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        如何有效提高小型斷面隧洞二襯施工效率

        2020-11-12 05:33:16朱堂明羅成虎喬秀笙
        四川水利 2020年5期
        關(guān)鍵詞:德羅臺(tái)車施工進(jìn)度

        朱堂明,羅成虎,喬秀笙

        (中國水電基礎(chǔ)局有限公司西藏分公司,拉薩,850000)

        1 前言

        隧洞的二襯施工是水利水電施工的基礎(chǔ)項(xiàng)目,施工技術(shù)已經(jīng)十分成熟。隧洞的二襯施工一般采用架管模板、組合鋼模、定型行走鋼模臺(tái)車等方式進(jìn)行。而架管模板僅適用于二襯工程量極少,并且斷面不規(guī)則的部位使用;而組合鋼模施工也不利于大規(guī)模隧洞二襯施工的要求。德羅隧洞二襯根據(jù)實(shí)際情況采用定型行走鋼模臺(tái)車施工,但德羅隧洞二襯仍然因施工任務(wù)重、工期緊、環(huán)境艱苦、前序施工遺留缺陷造成施工難度巨增。根據(jù)德羅隧洞二襯節(jié)點(diǎn)要求,需要大大提高其二襯施工效率,主要采用調(diào)整人員、增加設(shè)備、改變施工方案、改善施工現(xiàn)場環(huán)境等方式提高施工效率。本文以拉洛項(xiàng)目德羅隧洞二襯施工為依托,針對這些施工難題,對現(xiàn)有的施工方式進(jìn)行了部分的調(diào)整和優(yōu)化,有效解決了施工面臨的難題,并確保了施工質(zhì)量、進(jìn)度和安全,以期為今后類似施工提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

        2 工程概況

        拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程位于西藏自治區(qū)日喀則市西部雅魯藏布江以南薩迦縣,是雅魯藏布江右岸一級支流夏布曲干流上的控制性工程,工程位于海拔高程4300m地區(qū),高寒缺氧。拉洛水庫總庫容2.965億m3,正常蓄水位4298.0m,配套灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積3.026萬hm2,為大(2)型水利工程。工程主要任務(wù)為灌溉,兼顧供水、發(fā)電和防洪,并促進(jìn)改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。

        德羅引水隧洞為無壓引水,斷面為馬蹄形,斷面腰線寬度4.30m,高4.05m,襯砌厚度為40cm。進(jìn)口高程4283.50m,出口高程4280.00m,隧洞洞長7520.76m,縱坡0.466,隧洞出口接壓力前池。隧洞二襯中最長工作面為1410m,最短工作面為1200m,總體和單工作任務(wù)均較重。

        3 施工面臨的難題

        德羅隧洞二襯施工主要由墊層混凝土、底板鋼筋混凝土、邊頂拱鋼筋混凝土施工組成。墊層混凝土施工是因德羅隧洞特殊地質(zhì)情況造成的,其圍巖主要為J2z、J1r鈣質(zhì)頁巖,含泥質(zhì)、炭質(zhì),夾薄層狀砂巖、極薄層狀板理化細(xì)晶灰?guī)r。圍巖巖性較軟弱,遇水易軟化、泥化。德羅隧洞整體出現(xiàn)不同程度的滲水情況,局部滲水嚴(yán)重,造成底板軟化、泥化加劇,影響隧洞底板鋼筋混凝土的進(jìn)度。隧洞常規(guī)的二襯施工方式為:先底板鋼筋混凝土后進(jìn)行邊頂拱鋼筋混凝土施工。但因其圍巖易泥化、軟化無法直接進(jìn)行底板鋼筋混凝土施工及先底板后邊頂拱工期將大大延遲,施工進(jìn)度無法達(dá)到要求。主要問題如下:

        (1)德羅隧洞二襯施工地處高原,因高原反應(yīng)、施工環(huán)境等因素,施工人員穩(wěn)定性極差。并且因地理位置,高質(zhì)量的作業(yè)班組不易尋找及穩(wěn)定,造成二襯施工班組技術(shù)能力有限,使德羅隧洞二襯施工進(jìn)度受到極大的影響。

        (2)德羅隧洞受圍巖、工期影響,墊層與底板混凝土無法同時(shí)施工,而墊層、底板、邊頂拱又無法跟進(jìn)施工,其綜合影響二襯施工進(jìn)度。

        (3)德羅隧洞整體工期緊,按照常規(guī)施工方式其效率不能達(dá)到施工節(jié)點(diǎn)要求,需要對施工方案進(jìn)行巨大調(diào)整,保證施工方案與設(shè)備配套,以達(dá)到預(yù)期的施工進(jìn)度。

