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关键词:大型山区;高速公路隧道工程;建设管理
1勘探设计管理
1.1优化线路方案
在进行大型山区高速公路隧道工程的勘探设计管理时,要做好线路方案的优化选择。依照施工场地的地形地质特点进行隧道方案的比选和确定,让高速公路的隧道施工满足相应的建设质量标准,符合相应的环保质量要求,让隧道施工与当地的地形地质、水文环境进行有效的融合,降低对当地生态环境的破坏,让绿色施工成为可能。在进行线路方案确定之前,要进行方案的可行性测验,通过对当地地质水文条件的调研,按照前期的勘察资料,拟定测绘出相应的比选线路方案,进行隧道线路的合理选择。
1.2地质勘察监理
地质勘察是隧道工程建设的重要一环,地质勘察的质量水平直接关系着后续隧道工程建设施工的有序开展。地质勘察具有极强的专业性,需要专业的地质勘察监理人员来对隧道工程项目的地质勘查工作进行监督、管理。地质勘察监理的方式主要有巡视、抽查、旁站等。地质勘查监理人员需要依照施工的段落、建设的工点对隧道工程进行地质的调绘、钻探、物探以及原位测试等的监理,通过有效的地质监理及时的发现相应的地质问题,针对问题有效的进行监督整改,让问题扼杀在摇篮中,让隧道勘察的资料更加的详细、精准,提高后续施工建设的成效。
1.3围岩等级细分
在隧道工程的设计中围岩等级的细分和支护参数的研究,是极为重要的设计内容。以三车道的高速公路隧道工程为例,应该让隧道岩体的围岩稳定性符合相应的亚分级标准,诸如将Ⅳ级围岩细分为Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3等亚级;将Ⅴ级围岩细分为Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3等亚级,以此类推、由此及彼,让隧道岩体的围岩级别与隧道施工实际更加的贴合,让围岩的分级标准更加的精准、有序。然后再根据相应的围岩亚分级标准,进行支护参数的相应设计,对隧道工程的开挖方案、支护类型、结构形式等进行逐一的确定。
1.4隧道渗水处理
水渗漏是许多高速公路隧道作业存在的通病,一般当隧道作业穿过相应的富水段时,就有发生隧道水渗漏的可能。因此在进行隧道工程的勘察设计阶段要进一步加强对水渗漏的有效预防和合理处置,因地制宜、因势利导的进行地下水的综合利用和合理处置,采取防堵结合的方式,进行隧道工程富水段的优化处理。
1.5洞口景观设计
隧道工程的洞口景观设计应该美观实用,绿色环保,尽量降低对周边生态环保的破坏,让洞口的施工建设依照山体结构的走势发展,让其与周围景观合二为一,减少刷坡作业,优先采用端墙式或削竹式的洞门形式。
2工程招标管理
2.1充分利用洞渣
在隧道工程的招标阶段要对洞渣的岩性和性能进行相应的核查,在查看洞渣的岩性和围岩级别之后,以此为依据进行洞渣的二次利用。例如可以将洞渣加工成相应的碎石,用于高速公路路基的填筑及路面的建设,由洞渣加工而成的碎石具有一定的稳定性,可以在提高路基的稳固性的同时,有效降低公路建设的成本投入。
2.2制定专用条款
在隧道工程的招投标阶段要对合同的专用条款进行相应的设置,尤其是要对高速公路隧道工程的施工工艺和专用设备进行具体、详细的要求、规定,确保施工工艺的质量达标,专业设备的有序运行,为隧道工程的高质量运转、安全化作业提供相应的合同保障。同时还可以针对隧道的施工特点和质量要求,设置相应的优质优价条款,执行相应的优监优酬制度,让工程建设中的优秀工作人员得到相应的嘉奖和鼓励,调动工程工作人员的工作积极性,从侧面促进隧道工程建设进度的稳步提升。
