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关于双峰隧道施工的方案分析

发布日期:2011-05-14 来源: 中国空压机网 查看次数: 884 

核心提示:
  1工程概况

  双峰隧道属浙江省诸永高速公路金华段S111合同段及台州段S1合同段内工程,位于在金华市磐安县双峰乡,按高速公路分离式单向行车双车道隧道标准设计,左右线隧道分别长6180m和6187m,其中我S111合同段左右隧道分别长3255m和3242m.S111合同段合同工期26个月,隧道为控制工期工程。计划开工日期2005年1月17日,计划完工日期2007年3月16日。本项目施工总体上可分为两个阶段,一是前期即2005年,隧道采用大包形式,由两个施工队各施工左右洞;二是2006年至今采用由项目部带劳务的形式施工,原两施工队撤场。

  因受各种因素影响,预计实际完工日期要到2008年6月份。这其中,提出了双隧单配,长隧短打的施工理念。本文本着客观真实的原则,从施工的多个方面进行剖析,目的就是能从中汲取精华弃其糟粕,在以后类似工程施工中扬长避短,使隧道施工管理再上一个新台阶。

  2组织管理

  2.1加强思想教育和团队建设

  本工程中标后,公司立即抽调各方面管理人才组建项目部,受公司委托负责本项目的施工经营管理活动。应该说公司抽调的均为强兵勇将,综合素质较高,大家工作热情很高,士气很足,都想把工作赶上去。但大部分人员以前都在不同的项目上工作,彼此思路,性格,做事方式各不相同,需要一个磨合期。而项目部主要管理层迫于工期压力,抓了施工生产,忽视了项目内部部门之间,人与人之间的沟通,特别是领导班子成员之间也很少抽时间沟通,所以在操作过程中走了不少弯路,产生了误会和分歧,给项目管理带来不利影响。如果能及时重视员工的思想教育和团队建设,加快整个项目部的磨合,尽快发挥集体力量,那么结果会比实际情况好得多。这种情况持续有近一年时间后,公司和项目都意识到这个问题,随后通过开会,座谈和其他形式得到了改善和加强。

  2.2加强科学管理

  双峰隧道单洞6187m,属特长隧道,在我公司公路隧道施工史上当属**。单口3000多m,没有横洞,独头掘进通风,而且工期只有26个月,这些都是摆在施工队伍面前的一个新课题。由于此次隧道施工长度很大,有时在决策重大方案时缺少科学判断,没有针对特长隧道这一特点进行布局,比如高压风水电的配置,洞深超过1500m后的通风,整体的工序安排等问题,还停留在短隧的认识基础之上,势必给后来施工留下隐患。随着不断探索和总结,在后期施工中,很多方面有了很大提高。

  2.3正确定位进度目标

  由于双峰隧道的特殊情况,工期紧任务重,所以项目部在组织施工生产时一直把进度摆在了重中之重的位置,任何问题都给进度让路。也正是基于这个指导思想,在上场之初项目部在临建,桥梁隧道分部分项工程开工等方面都走在了全段(磐安)前列,但随之一个问题出现了。隧道队伍看中项目部急于抓进度这根软肋,对项目部管理不满意就组织停工,而项目部也为了保住进度而满足了队伍有些不符合合同甚不合理的要求,致使项目管理力度大大减小,给以后施工造成难度。这应是现在项目管理中存在的共性问题,除加强合同管理外,应注重技巧和策略,正确理性地认识进度问题,避免成为项目管理中的软肋。当项目部和队伍发生纠纷后,可以考虑坚持按协议办理,不要轻易迁就,以免助长其错误习气。必要时,该冷处理就不要着急,变被动为主动,也许等不了三两天事情就会向好的方面发展了。从总账来看,这样处理并未拖后工期,反而管理顺畅政令畅通,有效的保证了工期目标。

