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隧道施工信息化范文1
1信息化技术在隧道施工管理中的应用现状
1.1对信息化技术认识不足
隧道工程施工属于建筑工程劳动密集型产业,在施工过程中其工程的施工量大,工程施工强度高。这样一来工程在施工过程中所聘请的人员更多的是具有较好体力能力的施工人员,而这一类人群对于信息化技术的认识存在较大的局限性,再加上工程施工管理人员对于相关的信息质量了解也极为有限就导致了隧道工程施工管理中信息化技术的应用极为有限。
1.2信息化资金投入有限
近年来随着经济的发展市场的竞争越来越激烈,工程施工队伍在进行项目的招标时为了获得更大的夺标机会只能尽量降低工程的施工成本,从成本以及质量两个方面同时入手。但是这样就导致了工程的施工投资成本大幅度降低,在施工过程中直接影响到了后期的工程投资,使得项目在后期施工时根本不具有足够的资金进行信息化设备的添置,无法引进信息化设备。
1.3对信息化技术的重视力度不够
在隧道工程施工过程中很多的工程施工单位对于信息化技术的重视力度都不够,很多的工程施工管理人员认为人工就可以完成相应的管理,设备所起到的仅仅是一个辅助的作用,这样的认识导致了其在施工管理过程中根本不重视信息化技术的引进和应用,导致了工程的施工管理效果一直不好。
2信息化技术在隧道施工管理中的应用
2.1语言双对讲系统
语言双对讲系统是隧道工程施工中应用极为广泛的一项技术,其本质上是在信息化监控技术下实现的实时语音传递功能。通过语言双对讲系统施工管理人员可以及时的与工程施工现场进行联系,并了解工程的施工状况,从而及时有效的对于工程进行管理控制。在施工过程中一旦出现特殊情况通过语言双对讲系统施工人员可以及时的将情况进行上报,而管理人员也可以根据施工人员汇报的情况指导施工人员进行初步的处理,避免事态的进一步扩大,有效的降低工程的损失。隧道工程施工因为需要深入隧道,因此很多的信号设备都无法正常的使用,语言双对讲系统有效的填补了沟通方面的空白,能够有效的实现隧道内与隧道外的及时有效沟通,实现对于隧道施工的有效管理与控制。
2.2工程施工人员定位系统
施工人员定位系统主要是通过信息技术实现对于工程施工人员的位置监控,从而最大程度上确保工程施工人员的安全。众所周知隧道工程施工时深入隧道内部进行的,因此必须要依靠隧道内的灯光进行施工,而在灯光下难免会存在部分覆盖不到的区域,一旦施工人员不慎进入,对发生紧急情况不利于疏散和救援。。而施工人员定位系统则能够及时的观察施工人员的实时位置,一旦发现施工人员位置过于偏僻,或者离开设定的安全区域就会发出警报,从而工程管理人员可以及时的针对施工人员采取救援措施。此外,施工人员定位系统还具有工程的考勤功能,能够方便的显示出工程施工人员的实际到岗情况,而避免了打卡、点到等繁琐的手续。在施工过程中如果发生了安全事故,施工人员被困于随道内部,那么工程指挥系统可以根据施工人员定位系统显示的人员位置进行针对性的救援,从而提高的救援的效率。
2.3有害气体监控系统
在隧道工程施工过程中其需要对于地质结构进行破坏,因此在工程施工过程中不可避免的会产生大量的粉尘、气体,尤其是在进行地下隧道施工的过程中很可能会因为隧道的施工导致地底的气体发生泄漏,而隧道内因为空气的不流通很容易导致有害气体的积累,一旦这些气体达到一定的含量就会对人体产生危害,导致施工人员窒息、中毒甚至产生爆炸。因此在隧道施工过程中一定要做好有害气体的检测,在传统的隧道施工中对于有害气体的检测只能够粗略的进行,并不能够进行精确的检测,而随着技术的发展与进步,如今的检测设备已经能够较为精确的对于隧道内的有害气体进行实时的监测了。在隧道施工过程中应用信息化技术可以对隧道内的空气进行实时的采集与检测,并且根据采集的空气分析结果进行分析,将分析的结果传输到工程施工指挥中心,由相关的施工管理人员针对检测的具体结果采取相应的施工应对方案。此外还可以设立监控指标,对于隧道内的有害气体含量进行控制,一旦有害气体含量达到一定的量就立刻发出警报,又管理人员对于隧道内的施工人员进行疏散,并采取合理的通风处理措施,直到隧道内的气体含量正常以后才能够恢复施工。
2.4超前钻、TSP等超前地质预报的应用
隧道施工过程中增加超前地质预报、超前钻、TSP等超前预报的应用,利用超前钻、TSP等超前地质预报手段,可以在隧道施工前有效掌握岩土体结构、性质、状态,以及地下水、瓦斯等的赋存情况、地应力情况等地质信息,进一步对隧道施工进行有效指导,避免施工过程中重大事故的发生,保证施工安全。隧道施工过程中使用超前钻,要按照设计蓝图的测量控制点,布设并测量施工测量控制网,依据施工测量控制网进行施工放样。放样结果及时上报监理部门核查,待监理部门同意后方可进行下一步施工。TSP隧道地震波预报勘探能够通过地震波的反射勘探到隧道前方的不良地质,通过勘探结果采取不同的施工方案,其专门为长距离隧道施工地质超前探测预报而设计,能够有效保障隧道施工的安全性。超前地质预报是隧道施工安全的保证,能够有效减少施工过程中事故的发生。隧道施工工人和管理者一定要做好隧道施工和安全两者的关系,遇到不良地质时,一定要采取有效措施,以保护施工人员生命安全为出发点,进行隧道施工。
3结语
随着技术的不断发展如果的工程施工技术也在不断的发展与进步,信息化技术的应用能够有效的提升隧道工程施工管理的效率,保证工程施工人员的生命安全,降低工程事故的发生概率。在隧道施工过程中相关的管理人员一定要加强对于隧道施工管理的重视,并且引进信息化技术,全面提高工程施工的安全性。
作者:冉光明 单位:贵州桥梁建设集团有限责任公司
参考文献:
[1]郭爽.试论信息化技术在隧道施工管理中的应用[J].工业,2016,(6):210-211.
