包存文
長壽山隧道關鍵路線的綜合控制
包存文
摘 要:長壽山隧道是蘭渝線蘭州鐵路樞紐項目的控制性工程。分析該隧道原關鍵路線的情況及施工中新出現關鍵路線的確定過程,并對關鍵路線的控制進行總結,闡述隧道工期控制的要點在于對關鍵路線的動態分析、準確判定和綜合控制。
關鍵詞:隧道施工;關鍵路線;動態;控制
長壽山隧道是蘭渝線引入蘭州鐵路樞紐項目的控制性工程,為雙線隧道,全長12.625km(DK41+900—DK54+525),位于蘭州市城關區及安寧區。長壽山隧道于2009年10月全面展開施工,2011年8月貫通。蘭渝線蘭州鐵路樞紐工程于2012年12月開通運營。
該隧道Ⅳ級、Ⅴ級及以上圍巖共約7.7k m,占60%。其中,粉細沙質地段集中位于進口到羅鍋溝明洞區段,對于該類地質的隧道掘進尚無更有效的工法,在大斷面地段多采用CD、CRD法等施工方法。隧道兩端均為喇叭口結構形式,為Ⅴ級圍巖、最大開挖斷面178m2。
2.1 原定的關鍵路線由圍巖決定
根據設計,長壽山隧道共設8座斜井,關鍵路線為1#斜井至2#斜井之間的1.55km(DK44+550—DK46+100)。開挖揭示這一段圍巖主要是泥巖、砂巖等組合而成的混合巖,原定工期為15個月。
2.2 關鍵路線的變化由圍巖和管理綜合因素引起
進入2010年,1#、2#斜井之間形成“對打”狀態后,發現這一段落的圍巖情況與設計基本相符。通過采取嚴格的管控措施,2010年6月,1#、2#斜井之間的段落按計劃掘進,但隧道進口至1#明洞之間的1.1km內部分段落(根據設計在HDK42+870—HDK42+910段落,實際超過此長度),因粉砂的出現而滯后于1#、2#斜井間的進度。該段粉砂層大部分位于隧道洞身,部分位于軌底以下,處于潮濕、稍密狀態,承載力較低,穩定性差,為軟弱地層。至2010年9月,該段落進度已滯后于原定工期約3個月。
2.3 對關鍵路線采取時刻關注的方法
針對進口與1#明洞之間的新關鍵路線,項目管理機構采取“三管齊下”的管理思路。第一,繼續保持對原關鍵路線的管理態勢,加強超前地質預報和圍巖監控量測,維持好機械、人力資源組合狀態,努力維持既有進度;第二,對新關鍵路線每日動態測算進度,預想問題,及時分析后采取措施;第三,針對新關鍵路線的變化,對其余工作安排逐日分析,防止原工期的延長。
3.1 人力資源的保障
由項目管理機構牽頭,組織參建方抽調隧道專業人員成立技術專家組,在現場集中研定掌子面圍巖變化情況,據實做出合理優化;對于勞務工班也加強專業化管理,開挖、支護、仰拱、二次襯砌工班緊密銜接,開展進度考核;監理單位也進行了人員整合,在其他隧道貫通后,先后調增3名人員常駐關鍵路線工區;物資管理工作中,也選配有豐富經驗人員負責采購、運送。
3.2 機械資源的保障
全隧道先后投入二次襯砌臺車10余部,為關鍵路線段落的掘進提供保證。為確保狀態良好,同時選配了足夠的熟練操作人員規范操作,劃定機械保養維修的責任,減少因機械損耗造成的工期延誤;除二次襯砌臺車外,對于隧道內日常需用的棧橋、各類工作臺架、風槍、鉆頭、輸送泵、自卸車、混凝土噴射機等,根據需要及時增加。經統計,較原計劃增加了常用機械30%。為確保機械設備的良好使用,選配技術素質良好、事業心強的人員負責機械設備管理,確保完好率和使用率,滿足施工需要。
