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自2018年8月31日调到峨米项目以来,就我开展质量工作进行下总结,查找不足,制定计划,为来年的工作更好开展,为项目取得更好的质量目标奠定基础,总结如下:
一、前期项目施工存在的质量问题
截止目前,我标段隧道存在质量缺陷主要有衬砌脱空、欠厚、不密实、端头钢筋缺失、错台、蜂窝麻面、裂缝一系列问题。主要质量缺陷问题377个,其中红线问题239个,其他问题138个。具体统计如下:
主要缺陷占比统计表
序 号
项目
个 数
比 例
备 注
1
脱空欠厚
292
77.45%
2
不密实
54
14.32%
3
其他
31
8.22%
汇总
377
100%
质量缺陷整改统计表
序号
项目
个数
比例
备注
1
未整改
80
21.22%
2
已整改未销号
160
42.44%
3
已整改销号
9
2.39%
4
整改中
128
33.95%
汇 总
377
100%
㈡桥梁施工存在的质量问题
桥梁主要存在质量问题为蜂窝、表面裂缝、错台等,主要为砼表面外观问题。
二、自身开展工作
针对出现的问题进行了原因分析,提出了相应预防措施,并进行了教育培训。
㈠存在质量问题原因分析
1、厚度不足原因分析
⑴光面效果差,欠挖未处理。
由于爆破炮孔布置,成孔质量、装药结构等问题,导致断面尺寸出现欠挖;未坚持测量复核制度,欠挖断面未及时量测发现或发现后未处理。
⑵初支施工不规范
钢拱架未按断面测量定位线设置使初期支护侵限;初期支护预留变形量不够,变形侵限。
⑶防水板铺设不合理
铺设时未控制好松铺度,致使防水板在浇筑砼后过紧,呈扯拉状导致防水板后形成脱空,衬砌厚度不足;防水板鼓包导致防水板后形成脱空,衬砌厚度不足。
⑷衬砌台车定位不准,浇筑控制不严
模板台车未按交底定位,断面检查自检缺项;浇筑拱顶时,砼未填满形成空洞,导致砼厚度不足。
2、背后脱空原因分析
⑴初支不规范,超挖未回填密实,或回填时故意遮挡,在初期支护背后形成空洞。
⑵支护表面凹凸不平,铺挂防水板形成脱空。开挖效果差,支护面不平顺,尤其无钢架支护地段,防水板挂设松弛度不易控制,致使二衬浇筑时防水板与初期支护之间形成脱空。
⑶砼泵送压力不足。二次衬砌浇筑时由于砼泵送压力不足,二衬台车模板排气孔不畅等引起模板内空气挤压未排净,形成二衬内部空洞;由于使用粉煤灰和水泥不匹配形成大量泡沫占据空间导致二衬内部空洞。
3、砼强度不足原因分析
⑴原材料质量控制管理不严,砼原材料、外加剂质量差,波动大,砼施工配合比控制不当。
⑵砼浇筑工艺控制差,浇筑间歇时间长;砼振捣不密实或漏振;水灰比过大或现场随意加水。
⑶拆模时间较早,砼养护不到位。
砼强度还未达到拆模强度前就拆除了模板;洒水养护不足或龄期不够。
4、钢筋缺失
二衬端头关模时为便于关模,故意少布置钢筋导致二衬钢筋缺少。
㈡预防措施
1、加强光面爆破,动态调整爆破参数,加强断面测量和复核,欠挖部分及时处理。
2、根据监控量测及时调整预留变形量,避免变形侵限。
3、钢拱架架立时及时进行测量复核,避免侵限。
4、控、制喷砼表面平整度,平整度达不到要求时重新进行补喷,不得进行防水板挂设作业。
5、控制防水板挂设松弛度和和平顺度,不得出现鼓包现象。
6、准确校核定位台车模板,避免台车偏位造成厚度不足。