隧道施工信息化范文2
关键词: 软岩初期支护注浆防治措施
中图分类号:U45文献标识码: A
1. 概况
赣龙铁路新金华山隧道全长4835m (DK191 + 001~DK195 + 836),其中DK191+815~998段围岩为千枚状页岩夹石英砂岩,岩层软硬不均,地下水发育,最大涌水量4880m3/d, DK191+920~990段为较高应力区,隧道洞轴平行地层走向,部分岩层倾向山体(倾向右侧) ,倾角40°~50°,加之节理切割,右侧边墙、拱脚存在不稳定结构体,围岩属Ⅳ级软岩,在地应力和水作用下易产生岩体内挤,软化崩解而丧失稳定性,如支护不及时或不合理易形成坍塌等事故。
2.施工情况
2013年6月25日新金华山隧道上台阶掘进至DK191+930时掌子面拱顶左右侧出现较大的涌水情况,为确保安全,施工人员退到施工作业区外,现场实测水流量为16 m3/h·m,围岩在水的作用下发生软化,进而出现掉块、坍塌现象,导致DK191+928~930段已经喷锚的二榀钢拱架变形垮塌,掌子面上部掉块形成一个高度3.5米左右,纵向4米,环向10米左右的空洞。为防止坍塌面继续扩大,现场制定了应急处理方案先对掌子面用隧道碴进行回填反压(图1),确保掌子面稳定,对926~928段已经支护的拱架安装4榀Ⅰ20的临时工字钢架进行加强处理。再采用φ42mm的钢管和φ6的钢筋网片对回填渣土进行加固。
图1(回填反压)
喷射15厚度 C30混凝土进行封闭,喷射混凝土之前预埋注浆管和混凝土泵送注浆孔(图2)。
图2(回填渣土封闭)
3. 原因分析
⑴.水量的预先判断、水作用的破坏因素估计不足,设计上对该段做了最大涌水量的预测,实际施工中还需要通过TSP和超前水平钻探综合分析,尽可能精确定位。突发的涌水对围岩破坏较大,特别是片状页岩受水浸泡后软化较快,导致危害进一步加大。
⑵.隧道开挖暴露后,受到岩层产状及构造的影响,岩层产生陡状倾斜,围岩压力增大,在没能尽快封闭围岩的情况下,难以长时间抵抗围岩压力。
⑶.施工过程中虽然通过变更设计对支护措施进行了加强,但由于对隧道围岩特性及构造对工程的影响程度需要一个不断实践过程,故初始的变更设计未能够有效的加强支护措施,特别是超前支护,见表1。
表1设计与施工支护形式对比
4. 解决措施
⑴.精确探测、准确定位:通过TSP和超前水平钻探综合分析,准确判明地质情况,每30米进行一次探孔,开挖25米,保留5米,然后开始下循环的开挖和探水过程,一般设置4~5个探水孔,6月28日,在新金华山隧道DK191+928掌子面采用MKD55进行常规超前探测工作。
1#孔(左上)在钻到1.3米处,钻孔内有涌水量内出现涌水,水量为16.73/h。2#孔(右上)在钻到12.7米处,为20m3/h。
⑵.加强超前支护:根据新奥法,将“先柔后刚,以柔克刚”的理念加强超前支护,在后续的开挖中超前支护采用φ89长管棚配合φ42小导管超前支护。长管棚环向间距0.5m,每环30根,小导管双层布置,间距为30cm。第一层挑脚15o,第二层挑角45o,间距30cm,注浆采用水泥浆~水玻璃(水灰比1:1),注浆压力1Mpa。
⑶.帷幕注浆:施工现场每一循环注浆长度为27m,开挖24米,浆液扩散半径2.5m,孔底间距3m,每一循环设5环79个注浆孔,钻孔和注浆顺序由外向内,同一圈孔间隔施工。岩层破碎容易造成塌孔时采用前进式注浆,否则采用后退式注浆。钻孔遇岩层破碎引起的卡孔时,注浆扫孔后再进行钻进。
⑷.强化初期支护:由于对水的破坏作用认识不足,调整后的支护措施用5m长φ42钢花管径向注浆加固围岩,纵横间距1m,替代原设计系统锚杆。I18工字钢,间距1米调整为I20工字钢,间距0.6m。
⑸.减少对围岩的扰动:施工时尽量减少诱发围岩破坏的不利因素,严格控制爆破参数,采用减弱振动控制爆破技术,减少爆破对围岩的扰动,或者直接采取凿除、机械直接开挖等方式进行掘进。
⑹.短台阶法开挖:上台阶距离下台阶保持在5 m左右,下台阶距离仰拱距离不大于15 m,下台阶掌子面距离二衬施工距离不大于50 m,由于仰拱的及时施作,使初期锚喷支护和钢架能够及早封闭成环。
5. 结束语
⑴.对于富水地区,初期支护不强和施工方法不能完全适应现场需要,需要通过地质预报和水平钻探提前对富水区域进行准确的探明。
⑵.长管棚和小导管超前支护是的重要手段。同时配合双层支护,通过注浆等有效措施,达到了既能释放围岩压力,又能合理控制支护变形的效果。
⑶.帷幕注浆是控制水流量确保安全穿越富水区的主要方法,采取以堵为主,限量排放的原则,保证施工安全实现顺利穿越的目的。
⑷.在富水区软弱围岩施工过程中应注意减少对围岩的扰动、对隧道掌子面及时进行支护,遵循即挖即支、勤量测、早封闭、早成环的原则。
参考文献
关宝树,赵勇.软弱围岩隧道施工技术[M].北京:人民交通出版社,2011.
