唐世安（安徽水利開發(fā)股份有限公司，安徽　蚌埠　233000）

?

小型輸水隧洞洞挖斷面成型技術(shù)研究

唐世安（安徽水利開發(fā)股份有限公司，安徽蚌埠233000）

在水利工程建設(shè)中，小型輸水隧洞的施工質(zhì)量不僅對整個輸水安全起到至關(guān)重要的作用，而且對整個工程施工工期有著決定性的影響，對工程提前發(fā)揮經(jīng)濟效益和工程安全運行至關(guān)重要。

隧洞；洞挖斷面；炮孔定位；質(zhì)量

1　工程概況

大乾水庫工程位于福建省邵武市水北鎮(zhèn)大乾村，壩址控制流域面積146km2，設(shè)計總庫容725萬m3，水庫的規(guī)模為?。?）型，Ⅳ等工程，主要建筑物由攔河壩、輸水系統(tǒng)及管理房等組成，是邵武市在建的重點工程。

攔河壩為三心變厚雙曲砌石拱壩，壩高43.0m，壩頂弧長162.78m。輸水系統(tǒng)由多層取水口、輸水隧洞、輸水管道和灌溉管道組成。攔河壩和輸水隧洞是本工程施工關(guān)鍵部位，其中輸水隧洞長 7606.50m，設(shè)計開挖斷面采用城門型，尺寸為2.80m×2.80m（寬×高）。隧洞洞壁巖石結(jié)構(gòu)為花崗巖，強度高且洞身斷面小，洞挖施工難度大，而隧洞洞挖成型直接影響該項目的施工進度。

2　課題選擇

由于本工程施工中，隧洞施工質(zhì)量是本工程的重點，所以公司將小型水水隧洞洞挖斷面成型技術(shù)研究作為本工程的科研課題。

3　調(diào)查研究

項目技術(shù)人員于2014年5月20日至6月10日通過對我公司2013～2014年在邵武市施工的小型輸水隧洞斷面的成型質(zhì)量進行調(diào)查分析，得出以下數(shù)據(jù)，共檢查480個斷面，每個斷面檢測20個點，共計9600個點，其中合格點為8928個，合格斷面446個，不合格斷面34個，不合格點672個。合格率為93%。

根據(jù)上述資料，對34個不合格斷面上的672個不合格點展開調(diào)查，對隧洞洞挖斷面不合格主要原因進行了分析，并根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)編制了造成不合格因素的排列圖（見圖1）。

圖1　不合格斷面點質(zhì)量問題排列圖

從排列圖中可看出，造成隧洞斷面成型質(zhì)量不合格的主要原因是洞身超欠挖超標。

開展本次科研活動活動之前，洞內(nèi)施工成型的斷面情況，見圖2～3。

4　活動目標及可行性認證

（1）根據(jù)調(diào)查結(jié)論和實際情況，確定本次活動的目標為：將隧洞洞挖斷面成型合格率由原來的93%提高至97%以上。

（2）實現(xiàn)目標的可行性論證：

①本工程是邵武市的重點民生工程，也是我股份公司2014年確定的重點工程，股份公司高度重視，人、財、物等各方面都大力支持。

圖2　未開展活動之前成型的斷面情況，超挖及其嚴重

圖3　未開展活動之前成型的斷面情況，欠挖及其嚴重

②本小組成員層次合理，既有豐富的施工經(jīng)驗，更有強烈的進取精神、敬業(yè)精神、創(chuàng)新能力及較強的分析和解決問題的能力。

③通過優(yōu)化施工方案，健全組織體系，建立獎罰制度，嚴格質(zhì)量檢查，責(zé)任落實到人。

④通過招標，選擇信譽好，實力強，經(jīng)驗豐富的勞務(wù)隊伍。

5　原因分析與要因確認

根據(jù)不合格斷面點調(diào)查表找出的主要質(zhì)量問題，用魚刺圖進行原因分析，共找出七條末端因素，并對7要末端因素逐一進行要因確認（見表1）。

表1　要因確認表

5.1未對工人進行技術(shù)培訓(xùn)

隧洞鉆孔工人質(zhì)量意識差，設(shè)備操作隨意性大，主要表現(xiàn)為沒有掌握操作要領(lǐng)，沒有嚴格按技術(shù)交底施工。此因素為要因。

5.2缺乏獎罰機制

現(xiàn)場工人工作積極性不高，認為干多干少是一樣，干得好與不好無差別。此因素為要因。

5.3鉆桿長度偏長

本工程使用的是YT35G-3.15型風(fēng)鉆機，是一種技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定的施工機械，也是中小型隧洞洞身鉆孔常用的機械。此因素為非要因。

5.4炮孔殘渣未清理

通過現(xiàn)場驗證，布設(shè)的炮孔鉆完后，由鉆孔人員采用竹桿并綁孔棉紗布進行清理，符合規(guī)范要求。此因素為非要因。

5.5炮孔布設(shè)不合理

通過現(xiàn)場驗證，炮孔布設(shè)按照測量控制點位進行布設(shè)，符合規(guī)范要求。此因素為非要因。

5.6裝藥量過大或不足

通過現(xiàn)場調(diào)查分析，所用炮藥采用為2號巖石乳化炸藥和硝銨炸藥，且裝藥量嚴格按試驗孔裝藥時的數(shù)量進行裝藥，裝藥過程嚴格驗證方案要求操作。此因素為非要因。

