铁路隧道施工安全管理探讨
2016-03-14卫巍西平铁路有限责任公司陕西西安710064
卫巍(西平铁路有限责任公司,陕西 西安 710064)
铁路隧道施工安全管理探讨
卫巍
(西平铁路有限责任公司,陕西西安710064)
由于目前隧道工程地质勘查技术的局限性,隧道地质条件复杂和围岩自稳能力不可控,导致隧道施工过程中存在较大的不可预见性。所以一直以来隧道施工在铁路建设中倍受重视,常被列为重难点工程。以西平铁路隧道施工建设为例,从安全质量控制、生产技术控制和投资控制等方面对隧道施工管理进行探讨。
隧道围岩;不良地质;安全质量;技术配合
西平铁路全长269km,全线新建隧道24座,主要分布在乾县至泾川之间。按照隧道围岩类型可概略分为黄土隧道、岩质隧道和洞身位于土石界面附近的隧道等。其中永寿梁隧道左线长17158m,右线长17154.92m,为全线控制性工程。
1 不良地质情况
全线地质条件复杂的并具有代表性的隧道主要有永寿梁隧道、太峪隧道、丁家山隧道。
1.1永寿梁隧道
(1)侏罗系砂岩夹砾岩、泥岩地层成岩差,以泥质胶结为主,整体性差,深孔钻探岩芯多呈散状、块状等,且泥岩具弱膨胀性,钻孔综合测井显示弹性纵波速度2~3.5km/s,岩体软硬不均,且分布无规律。局部掌子面有渗水,施工开挖后掌子面、拱部、边墙围岩剥落、掉块严重,局部坍塌。
(2)三叠系中统砂岩夹页岩较破碎,近水平岩层,弱风化-强风化,节理裂隙发育,岩体切割成块状,遇水易软化,并通过冰凌沟、干板沟地段,基岩顶板厚度最小处仅4m。施工时掌子面有渗水,拱部掉块、坍塌严重。
1.2太峪隧道
太峪隧道围岩特点为粉质黏土、含水砂层互层、圆砾土。施工开挖后,有股状水渗流,含水砂层受地下水淘蚀,极易形成空洞,诱发围岩失稳塌方,初期支护施工完成后,含水砂层地下水仍淘蚀砂层,形成空洞,诱发上部围岩坍塌、失稳,以致局部地段初支变形、开裂。太峪隧道侏罗系砂岩夹页岩地层含有煤层,为低瓦斯隧道。
1.3丁家山隧道
丁家山隧道围岩结构疏松,大孔隙发育,且夹数层古土壤,强度低,稳定性差,施工中拱顶、拱腰部位掉块严重,出现局部坍塌现象。
2 现场施工管理
针对以上各隧道存在地质条件复杂的情况,对现场隧道施工造成诸多困难。作为建设单位现场管理主要工作,应长期对隧道施工过程进行现场监督检查,并有针对性的组织专项检查活动,严格把控隧道施工各项重要环节。根据现场检查发现的问题下发整改通知书并立即组织整改,保证隧道施工的安全质量与施工进度。
2.1施工工艺工法
严格按照设计和隧道施工技术指南要求,针对隧道Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工,Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法或短台阶法施工,Ⅴ级围岩浅埋、偏压、土石界面或层间接合较差地段,先加固再采用短台阶法施工,视具体情况采用弧形导坑预留核心土施工。
2.2支护措施
按照设计及变更要求严格控制隧道各段落支护参数及隐蔽工程措施,随时抽查隧道现场施工,重点检查隧道超前支护措施和结构尺寸,以及掌子面、初支和二衬间安全距离。
2.3特殊地段施工
本线隧道主要有黄土、膨胀土、瓦斯煤层、煤层采空区及浅埋软弱围岩等特殊岩土和不良地质。对于存在上述地质段的隧道施工,应要求施工单位严格按照“管超前、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则制定施工方案,审批完成后组织施工。另外,在隧道施工过程中遇到坍塌、变形、涌水或进入辅助坑道与正洞交叉口等较大异形断面地段,同样需制定专项施工方案并走报批手续,坚决不得擅自施工。
2.4原材料及加工
严格把控隧道施工原材料的进场和加工环节。在现场检查过程中,混凝土拌合站、钢筋加工场、实验室及其他原材料存放地点应作为必检部分。重点检查各项原材料的基础资料和进场检验资料,混凝土配合比、钢材加工工艺、拌合站设备运转情况和实验室资料等,应从根源上保证隧道工程的质量与安全。
2.5超地质前预报和监控量测
西平线隧道地质超前预报主要包括TSP、红外探水和水平超前钻探,监控量测主要包括地表下沉、拱顶下沉和净空收敛3项必测项目。在隧道施工过程中,超地质前预报和监控量测是应对隧道施工不可预见性的主要措施,根据结果引导下一步施工,能有效的避免地质灾害和工程事故发生。所以这两项工作必须得到严格的重视,也是我们现场检查和盯控中必查项目。
3 技术配合指导
做好现场施工技术指导工作,是重要且必不可少的。在现场隧道施工过程中,必然会遇到各种不同的技术问题,只有加强施工、监理、设计、建设单位及邀请专家等各方面技术力量的支持,才能很好的克服各种技术难题,保证施工质量和安全。
3.1技术交底
3.1.1施工图技术交底
加强施工图技术交底工作是解决现场施工存在问题的重要途径。建设单位应高度重视施工图技术交底工作,在设计院提供每一批次施工图纸时,应立即下发关于召开该批施工图技术交底会的通知,要求施工、监理单位认真查阅施工图,并将存在问题编制汇总提供给设计院。届时由建设单位组织召开会议,并由设计院在对存在问题逐一进行答复,最终达成一致。
3.1.2现场施工技术交底
现场施工技术交底工作是现场指导施工最直接的方法。施工单位技术管理人员应将各分部分项工程对作业队伍开展详细无误的施工技术交底工作,编写详细的作业指导书指导现场施工。此项施工管理工作也是建设单位在日常检查中重点检查项目。
3.2现场四方会勘
在西平线隧道施工过程中,尤其在永寿梁、太峪、丁家山隧道部分段落施工时,施工揭示地质情况与设计不符,目前隧道设计支护参数不能满足实际要求时,建设单位应立即组织设计、监理、施工对现场施工情况进行会勘,提出处理措施和方案,保证隧道施工安全。
在日常施工过程中,为了提高工作时效性,可安排建设方和设计方的代表常驻现场,一旦发生施工与设计不符的情况时,可立即组织四方会勘活动,以最快速度解决问题,保证隧道施工安全和进度。同时,当隧道施工过程中,若出现坍塌、变形、涌水等特殊情况,我们也能以最快速度了解现场情况,并制定临时措施和处理方案。
4 严格信用评价及激励约束考核
建设单位应对各设计、施工、监理单位认真开展信用评价及激励约束考核活动。这两项考核活动均采取日常检查和集中检查相结合的方式,检查内容包含参建单位合同履约、管理行为、工期进度、实体质量、和安全行为,并本着公正、公平、公开的原则,严格按照奖惩制度对各参建单位进行考核评比,充分调动了各单位的工作积极性,为整个铁路建设注入强大的动力和活力。
5 结语
西平铁路自2009年初先期开工的永寿梁、太峪、丁家山、相公塬隧道,至2012年9月17日控制性工程永寿梁隧道右线贯通,为西平线24座隧道开挖画下了圆满的句号。在隧道施工过程中,各参建单位历尽艰辛,克服了地质条件复杂、建设资金短缺、施工人员不稳定的重重困难,保证了隧道工程的安全质量。
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U452.12