中铁二局集团有限公司.铁建设[2010]241号高速铁路隧道施工技术指南[Z].北京:中国铁道出版社,2011.
赣龙铁路隧参04.武汉:中铁第四勘察设计院集团有限公司,2010.
隧道施工信息化范文3
所谓动态设计,即设计分为两个阶段完成:第一阶段为预设计,在施工前完成,用于指导施工。预设计一般参照工程类比套图,具有模糊决策的特点;第二阶段为修正设计,即在施工过程中,通过已暴露的地质情况和施工中发生的各种变化,对预设计进行修正和完善后再付诸施工。所谓信息化施工就是施工单位按照设计要求制订并实施施工和监测方案,根据监测信息结果及时调整和优化施工方案和工艺,或及时采取安全措施,并将信息反馈设计予以修正、变更。动态设计和信息化施工是一个辩证的综合体系,二者紧密结合,相辅相成,其流程为:预设计—施工检验—地质判别—监测信息—修正设计—施工检验。
2隧道设计和施工现况
尽管隧道建设要求动态设计和信息化施工,但更多还是停留在概念和口头上,没有真正落到实处。目前隧道设计和施工现况大致如下述。
2.1预设计指导施工
现实中隧道工程一般由设计单位先做设计,设计单位根据勘察资料结合工程类比及相关经验进行施工图设计(按流程应为预设计),预设计经过建设单位组织审查后交付施工单位。预设计侧重功能和结构设计,充分考虑建成使用的需要,对使用功能和主体结构的强度、稳定性、耐久性都着重进行设计,往往缺失施工工况的模拟或简单模糊处理,支护及措施一般采用参照和类比的方式,甚至是照搬照套,对围岩开挖及支护是否稳定、对采用措施是否恰当等状况分析较少,将开挖支护这样的关键环节交由施工方考虑。施工方接收的施工图文件被视为合同文件之一,进场后被要求按图施工、按图计价,过程中若出现地质环境变化或意外状况由施工方建议变更设计,经建设单位和设计单位的同意后实施变更。变更流程较为复杂,且可能导致合同费用的改变,不仅仅是技术问题,还涉及到合同问题。为了合同履行简洁、严肃,一般都避免合同变更。总体来说,施工过程中主要还是预设计指导施工。
2.2设计图与实施存在差距
由于隧道工程一般由预设计指导甚至贯穿施工的特点,设计单位对预设计都非常重视,投入较大,经过较多的设计、计算和校审等流程,还可能通过外部的强制性审查。图纸本身拟合程度较高,也预留了一定的安全系数。但是,设计图与实施往往有差距,与实际也不一定匹配;除了常见的地质环境的变化和意外状况外,还存在其他差距。
(1)预设计和施工实施的隧道断面存在差距
预设计的隧道断面在建筑限界基础上考虑了一定的裕量,基于经济性考虑裕量有限,且根据相关文件规定,结构、构件尺寸及工程量计算均不考虑围岩超、欠挖及变形情况,对施工及测量误差考虑也有限。但是,在说明中会对围岩变形量做出一个估计,并提请施工方进一步考虑施工及测量误差情况。也就是说,设计图仅对结构及内轮廓做出明确界定,而将围岩开挖、支护等内容提交施工方充分考虑。施工方拿到图纸后还不能直接拿来使用,必须根据本企业的施工能力、水平等确定施工误差,同时在考虑预留变形量基础上再拟定断面及构件尺寸,进行再设计,重新编制施工图。尽管差别细微不会导致受力的根本变化,但这样会形成重复设计,仅限于照“图”施工,为设计、施工脱节埋下伏笔;部分施工单位不了解规则,盲目照图施工,导致二次衬砌结构施工时净空不足,处理起来难度和风险较大,且增加一笔不必要的支出,劳民伤财。
(2)预设计未考虑具体施工方机械、工艺特点
预设计往往在施工方进场前完成,对具体施工实施方面考虑有限,在工法、措施及分部尺寸的划分上未充分考虑或未考虑具体施工方的机械、工艺特点等。施工方进场后一般根据设计图开展施工组织设计和施工方案研究,一方面需要选用合适的机械、工艺;另一方面基于成本或便于施工的角度需要进行局部尺寸的调整,如何调整应与设计方进行沟通。一些施工单位为了施工方便擅自进行尺寸调整,可能改变受力特点,从而导致变形过大甚至引发安全事故。
2.3动态设计和动态施工不足,应变能力不强
进入施工实施阶段,合理的状况应是动态设计和动态施工,根据已暴露的地质情况、监测的信息情况以及施工中发生的各种变化,及时修正和完善预设计,或及时调整和优化施工方案和工艺,或采取安全措施,使隧道施工处于受控状态,从而有效降低隧道的风险和造价。但是,现状往往是设计方提交预设计图,进行设计交底,派出人员配合施工。在配合施工中没有建立对应的体系去实施动态设计,没有建立起符合动态设计的计算模式和分析方法,对预设计很少进行变更和修正,对设计的不足之处寄希望于施工方的现场控制。设计变更的提出往往来自施工方,但一般都是要求加强支护并增加费用等,时效性和合理性大打折扣。施工方作为项目实施主体,对项目认识和理解来源于设计方和工程的实践,重点关注的是项目的组织实施,对合理与否考虑较少。由于缺乏理论依据和计算分析支持,一般都照图施工,信任并依赖于设计,认为设计充分考虑施工工况,并有相当的安全系数,盲目照图施工,甚至在围岩条件及支护状态变化时还在照图施工,导致支护措施不足或过强。在确定了某种施工方法和工艺后,出于成本或施工习惯考虑不愿进行改变,期待设计变更加强支护。但隧道施工方法选择是否得当,直接影响隧道的施工安全,施工方法选择不当,风险相应加大。