        (4)二襯施工中細(xì)節(jié)較多,如何調(diào)整施工方式提高施工質(zhì)量加快施工進(jìn)度。

        (5)德羅引水隧洞的開挖分兩部分進(jìn)行,其前序承包隊(duì)施工中因地質(zhì)、施工方式、施工停滯等因素造成頻繁的塌方和變形情況,特別是局部洞段欠挖嚴(yán)重,大大影響我部的施工進(jìn)度及施工安全。并且德羅隧洞整體圍巖較差、滲水點(diǎn)面較多、巖體結(jié)構(gòu)面頻出,其圍巖強(qiáng)度、穩(wěn)定性、整體性較差。特別是圍巖遇水軟化、泥化情況,嚴(yán)重影響圍巖的穩(wěn)定性,施工過程中多次發(fā)生不同程度的塌方情況,直接影響二襯施工進(jìn)度。

        4 施工技術(shù)創(chuàng)新

        針對德羅引水隧洞二襯施工中的問題及施工進(jìn)度的要求,通過對“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個(gè)要因進(jìn)行分析和調(diào)整,尋求解決問題的方法。

        4.1 穩(wěn)定施工人員、提高技術(shù)能力

        (1)對進(jìn)場施工人員優(yōu)先考慮有在西藏或高海拔務(wù)工經(jīng)驗(yàn)的人員,避免身體不適帶來的人員頻繁流動(dòng)及流失;

        (2)加強(qiáng)對現(xiàn)場施工作業(yè)人員的培訓(xùn)和技術(shù)交底,從最根本施工作業(yè)工序進(jìn)行跟班指導(dǎo),保證施工質(zhì)量要求,避免反復(fù)整改而影響正常施工時(shí)間;

        (3)作業(yè)班組更換中,保留前批作業(yè)班組中優(yōu)秀施工人員,并加強(qiáng)項(xiàng)目部的現(xiàn)場管理,保證施工進(jìn)度及質(zhì)量要求;

        (4)協(xié)調(diào)其他施工正常工作面的主要施工及管理人員進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)、交流、交底,增加施工人員技術(shù)熟練度;

        (5)開展施工技能競賽活動(dòng),加強(qiáng)施工工序施工的交流,找出最合理的施工方式方法,保證施工質(zhì)量及進(jìn)度;

        (6)采取周進(jìn)度獎(jiǎng)勵(lì)措施,對施工周進(jìn)度達(dá)到一定要求的進(jìn)行周獎(jiǎng)勵(lì),以加強(qiáng)施工人員的積極性、主動(dòng)性。

        4.2 施工設(shè)備調(diào)整

        (1)針對德羅隧洞通水工期節(jié)點(diǎn)要求,采取增加二襯臺(tái)車的方式保證施工進(jìn)度,對每個(gè)二襯工作面的自行式臺(tái)車增加至2個(gè);

        (2)調(diào)整優(yōu)質(zhì)混凝土地泵,保證雙臺(tái)車交叉作業(yè)的施工要求;

        (3)增加二襯施工中對應(yīng)混凝土罐車數(shù)量,保證施工進(jìn)度要求;

        (4)加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)及維護(hù)工作,保證設(shè)備使用率,避免因設(shè)備故障而影響正常施工。

        4.3 施工材料的保障

        德羅隧洞地處偏遠(yuǎn)地區(qū),施工中各種材料均采用預(yù)報(bào)、預(yù)存等方式保證施工,避免施工中因材料、設(shè)備配件等原因影響正常施工。

        4.4 施工方案及方法調(diào)整

        (2)針對施工過程易受鋼筋保護(hù)層厚度的問題造成返工影響施工進(jìn)度,經(jīng)過施工現(xiàn)場檢查和分析,原施工測量方式為“測量→架立筋施工→主體鋼筋施工”,其主要為先測量放點(diǎn)再進(jìn)行邊墻各部位架立筋和主體鋼筋施工。該施工方式是使用同一點(diǎn)進(jìn)行架立筋和主體鋼筋的施工,極易造成嚴(yán)重的施工誤差和累積誤差。針對出現(xiàn)的問題,對施工方式進(jìn)行了更改調(diào)整,采用“架立筋施工→測量(測量至架立筋上)→主體鋼筋施工”,使其施工誤差及累積誤差僅在主體鋼筋安裝過程一次中發(fā)生,其相對于規(guī)范中“±1/4保護(hù)層厚度”要求是不易發(fā)生問題的,施工方式更改后效果明顯。