3施工质量管理
3.1严格方案审查、重视技术交底
在隧道施工建设正式开始之前,施工单位要组织相关的隧道技术人员对相应的施工方案、施工方法、施工工艺进行相应的技术审查,只有核查合格、检验通过的隧道建设方案才能进一步施行。与此同时,专业的技术人员还要与一线施工人员做好相应的技术交底工作,将相应的设计要求、施工措施、操作规范、安全技术等深入贯彻给一线施工人员。让一线施工人员能够按照施工设计图纸的要求,进行规范化、标准化的隧道施工作业。
3.2执行关键材料、设备准入制
在进行隧道作业的施工建设中要执行严格的关键材料、设备准入制,所有的材料、设备都要验收合格后才能安排入场,建设材料的质量和规格要符合相应的建设标准,设备的运行要正常有序,建设企业应该选择有实力、有信誉、有资质的供应商展开长期合作,确保材料、设备供应渠道的安全稳定。
3.3推行施工建设的标准化、精细化管理
高速公路的隧道工程是一个较为专业、复杂的作业环节,在施工的过程中一定要对施工的作业流程、工艺方式、技术方法等展开标准化的管理,只有确立相应的是施工标准,才能让后续的施工建设有据可依、有迹可循,让其不至于陷入盲目和盲从。同时建设企业应该对隧道作业的关键环节进行重点把握,对隧道工程材料、设备、技术、工艺等进行精细化的管理,依照相应的施工建设目标,将施工作业做实做细,让施工建设精益求精。
4安全生产管理
4.1实行隧道安全施工标准
严格实行隧道安全施工标准,提高隧道工程作业的施工安全性,给隧道工程作业提供安全化的标准指南,进一步提升高速公路隧道工程的施工管理水平,有效减少施工安全事故的发生,做到施工建设“零工伤、零事故”。执“全过程、全覆盖、全天候”的安全管理机制,将安全作业落实到隧道工程建设的方方面面,“不留死角、不留盲点、不留隐患”。
关键词:施工成本;造价;控制
1、引言
隧道施工面临以下难题:一是投入施工设备多,工序复杂,施工措施费用高;二是施工企业多,竞争激烈,互相压价;三是业主要求工期短和降低工程造价。因此,隧道工程建筑施工企业必须加强项目成本控制和造价管理,才能获取效益。
2、隧道工程建设施工项目成本控制
工程建设项目成本控制,是指施工企业在保证工程质量、工期等合同要求下,对施工生产管理消耗的人力、机械、物资和费用开支进行指导、监督、调节和限制,及时纠正发生的偏差,通过技术、经济和管理,把各项生产费用控制在计划成本内,以保证成本目标的实现。
2.1做好项目成本的预测
隧道工程项目成本预测是在分析隧道施工进程中各种经济与技术要素、水文地质变化与对策(预案)、经营环境与战略发展等静态和动态影响及风险(物价的涨落、气候的变化)对成本升降的影响的基础上,推算其成本水平变化的趋势及其规律性,预测施工项目的实际成本。根据制定的成本计划和应得的经济效益和社会效益,确定隧道工程项目成本控制的目标,作为项目成本控制的依据。
2.2隧道工程施工成本控制的措施
(1)成本控制措施。全面控制包括全员和全过程控制。①全员控制。隧道工程施工项目成本是考核隧道施工项目经济效益的综合性指标,它涉及到与施工项目成本形成有关的各部门,也与每个职工切身利益有关,因此,施工项目成本的控制需要大家共同关心。②全过程控制。隧道工程施工项目成本的发生涉及到项目整个周期,因此,隧道工程项目成本形成的全过程(从投标始至中标后的实施及竣工验交)都要有成本控制的意识。
(2)动态控制措施。隧道工程施工成本控制是在不断变化的环境下进行的管理活动,所以必须坚持动态控制的原则。
(3)目标管理措施。隧道工程项目目标管理的内容包括:目标的设定和分解,目标的责任到位和执行,检查目标的执行结果,评价目标和修正目标。