如当前进入基础设施快速建设期,为加快施工,许多大跨度的隧道都采用台阶法,并推广到Ⅴ级围岩中。台阶法有利于机械化施工,大大提高了施工效率,但是否应用于所有的隧道值得探讨,许多隧道因此而产生大变形甚至坍塌。监测给隧道施工提供了保障,是动态设计和动态施工的依据,但作为隧道施工最为重要的监测工作往往得不到足够重视。监测的方案一般由设计提出,并纳入预设计中,施工方进场后编制监测方案并组织实施,但监测方案往往得不到有效落实,监测不及时、不全面,或有监测、无分析,或信息反馈不了设计或反馈有限等,当变形速率或变形量过大时未采取措施,失去处理的最佳时间,从而造成坍塌。由于设计和施工脱节以及动态设计和动态施工不足,导致隧道设计和施工理念得不到贯彻,常常发生紧急事件,出现紧急事件后应急能力差,得不到及时有效处理,并使得损失扩大化。
2.4投资效益和效率低、施工事故发生率高
随着基础设施的快速建设,一方面隧道大量建设,并要求快速施工;另一方面造价越来越高,隧道事故频频发生,坍塌连连发生。这普遍体现了重支护、轻围岩的现象,遇到变形过大或出现一些紧急状况,就加强支护、加大安全系数,而没有考虑合理与否。出现危险或危机甚至坍塌事故后,各方互相推诿、互相指责,没有认真去分析原因,最后往往由业主推动解决危机,为坍塌埋单,增加投资,使得投资的效率和效益低下。部分施工单位从坍塌中尝到甜头,不塌不赚钱,坍塌出效益,从而带来恶性循环。据笔者对北京周边近些年来修建的隧道进行的统计,坍塌事件比例较高。
3目前动态设计与信息化施工未落实的原因分析
3.1建设体制的影响
我国长期以来实施的建筑体制是设计与施工分离,各行业都分别组建了专门从事设计或施工的法人单位,同时在资质和行业准入方面进行严格的管理。现行建设体系和架构中,一般分为建设、监理、设计、施工四个主体。建设单位主要负责投融资和建设管理;监理作为建设单位的委托方主要审批施工组织设计,监管施工进度、质量和安全等;设计、施工单位由建设单位通过招标分别签订合同完成相应的设计、施工任务,设计方提供施工图,施工方按设计图纸施工,两个合同主体在以建设单位为中心的协调下完成工作,在管理阶段上也分列为规划设计和施工实施阶段。在这样的合同体系和管理架构中,充分体现了建设单位的中心位置,但割裂了设计与施工的关系,二者在合同形式和内容上是分离的,之间没有彼此的约束关系,各方关注的利益和承担的风险不同。
设计方与建设单位存在合同关系,关注设计本身效益和项目的投资效益,承担设计的风险,将提交图纸视为完成合同任务,施工阶段定位为从属和配合的位置,仅委派少量人员配合施工。施工方与建设单位存在合同关系,将图纸内容变为有形实体,承担施工中的风险,关注自身的成本和效益,追求的是自身经济利益的最大化。设计图对施工方而言被视为合同内容,施工方以施工图作为依据编制施工组织设计并组织实施,设计方一般不介入施工组织设计。这样的建筑体制显然不利于隧道工程的动态设计和动态施工,也不利于发挥施工方自身经验的优势,尤其不利于新技术、新材料、新设备和新工艺的推广应用。许多业内人士提出体制的弊病,但改变仍有相当长的一段路。一些工程已经开始走设计和施工一体化的道路,提出设计和施工总承包模式,但长期以来形成的惯性思维使得效果还不明显,促进它们的融合还需做较多的工作。
3.2动态设计和信息化施工的体系没有有效形成
动态设计和信息化施工是有机整体,由于目前设计和施工分离,使得动态设计和信息化施工的体系没有有效形成。首先,行业及建设惯例没有要求或促动设计方建立对应的动态设计体系,一般对预设计期盼过高;期盼预设计可以包络施工中的各种状况,体现了重施工图、轻后期的状况,设计也没有建立起符合动态设计的计算模式和分析方法。其次,各方对动态设计、动态施工中相应承担的内容比较模糊,也难以分割清楚;如对前面谈到的围岩,其既是作用在隧道结构上的荷载,又是成洞的支护载体,与支护形成一个完整的支护体系;实施中理想状况是形成支护,不利的状况则转化为荷载,这些状况又不是设计一厢情愿所能约束的;依靠施工方对围岩的开挖支护的有效控制去实现设计意图,实践性较强,若控制不力,则需采取有效应对措施,而应对措施有可能调整支护参数或调整施工方法及工艺来达到目的,这体现了它们之间的不可分割。
3.3评价机制的影响