        (3)根據(jù)德羅隧洞通水施工節(jié)點(diǎn)要求,其二襯施工不適宜采用先底板后邊頂拱的方式進(jìn)行施工,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,施工方式更改為:底板和邊頂拱鋼筋混凝土跟進(jìn)施工,其底板與邊頂拱跟進(jìn)施工方式分析如表1。

        表1 底板與邊頂拱跟施工方式對比

        綜合各種因素選擇跳3倉,其中第1個(gè)臺(tái)車先澆筑第1倉,第2個(gè)臺(tái)車澆筑第2、3倉,其中2個(gè)臺(tái)車綜合施工效率基本相等,能滿足同步進(jìn)行施工要求,保證施工進(jìn)度。

        (4)德羅引水隧洞施工分兩部分進(jìn)行,其前序承包隊(duì)施工中因地質(zhì)、施工方式、施工停滯等因素造成頻繁的塌方和變形情況,特別是局部出現(xiàn)嚴(yán)重欠挖情況,嚴(yán)重影響我部的施工進(jìn)度及施工安全。針對此情況采取施工間歇期對欠挖部位進(jìn)行處理,并調(diào)整二襯工作面,先進(jìn)行常規(guī)段的二襯施工,再進(jìn)行“嚴(yán)重欠挖段”的處理及二襯工作,盡量降低前序施工遺留缺陷對我部二襯施工的影響。

        4.5 施工環(huán)境的調(diào)整

        (1)隧洞施工中因柴油地泵、罐車、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、電焊機(jī)等眾多設(shè)備施工運(yùn)轉(zhuǎn),易造成局部施工廢氣嚴(yán)重,特別是因塌方封閉的部位排風(fēng)更加困難。較重的施工廢氣嚴(yán)重影響施工環(huán)境,影響作業(yè)人員效率和健康。采取增加洞內(nèi)排風(fēng)設(shè)備、調(diào)整主要制造煙霧設(shè)備使用時(shí)間的方式進(jìn)行解決,盡量交錯(cuò)施工并減少施工時(shí)長,在需要長時(shí)間使用排煙設(shè)備時(shí),盡量調(diào)整施工時(shí)間,與現(xiàn)場施工人員交錯(cuò)施工。

        (2)施工工作面增加吸氧設(shè)備和應(yīng)急設(shè)施,保證施工人員應(yīng)急需求及施工安全。

        5 施工成果

        德羅隧洞二襯施工通過“人、機(jī)、料、法、環(huán)”幾個(gè)方面的調(diào)整后,施工效率提升明顯。其中德羅隧洞進(jìn)口工作面在受前序施工缺陷影響較小的9月份施工進(jìn)度達(dá)到395.7m/月,其施工效率提升效果明顯。德羅隧洞進(jìn)口二襯工作面施工初期、調(diào)整后施工進(jìn)度對比見圖1。

        圖1 德羅隧洞進(jìn)口二襯工作面施工初期與調(diào)整后施工進(jìn)度對比

        6 結(jié)語

        德羅隧洞二襯施工受“人、機(jī)、料、法、環(huán)”影響極大,通過對施工中的問題進(jìn)行分析、尋找問題的根源,在解決問題中發(fā)現(xiàn):施工人員的穩(wěn)定性、技術(shù)能力是隧洞二襯施工的基礎(chǔ),通過人員調(diào)整、加強(qiáng)培訓(xùn)、開展獎(jiǎng)勵(lì)等措施能保證人員的穩(wěn)定性和施工積極性。施工機(jī)械設(shè)備數(shù)量、型號、完好率是二襯施工的關(guān)鍵,特別是臺(tái)車的數(shù)量和混凝土地泵施工性能直接影響二襯施工綜合效率。施工材料是二襯施工的必要條件,特別是持續(xù)保證隧洞的正常有效施工。施工方案是二襯施工效率的重要保障,其中根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況積極調(diào)整施工方案、施工程序、施工方式、各工序施工細(xì)節(jié),并對施工中出現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行針對性地解決,能有效提高施工效率。特別是底板邊頂拱跟進(jìn)施工、鋼筋保護(hù)層等施工方法的調(diào)整能有效提高其施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。施工環(huán)境是正常二襯施工的先決條件,其施工環(huán)境影響施工人員的穩(wěn)定性、現(xiàn)場施工效率。綜合“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五大要素的綜合調(diào)整,能有效提高小型斷面隧洞二襯施工效率。

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