5.7炮孔定位誤差大

2014年7月9日～10日，項目技術(shù)人員對正在進行清孔的5個斷面的孔位誤差進行抽查，其斷面孔位布置見城門型設(shè)計炮眼布置圖，如圖4。每個斷面有37個炮孔，如圖 1～37號，其中輪廓線上炮孔18個，其他位置炮孔19個；此次抽查：每個斷面隨機抽取20個（輪廓線上炮孔8個，其他位置炮孔12個）。其查結(jié)果及廓線上炮孔孔位偏差和其他炮孔孔位偏差導(dǎo)致爆破后斷面成型情況均較好。

圖4　城門型炮眼布置圖

抽查結(jié)果顯示輪廓線上炮孔孔位偏差和其他炮孔孔位偏差越大，點數(shù)越多，爆破后斷面成型情況越差，合格率越低，越不符合設(shè)計要求；輪廓線上炮孔20～37號孔位偏差是炮孔偏差主要原因，其他位置1～19號炮孔孔位偏差是炮孔偏差次要原因。炮孔孔位偏差：此因素為要因。

6　制定對策

根據(jù)以上分析影響隧洞斷面不合格的主要因素，技術(shù)人員經(jīng)過討論、研究，針對各主要因素明確制定對策。（見表2）。

表2　對策表

7　對策實施

7.1實施（一）未對施工人員進行技術(shù)培訓(xùn)交底

（1）由項目部技術(shù)負責(zé)人編寫細致全面有針對性的技術(shù)交底，并于2014年8月11日詳細向每位施工人員進行書面交底，交底覆蓋率100%，使施工人員認識到本工藝的施工要點、質(zhì)量要求和易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并簽字留底。

（2）對交底內(nèi)容進行書面考試，考試合格并發(fā)放合格證書，并要求班組負責(zé)人，該施工班組施工人員需固定，不得隨意更換。

（3）施工操作時項目部技術(shù)負責(zé)人、施工員、測量班組長，施工隊伍班組負責(zé)人現(xiàn)場監(jiān)督指導(dǎo)施工。

實施效果：施工人員掌握了施工要點、程序，施工技能顯著提高。

7.2實施（二）缺乏獎罰機制

經(jīng)過公司批準，由項目部與隧洞施工班組簽訂目標責(zé)任書，明確施工隊伍參與本次活動的責(zé)任和獎罰標準，提高施工人員的質(zhì)量意識，培養(yǎng)施工人員的質(zhì)量責(zé)任心，以經(jīng)濟手段促進質(zhì)量目標的實現(xiàn)。

實施效果：通過簽訂責(zé)任書，施工人員增加了責(zé)任感，質(zhì)量意識，工作效率，積極性均有所提高。

7.3實施（三）炮孔定位誤差大

針對炮孔定位誤差大，項目部在確保軸線定位準確的前提下，制定炮孔定位樣板模板，確保開孔前炮孔定位 0誤差，在炮孔鉆孔過程中不間斷進行復(fù)核。為保證成型后孔位誤差合格率：100%，項目部專門派員監(jiān)督鉆進過程，并召集施工隊伍負責(zé)人開會，要求他們在鉆孔過程中，現(xiàn)場施工人員嚴格按樣板模板開孔，在過程中要進行自查。經(jīng)上述工作后，項目技術(shù)人員又進行了一次取樣抽查，共檢查480個斷面，每個斷面檢測20個點，共計9600個點，其中合格點為9408個，不合格點192個，合格率為98%。

實施效果：通過制定炮孔定位樣板模板，不僅炮孔定位誤差大大的降低，同時成孔后垂直度檢測結(jié)果也大為好轉(zhuǎn)。

對策實施后，爆破成型后的斷面情況，如圖5。

圖5　爆破成型后的斷面情況

8　實施效果

（1）通過此次活動，本項目隧洞洞挖施工質(zhì)量穩(wěn)步上升，通過量測，隧洞施工中出現(xiàn)的斷面不合格問題得到根本解決，其它各項指標也符合設(shè)計及規(guī)范要求。我項目部隨機抽查了480個斷面合計抽查點數(shù)9600個點，合格斷面470個，合計點數(shù)9408個點，合格率為98%，圓滿完成了小組確定的目標值。

（2）在隧洞洞挖施工中，項目技術(shù)人員深入工地，對實施過程中出現(xiàn)的新情況、新問題及時解決，提高了施工質(zhì)量，縮短了隧洞洞挖施工工期，取得了一定的經(jīng)濟效益。隧洞節(jié)點工期縮短了15d，節(jié)省了機械臺班費15d×1150元/臺班×3臺= 51750元，人工費15d×180元/工×30人=81000元；扣除本次活動經(jīng)費4860元，本次活動共節(jié)約成本127890元。

（3）在施工中，我們堅持以“質(zhì)量就是企業(yè)的生命”為主導(dǎo)思想，對各工點實行全面監(jiān)控，抓住重點，狠抓落實，嚴把質(zhì)量關(guān)，在多次檢查中都獲得了業(yè)主的好評，取得了良好的社會效益。

［1］《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》（SL279-2002）.

［2］《水利水電工程測量規(guī)范》（SL197-2013）.

［3］《水工建筑物地下開挖施工技術(shù)規(guī)范》（SL378-2007）.

［4］《水利水電工程爆破施工技術(shù)規(guī)范》（DL/T5135-2013）.

2016-6-20

TV554

A

2095-2066（2016）19-0025-02