设的重要支持,所以对高速隧道施工安全措施及质量控制的研究至关重要。
参考文献
[1]. 余永光.隧道安全事故分析与安全施工措施[J].安全.2007(07)
[2]. 夏环环;汪华刚.高速公路施工安全管理问题探析[J].中国高新技术企业.2010(19)