(4)责、权、利相结合的措施。在隧道工程施工过程中,项目经理部各部门在肩负成本控制责任的同时,享有成本控制的权力,定期检查和考评,实行有奖有罚,真正收到责、权、利相结合的成本控制的预期效果。
3隧道工程项目造价管理
3.1工程项目造价管理的现状
我国现行的工程造价管理制度是在五十年代形成、八十年代完善起来的。。但随着社会主义市场经济的发展,这个体系的许多问题也随之暴露出来。主要问题有以下几方面。
(1)市场供求关系失衡,难以形成公平的市场竞争
“僧多粥少”的供求局面使得本己激烈的市场竞争更趋激烈。一些施工企业为争得施工任务不得不面对难以接受的招标条件,如压价承包、垫资施工、压缩工期、指定分包等等。
(2)工程项目前期工作阶段造价管理薄弱
多年来,我国的建设项目普遍忽视了项目建设前期阶段的重要性,造价控制的重点主要放在项目建设的后期阶段甚至在工程决算阶段。因此经常出现投资超限的现象。所以,我们必须更新观念,重新认识,总结出一套完整的工程造价控制与管理方法。
(3)对业主的不规范行为缺乏约束机制
业主的行为直接关系到建设工程的进度、质量和造价。建筑市场能否规范运行,直接取决于业主的行为是否规范。建筑市场治乱的首要着眼点,就是要规范业主的行为。
(4)对造价中介组织管理力度不够
近年来,从事工程造价咨询、标底编制等工作的中介组织发展很快而相应的管理制度却不配套,各种中介组织的资格认定和审批未能严格执行,造成从业人员素质不一。某些中介组织带有行政色彩,不按规定办事,缺乏公正性。中介组织对承担的咨询服务不负经济责任,也没有完善的赔偿制度和回避制度。特别是标底编制中,错算、漏算时有发生,影响了招投标工作的顺利进行。
3.2隧道工程项目造价管理控制
隧道工程造价管理是一项融经济、技术、管理于一体的投资管理学科,贯穿于工程建设的整个过程。要有力地控制工程造价,减少建设资金的浪费,就要根据工程项目造价管理的现状和隧道工程中各个项目的自身特点,建立起符合我国国情的具有建设项目自身特点的工程造价全过程控制的程序与方法。只有这样才能更加有利于我国的建设。
(1)加强宏观调控,完善法制建设
社会主义市场经济是法制经济,建设工程造价管理要依法管理,逐步建立起一个以《建筑法》为核心的建筑法律体系,使建设工程造价管理走向有法可依、执法必严的法制轨道,要继续完善建筑施工企业资质管理办法、招投标法、施工合同法、质量管理法等法规制度。法制建设要结合实际,便于操作,对工程建设的各个阶段都要有相应的约束机制。
(2)建立约束机制,规范业主行为
在建设工程的全过程中,业主贯穿于建设全过程的始终,建设过程的各个阶段离不开业主的参与。因此,业主的行为对工程建设起着很重要的作用。政府各主管部门应对业主在建设阶段的行为依法加以规范和约束,要强化施工总承包职能。
(3)规范中介服务,提高竞争能力
中介机构是建筑市场中不可缺少的服务主体,造价咨询、标底编制等就是一种有偿的社会化服务。在目前条件下,我们要建立符合社会主义市场经济要求,自主经营、自负盈亏、高度专业化、功能完备的社会中介服务组织,加强工程造价管理,为工程承发包双方提供最优质的服务。
(4)提高企业素质,规范承包行为
实行建设工程招投标以来,承包单位承揽施工任务的主要方式是通过投标取得。因此,我们必须规范招投标市场。①建立联合办公制度。由各级建设行政主管部门造价工程师负责,组成工程造价审定小组,组织招标投标,各承包单位不得以带资承包作为竞争手段承揽工程,禁止私下授标,层层转包。②实行工程量清单报价。规范招标投标行为,做好工程量清单报价与招标文件的衔接。③严把概算审核关,加强概预算人员的培训考核,提高概预算人员素质。