由于建筑体制中设计与施工的分离,各行业也相应分开分别进行评价。对优秀设计颁发优秀设计奖,对施工的优质工程颁发优质工程奖等。评奖对行业进步是一个促进作用,各方都希望获奖来提高自己的行业知名度和业绩。但相对隧道工程,这样的评价机制并不利于开展动态设计和信息化施工。如对设计的评价重点在施工图,施工图拟合程度高、变更少是评选优秀设计的条件之一,但动态设计被视为变更,意味变更增加,必然降低与预设计的拟合程度。设计方没有动力和积极性去否定、修正自己的原设计,一般尽量维持原设计,力求静态,即使有一些问题,也不希望被改变。优质工程奖尽管对设计也有要求,但主要还是针对施工方的,对设计方影响有限。
4动态设计与信息化施工建议
4.1管理机制上促进设计和施工一体化
根据隧道工程特点,可以参照工业化生产模式,让设计和施工融为一体或促使设计、施工一体化,形成合力共同完成隧道这个产品。设计不仅仅关注功能和结构,也介入施工实施,在理论和技术方面提供全面支持,施工方不仅仅关注施工实施,也延伸到设计中,全面了解产品状况,从实施的角度优化设计,关注性价比和投资效益。如实施工程设计和施工总承包,业主将项目的设计和施工合在一起发包,让设计和施工方捆绑在一起,各方的利益和风险一致,促使设计和施工融合在一起,在工艺和技术上相互协调,理论与实践更好地结合,共同应对隧道风险,更好地完成任务。
4.2促进建立动态设计和信息化施工体系
针对动态设计和信息化施工体系欠缺的状况,建议行业制定指南文件,贯彻动态设计和信息化施工理念,指导规范动态设计和信息化施工的行为。动态设计意味着设计涵盖施工全过程,需要考虑地质环境的变化、施工方法及支护、措施调整,并充分考虑施工工艺及施工状况等。为有效实施动态设计,从管理阶段划分上将施工图设计与施工实施放在一起,设计计费也重新考虑,将动态设计列入施工图设计中。设计单位建立起符合动态设计的计算模式和分析方法,应施工需要随时进行反分析,掌握隧道状态。对调整支护参数或调整施工方法及工艺都可以达到目的的情况进行综合评估,以确定方案。
4.3建立综合、整体评价体系
目前隧道和地下工程尚有许多问题有待研究,设计理念是将地下工程的复杂性简单化。为实现这一目标,设计、计算、施工技术的发展必须走信息化动态反馈的道路。隧道和地下工程设计应体现为最优规划的实施而进行安全性、经济性、使用性的研究,并将成果转化为建设方案、支护结构设计、施工方法等内容。为此,宜建立对项目的投资效率和效益的整体、综合评价机制。激励设计单位实施动态设计,促进设计和施工单位融合,减少事故发生,提高投资效率和效益,推动新技术、新材料、新设备和新工艺的推广应用。
5结语
隧道施工信息化范文4
关键词:隧道工程 五化管理 监理作用中图分类号:TE42 文献标识码:A
一、建设合谐社会 发展理念人本化
在建的国道214线路,沿线山清水秀、风光优美,山高谷深,气候随海拔而发生变化,从海拔1503m的金沙江东河谷到海拔5396m哈巴雪山和海拔5545的巴拉格宗山山顶,气候幅宽,气候带窄,形成“一山分四季、隔里不同天” 的典型立体复杂气候特征。
为适应公路建设突飞猛进,实现快速、科学、规范、安全、有序、创新发的管理方法,突破传统的“质量、进度、安全”铁三角管理思维,一种新的人本化管理模式运应而生。从开工建设初期的管理不到位,到肯古隧道地下施工过程的安全问题反省,人本化理念才逐步形成。施工初期安全问题极为复杂,安全预案也是多种多样,施工管理也是高风险管理,由于缺乏人本化管理经验, 2011年3月29日肯古隧道发生了地质灾害事故,致使隧洞内掌子面掘进的施工当班19名员工深埋地下。国务院、交通部、云南省政府专家组,第一时间赶赴现场进行科学施救,使被困19名被困人员全部获救。通过不安全事故经验教训,承建单位进行了为期1个月自查整顿工作,找到了问题的根源:施工单位对安全防范重视不够,员工安全培训不到位等问题。
经过血的经验教训,监理管理工作从人本化出发,要求施工方采取与时俱进的人本化管理标准。施工企业管理人员转变了思想,从尊重人、服务人、到依靠人、发展人的人本化管理模式转型,改变了过去工作环境,改善了员工的食堂,伙食也多样化,满足了不同地域人的生活习惯,同时在项目部门前修建了蓝球场,充实了员工的业余文化生活,分批组织培训了员工,提高企业员工的素质,提高了员工的安全意识,同时也了提高了员工的福利,实行企业与员工双赢战略,使员工有工作自豪感和责任感,增强了安全工作意识。
二、严格控制质量 项目管理专业化
