張銀龍
摘要:近年來,我國的隧道建設(shè)不斷取得新突破,隧道群在公路應(yīng)用較多,而西南地區(qū)地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主要以高原、山地為主,雨量充沛,隧道群的施工占比較大。在隧道群的建設(shè)施工中,如何有效組織隧道群的作業(yè)連續(xù),優(yōu)化施工,減少和降低安全風(fēng)險(xiǎn),本文結(jié)合西南地區(qū)某水電項(xiàng)目上下庫連接公路隧道群現(xiàn)場施工組織進(jìn)行了總結(jié)與探討。
關(guān)鍵詞:西南地區(qū);隧道群;施工組織
引言
隧道群的占比在山區(qū)的應(yīng)用越來越廣泛,尤其在以高原、山地為主西南地區(qū),隧道群的占比更大。省道、國道、旅游景區(qū)、水利水電場內(nèi)上下庫連接道路多采用隧道群的方式,這種曲折的盤旋公路對隧道群的施工組織存在一定制約。加之部分地段存在上下交叉,雨水充沛等客觀因素的存在,如何在西南地區(qū)快速展開隧道群施工組織及有效保證作業(yè)安全,是本次研究的主要課題。
隧道群(公路)(1):當(dāng)兩隧道間距L≤250m時(shí),定義為毗鄰公路隧道,當(dāng)兩隧道間距L>250m且L<1000m時(shí),定義為連續(xù)公路隧道,毗鄰隧道和連續(xù)隧道統(tǒng)稱為公路隧道群。
1.工程概況
西南地區(qū)某水電項(xiàng)目由上水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房系統(tǒng)、下水庫及地面開關(guān)站等建筑物組成。起點(diǎn)與電站進(jìn)場道路終點(diǎn)相接,經(jīng)下水庫大壩、下庫進(jìn)/出水口、開關(guān)站及出線平臺等,終點(diǎn)至上水庫主壩。路線全長約9.96km,公路等級為場內(nèi)三級,全線共設(shè)橋梁1座,隧道8座,隧道占比全線總長的60%。
2.設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮的主要因素
2.1綜合考慮前期施工準(zhǔn)備
在勘測設(shè)計(jì)階段,需綜合考慮現(xiàn)場交通、網(wǎng)絡(luò)通訊、大型臨時(shí)設(shè)施布設(shè)及駐地、棄渣場等,距離市區(qū)較遠(yuǎn)的還需考慮地材、火工品庫等生產(chǎn)要素。以上內(nèi)容為進(jìn)場施工作業(yè)的先行條件,若綜合考慮、全面規(guī)劃,能有效縮短現(xiàn)場自行勘測選址和準(zhǔn)備時(shí)間。
2.2合同段宜合理劃分
合同段劃分決定施工生產(chǎn)的組織,如果劃分不合理,將造成單位之間交叉作業(yè)多,相互協(xié)調(diào)干擾大,甚至造成停工、怠工等現(xiàn)象,需結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際施工作業(yè)組織,合理劃分合同段(2)。
2.3主導(dǎo)隧道為主、路基為輔
隧道群是伴隨山區(qū)而出現(xiàn),根據(jù)已經(jīng)勘測取得的地質(zhì)情況,在設(shè)計(jì)方面應(yīng)盡可能采用隧道進(jìn)行展線,這樣便于有效的快速施工和減少環(huán)境破壞。
3.施工組織的重難點(diǎn)
3.1進(jìn)場復(fù)核測量所需時(shí)間長,控制點(diǎn)選取不易。山區(qū)內(nèi)測量設(shè)備信號較弱,加密點(diǎn)需結(jié)合永久工程進(jìn)行選取,設(shè)置所需材料運(yùn)送困難。
3.2施工準(zhǔn)備耗時(shí)費(fèi)力。現(xiàn)場的“三通一平”、臨建布置受制于合同段劃分和地形等條件的限制,施工準(zhǔn)備期較長,不能以最短時(shí)間展開施工。其中:場外場內(nèi)施工道路的選線、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行維護(hù)是材料運(yùn)輸、增加多作業(yè)面和交通安全的必要前提;臨時(shí)電力線路及動力電源接駁點(diǎn)的合理布置是施工順利開展的基本保障;基本通訊設(shè)施和生產(chǎn)生活用水的供應(yīng)是隊(duì)伍穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施。上述種種制約條件在項(xiàng)目建設(shè)前期標(biāo)顯得更為重要。
3.3季節(jié)性影響較大。本項(xiàng)目所在地近多年來年平均降水180天左右,每年4-10月為主防汛期(3),陰雨不斷,月有效施工時(shí)間不足二分之一,對隧道群邊仰坡施工、隧道間連接路基、渣場填筑碾壓等室外作業(yè)影響尤為顯著。
3.4上下層交叉作業(yè)突出。路基明線段施工與便道修筑、便道修筑與正式工程、隧道上下疊加的交叉點(diǎn)等施工作業(yè)(3),對施工管控及安全管理的要求較高。
3.5施工效率低。受山區(qū)特殊地形的限制,兩隧道間不能形成有效施工便道或修筑施工便道周期長,只能采取單頭掘進(jìn)的方式,難以爭取更多的作業(yè)面。這樣就不便于利用晴好時(shí)間安排隧道群間的路基作業(yè),為加快施工進(jìn)度提供保障,也會造成人員流動性大的問題。