(5)适应市场发展,改革造价管理
定额管理一直是造价管理的基础。但是由于它所存在的某些不足,导致造价管理的落后。造价管理应适应市场的发展,适应建设工程分阶段计价,因此建立全过程造价管理体系。今后造价管理的重点应放在投资估算、设计概算管理上、放在价格管理动态宏观调控上。作为工程造价的主管部门除了要作好基础工作外,今后还要大力发展工程造价信息管理系统,抓好信息的收集、加工、传输、贮存等四个环节。建立完善快捷的信息服务系统,为工程造价的动态管理提供有力的技术支持。
关键词:工程管理;公路隧道;成本控制;造价控制
【中图分类号】 TU723 【文献标识码】 A 【文章编号】 1671-1297(2013)01-0032-01
工程造价的有效控制是以合理确定为基础,有效控制为核心,它是贯穿干建设工程垒过程的控制。在投资决策阶段、设计阶段、建设工程发包阶段和建设实施阶段,把建设工程造价控制在批准的造价限额以内,随时纠正发生的偏差,以保证管理目标的实现,以求合理使用人力、物力、财力,取得较好的投资效益和社会效益。要有效地控制工程造价,应从组织、技术、经济、合同与信息管理等多方面采取措施,其中,技术与经济相结合是控制工程造价最为有效的手段。要通过技术比较、经济分析和效果评价,正确处理技术先进与经济合理两者之间的对立统一关系,力求在技术先进条件下的经济合理,在经济合理基础上的技术先进,把控制工程造价观念渗透到设计和施工措施中去。
公路隧道施工管理作为一项日常管理的重要工作,施工过程中对施工材料、机械设备、混凝土使用等成本的控制,是实现隧道施工的质量和社会效益的保障之一。因此,要从施工方法到施工的各项内容,进行科学的控制,提高材料的利用率,减少因成本造成的误工现象。
一 公路隧道工程项目管理中的造价控制一般方法
1.精确测量。在进行隧道的施工时候,要按照科学的设计进行完善的施工监督,对开挖控制的距离要尽量的减少误差超挖的误差。这就需要施工部门配备较高级的测量仪器,在此基础上实现精确的策略,加强测绘人员的责任心教育,对测量的结果进行及时的反馈等。
2.及时反馈。爆破后的隧道断面和施工前设计的放样断面有一定的差距,工区按照前期的设计数据进行预算超挖的距离,多以在实际的断面放样程序上,因此要根据设计的断面的预定值进行施工控制,全部的超欠都要经过测量组给以准确的数据之后,和施工队长、施工人员等商定,做好第一手资料之后,上报给工程技术主管和工区主任,便于及时的决策和管理。
3.进度管理。在提高工程的进度方面,施工区结合前期的施工经验、本工程的实际施工条件,可以制定科学严格的施工人员考核奖惩制度,对隧道施工的各个班组实施现场签到时间规定,加入出现衔接脱链或者耽误施工的现象,由当事人进行签认并负所在的责任。严格考核施工现场人员的循环交班情况。不准早退、离岗现象的出现。隧道施工的全部时间以及施工的进度要合理的计划,提高广大施工人员的积极性。提高隧道施工的交通运输管理 工区要根据施工策划的方案和隧道施工的整体规划情况,在每个大的避车洞的地方预留好两组避车位,并且要把避车洞开挖到适当的高度和宽度等,保证施工车辆的顺利调头,从而更好的解决隧道内施工车辆的错车以及调头问题。
4.管理人员每日巡检。为了能够有效的解决施工现场的存在问题,工区要成立以工区主任作为组长的考核小组,此小组的成员主要包括:施工技术主管、施工队长、相关部门的主要责任人、班组长等等。考核小组的成员要做到按时到考查地点进行集中,对自己负责的考核内容要进行严格的学习,发现问题后,及时的提出解决意见或处理方法,减少因施工问题造成的损失。