公路工程中的隧道工程设计是根本,施工是关键,管理是保证,是各参加建设方的共同责任。工程质量要是重中之重,每一道工序、每一道工艺都必须经得起时间的检验。监理工作的重要任务是:确保工程质量和安全生产,生产又必须有安全保障,这就需要建立必要的施工专业化管理,这就要不断地提高监理管理工作水平。隧道工程施工必须专业化,只有专业化的施工队伍,才能在安全和质量上有保证。监理工作必须立足于高起点,必须坚持高标准建设意识,必须坚持高质量理念。必须坚持安全第一的意识、必须坚持安全施工专业化管理理念。这对于缺乏高原施工经验的施工队伍而言,首先要从隧道施工专项技术规范中学起,从工程监理制度上学起,从专业化管理制度上学起。在肯古隧道项目管理专业化中,必须突破传统的管理模式,实现向专业化过渡,采用流水步距循环施工方法保证工程进度。
肯古隧道是高海拔隧道,施工地质也极为复杂,势必存在安全隐患,施工控制难度较大,没有专业化的施工队伍和专业化的施工管理经验是不行得,前车之鉴“3.29”肯古隧道灾害大塌方就是不尊重科学,工程管理粗放,在安全管理上不够重视。科学技术的进步是第一生产力,光有专业化的施工队伍不行,还得有安全管理和防范措施,施工企业从人本化的角度出发,在隧道的施工作业面,设置了一套安全应急逃生管道,尊重了人的生命、理解了社会发展离不开人、工程建设服务于人、国家企业家庭都需要人的合谐理念,来预防地质灾害,防止发生类似不安全的事故,经过监理的各方面严格控制和整改,建立了一支专业化的管理团队。
三、坚持监理程序 工程管理标准化
标准化管理系统就是统一的技术标准,统一的施工管理,统一的工作制度。监理在处理隧道地质灾害中,首先坚持执行标准化施工管理,然后用技术标准再来规范施工行为,建立监理工作方法准则并巧妙用于施工管理。
在监理管理程序上一是检查新建隧道的标准和地质灾害处理方案。二是调正监理人员工作岗位职责制。三是重新审查施工工艺流程修正监理实施细则。四是经常性地检查施工机器运转情况和供电、供水、供气循环系统。五是对日常进场原材料堆放标准化管理工作进行检查。六是对文明工地建设的标志标识不断地更新补充进行反复检查。七是在处理隧道大塌方地段换拱作业工序上和在工艺控制过程中,勤检查做到早发现问题,及时处理问题的时效管理,仔细观察围岩周边安全稳定情况。八是按照外理方案,按照制订的处理方案先加固后更换,做到安全措施到位后再进行处理 。九是在隧道初支护工序上按设计图纸施打超前锚杆和系统锚杆,将锁脚锚杆固定在钢拱架设计部位上,确保动态钢拱架支撑间距不超设计,动态支护安装结束后检查定位和间距。十是在隧道开挖工艺工序方面,严格执行先超前加固,后开挖的原则,控制超前支护和施打锚杆的角度和间距,落实安全防护措施以后,经监理确认无安全除隐患后方可进行下步工序循环施工。十一是在二衬混凝土质量控制过程中,混凝土的养护按随机抽样的原则,制作二组试件,分别用于脱模抗压强度和28天抗压强度的检测。十二是及时检查脱模后的外观质量,对外观缺陷进行修复处理。十三是定期和不定期检查隧道高压风管,高压水管和逃生管道的安装位置及动力照明电线的缚设安全工作。
四、建立数据台帐 管理手段信息化
在提高监理工作质量方面,管理信息化是有效手段,信息化管理能够为管理决策者提供依据,信息化管理可以强化监理的管理工作效率。
在日常监理过程中,首先从中心试验室抓起信息化管理,建立强有力的质量跟踪台账(原材料和试验检测资料)以试验指导生产,加强有关数据指标的检测与收集,科学地进行分析质量波动,为质量控制提供第一手依据,建立信息化管理平台,采用高效管理数据交换库进行管理工作。充分利用现代化通信网络设备,架设直通隧道施工掌子面,建立专用联络线路,解决手机无线通信信号盲区,确保地下隧道施工通信暢通正常,实行日常办公电脑设备一体化,日常管理手段信息化,大大提高了监理管理工作效率。长效持久地抓住了隧道施工安全。
五、抓好安全工作 日常管理精细化
针对肯古隧道的质围岩破碎,临空的围岩极易失稳滑塌,拱架背后的围岩空洞等极易形成安全隐患的情况,安全工作也就变成了监理日常精细化管理工作的范畴,制度建设和制度检查要求监理必须进行精细化管理。
精细化工作管理中看起来容易做起来难,在处理塌方地段的换拱作业,监理首先要检查开挖前的注浆加固措施的落实工作。在开挖过程中要抓超前小导管的施打角度和间距控制。换拱过程中要抓上台阶施工的安全距离和预留核心土的安全措施。在初期支护过程中要抓动态拱架超设计间距控制。同时要抓初支钢筋网片安全搭接长度和连接方式。
在地下隧道里施工,不论是上导坑、还是下导坑、还是隧道底部的仰拱开挖,都充满着安全风险和隐患,稍有人为的麻痹大意都会酿成灾难性的安全事故,只有安全工作管理制度是不够得,监理的业务要精、监理的心要细、监理的管理工作要常态化,要吸取经验教训,对安全工作要有清醒的认识,不能流于形式,要在行动中求落实,要求施工单位定期和不定期对施工机械进行保养和检修,特别是“三管两线”检查,绝不能在给安全工作留死角。在工艺和工序报检方面,特别是二衬钢筋砼的规格 、型号 、数量 、设计间距 、断面几何尺寸 、绑扎工艺等验收都要与设计文件相符 。在仰拱开挖方面重点检查开挖断面的设计几何尺寸,和钢拱架钢筋安装间距与控制。