3.6機(jī)械設(shè)備要求高、維修難。山區(qū)施工,地形相對較為復(fù)雜,坡陡彎急;機(jī)械設(shè)備維修沒有現(xiàn)成的維修店,專業(yè)維修人員不足,技術(shù)熟練程度不高或路途較遠(yuǎn),都影響著施工進(jìn)度。
4.針對設(shè)計(jì)因素及施工重難點(diǎn)采取的措施
4.1設(shè)計(jì)階段
在設(shè)計(jì)階段,結(jié)合整體工期,合理劃分合同段,以最大限度減少交叉作業(yè);對施工前期準(zhǔn)備的大型臨時(shí)設(shè)施、交通便道等統(tǒng)一規(guī)劃;施工選線以隧道為主,減少高邊坡路基施工,降低對施工環(huán)境破壞和受雨季的影響,特殊地段的臨時(shí)道路可與永久道路相結(jié)合,降低工程造價(jià)。
4.2施工階段
4.2.1前期可借助上級資源,調(diào)配專業(yè)測量人員,合理選取并設(shè)置測量點(diǎn)位;配備足夠的配合人員,快速完成加密點(diǎn)的布設(shè)并取得測量數(shù)據(jù),為后期施工創(chuàng)造條件。
4.2.2施工準(zhǔn)備需以正式工程施工為前提。一是進(jìn)場后先進(jìn)行通訊測試,在不能滿足施工需要的前提下,及時(shí)與通訊運(yùn)營商取得聯(lián)系,通過增設(shè)通訊基站的方式來解決通訊問題。在通訊系統(tǒng)滿足要求后,考慮網(wǎng)絡(luò)對講系統(tǒng),有助于增加聯(lián)系輻射范圍和節(jié)約成本。二是場內(nèi)場外道路修建標(biāo)準(zhǔn)需滿足拌合站罐體運(yùn)輸車輛、鋼材運(yùn)輸車輛、水泥罐車運(yùn)輸車輛、吊車等車輛的通行,線路縱坡小于16%,曲線半徑大于120m,道路采用水泥穩(wěn)定碎石或混凝土硬化,以保證施工車輛的正常通行。三是臨時(shí)用電系統(tǒng)充分結(jié)合主體工程施工,以動力電源接駁點(diǎn)距離最短且靠近施工面為宜,布設(shè)線纜線徑考慮動力負(fù)荷和線損等因素。
4.2.3針對雨季對室外作業(yè)的影響,應(yīng)提前完善邊仰坡、路基和渣場等部位的截排水系統(tǒng),對于已開挖的邊仰坡等及時(shí)進(jìn)行支護(hù),特殊地段排水系統(tǒng)不能有效的形成的,設(shè)置集水井進(jìn)行抽排。渣場部位可考慮彩條布覆蓋的措施,減少雨水影響時(shí)間,同時(shí)考慮0.5%的縱橫坡,利于有效排水。
4.2.4交叉作業(yè)應(yīng)遵循先上后下的原則,也可采取兩端向中間的方式,以減少交叉作業(yè)點(diǎn)。干擾較小的地段可采取擋墻、被動防護(hù)網(wǎng)的隔離措施,確保作業(yè)安全受控。隧道上下層交叉作業(yè)需間隔錯位施工,同時(shí)減少交叉點(diǎn)處的裝藥量和縮短循環(huán)進(jìn)尺,增加支護(hù)結(jié)構(gòu)。
4.2.5現(xiàn)場要加強(qiáng)復(fù)勘、圖紙審核和設(shè)計(jì)優(yōu)化,針對有條件進(jìn)行隧道延長和改線的,提早形成優(yōu)化建議方案,盡可能減少現(xiàn)場明線施工區(qū)段。結(jié)合方案優(yōu)化,選取易于到達(dá)的隧道群間開展路基施工作業(yè),為隧道雙向掘進(jìn)提供場地和條件。
4.2.6山區(qū)項(xiàng)目施工,結(jié)合項(xiàng)目工程任務(wù)大小,優(yōu)先自購新設(shè)備或選用使用年限較短的設(shè)備,尤其對混凝土罐車、自卸汽車需嚴(yán)格進(jìn)場選型。采用租賃設(shè)備的,要多方考察設(shè)備租賃方的設(shè)備配置和新舊程度,同類設(shè)備至少選取2家設(shè)備租賃單位,以便于后期在設(shè)備租賃中的選用空間。設(shè)備維修可引入專業(yè)維修人員,也可與大型維修點(diǎn)聯(lián)系在施工點(diǎn)建立維修分點(diǎn),便于設(shè)備及時(shí)維修,以減少設(shè)備狀況不良造成的怠工現(xiàn)象。
4.2.7山區(qū)作業(yè)宜提前設(shè)定應(yīng)急逃生路線和應(yīng)急處置方案。距離城鎮(zhèn)較遠(yuǎn)的施工點(diǎn),應(yīng)配置衛(wèi)星電話、急救藥品、應(yīng)急物資等。
5結(jié)語
隧道群的施工在西南地區(qū)受制于多種因素,而雨季的漫長是我們應(yīng)首先考慮的因素之一,加之臨時(shí)道路、施工場地和交叉作業(yè)等,任何一個(gè)環(huán)節(jié)的脫節(jié)或受阻都會造成工期延誤。但在這多種因素中我們必須先克服和應(yīng)對好主要因素,及早發(fā)現(xiàn)問題和形成建議報(bào)告,施工中加強(qiáng)隧道鉆孔、爆破、出渣、支護(hù)等各環(huán)節(jié)的施工銜接,確保施工受控。
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(作者單位:中鐵七局集團(tuán)西安鐵路工程有限公司)