5.成本控制会议。一般分为施工周例会和施工过程成本会议。施工周例会是指:工区要根据施工的进度、施工的状况等进行有组织的生产会议研究,会议有工区的施工技术主管主持,各部门主要负责人、班组长等管理人员参会讨论,针对前期和下一步的施工工作中的问题、难题等进行讨论,以更好的促进施工的进行。施工过程中成本会议是指: 为了能够让工区的管理人员及时的了解施工成本的控制,工区可以安排较为固定的时间召开成本分析主题会议,成本分析会由工区的施工技术主管主持,各部门主要负责人、班组长等管理人员参会讨论,会议的内容主要是分析前期的超欠挖情况、水电使用情况、施工进度、机械设备的使用、油耗、混凝土使用量以及各种施工材料的消耗情况等等,通过对这些数据的讨论和,提高施工管理人员的节约意识,从而降低施工的成本。
二 一般建设工程造价控制存在的问题分析
1.缺乏全过程的动态管理。目前对于造价管理的理解往往只停留在预结算上,致使工程造价管理缺乏全面而系统的定位,缺乏全过程、垒方位、动态的管理,全面成本管理的观念尚未形成。对工程造价的控制,主要侧重于事后核算,即对竣工结算进行审核。对其他阶段的控制显得薄弱。
2.设计管理制度不够完善。经过统计、分析得出的结论是:设计阶段影响工程造价的可能性为30%至75%,施工阶段影响工程造价的可能性为5%至25%。在现行的管理体制下,设计工作没有得到应有的重视和监督,建设单位没有采取应有的措施促使设计单位去精心设计和限额设计,大量的工程项目没有推行设计招标,没有去优选设计方案。不少设计单位管理体制不完善,片面追求设计的工作量和经济效益,缺乏精品意识。于是有的结构设计过于保守,以至出现肥粱,胖柱,厚板,有的平面布置不合理,结构系数过大;有的漏项、错位等问题大量存在。
3.对更改的必要性和合理性没有监督。工程项目应该经过严格的可行性研究和投资额度的审批程序,其工程造价的控制该按批准的投资额度,把工程建设实施中各阶段的工程造价实际发生额度控制在限额以内,强调精心准备、科学合理地组织实施,严格地监控。但很多建设单位急于项目的开工,又没有做好必要的准备,对投资额度的要求,建筑标准的把握,设计深度的审查,招标文件和承包合同的合理与完善程度没有严格把关,造成边施工边变更,对施工中的工程想改就改,有的项目一改再改,对更改的必要性和合理性没有监督,施工阶段设计变更随意性大,对更改造成的损失没有相应的责任制约。
4.施工现场的乱签证,扰乱了建筑市场正常秩序。监理人员对造价管理、预结算知识和有关规定掌握不够,对不应该签证的项目盲目签证。有的签证由施工单位填写,不认真核实就签字盖章;施工单位在签证上巧立名目,弄虚作假,以少报多,蒙哄欺骗,遇到问题不及时办理签证,结算时搞突击,互相扯皮-有的施工单位为了中标,自动压价。为了保住自己的利润对包干工程偷工减料,对非包干工程进行大量的施工现场签证,施工现场的乱签证,扰乱了建筑市场正常秩序。
5.结算中高估冒算,虚报工程造价。这种行为一般分为如下几点:①加大工程量。主要对单位造价高,计算复杂的项目;②巧立名目,高套定额;③提高计费标准,扩大取费范围。
技术的升级使高速公路隧道机电消防系统工程建设发展迅速,建设人员继续沿用传统建设方式并不能保证建设质量,但是在目前的高速公路隧道机电消防系统建设中,多数建设人员并没有针对新技术进行有效的培训,所以他们的专业技术水平并不能满足全方位建设、监督建设工作的需求。比如一些建设人员在工作过程中,并不能识别建设中存在的技术错误,不能及时控制建设人员的行为,容易造成高速公路隧道机电消防系统工程现场发生建设安全事故[1]。