7、保障砼泵送压力,排气孔通畅,采用二衬防脱报警装置防止二衬拱顶拱脱空。
8、严格控制各道工序施工质量。
9、严格检查二衬端头钢筋数量避免缺少钢筋。
10、严格控制二衬施工振捣工艺,防止因振捣工艺问题导致砼不密实。
㈢教育培训
针对项目部存在的质量缺陷,开展了教育培训,先后进行了隧道质量缺陷原因分析及预防措施、隧道爆破技术技术、隧道各道工序控制要点和管理、隧道缺陷整治方案等技术培训。
㈣质量缺陷整治
针对项目部质量缺陷,迅速落实隧道缺陷专业整治队伍进行缺陷整治,目前大部分缺陷已整改完成,少部分缺陷正在整治中。
三、下一步工作思路及计划
1、贯彻推行工序标准化作业。
2、贯彻落实质量安全卡控要点。
3、落实“两加强、五提高”活动。
4、严格把控进场原材料检验试验。
5、落实“去存量,遏增量”措施。
6、完善、健全质量管理制度。
7、加强质量管理和监督。
8、积极探索引进新工艺、新技术,提高质量管理水平。
关键词:灰岩白云岩地质 隧道 光面爆破 施工技术
中图分类号:U455.6 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0068-02
1 工程概况
团寨隧道位于贵州省都匀市西郊,全长2013.93 m,最大埋深约300 m。设计为客专双线隧道,设计时速250 km/h。隧道开挖断面约140 m2,净宽约12.8 m,净高约8.7 m。全隧穿越的围岩以较完整的灰岩、白云岩为主,其中有III级围岩1039 m。下面就灰岩白云岩地质隧道的光面爆破施工技术做如下总结。
2 超欠挖影响
严重的超欠挖会浪费资源、增加成本、加大施工难度,主要表现在以下几点。
(1)增加弃渣量,浪费机械和增加耗时。
(2)超挖部分回填,增加混凝土用量和加大工程量。
(3)欠挖直接影响衬砌结构厚度,处理费工、费时、耗材。
(4)超欠挖形成的褶皱面,既影响外观质量,又不利混凝土喷射、防水板铺挂,致使工序难以正常衔接,不利于施工组织。
(5)局部严重的超欠挖会产生应力集中,影响围岩的稳定能力,岩体易崩落、掉块,给施工造成安全隐患。
要尽量减小由于超欠挖带来的不利影响,必须针对不同的围岩地质,选取适宜的爆破参数。
3 光面爆破参数选择
团寨隧道设计要求III级围岩采用上下台阶法施工,III级围岩段隧道主要以较完整的灰岩白云岩地质为主。在实际施工中,上台阶高度为7.63 m。
光面爆破的主要参数有:不耦合系数(k)、最小抵抗线(W)、周边眼间距(E)、周边眼密集系数(μ)、和装药集中度(γ)。
3.1 不耦合系数(k)
3.2 最小抵抗线(W)
最小抵抗线即光面层厚度,光爆效果的好坏,除受周边眼间距的周边装药结构参数的影响外,更主要受到最小抵抗线的影响,光面层厚度不仅影响周边眼裂纹的形成,而且还影响着光面层的破碎和开挖后隧道围岩的稳定,因此确定合理的光面层厚度对提高光面爆破效果有积极的作用。
3.3 周边眼间距(E)
周边眼原则上应布置于设计轮廓线上,施工中因受凿岩机机型的限制,同时为方便施工,需向外偏斜3°~5°,使眼底落在轮廓线外10 cm处。
