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隧道工程项目施工技术管理方向探析

2019-02-20

关键词:明洞掘进机盾构

孙 玲

(中铁十八局集团隧道工程有限公司 山东青岛 266011)

在我国铁路事业发展中,隧道工程项目是其重要组成部分。近年来,我国经济的不断发展,使人们的交通运输需求不断增加,这也使越来越多的隧道工程施工项目不断出现。由于隧道工程项目投资巨大,并且在施工过程中会受到复杂地质环境的影响,所采用的施工技术需要具有足够的安全性,再加上隧道工程项目的施工周期往往较为紧张,这也使隧道施工难度非常大。要想确保隧道工程项目的顺利施工,就必须要对施工技术进行科学的管理,针对各个施工环节进行严格的质量管控,在保证施工质量的同时,还要确保施工安全,并在此基础上降低施工成本,缩短施工周期,只有这样才能圆满的完成隧道工程项目的施工任务。为此,以下便对隧道工程项目施工技术管理方向进行深入探析。

1 隧道工程项目施工技术义管理的意

在隧道工程项目施工中,隧道往往是位于地下和山体之中的,这也使隧道的施工环境变得非常复杂,而且在施工过程中还要应用到TBM 隧道掘进机或盾构机等大型施工机械,这也使施工过程中有着很大的安全风险,稍有不慎便可能会引发安全事故。因此,必须要对TBM 隧道掘进机或盾构机等大型施工机械进行合理的调度与使用,并制定科学的施工技术方案,做好施工技术管理工作,只有这样才能将隧道工程项目的施工风险降到最低。通过对隧道工程项目进行施工技术管理,能够有效保障隧道工程的施工安全,同时防止在施工过程中出现质量缺陷,进而使施工质量得到有效控制。并且,良好的施工技术管理,还能使工程施工中的各类资源得到有效配置,进而减少不必要的费用支出,使施工成本得以大幅降低,能够显著提高隧道工程项目的经济效益。最后,施工技术管理有助于保障隧道工程项目施工的顺利进行,在加快施工速度的同时,还能保障施工安全与施工质量,从而避免延误工期问题的出现,使其能够为施工企业带来更大的经济效益。

2 隧道工程项目施工技术管理的现状

2.1 施工设备陈旧落后,降低了施工效率

我国历经几十年的发展,在隧道施工技术上取得了很大的突破,不过在隧道工程项目施工中却仍旧有一些问题亟需解决。对于隧道工程项目施工而言,其自身是一种劳动密集型行业,这也使隧道工程项目施工在支护及开挖方式上仍旧采用传统的施工方法,对先进的施工机械及设备应用程度不高,许多施工设备经过长期使用,存在严重的老化问题,这也使其在应用过程中严重影响了施工进度,甚至还会因此引发施工质量及施工安全问题。

2.2 施工人员施工技术水平有限,施工难度较大

虽然我国在近些年来在施工技术方面取得了突飞猛进的成就,在隧道建设上获得了许多喜人的成果,但在实际施工中却仍旧暴露出许多问题,例如,在隧道工程施工过程中,施工人员中许多都是来自于农村地区,而且其文化水平较低,难以对隧道工程项目施工有一个深入的了解和认识。而对于隧道工程项目而言,其工程量是非常大的,并且会受到复杂地质环境的影响,施工难度会非常大,如果施工人员不掌握先进的施工技术,势必会严重影响到隧道工程项目的施工质量,甚至还会出现施工安全问题。可以说,施工人员的施工水平,在很大程度上影响了工程质量。

2.3 混凝土施工存在渗水漏水问题

在隧道工程项目施工中,往往会因施工技术问题而导致隧道的混凝土结构出现渗水、漏水问题,这不仅与建筑材料的质量有关,还与隧道中缝隙的填补以及混凝土中的杂物含量有关。此外,如果盾构机在隧道开挖过程中所采用的开挖方式不当,也可能会影响到隧道工程结构的渗水性。而这就需要在隧道工程施工中,对可能会导致渗水漏水问题的相关因素及原因进行总结和分析,对于建筑材料来说,应确保其具有较强的渗水拦截能力,防止水分通过建筑材料渗入到结构中,并对混凝土进行科学的配比。另外,在混凝土拌和过程中,也要检验其杂质含量,对于杂质较多的混凝土,应严禁使用到隧道工程结构之中。最后,在盾构机开挖时,需要对隧道结构、地质条件等因素进行综合的考虑,并结合工期、质量等方面的要求,对盾构机施工方案进行科学的制定,以此防止隧道的混凝土结构出现渗水漏水问题。

2.4 隧道衬砌存在结构破损

在隧道工程项目施工中,许多施工单位都是应用TBM 隧道掘进机或盾构机来进行掘进施工的,而这就需要对TBM 隧道掘进机及盾构机的施工方案可行性进行深入分析,并严格按照相关要求来确保TBM 隧道掘进机与盾构机施工的顺利进行。如果采用的施工方案不合理,势必会给隧道的衬砌结构造成破坏,进而引发隧道渗水问题。通常来说,隧道的衬砌结构之所以会破损,其往往是因施工、设计与地质环境等各方面的因素所引起的,因此在施工过程中,必须要对衬砌结构破损问题予以高度重视,选择合适的TBM 隧道掘进机、盾构机等施工设备,并对模板变形、混凝土强度等因素的影响进行综合考虑,制定出相应的整治方案及预防措施,以此防止隧道衬砌结构出现破损。