2.2缺少工程建设意识
在建设过程中,经常会存在不科学、不规范建设现象,主要是因为电机工程建设意识不足,这类问题在很多高速公路隧道机电消防系统工程企业中都存在。一些工程的建设水平也难以得到提升,导致高速公路隧道机电消防系统工程建设过程中,安全事故频发,建设质量问题较多。在缺少规范建设的情况下,一些建设人员还经常出现玩忽职守的问题,造成了十分恶劣的影响,严重降低了工程的经济效益和社会效益[2]。隧道消防设计需与时俱进,结合中国不同地区的地理、天气情况进行精细化、创新设计。比如中国高原或者北方地区冬天天气寒冷,消防管道一般设计为电伴热加管道保温。实际运行中因高速公路隧道处于偏远山区,供电线路普遍存在连续停电现象,电伴热停止工作、管道保温作用几乎为零,导致管道出现大面积结冰、冻坏的现象,针对这种情况,建议采取与北方地区大楼干式消火栓系统类似的设计。
2.3工程材料质量控制水平不足
很多企业为了提升自身经济利益,在不同的环节不合理地控制成本,选择那些质量得不到保证的材料,严重影响了材料的质量,降低了高速公路隧道机电消防系统工程的整体水平。对于建设企业而言,建设过程中的不正当收益虽然给他们带来了一定的经济效益,却严重影响了企业的社会形象,不利于未来的发展和经济收入[3]。
3工程建设精细化措施
对高速公路隧道机电消防系统工程建设精细化措施进行全面研究,可以将研究内容总结为建立完善的建设制度、实行信息化建设、加强建设材料的建设工作、提升建设人员整体素质、做好合同建设工作五点,总结归纳如下。
3.1建立完善的建设制度
要以完善的建设制度作为基础,保证高速公路隧道机电消防系统工程建设方式符合现代技术和建设的相关要求。企业首先要了解和明确自身在高速公路隧道机电消防系统工程建设中所存在的各种问题,并结合自身的发展目标、相关建设标准来制定建设制度,比如研究材料问题、设计问题、建设问题、运输问题等,并且要形成完善建设制度的机制,发现建设制度盲区,有效完善建设制度。在构建好建设制度之后,需要做好制度内容的宣传工作,确保每一名建设人员和建设人员都熟悉建设要求。还可以将建设制度和绩效考核相结合,从建设安全、标准化控制等方面进行效考核,提升建设人员对建设制度的重视度。还需要明确每个岗位人员的职责、工作内容、责任等内容,有效细化建设要求,避免人员出现不清楚自身工作内容的情况。高速公路隧道机电消防系统工程建设如图1所示。
3.2实行信息化建设
为了进一步满足精细化建设的需要,提升建设部门的反应速度和协同水平,需要进行信息化建设,满足建设的整体需要。同时,高速公路隧道机电消防系统工程具有繁杂的特点,涉及大量技术,建设过程中会产生很多信息,所以建设任务比较繁重。为此,需要进行信息化处理,例如可以利用BIM技术,时刻同步当前高速公路隧道机电消防系统工程建设情况,建设人员依靠BIM模型能知晓当前高速公路隧道机电消防系统建设的建设进度,对当前建设做出判断和调整,在提升建设质量水平的同时,也保证安全生产。不同的建设部门在同一个平台获取信息,确保部门之间信息共享,避免出现信息孤岛,有效保证了部门之间的协同。
3.3加强建设材料的建设工作
建设材料是工程的整体保障,所以建设企业需要重视对建设材料的管理,满足成本控制、材料质量等多方面的需求。为此,必须选拔具有丰富知识水平的人员来负责材料采购工作,严格按照材料的采购要求监管材料质量。通过合作的方式,保证材料供应的稳定性。为此,需要选择具有相关资质证明的公司,不能选没有资质证明的黑公司。建设过程中,建设人员也需要加强对材料使用情况的监督,有效保证材料合理使用,严格按照计划进行材料分配,避免建设人员浪费材料,从而在保证建设质量的同时,提升企业经济效益[5]。