确定周边眼间距E值,根据试验,光爆周边孔间距一般为E=(8~18)d(d为炮眼直径)。团寨隧道炮眼直径d=42 mm,根据软岩和层理节理发育的岩层眼间距应小而最小抵抗线应大、坚硬稳定的岩层眼间距应大而最小抵抗线应小的原则,验算确定E的取值范围为10~13 d,再经现场爆破试验最终确定周边眼间距E取值为50 cm时,能有效控制爆破轮廓,减少超欠挖。
3.4 周边眼密集系数(μ)
周边眼密集系数是指孔距E与最小抵抗线W之比值,即μ=E/W。μ值的大小,对光面爆破效果影响最大,下面从三种不同情况进行说明。
(1)当μ=E/W≈2时,孔间距值E偏大,而W值偏小,爆破后形成两个单独的爆破漏斗。
(2)当μ=E/W≈1时,如果两炮眼同时起爆,压缩波到达自由面前,即可完成孔间裂隙的贯通,形成光面。如不同时起爆,另一炮眼起临空面作用,也可达到光面爆破效果。
(3)当μ=E/W≈0.5时,不管是否同时起爆,压缩波到达自由面时,首先到达相邻炮孔,不仅产生裂缝,并使该孔岩石深度破坏,对岩体扰动大,也极易造成超挖,达不到光面爆破的效果。
实践表明,当μ=0.7~1.0时,爆破后的光面效果较好,硬岩中取大值,软岩中取小值。在团寨隧道施工的III级围岩开挖时,μ取1.0时光爆效果最好。
3.5 装药集中度(γ)
装药集中度是指单位长度炮眼中装药量的多少(g/m)。为了控制裂隙的发育,保持新壁面的完整稳固,在保证沿炮眼连心线破裂的前提下,尽可能少装药。软岩中一般可用70~120 g/m,中硬岩中为120~300 g/m,硬岩中为300~350 g/m。
4 炮眼数量及装药量参数设计
4.1 炮眼数量
4.2 每循环装药量
5 掏槽眼形式
由于开挖面积较大,施工中采用楔形掏槽。炮眼与开挖面间的夹角α、上下两对炮眼的间距a、同一平面上一对掏槽眼眼底间距b,是影响掏槽效果的重要因素,施工中夹角α取75°,a值取50 cm,b值取65 cm。
结合上述方法,亦可计算出下台阶爆破参数。总结III级围岩每一循环爆破参数见(表1)。
6 起爆网络设计
爆破振动与同段起爆的炸药量密切相关,采用非电毫秒雷管微差起爆技术,不但控制单段雷管的起爆药量,又能有效地控制每段雷管间的起爆时间,使爆破振动波不叠加。这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果,又能消除爆破振动的有害效应。隧道采用孔内同段、孔外微差的起爆网络,在掏槽眼、辅助眼、底板眼及周边眼中,起爆药量较大段别雷管间隔时差不小于20 ms,起爆雷管采用国产系列非电毫秒雷管,这样可以使爆破振动速度降低30%。使用非电毫秒延时雷管段别1、3、5、7、9、11、13、15,起爆顺序为:掏槽眼—辅助眼—周边眼—底板眼。
7 起爆效果
8 主要施工机械设备及人员配置
(1)YT-28气腿式凿岩机15台,人员16人。
(2)电动空压机20 m3的4台。
(3)开挖台架一个。
(4)火工品:乳化炸药、毫秒雷管。
(5)ZL50装载机2台。
(6)15T自卸汽车4辆。
(7)卡特220型挖掘机。
9 施工注意事项
(1)测量人员严格按钻爆设计图进行测量放样,准确定出炮眼(尤其是周边眼)的位置。
(2)辅助眼及周边眼孔底要尽可能保持在同一平面上,以获得爆破后较平整的掌子面,方便下一循环施工。
(3)为了减少振动、飞石及噪声,保证洞内初期支护及作业安全,炮孔加强堵塞,避免飞石溢出,降低噪声,减弱振动,并让机械、人员撤出安全距离。
关键词:连拱隧道;施工;技术
