嚴(yán)昌虎,崔栓栓
(中交第二航務(wù)工程局有限公司第五工程分公司,武漢 430000)
棋盤梁特長(zhǎng)隧道是延崇高速(河北段)工程項(xiàng)目上的一座特長(zhǎng)隧道,是該工程項(xiàng)目的重點(diǎn)控制性工程,位于河北省張家口市崇禮區(qū)境內(nèi)。棋盤梁特長(zhǎng)隧道全長(zhǎng)5 898m,課題研究段落為出口和斜井段之間,長(zhǎng)度3 986km。為分離式隧道,隧道設(shè)計(jì)通風(fēng)斜井1 處,與隧道主線相交于右幅。
1.2.1 內(nèi)部影響因素
1)圍巖條件。Ⅲ級(jí)圍巖占比42.5%,Ⅳ級(jí)圍巖占比46.0%,Ⅴ級(jí)圍巖占比11.5%。
2)隧道富水。隧道出口和斜井均為反坡排水,最大涌水量,根據(jù)抽水表顯示出口達(dá)10 000m3/d(雙洞),斜井段和斜井正洞出水量達(dá)8 000m3/d。該出水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原設(shè)計(jì)的隧道整體最大可能出水量2 901.7m3/d(雙洞)。
3)圍巖不穩(wěn)定。圍巖情況不穩(wěn)定,變更頻繁,變更段落經(jīng)常發(fā)生在20m 左右出現(xiàn)多次變更調(diào)整。
1.2.2 外部影響因素
1)地理位置及地形地貌。該隧道所處位置北倚內(nèi)蒙古草原,屬陰山山脈東段到大馬山群山支系和燕山余脈交接地帶,地貌屬壩上壩下過渡型山區(qū)。隧道屬火成巖中山區(qū),區(qū)內(nèi)地形起伏較大,溝壑發(fā)育。
2)氣象水文。該區(qū)域?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候中溫帶亞干旱區(qū)。夏季雨量大、次數(shù)多;冬季寒冷漫長(zhǎng),降雪量較大。年均降水量約在424mm,且分布不均。全年無(wú)霜期平均115.9d,平均氣溫5.5℃,最高氣溫39.4℃,施工期出現(xiàn)最低氣溫-40℃,最大凍土深度193cm。
1.2.3 社會(huì)環(huán)境
1)隧道出口位于2022 年冬奧會(huì)核心區(qū),各級(jí)檢查和新聞媒體、采訪頻繁。
2)合同工期24 個(gè)月,斜井進(jìn)正洞后,向一側(cè)掘進(jìn)僅100m到達(dá)與相鄰標(biāo)分割樁號(hào),隧道主線施工長(zhǎng)度3 886m,斜井長(zhǎng)度1 042m,雙向施工長(zhǎng)度4 928m,平均掘進(jìn)進(jìn)度≥123m/月。
3)冬季氣溫過低,容易出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)加工質(zhì)量問題;同時(shí),該地區(qū)冬期漫長(zhǎng),冬季道路可能中斷,砂石料場(chǎng)冬天停場(chǎng),材料供應(yīng)存在較大風(fēng)險(xiǎn)。
1)成立項(xiàng)目隧道施工保障領(lǐng)導(dǎo)小組。成立兩級(jí)領(lǐng)導(dǎo)小組,公司級(jí)和項(xiàng)目級(jí)。公司級(jí)負(fù)責(zé)督導(dǎo),從公司層面協(xié)調(diào)解決項(xiàng)目人員、物資、設(shè)備、資金、隊(duì)伍合同等問題。項(xiàng)目層面成立以公司領(lǐng)導(dǎo)副職為小組組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)小組,將項(xiàng)目班子領(lǐng)導(dǎo)和部門主管納入管理小組,并進(jìn)行每日施工計(jì)劃完成情況匯報(bào),分析現(xiàn)場(chǎng)問題,及時(shí)督促解決。
2)成立績(jī)效考核小組。針對(duì)項(xiàng)目部管理人員和施工協(xié)作隊(duì)伍建立激勵(lì)約束機(jī)制,編制并審批通過《延崇高速ZT12 標(biāo)績(jī)效考核獎(jiǎng)懲措施實(shí)施辦法》。項(xiàng)目部成立專項(xiàng)激勵(lì)約束考核小組,小組成員由工期保障小組開會(huì)討論決定。