3.4提升建设人员整体素质
建设人员的素质需要通过一定的培训来提升,为此企业需要重视建设人员的培训工作,积极设置合理的培训内容,以保证建设人员具有较高的技术水平。在培训过程中,企业需要让建设人员了解各种建筑质量问题、安全事故的原因,并且将这些事故和日常监督建设内容联系起来,让建设人员能具备较强的责任感,确保他们重视安全建设工作。3.5做好合同建设工作合同建设工作是精细化建设的重要内容,做好相关工作有利于保护双方的权利,避免双方不履行义务,这种建设模式有着绝对的约束性和权威性。建设高速公路隧道机电消防系统工程时,做好合同建设有利于避免合作双方出现纠纷,保证建设工作顺利进行,提升工程的经济效益。
【关键词】隧道工程;正洞;施工技术
0 引言
浅埋破碎岩层隧道施工方法的选择是决定隧道施工安全和进度的关键性因素,因此在施工方法选择上一般较为慎重,合理的施工方法可有效控制初期支护的沉降变形量,确保支护结构整体的稳定性。一般情况下,隧道施工方法的划分因素有:高度、跨度、高度与跨度综合考虑三种。主要考虑开挖高度对围岩影响的施工方法有全断面法、台阶法、三台阶法等;主要考虑开挖跨度对围岩影响的施工方法有侧壁导坑法、双侧壁导坑法等;开挖高度、跨度综合考虑的施工方法有 CD 法、CRD 法等。
1 工程概况
某隧道建设工程位于该地区高速公路3标段的第3KM以南约450m处,设计为左右线分离式的短隧道。右线端洞口里程桩号LC26+805-LC27+320,洞体长515.0m,最大埋深42.06m,位于LC26+930处。左线端洞口里程桩号LC26+810-LC27+330,洞体长520.0m,最大埋深 41.12m,位于LC26+940处。隧道总体走向呈105-80°,左右线均属短隧道,隧道围岩主要由煤层、泥岩及薄层灰岩组成,洞体范围内存在煤矿采空区。地质条件极为复杂,存在浅埋、软弱破碎岩层、煤系地层、采空区、滑塌体等各种不良地质现象。
2 隧道工程中正洞的施工技术
在对浅埋破碎岩层隧道一般施工方法分析总结的基础上,针对该隧道浅埋,围岩软弱破碎,且隧道穿越煤系地层和采空区等工程特征,隧道在选择隧道施工方法时,主要考虑开挖尺寸、支护结构稳定性及工程造价等因素的影响。该隧道在采用三台阶法施工时,施工基本原则:“预判断,管超前,严注浆,短台阶,弱爆破,短进尺,交错挖,强锁脚,大拱脚,早封闭,勤量测,紧衬砌”。
2.1 台阶划分施工
开挖高度过高不利于围岩的自稳,开挖高度太低不利于初期支护的受力。因此,一般上台阶开挖高度取3.0-3.5m,阶取2.5-3.0m,下台阶取2.0-2.5m。
台阶长度选择时考虑到围岩自稳和台阶长度对施工的影响,一般上台阶开挖长度取3.0-5.0m,阶长度取5.0-7.0m,下台阶以施工方便为主,但不宜超过15.0m。
2.2 短进尺施工
三台阶法施工时必须采用短进尺,严格控制每次的开挖长度。上台阶每次进尺为 1-2 榀钢拱架距离,且距掌子面最近一榀钢拱架的距离不得超过 20cm;阶和下台阶每次进尺为 2-4 榀钢拱架距离,且在中、下台阶开挖时,各台阶均左右错开施工,同台阶间左右错开至少 3.0m,以避免上层初期支护两脚同时悬空。
2.3 核心土施工
(1)上台阶核心土长度可取1.5m-2.0m,在确保掌子面稳定的前提下,为拱架架设和超前支护施工提供工作平台;核心土顶面距拱顶约1.8m-2.0m,在围岩稳定性极差时,可适当增加核心土高度,核心土左右脚部离开挖轮廓线2.0m-3.0m。
(2)阶施工时不留核心土,直接落底至阶,为上台阶开挖时提供方便,利于车辆通行。