在日常监理管理工作中不但要精、要细、要化、还要严,对动态支护拱架管理工作中,要检查拱架与围岩的密贴情况,要对超挖和空洞的部位进行喷、堵、注、用砼填塞,做到早发现早处理,对大面积不易喷堵的空洞采用预埋导管进行注浆处理,为把隧道施工安全工作连续性,持久长效地抓好管好,监理就得在巡视力度,强规制度方面下功夫,坚持安全出效益,坚持安全求生存,坚持安全促发展,坚持安全出合谐社会的原则。
六、在处理肯古隧道地质灾害监理过程中的几点体会
五化管理的优点就是更科学、更规范、更安全、更有序、更高效的一种管理新思路管理方法。
隧道施工信息化范文5
蒙西至华中地区铁路(蒙华铁路)货运通道作为国内一次建成的最长重载货运铁路,自开建以来,一直致力于推广和提高全线隧道施工的大型机械化配套技术水平,全面推进隧道建设新理念、新工艺、新技术的应用。本文主要从全线路施工角度介绍蒙华铁路隧道工程施工技术要点及机械化配套的推广应用情况。
1工程概况
蒙华铁路正线全长1 814. 5 km,正线隧道共计228座、长468 km(含左、右线长529 km ),占正线总长的25.8%。其中:L}10 km的隧道有10座,总长149. 6 km,最长隧道—蜻山隧道长达22. 751 km ; 6km , L < 10 km的隧道有11座,总长86. 6 km ;1 kmL < 6 km的隧道有78座,总长176.8 km;l<1 km的隧道有129座,总长55 kmo 全线隧道断面根据单线和双线、有作和无作、岩石和土质共分6种断面形式,图1和图2分别为单、双线(无作轨道、岩石)隧道标准内轮廓图。
线路由北至南跨越区域广、沿线地质条件复杂、隧道重难点工程多。部分隧道穿越新黄土、粉细砂层、软岩、第三系富水砂层、长大断层破碎带、岩溶、煤层瓦斯、膨胀岩土、软土及松软土、高地温、有害气体、高地应力等地层。
2国内钻爆法施工现状
隧道钻爆法施工因其投资小、地质适应能力强,一直是国内山岭隧道的主要施工方法。
2. 1开挖工艺工法
开挖钻孔主要采用风动凿岩机(如YT28 )、液压钻和简易的钻孔台架,个别长大隧道采用液压凿岩台车及多功能台车。围岩较好地段以机械开挖为主,采用全断面、台阶法施工;围岩较差地段以人工开挖配合小型机械设备为主,采用小断面分部开挖(如CD法、CRD法、双侧壁导坑法等。
2. 2初期支护及设备
锚杆施作较多采用人工手持风钻打孔,施工劳动强度大,施工工效较低且施作质量较难控制;个别长大隧道采用凿岩台车进行锚杆的快速施作,但受技术、资金以及后期设备的维养等影响推广度较低。喷混作业一般采用干喷机、机以及小型湿喷机,施工效率较低、工程实体质量较难控制且施工现场环境比较恶劣,目前仅在较少的长大隧道内使用湿喷机械手。
2. 3仰拱施工及设备
仰拱施工一般采用简易仰拱栈桥,栈桥有效作业长度通常为6一12 m,仰拱一次掏底为6一12 m,简易栈桥移动通过装载机实现。仰拱浇筑模板采用标准钢模板或自行研制的弧形钢模板,仰拱纵向一次浇筑长度较短,施工接缝较多。2. 4防排水及二次衬砌浇筑 防水板铺设采用自制的简易台架,人工需求量大且耗时较长,铺设质量较差时易形成拱部脱空或造成防水板拉断导致浇筑过程中二次衬砌混凝土隔离分层,而较少采用防水板铺设台车和防水板自动爬行焊机。衬砌台车采用全断面液压钢模板衬砌台车,钢模开口数量少、开孔尺寸较小,混凝土单窗集中供料、竖向跳窗供料及振捣不到位的现象突出,极易造成集料窝。二次养护未配备养护台车或其他养护设备,衬砌表面常出现麻面蜂窝、龟裂等表观缺陷。 总体而言,目前国内山岭隧道钻爆法施工的整体机械化程度仍较低,工人劳动强度大,施工环境较恶劣,隧道实体工程质量及施工机械化配套水平仍有待提高。
3蒙华铁路隧道工程技术要点
3. 1建立监控量测信息化平台
隧道施工信息化范文6
Abstract: Tunnel construction has the characteristics of complex geology, small work space, many unforeseen factors, various risk factors are intertwined and it is harmful, so accidents happen frequently. In this paper, the common tunnel accidents were analyzed, and the corresponding contingency measures are proposed.