3)將協(xié)作隊(duì)伍公司管理層納入管理。項(xiàng)目部與隧道協(xié)作單位加強(qiáng)工作聯(lián)系,落實(shí)好各項(xiàng)指令,壓實(shí)節(jié)點(diǎn)計(jì)劃目標(biāo)的責(zé)任,落實(shí)到協(xié)作單位相關(guān)負(fù)責(zé)人。
高標(biāo)準(zhǔn)配備項(xiàng)目管理人員,確保管理人員數(shù)量和質(zhì)量均能滿足崗位工作強(qiáng)度需要。協(xié)作隊(duì)伍人員配置考慮高峰期3班作業(yè),對(duì)于暫時(shí)沒有工作內(nèi)容的班組,考慮后期工作任務(wù)的必要性,不取消班組人員,并做好相關(guān)人員的培訓(xùn)教育工作。
1)建設(shè)集中加工、統(tǒng)一配送的鋼筋加工廠。項(xiàng)目在隧道出口位置,設(shè)置一集中加工、統(tǒng)一配送的鋼筋加工廠,相關(guān)加工機(jī)械17 臺(tái)(套),滿足隧道內(nèi)所有施工鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋半成品、成品加工,并進(jìn)行專業(yè)化管理,確保加工質(zhì)量和配送效率。
2)提高機(jī)械化配置。項(xiàng)目部引進(jìn)三臂鑿巖臺(tái)車、濕噴機(jī)械手、自行仰拱棧橋等目前行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的施工生產(chǎn)設(shè)備,滿足高強(qiáng)度施工,做好機(jī)械化替代人工操作。提高生產(chǎn)效率的同時(shí),降低了危險(xiǎn)發(fā)生概率。
3)反坡排水。斜井和出口2 個(gè)工點(diǎn)均為反坡排水,排水水泵和泵站集水箱均按照項(xiàng)目編制的《棋盤梁特長(zhǎng)隧道排水施工專項(xiàng)方案》配置,排水水泵數(shù)量按照使用、備用、檢修配足。
做好備料措施。每個(gè)拌和站2 個(gè)備料場(chǎng),滿足砂石料3 個(gè)月使用需求;水泥采用槽罐車預(yù)存,滿足額外7d 備料需要;鋼材提前按照加工需求計(jì)劃備足2 個(gè)月用料,尤其冬季施工期間,提前完成半成品、成品材料加工;外加劑和速凝劑等材料,在拌和站料倉(cāng)區(qū)提前規(guī)劃1 處區(qū)域存儲(chǔ),滿足2 個(gè)月用量。
1)成立圍巖監(jiān)控小組。項(xiàng)目部成立以總工為領(lǐng)導(dǎo)的圍巖監(jiān)控小組,包括現(xiàn)場(chǎng)管理人員和測(cè)量人員,對(duì)圍巖TSP 信息、監(jiān)控量測(cè)信息、掌子面圍巖照片進(jìn)行每日公布分析。
2)特殊段落提前采取措施。對(duì)隧道線路上存在的特殊段落,如溝谷富水且覆蓋層較薄情況下,項(xiàng)目提前與業(yè)主溝通聯(lián)系,并對(duì)外邀請(qǐng)第三方進(jìn)行該段地表勘測(cè),提前了解該處是否存在高風(fēng)險(xiǎn)施工并提前準(zhǔn)備處理預(yù)案【1】。
3)BIM 平臺(tái)應(yīng)用。BIM 平臺(tái)集成了除 OA 辦公、進(jìn)度管理、計(jì)量支付、視頻監(jiān)控、試驗(yàn)管理等多個(gè)之前建立的獨(dú)立管理系統(tǒng)之外,還添加了質(zhì)量管理、安全管理、技術(shù)管理、綜合管理、綠色環(huán)保、竣工檔案、項(xiàng)目看板以及BIM 中心等多個(gè)模塊。為隧道施工培訓(xùn)、監(jiān)督、管理提供有力支持。
1)成立冬季施工專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)小組。冬季施工領(lǐng)導(dǎo)小組主要針對(duì)施工區(qū)域冬季施工措施、保障、安全、質(zhì)量等方面實(shí)時(shí)進(jìn)行分析改進(jìn),并制定動(dòng)態(tài)冬季施工實(shí)施指導(dǎo)意見,確保冬季施工安全、有效地推進(jìn)。