中图分类号:TV
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2012)04-0288-01
1连拱隧道的发展及特点
连拱隧道在国内外并不少见,长期以来我国的隧道建设者们在隧道建设史上留下了一座又一座丰碑,为我国设计和施工连拱隧道提供了宝贵的经验。
连拱隧道具有浅埋、偏压、围岩条件复杂、大断面、大跨度、低扁平率的特点。连拱隧道与单洞隧道的最大区别在于设置中墙结构,这也是连拱隧道成功与否的关键所在。中墙在施工中既要作上、下行隧道初期支护的共同受力点,同时也是上、下行二次衬砌的共同连接处,因此,目前的施工方法基本上是设置中导洞并超前开挖,然后先期浇筑中墙结构,以便于后期的支护结构有支撑点,并承受部分围岩荷载。一般当中导洞和中墙混凝土施工结束后,对于正洞的开挖则借鉴大跨度隧道的开挖施工方法,不同的是施工爆破时需严格控制爆破参数,以减少对中墙以及己建支护和衬砌的影响。
对于连拱隧道问题,国内外进行了多方面的探讨,但相比目前,以往的研究类型相对繁多,研究得还不够充分和深入,我国连拱隧道主要采用三导洞施工法,中隔墙在中导洞中的位置有居中和偏于一侧两种;此外在高速公路隧道修建中还有分片式施工方法和城市铁路特殊中导洞施工方法等其他施工方法。
2连拱隧道常用开挖方法
对复杂地质条件下的连拱隧道,选择恰当的施工方法是隧道成功修建的关键。目前国内较多采用的开挖方法一般为一下几种:
(1)三导洞先墙后拱法。
双连拱隧道以三导洞先墙后拱法较多,主要工序是:中隔墙导洞开挖、衬砌中隔墙浇注防水板铺设1一侧导洞开挖、支护、扣拱另一侧导洞开挖、支护、衬砌2一侧隧道台阶开挖、支护、衬砌另一侧隧道台阶开挖、支护、衬砌。按此步骤,施工工序最多达到23~25步,其施工程序见图1。
三导洞先墙后拱法是按照双连拱隧道结构受力特点多步骤施工,施工安全性好,适用于复杂破碎地层,但施工工序较多,施工期长。
(2)单导洞法。
在地质条件一般时,可采用单导洞法。单导洞法施工程序是在先开挖中导洞,在中隔墙浇筑后,主隧道左右主洞分别采用台阶法开挖,衬砌支护为先拱后墙施工,其施工程序见图2。
在岩体整体性良好、强度较高的底层,可以采用无导洞加岩墙法。我国广东莲花山双连拱隧道则采用比较特殊的施工程序:先按全断面开挖法开挖主洞,并预留岩体中隔墙(岩体厚度约为混凝土中隔墙的三倍),主洞初期支护后,按跳槽式开挖中隔岩体,间隔地作混凝土中隔墙衬砌,其施工程序见图3与4。
(图中的数字表示施工程序)
①―全断面开挖;②―喷锚支护;③―采用锚杆支护中墙顶部;④―中墙部位开挖;⑤―中墙衬砌;⑥―中墙上部开挖;
⑦―边墙及拱圈衬砌。(注:④及⑥可以同时开挖)
从以上三种施工程序可以看到,三导洞先墙后拱法的施工特点是按照连拱隧道结构受力的特点多步骤施工,施工安全性好,适用于复杂破碎地层,但由于步骤过多,施工工期长(约为后两种程序的两倍以上的工期),故常常工期难以满足。而对于岩层较好的地层,采后两种施工程序比较好。
3总结
本文在分析连拱隧道的发展状况以及连拱隧道特点的基础上,总结了目前国内较流行的隧道开挖方法以及其适合范围。
参考文献
[1]冯卫星,张映明.双跨连拱告诉公路隧道施工方案研究[J].石家庄铁道学院学报,1998,11(2):58-62.