3.3 工作關系的保障項目管理機構每周在現場組織召開會議,針對圍巖變化、地下水的影響,對階段性的掘進方案組織優化,在尊重設計的基礎上,組織各方選定最佳的支護參數和掘進方案。施工單位安排專人做好洞內、洞外管理,重點對物資設備供應保障、車輛管理、混凝土保障等工作加強現場協調,保證工序間緊密銜接。經項目管理機構人員多次洞內寫實,1#、2#斜井之間原關鍵路線一個循環的施工速度,比剛進正洞時提高了約25%,主要是對洞內下臺階與掌子面出渣間的矛盾、仰拱澆筑與掌子面出渣之間的矛盾進行了化解。進口與1#斜井之間新關鍵路線一個循環的施工速度,比原來提高了約30%。此外,在關鍵路線的攻堅期間,自隧道進洞時就建立了全面詳細的應急預案。
3.4 工作責任的保障
施工單位成立了項目經理部,實行項目經理負責制,從總工程師、安全總監、工程部長、隧道技術人員,到工區、架子隊,先后補充6人專門對兩個關鍵路線進行動態分析、管理。
項目管理、施工、監理、設計機構細化在現場工作的頻次。以各機構負責人為例,項目管理機構指揮長每周一次、施工單位每2d一次、監理單位每2d一次、設計單位每3d一次,對關鍵路線的總體進展情況必須全面檢查1遍,針對問題隨時分析交流,制定改進方案。針對1#、2#斜井之間個別地段初支下沉、收斂的情況,項目管理機構由指揮長牽頭及時研定了套拱、換拱方案,確保在圍巖監控量測穩定后再施作二次襯砌,滿足規范要求。
各級技術干部跟班作業在關鍵路線的掘進中也發揮了重要作用,根據不同圍巖的情況,提前進行巡檢、主動檢查情況,壓縮了專門報檢的時間。
3.5 技術措施的保障
項目管理機構針對兩處關鍵路線的掘進情況,在對全隧道制定專項指導性施工組織設計的基礎上,由工程部牽頭,開展了每周的“關鍵路線進度分析”,從圍巖變化、機械效率、人員技能、地下水影響、工序銜接、混凝土支持、洞內管理等7個方面逐項進行分析,供決策使用。同時,由隧道專業工程師每天分析進度,直接向指揮長短信匯報,便于及時掌握信息。施工單位項目部、工區均對關鍵路線實行每日分析,每天晚上由項目部總工程師召集專業技術人員、架子隊人員和部分工班勞務工骨干開會,針對新出現的問題研究處理和防范措施。實踐證明起到了較好作用。超前地質預報主要采用TSP203方法,按規定長度搭接,并安排有經驗人員落實地質素描工作,加強綜合分析。
4.1 對風險的研判
項目管理機構每周分析進度時一并分析質量安全風險,對塌方、下沉收斂超標、交通隱患、火工品隱患等逐項分析,明確整改措施、人員和時間。2010年下半年起,要求施工單位逐日繪制“關鍵路線作戰表”,即針對次日掘進計劃,提出最有可能發生隱患的5個環節,逐個落實防控人員,項目管理機構和監理人員在次日現場檢查時針對性地檢查落實情況,并納入考核。
4.2 對風險的防控
一方面做好分層面的盯控工作,逐級細化了對關鍵路線段落質量安全隱患的例行檢查、專項檢查、重點抽查、夜間檢查的頻次,通過全覆蓋式的檢查,將發現的問題及時盯控處理;另一方面做好設計的現場確認工作,對圍巖變化時的支護措施及時優化跟進,作為質量安全風險防控的重要方面,確保發生變化后不貿然掘進;此外,對現場標準化作業的落實情況,各級均納入考核,督促現場工人從規范作業、不擅自盲動,并對圍巖監控量測工作安排專人加強分析,及早采取合理防范措施。
隧道結構物內的施工空間有限,不可控因素較多,工期存在多變性。而對關鍵路線的不間斷地有效分析、準確判釋及綜合控制,是確保工期的核心。
包存文:敦煌鐵路有限責任公司,工程師,甘肅 敦煌,736200
責任編輯 楊環
中圖分類號:U25;U215
文獻標識碼:B
文章編號:1672-061X(2015)05-0040-02