2)拌和站冬季施工。(1)拌和站、骨料倉(cāng)、攪拌機(jī)等采用保溫隔熱材料搭建全封閉保溫棚,骨料倉(cāng)底部、側(cè)墻均安裝供暖管道;攪拌機(jī)、配料機(jī)周圍安裝供暖管道;攪拌用水蓄水池采用保溫隔熱材料全封閉保溫棚,蓄水池底部、側(cè)墻安裝電熱絲加熱。拌和站封閉保溫系統(tǒng)可以滿足冬季-35℃攪拌口正常出料,出料溫度控制在 20℃左右【2】。(2)拌和站備料場(chǎng)材料,在冬季大雪封山或者砂石料供應(yīng)不足情況下,由項(xiàng)目部冬季施工倒料隊(duì)伍及時(shí)進(jìn)行材料倒運(yùn)。使用前做好材料的升溫、破冰工作。
3)道路保暢。成立道路維護(hù)專班,配備1 臺(tái)裝載機(jī)、1 臺(tái)皮卡及1 臺(tái)自卸車,做好道路積雪清理、融化、維修工作。
4)風(fēng)管、水管保溫。對(duì)空壓機(jī)房采用活動(dòng)板房進(jìn)行加固封閉,房?jī)?nèi)安裝電暖氣片,洞外風(fēng)管及進(jìn)洞100m 左右采用海綿保溫材料包裹,包裹厚度須≥8cm。洞口高壓水池采用10cm厚彩鋼板全部封閉,水池周圍設(shè)2 排暖氣片進(jìn)行保溫,水池底部采用電熱絲加熱供暖,確保水池蓄水不結(jié)冰。另外,洞口300m 范圍內(nèi)和洞外輸水管路均采用海綿保溫材料包裹。
5)隧道工點(diǎn)保溫。隧道洞內(nèi)保溫及洞內(nèi)電暖氣取暖安排6人24h 輪班作業(yè),保證棚內(nèi)及洞內(nèi)溫度,尤其在初期支護(hù)噴射混凝土施工結(jié)束后,保證混凝土施工面溫度達(dá)到10℃以上。二襯、仰拱位置采用暖風(fēng)機(jī)升溫保溫,確保養(yǎng)護(hù)期溫度≥5℃。
1)完善應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)。在項(xiàng)目安全領(lǐng)導(dǎo)小組之外,成立項(xiàng)目應(yīng)急救援指揮部和2 個(gè)工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急工作組,編制應(yīng)急救援預(yù)案并進(jìn)行演練,設(shè)置應(yīng)急救援物資倉(cāng)庫(kù),專管專用。
2)做好培訓(xùn)教育。除常規(guī)培訓(xùn)教育外,每個(gè)月定期組織隧道出口不同班組在VR 體驗(yàn)室進(jìn)行模擬培訓(xùn);對(duì)斜井班組人員定期選取部分人員分批次進(jìn)行培訓(xùn),以不影響現(xiàn)場(chǎng)施工為準(zhǔn)。
項(xiàng)目部加強(qiáng)隧道初支和二襯脫空治理,隧道檢測(cè)組加強(qiáng)地質(zhì)雷達(dá)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的檢查和整改力度,與質(zhì)檢部進(jìn)行通力合作,加強(qiáng)問題整改閉合。
棋盤梁隧道地處高寒,防排水工作為各項(xiàng)工作的重中之重,項(xiàng)目部安排質(zhì)檢部長(zhǎng)和專職技術(shù)員負(fù)責(zé)防排水工程的施工質(zhì)量。加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理,關(guān)鍵工序尤其是隱蔽工程,要全程跟蹤作業(yè),杜絕返工現(xiàn)象。
棋盤梁隧道在項(xiàng)目科學(xué)合理的施工組織和管理下,如期完成了隧道施工任務(wù),并創(chuàng)下高峰期單個(gè)掌子面掘進(jìn)速度超過200m/月(2018 年 12 月份,冬季施工期間),月掘進(jìn)量最大時(shí)4個(gè)掌子面達(dá)689m/月的記錄。
棋盤梁特長(zhǎng)隧道作為全線的重要控制性工程,如期完成其施工任務(wù),對(duì)延崇高速順利通車起到關(guān)鍵性作用。先后獲得張家口市、河北省政府頒布的集體和個(gè)人榮譽(yù),獲得中交集團(tuán)“平安工地”稱號(hào)。
棋盤梁特長(zhǎng)隧道施工的成功,是項(xiàng)目合理和科學(xué)組織管理的結(jié)果,包含了隧道施工的方方面面,尤其是施工組織、施工機(jī)械化、信息技術(shù)等的應(yīng)用,有力地支持了項(xiàng)目管理的有效性和及時(shí)性。
全員參與、全方位管理、全過程控制是本次隧道高效施工組織管理的核心,確保了管理體系的完善和科學(xué)合理。為其他類似隧道施工提供了借鑒作用。