  3施工管理

  3.1人员,机械设备的优化配备

  根据双峰特长隧道的施工特点,通过对钻爆掘进深度,一次性爆破方量与岩碴运输能力,空压送风能力及工序循环时间等参数研究,确定双峰隧道掘进方案采用人工钻爆法作业,支护采用人工喷混凝土法,而二衬采用全断面液压台车施工。总体施工方案确定之后,马上要做的就是施工人员和施工机械设备的配置投入。本隧道属特长隧道,就不能按以往施工过的中小隧道标准进行考虑,就必须特隧特办,按计划目标反推,多大的投入多少设备配置才能保证这些目标的实现。如打眼要多长时间,出碴要多长时间,而要保证这些时间就必须要有多少人,多少枪,多少车等。*后根据施组方案和计划目标。

  每2组工作,1组轮流休息喷混凝土支护人员15二衬人员25两个台车,打混凝土人员分班,防水板,台车就位人员共用管理,司机,杂工30还包括电工,修理工,空压机,混凝土泵车操作人员风动凿岩机YT2864J35钻眼时22杆枪,其他备用电动空压机4L20/820m35每台空压机可供5~ 6杆枪使用侧卸式装载机ZLC40B3m3 2同时作业,右隧装碴自卸车CQ326020t9两隧共用,机动安排挖掘机2台掌子面找顶排危,开挖水沟二衬台车3台12m长,其中1台为扩大段台车轴流风机200kW1洞内通风实践证明,上述配置基本可以满足计划目标要求,是符合当时的实际情况的。但现在看来,若能早按双隧单配,长隧短打的思路进行,在人员和设备的配置上仍有优化的地方。比如通风机具功率偏大(后已调整为255kW),二衬台车可只用1台(经过改造可以施工正常断面和扩大段),相应二衬人员也可减少。其他如电线电缆,高压风水管,空压机,变压器等材料设备,都可相应减少,那么隧道施工成本肯定就会降低。

  3.2细化目标,阶段控制

  施工目标确立之后,就必须毫不动摇的按既定目标执行。为保证目标的实现,对施工计划统筹安排,不断优化,将目标细化,分解,将责任目标落实到班组和个人。实行工序指标量化管理,同施工班组和个人签订施工目标责任书,将施工人员的工资收入与施工质量,安全,进度指标挂钩。比如说2005年刚上场时,项目部对隧道施工做了阶段性安排,5月10日前完成洞口开挖,边坡处理和管棚施工,25日前安全度过洞口段28m软弱围岩,6月25日前在全段**个隧道施工率先突破100m.同时项目部对需要哪些材料,什么时候到场,具体由谁落实;施工现场具体每天要达完成哪些任务,如果有耽误如何追偿等也做了详尽安排。早点名做安排,晚小会检查落实,三天一小结,然后每周开一次工程例会,邀请指挥部和监理参加。就这样,几个阶段性目标都有惊无险的完成了。再如,为保证开挖进度,每开挖总作业时间应控制在9.5h以内,通风排危0.75h,打眼时间4.0h,,出碴4.0h,测量放线0.75h.为实现这些目标,在隧道口建立值班室,对每个工序人员进出洞时间签字记录,*后根据记录对班组进行奖罚。这些措施经实践证明起到了很好的作用。另外,抓好现场施工管理,就必须合理安排施工工序,重点关注工序衔接。工序流程要顺畅,工序衔接要紧凑,落实问题要坚持一步到位的工作作风。

  3.3推行责任成本管理

  自两隧道队伍撤场后,项目部开始自己带劳务施工,项目部管理力度明显加强,但也随之出现好多新问题。如工资问题,有时因资金周转困难,在保证生活费的条件下有所拖延,劳务工班即开始不稳,怠工甚至罢工。还有劳务队伍自身的抗风险问题,项目部对其劳动量进行量化管理,也签了劳务协议,但*终若是工人没有达到期望值,他们就会选择离开,若是进行包月又无法调动工作积极性,产生消极怠工现象。这些问题给项目管理增加了难度,只有不断探索好的办法来解决。劳务承包*大的问题是材料问题,由于隧道施工的复杂性,有些材料量跟设计有出入,所以仅仅限额领料并不能完全杜绝现场的材料浪费。