关键词:隧道施工;安全;预防;应急预案
Key words: tunnel construction; safety; prevention; emergency measures
中图分类号:U458 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0225-01
1隧道施工主要安全事故分析
做好隧道施工安全管理工作的前提,是对隧道施工过程危险、危害因素进行辨识和确认。这样才能够有的放矢,制定有效的安全技术措施,也为隧道施工安全评价准备第一手材料。一般来说,隧道施工事故主要有塌方、透水、车辆伤害、火灾、爆炸、中毒和窒息等。
1.1 开挖过程中的事故分析
开挖过程的事故类别主要有坍塌、透水、机械伤害、爆炸、中毒窒息等。主要原因:①当隧道穿过断层、岩溶、破碎带及其他不良地质段时,由于对工程地质、水文地质勘察认识不足,施工方案选择不合理、支护不及时或支护偏弱等,在开挖后潜在应力释放,承压快,围岩易失稳而发生塌方、透水、突泥等突发性灾害事故,且难于治理;②当隧道穿过附近含瓦斯地段的岩层时,常因检测不力,通风不良造成瓦斯积聚,当遇电火或明火,极易引燃瓦斯发生爆炸、火灾及有害气体导致的中毒窒息等重大事故;③采用钻爆法和掘进机法开挖或搭设钢架进行支护时,使用凿岩及掘进机等未按照操作规程操作,易产生机械伤害,高处坠落等事故。
1.2 装岩运输中的事故分析
因隧道洞内工作面狭窄,空气污浊,能见度不高,装岩过程中车辆的调度和衔接不当等都可能造成事故。一般地,隧道装岩运输过程中发生的事故可以分成两类,一类是施工人员被自卸汽车、电机车或其他运输车辆碰撞;另一类是施工人员与岩块或其他障碍物相撞而使人受伤。
1.3 其他事故分析
在一些长、大、宽的公用设施隧道、地下通道和地铁隧道中常采用大型高效的施工机械设备施工,隧道内铺设的施工电缆和高压风水管路也较多,因此触电、机械伤害、高压风水管路接头脱落击伤施工人员等事故也时常发生。
2隧道施工安全控制措施
2.1 施工安全技术措施
(1)坚持动态设计、动态施工、动态管理。必须遵循信息化反馈设计、信息化施工、信息化动态原理。设计人员必须及时修改图纸,必须尊重施工信息。必须在现场建立建设方牵头,以施工单位为主体的设计、监理动态管理小组,实现及时支护、及时封闭、及时量测、及时反馈、及时修正的地下工程管理办法。
必须重视隧道的综合地质超前预报,将超前地质预报作为一道工序来保证。预报方法宜长短结合,以短为主,预报范围前方≥30m,隧道周边外l倍洞径,做为工序列入。预报方法:以钻孔为主,配合地质描述。
(2)重视初期支护的施工质量。支护是安全的保证。初期支护应及时施作,早封闭,快成环,控制变形。开挖后,岩石暴露时间要控制在2~4小时以内,应先初喷4~5cm厚混凝土封闭岩面,然后安装格栅、锚杆等初期支撑,再复喷至设计厚度。软弱地层必须采用混凝土,不提倡湿喷混凝土。因湿喷工艺不过关,不能将围岩的承载力提高,形成围岩、喷层两张皮。湿喷早期强度低,回弹量大。可以把围岩裂隙阻死,形成围岩组成的承载拱,这正是强调围岩爆破后不找顶及时初喷的原因。
格栅钢架安装须符合设计位置,紧贴围岩,中间有空隙时,必须用喷混凝土充填密实,绝不允许填塞木柴和片石,出现“两层皮”现象;有很多隧道坍塌都是与初支背后空洞有关,这方面有血的教训,因此,施工中必须加强对此道工序的控制。两榀格栅钢架之间必须用斜拉杆焊接,拱脚处要根据现场情况采用纵向托梁、锁脚锚杆或扩大拱脚等措施进行加强,这是保证下步开挖安全最重要的措施。
锚杆根据设计要求和现场地质条件选用。一定要保证锚杆方向和数量,采用砂浆锚杆时要确保注浆饱满,稠度适中,锚杆插入深度不得小于设计长度的95%;有水地段优先采用药包式、楔缝式或缝管式锚杆,端头锚固锚杆一定要保证端头锚固部分的紧固质量。尾部必须加托板,托板应紧固密贴围岩和格栅,以提高锚固效果。
(3)强化爆破安全作业与瓦斯治理。钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑。采用光面爆破或预裂爆破技术,根据预测的岩性及时调整爆破参数,必须严格控制周边眼间距、外插角、装药量等参数及装药、连线的质量,尽量减少对围岩的扰动及超欠挖数量。当穿过瓦斯地层或从其附近通过而围岩破碎、节理发育时,必须预先确定瓦斯探测方法,及时监测瓦斯浓度,加强机械通风,采用超前周边全封闭预注浆等防止瓦斯积聚;使用防爆安全型机械和电器设备,爆破作业使用安全炸药及毫秒电雷管等,以防止瓦斯爆炸事故。
(4)重视开挖工作。开挖工作是隧道施工的第一流程,开挖工作的优越与否直接影响隧道施工的安全、质量和效益。提高光面爆破,可以减少对围岩的扰动,减少应力集中,有利于自然拱的形成,便于喷砼工艺,因此,隧道施工安全的关键是开挖。
良好的光面爆破可以减少超欠挖,这样减少了欠挖处理及超挖石碴的外运量,减少衬砌时砼的回填量,而且砼衬砌厚度均匀减少了应力集中。因此,开挖也是影响隧道衬砌工作的关键。
2.2 施工安全管理措施
施工中,要根据设计的要求和施工方案,运用网络计划技术,认真编制实施性施工组织设计,要在实施中,经常分析施工进展和施工组织设计的情况,结合现场实际,落实安全技术措施,在保证安全和质量的前提下,按预计的期限完成任务。要始终贯彻“安全第一,预防为主”的安全方针,建立健全安全管理规章制度和组织机构,并严格制定和落实各级岗位的安全责任制度;要规定定期检查和非定期检查制度。要严格要求每个作业人员遵守安全规则,按操作规程办事,进行正规化、标准化作业。