摘 要:介绍了紧邻地铁隧道的超长深层搅拌桩施工试验实例,通过试验,找出了该地基条件下对地铁隧道影响最小的施工参数,如水灰比、桩的下沉速度和提升速度等,从而总结出一套适用且有效的施工方法供同行参考。
关键词:地铁隧道;超长深层搅拌桩;施工试验
介绍紧邻地铁隧道进行超长深层搅拌桩施工试验的实例,通过施工过程及试验数据分析,找出了一组对地铁隧道影响最小的施工参数,总结出一套适用有效的施工方法。
1 工程概况
上海金昌摩尔大厦工程位于西藏中路以西、长沙路以东、凤阳路以北、牯岭路以南。主楼地上37层,裙房5~9层,地下1~3层。该工程场地红线内有地铁一号线,红线外东侧西藏中路下有M8线地铁隧道穿过。为了充分利用地下空间,在地铁一号线上行线隧道东6.50m处设置了一道中隔墙。本工程基坑以此为界,以东为深坑,地下3层,基坑开挖深度14.10m;以西为浅坑,地下1层,基坑开挖深度4.90m,其下有地铁一号线通过。地铁一号线区间运营隧道顶埋深约8.45m,基坑开挖底面距离隧道顶约有3.55m。基坑形状及位置见图1。
关键词:公路隧道 高瓦斯 瓦斯监控 超前预报
现代隧道施工方法的选择应以地质条件为主要依据,结合工期、建筑物长度、断面尺寸、结构类型以及施工技术力量等综合考虑。同时,要考虑在地质条件变化的情况下,变换施工方法的可能性。
1、工程概况
丹景山2号隧道位于在建的成都第二绕城高速东段第JK1合同段,隧道左洞起讫桩号ZK102+177至ZK105+548,长3371 米。隧道右洞起点桩号K102+174至K105+578,长3404 米。隧道最大埋深约365m。隧址区地下水类型主要有松散岩类孔隙水、基岩风化带网状裂隙水和基岩构造裂缝水,处于同一构造带上已建成的隧道中,有部分出现过瓦斯溢出,本项目隧道围岩级别为IV 级、V 级,单洞按三车道隧道设计。
2、丹景山隧道瓦斯概况
在丹景隧道进口端施工初期的监测中,瓦斯浓度高达8.5%,进行电焊作业时发生燃烧现象,符合高瓦斯隧道的标准。此外,根据四川静远工程咨询有限公司《成都第二绕城高速公路隧道天然气专项勘察报告》,隧址区处于龙泉山天然气溢出带,在丹景 2 号进口端见天然气气苗 1 处,隧址区钻遇砂体储集性能较差,具有明显特低渗致密砂岩储层特征,但在低孔低渗背景下局部发育孔渗好的储集砂体。根据野外调查、隧道钻孔资料和油气勘探资料,结合区域地质调查研究成果,隧址区浅层及地表区域断层不发育,但喜山期节理缝发育,贯穿能力差,气藏形成的保存条件差,不具备形成规模气藏的条件。值得注意的是,浅表裂缝如与断层连通可作为气源通道,将天然气运聚到储集砂体中形成小规模气包。因此,按设计图将本隧道定义为高瓦斯隧道。
3、瓦斯监控技术方案
瓦斯隧道施工是极其复杂的,我国大量瓦斯隧道在修建过程中都遇到了诸如瓦斯窒息、燃烧、爆炸事故和瓦斯突出的危险。目前国内公路系统对高瓦斯隧道监控的研究较少,公路隧道施工规范中对瓦斯的监控还没有详尽的阐述,尚未形成相关的技术规范,只是提到了对瓦斯隧道应加强注意。通过对以往隧道施工经验和教训的总结分析,超前预测预报和瓦斯监测是确保公路瓦斯隧道施工安全的重要手段。
3.1 超前探孔预测预报
高瓦斯隧道施工中,必须采取有效的超前预报手段探明前方天然气的储气情况,以便及时制定或调整施工工艺,提前采取安全措施,保证隧道施工安全。超前探测既能探测前方的天然气分布状况,还可以同时预测前方的岩性、断层和地下水等地质状况,能够提供相关的地质参数。
在掌子面上按设计要求打四个探测孔,每次约60米左右,探孔过程中应特别注意有没有地下水、断层、煤层、天然气包、软弱层及天然气顶钻现象,并做详细记录。钻孔完毕封孔测瓦斯压力或涌出速度及有害气体检测。当瓦斯压力超过0.74MPa,或涌出速度超过4L/min时,表示有瓦斯涌出或突出危险,需增设瓦斯排放孔。在钻孔及瓦斯排放过程中,要保持通风,并确保风量足够将瓦斯气体稀释。