  *后项目部派两名技术人员专职负责材料消耗管理,现场测量,每米都做断面和详细记录,没有这两名技术人员的签字,保障部不予发料。对超出合理用量的部分,按照一定比例从工班费用中扣除。对施工所需小料部分,按照定额和现场测试情况进行包干,按量折价,由其自行采购保管使用。经过调整,大材料得到了很好的控制,但小料部分在具体定量上有难度,所以还可能存在一定的死角,仍有挖潜增效的余地。

  一项土建工程材料费用要占总成本的60%~70%,必须高度重视,搞责任成本管理,应首先从材料管理抓起。

  4技术管理

  4.1解决长大隧道通风困难的问题

  隧道进深在1500m之内时,采用了一般的压入式通风,可以很好的保证洞内通风效果。当超过1500m时,由于进深的影响和洞内二衬台车的阻挡,掌子面空气质量有所下降,有一定的风量但风压不够,没有足够的压力将洞内污浊空气带出。经过试验,即使换作大功率风机也没有明显的效果。

  *后本隧采用了巷道式联合式通风,取得了明显效果。通过左右隧之间的行车横洞连接,将隧道左线作为进风口,隧道右线作为出风口。在右隧行车横洞口右侧架设一台轴流风机,风筒接向掌子面,将右洞掌子面污浊空气吹出;在横洞口左侧架设一台射流风机,将吹出的污浊空气导向左洞;已经进入左洞的右洞污浊空气,在安设在左洞内的一台射流风机的的作用下,流向左洞洞口方向。左洞掌子面的新鲜空气,由安装在右洞内的另一台轴流风机提供,风筒经横洞后,直接伸向左洞掌子面,将左洞内污浊空气压出,随右洞内来的污浊空气一起排向左洞洞口。随着掌子面推进,开放前边的行车横洞,风机前移,后边的横洞封堵,以免左右洞混风。巷道式通风,通风管始终只需两个行车横洞的长度之和,降低了隧道通风成本,改善了隧道内的通风效果,加快了隧道施工进度。

  4.2降低隧道内粉尘浓度

  洞内污浊空气的来源,一部分由机械车辆的油料不完全燃烧和炸药的化学作用造成,一部分则由爆破,喷混凝土及其他行为产生的粉尘引起,所以除尘对创造洞内良好的空气环境也有很大作用。除过除尘集尘装置外,可以采用高压水幕法降尘。

  在掌子面附近(接近爆破石碴自然堆放边缘)沿隧道拱顶轮廓设置一道50mm钢管,管壁上每5cm钻2.5mm小眼,钢管一端接高压水管。每次爆破前10min就接通高压水,水呈密集的水雾状射出,潮湿掌子面空气,同时使爆破石碴的粉尘被水幕封闭吸收在掌子面内,喷射时间可以根据具体情况掌握,一般控制在15min之内。高压水幕法降尘简单易行,成本低廉,值得推广。

  4.3更设计弃碴场位置

  原设计碴场距隧道口约3km,路况不好,还要经过一乡镇街道,车辆来回一趟约40min.经过反复与指挥部和当地政府交涉协调,由项目部交一定数额的碴场复耕保证金给指挥部,在距隧道口不到1km处的山坳地中补征一新碴场,运输距离缩短2km,车辆来回一趟只需20min左右,大大提高了隧道出碴速度。同时,派专人对路面进行维修养护,捡除石块,填坑补穴,使车辆能平稳正常运行。

  经过变更碴场位置,整个隧道施工进度得到了提高,直接降低开挖成本约4%.