(3)下台阶预留部分核心土,做成行车斜坡,从而满足道路放坡需要,确保车辆行驶安全,两侧交错拉槽施工。
2.4 弱爆破、紧支护施工
破碎岩层隧道在施工过程中若需爆破,应严格控制爆破强度,降低对围岩的扰动,应采用机械开挖,并注意开挖进尺和速度。在隧道掌子面开挖后一两个小时是围岩稳定的关键时期,破碎岩层隧道围岩暴露时间过长,受到环境影响,围岩应力释放变形后极易发生失稳,因此必须立即支护。
2.5 超前支护施工
浅埋破岩层隧道必须采用超前支护,加强掌子面前方围岩的自稳能力,保证隧道掌子面施工的安全。超前小导管注浆能够对前方未开挖部分岩土体起到纵向梁作用,同时通过对导管内注浆,浆液将进入岩土体的裂隙中,形成刚度较大的土层加固圈,提高了岩土体的稳定性。
2.6 锁脚锚杆、大拱脚施工
上中下台阶在钢拱架架设完成后均须打设锁脚锚杆,每个拱脚不少于两根,锁脚锚杆采用3.5-4.0m长Φ22药卷锚杆或Φ42mm的注浆小导管,锁脚锚杆必须与钢拱架焊接牢固,围岩破碎情况下,锁脚锚杆应注浆,增加与围岩间的握裹力,锁脚锚杆的施作质量是初期支护稳定性的关键。
大拱脚是通过扩大初期支护结构纵横向支撑面积,以提高地基承载力的方法。各台阶开挖后,拱脚处应清除虚渣,将钢拱架直接落于坚实的基底上,在基础情况较差时,可采用混凝土垫块垫于拱脚下,避免拱脚悬空,造成初期支护失稳。
3 隧道工程中仰拱三幅施工技术
仰拱三幅施工法通过减小仰拱开挖跨度,以控制初期支护的沉降变形量、提高隧道整体稳定性,同时在仰拱施工时,采取措施而不影响施工车辆正常通行,顺利完成软弱破碎围岩隧道初期支护仰拱的闭合。
3.1 第一幅仰拱的施工
开挖隧道右侧围岩,开挖深度为1.2-2.0m,横向开挖宽度为隧道开挖宽度的1/8-1/6,纵向开挖长度为3.0-4.0m,架设右侧钢拱架,钢拱架右端与右侧拱脚处钢拱架下端用螺栓联接,焊接纵向连接筋,在右侧钢拱架上喷射砼,筑成第一幅仰拱。
3.2 第二幅仰拱的施工
待第一幅仰拱施工6-8小时后,在隧道左侧用同样的方法进行第二幅仰拱施工,筑成第二幅仰拱。
3.3 第三幅仰拱的施工
待第二幅仰拱施工10-12小时后,开挖隧道中部围岩,架设中部钢拱架,中部钢拱架的左端与第二幅仰拱的钢拱架右端用螺栓连接、右端与第一幅仰拱的钢拱架左端用钢筋焊接连接,在中部钢拱架上喷射混凝土,筑成第三幅仰拱,第一幅仰拱、第二幅仰拱、第三幅仰拱联接构成纵向深度为3.0-4.0m的仰拱。
3.4 后续隧道仰拱施工
当隧道第三幅仰拱开挖时,仰拱两侧已施工完成,类似大拱脚作用的第一、二幅仰拱能够有效地承担上部初期支护作用,降低了隧道大幅开挖而产生的围岩变形量,同时第三幅仰拱施工简便可快速成环,且弧度较小易于钢拱架的加工与连接,避免出现应力集中。
在进行仰拱第三幅仰拱施工时,由于仰拱中间部位的开挖,会对车辆通行带来一定影响,为了发挥三幅施工法的优势,不致影响隧道掌子面的正常施工,在第三幅仰拱开挖时,在其上方架设临时栈桥,以利于施工车辆的通行,保证各工序间相互协调,互不影响。
4 结语
本文依托工程的实际情况,对该隧道工程中的正洞开挖及仰拱施工的主要技术做了分析,找到了适于浅埋破碎岩层隧道正洞开挖施工的方法,通过对施工现场监测数据的分析,提出了选择使用仰拱三幅施工法的施工技术流程,施工后,现场监测数据显示,采用仰拱三幅施工法替代半幅施工法后,仰拱开挖引起的拱顶沉降值和最大沉降速率均减少25%左右,充分体现了仰拱三幅施工法在浅埋破碎岩层隧道工程中良好的应用效果。
【参考文献】
[1]范永慧.浅埋破碎岩层隧道小导管预支护技术研究[D].西安科技大学,2011.