3.2 瓦斯监控系统
瓦斯的监测,主要以《煤矿安全规程》、《防治煤矿瓦斯突出细则》、《铁路瓦斯隧道技术规范》(TB10120-2002)为主要依据,并参照现行《公路隧道施工技术规范》,根据上述规程采取自动监测与人工检测相结合,对瓦斯等有害气体进行监测和控制。
人工检测采用光学瓦斯检测仪器配6 米左右长软管由专业瓦检员进行检测。在自动探测浓度小于0.2%时,可每隔4小时检测一次,超过0.3%时宜每2小时检测一次。超过1.5%时,隧道内自动断电,禁止瓦检员前往检测,作业人员全部撤出。此外,实行“一炮三检”制度(钻孔前、装药前、起爆前),放炮后进行续监测,直到回风巷中的CH4浓度低于0.5%方可进行后续工作。检测数据分类别做记录,并由各负责人签字后存档。此外,各作业小组均配便携式瓦斯检测报警仪,随时检测工作位置及通道的瓦斯浓度,以保证施工区域的安全性。
自动监测方面,由于隧道内具有较多的监测点,若采用有线方式传输,则节点数量较多,面临布线复杂,安装维护困难的问题;因此,瓦斯自动监测系统采用无线网络传输。丹景隧道瓦斯监测系统数据采用470MHz无线网络进行传输,整体采用树形结构进行布线,以中继桥为数据传输的主要通道,隧道内部每一个监测点作为支点,将采集点瓦斯量信号通过无线信号发射到中继桥,由中继桥将瓦斯信号传递到洞口以RS232串口协议输出,同时输出的RS232信号分作数份,分别送至LED点阵显示屏和视频编码服务器,在由视频编码服务器将串行信号分别送至现场监控指挥中心和互联网中心服务器,为远程瓦斯监控用户提供服务。这样一来不但减小了工程量,而且利于监控设备随着施工进度不断向隧道内推进。
4、穿煤隧道瓦斯防治及施工通风技术
钻孔释放瓦斯,保证了隧道掘进安全,是一种经济、可行的方法,是防治瓦斯的重要手段,而合理的通风系统既能稀释和防治瓦斯,又能满足其它施工工序的需要。
4.1瓦斯释放
不按防爆方案施工的隧道,以0.5%作为瓦斯自动报警断电的控制浓度。随水平超前探孔的钻进,瓦斯也随之涌出或喷出,瓦斯逐步释放,使隧道开挖时瓦斯涌出量减少至安全量,确保了施工安全。水平超前探孔起钻点应保证有足够的岩盘,又能尽快钻出瓦斯,达到安全排放瓦斯的目的。钻孔安全释放瓦斯必须具备下列条件:钻孔掌子面至瓦斯涌出点的岩盘稳固并具有一定的厚度,在布置钻孔前要对掌子面及附近围岩进行必要的加强支护;钻孔直径不宜大干130mm;从钻孔释放出的瓦斯在进人工作面空间时,必须有足够的新鲜风使瓦斯释放至安全浓度;应使释放的瓦斯在进入全断面后不至于造成局部聚集。
4.2 施工通风系统
按一般经验和要求,大断面隧道施工,洞内最低风速可为0.15m/s。瓦斯隧道中通风防治瓦斯的关键是尽快排出瓦斯和降低瓦斯浓度,防止出现空气静止区,产生瓦斯积聚。根据施工经验,洞内最低风速为0.5m/s。
瓦斯隧道的施工通风与煤矿通风有所区别。设计应合理划分无瓦斯含量工区和含瓦斯工区。全线设防投资过大,一般不应考虑全线设防。通风系统应具备足够的抗瓦斯灾害的能力,既能满足过煤段防爆施工要求,又能适应后部大型非防爆机械的施工。只要搞好施工通风,坚持瓦斯监测,将瓦斯浓度控制在不大于0.3%以下,也可以采用内燃机械进行隧道揭煤和穿煤施工。
5、结束语
在煤层瓦斯段施工作业中,只要把握好煤层瓦斯段的减压和通风措施,密切监视瓦斯浓度,就能保障施工的安全。本文总结了一套过煤层瓦斯段的施工工艺流程,相信对从事相关工作的同行有真一定的参考价值。
参考文献
[1]王建宇.隧道工程的技术进步[J].体制改革,2010,16(4):11~12