  4.4提高了隧道施工质量

  隧道开工前,为保证长大隧道的测量精度,项目部重金聘请某有资质的测量公司来帮助做导线复测。该公司采用GPS卫星测量系统,将前后两个标段与我部导线进行了联测,给我隧道口埋设了隧道监控导线网,出具了测量成果。施工一年后,又请该公司来复测,检查各桩位有无损坏或偏移。经过GPS测量控制后,6000多m隧道测量控制得很好,贯通误差左右洞均不超过5cm.在隧道开挖方面,刚开始时由于种种原因,隧道超欠挖比较严重,为很好的控制好这个问题,项目部决定购买一台北京产DJ2型激光断面检测仪,用以指导和检查隧道开挖断面。对初喷后的隧道岩面,必须由测量班测量断面并无问题时才能施作下一道工序,将问题处理在源头,避免埋下后患。随后施工段该问题得到了很大程度的解决。在材料秤量,混凝土拌和,强度控制检测等方面,也都尽量采用了较为先进的控制手段和设备,结果都比较理想。

  4.5科技攻关大胆创新

  刚开始施工时,隧道口的空压机是按单隧配置,单独布管走线,风管用量很大,并且随着隧道掌子面推移,单隧供风量也明显减弱。针对这个情况,QC活动小组人员积极开动脑筋,查阅各种资料和数据,大胆提出双隧单打的思想理念。将原各5台空压机串联,合并成8台,以减少空压机的空转,剩余2台空压机从洞口移入洞中,安装在距掌子面较近的扩大段位置。将原两隧中单布的风管合并,只安装一根管子,在离作业面不远的地方通过横洞分配到掌子面。经过调整,空压机利用率有所提高,用电量也降低了10%左右,高压风管用量降低约一半。按照此思路,洞内的电缆,电线,变压器,高压水管等也做了调整,隧道使用材料用量降低了很多。另外,洞内设计有紧急停车带和行车横洞扩大段,断面比正常隧道断面大,所以原正常断面二衬台车无法使用,若再加工购买则成本太大。

  经过大家集思广益,决定将原台车改造,即在原台车一侧再加一大块模板,用型钢支撑在原台车的模板表面。仅增加了一部分模板和型钢,就解决了扩大段的台车问题,节省了二衬台车的投入成本。除此之外还有其他一些小创造,小发明,也为提高隧道管理技术水平做出了贡献。

  5结束语

  双峰隧道的施工经验表明,今后长大隧道应按双隧单配,长隧短打的指导思想进行施工,即自始至终把施工作业面控制在距掌子面200~300m的范围之内,施工设备和人员就集中在这200~ 300m内,后已成型地段从一定角度上讲只起一个施工过道的作用。要做到长隧短打,一个保证就是采用巷道式通风,使通风管只出现在掌子面附近,另一个保证就是隧道必须注重均衡施工,洞内应组织流水作业,各个工序应平步展开。在短隧施工中,各种矛盾并不突出,但在长隧道中稍不注意就会出现隧道有多长,战线就有多长的现象,不论从哪个角度讲都是不利的。本隧施工前期,由于担心路面垫层贫混凝土会被重车压坏,垫层开工比较晚,结果造成洞内形象差,到处是水坑和烂泥,大车轮胎磨损严重,每次检查评比总在文明施工上丢分,得不偿失。而后实际情况证明路面垫层可以考虑先做,只要底部无虚碴,经重车后并无多大的损坏。隧内其他工序也应平步推进,只要支护,二衬及路面垫层能紧跟掌子面,一直保持200~300m的距离,那么就在一定程度上实现了长隧短打,不管是现场文明施工方面还是隧道成本控制方面都应会有大的提高。

  每个隧道项目都有自身的特点,碰到的问题也千变万化,不可能一概而论,但透过表面看实质,总有一些东西是有规律可循的,这些规律可以被掌握和利用。本文通过对本隧道的组织管理,施工管理和技术管理等几个方面做以总结,突出双隧单配,长隧短打的指导思想,以点带面,给后续类似工程施工提供一个借鉴,为隧道施工积累宝贵经验。

  

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