3 隧道工程项目施工技术管理的措施

3.1 洞口施工技术管理

在利用TBM 隧道掘进机或盾构机进行隧道开挖时,需要对隧道内的岩石稳固度进行科学的分析,并结合天气情况、TBM 隧道掘进机或盾构机在开挖过程中对岩石结构的破坏程度,制定合理的施工管理方案。在分析隧道结构的岩石稳固度时,需要采取相应的防护措施,以此防止盾构机在开挖过程中引起隧道塌方事故。同时,还要防止雨水对隧道结构的过度冲刷及过度下渗,可以在隧道的山体坡面上栽种植物,并修建排水系统,以此提高洞口稳定性,科学的制定施工方案,以此确保TBM 隧道掘进机和盾构机能够顺利施工。在应用TBM 隧道掘进机或盾构机开挖隧道时,还要结合当天的天气状况,避免在雨雪天气和严寒天气施工,以此减少盾构机和掘进机在施工过程中出现的安全隐患。最后,还要对TBM 隧道掘进机或盾构机在开挖过程中给岩石结构造成的破坏程度进行分析,遵循环境保护理念,尽可能的减少盾构机和隧道掘进机在施工时对山体的破坏,防止出现水土流失问题。

3.2 明洞施工技术管理

在应用TBM 隧道掘进机或盾构机进行明洞施工时,必须要结合实际情况来对具体的施工方案进行科学的制定,并根据设计方案的施工要求来进行施工,在明洞开挖时,需要对隧道的底层进行加固,可通过在仰坡中栽种绿地植物来保障明洞结构稳定,同时,还要对明洞进行必要的支护,在开挖过程中还要采取分层开挖方法,以此确保明洞施工质量达到预期效果。

3.3 隧道支护施工技术管理

TBM 隧道掘进机或盾构机在施工过程中,其自身的安全性与施工支护有着密切的关系,要想保障隧道的开挖安全,就必须要做好隧道的施工支护工作。根据具体的支护位置及作用,将施工支护按照前期、中期和后期进行分类,即超前支护、初期支护和二次支护。通过超前支护,可使TBM 隧道掘进机或盾构机在隧道开挖过程中防止出现塌方危险,并可有效防范地质断层、软弱带、褶皱等原因给盾构机与TBM 隧道掘进机的施工带来不利影响。而初期支护,则能够通过边墙稳定性处理来防止开挖过程中出现大型断层带。利用二次支护,则可在隧道开挖施工中起到防止渗水漏水的作用,并可使围岩结构变得更加稳定。依据支护位置,隧道在开挖成型之前,便要采用超前支护。TBM 隧道掘进机或盾构机在对隧道内部进行开挖时,则要进行初期支护,而二次支护则往往作为初期支护的补充手段,防止TBM 隧道掘进机或盾构机在施工过程中破坏隧道衬砌结构。在进行初期支护时,需要应用到锚杆、工字钢等工具,其中,工字钢的间距应控制在0.5 至0.8m,预留的变形量以8 至18cm 为宜。而锚杆长度则控制在3.5m 至6m,以此确保锚固效果稳定。要想使TBM 隧道掘进机或盾构机能够安全施工,还要做好隧道工程项目的防排水工作,在此过程中需要设置两道防水带,同时利用防水混凝土进行施工,并结合引水管的设置,以此避免水分渗入到隧道结构之中。此外,还要在二次衬砌与初期支护间利用防水袋来对结构中的施工缝进行处理,利用EVA 复合土工防水板来进行防水,以此提高隧道结构的防排水效果。

3.4 自动化监测技术管理

在进行隧道施工时,其施工质量会受到许多因素的影响,为了更好的提高隧道施工质量,往往还要进行必要的施工监测,这也是隧道工程项目施工技术管理工作的一大主要方向。在此过程中,需要应用到先进的自动化监测技术及计算机系统,以此防范TBM 隧道掘进机或盾构机在施工过程中发生安全事故。在自动化监测中主要是通过以下方面来达到监测目的。首先,在隧道工程中,需要利用膨胀螺丝对反射棱镜进行安装,在安装过程中需要确保棱镜的反射面能够与工作基站相对准,以便于对隧道中的拱顶、轨道道床等进行监测。其次,将计算机与全站仪进行连接,通过计算机监测系统来实现对隧道工程项目的自动化监测,除了上述设备以外,还要应用到电缆、电源组等设备,并对监测数据进行自动存储,同时根据监测数据来生成对应的监测报告。最后,在TBM 隧道掘进机或盾构机施工中,需要将徕卡TS30 全站仪与Smart 监测软件进行配套使用,以此实现自动化监测,而监测数据则通常被存储于SQL 数据库中,在监测过程中需要对监测周期及时间进行设置,并根据监测要求来对监测循环进行增加,需要注意的是,各个循环时间是不能进行重叠的,只有在前一循环监测停止后,方可开始下一循环监测。

4 结语

在隧道工程项目施工中,必须要对施工技术进行严格的管理,在降低工程施工成本的同时,有效保障隧道工程项目的施工安全,提高隧道施工质量。在此过程中,施工单位必须要明确施工技术管理的主要方向,从洞口施工、明洞施工、支护施工以及自动化监测等各个方面的施工技术入手,施工技术在应用过程中需要严格按照施工方案及设计标准来进行,使隧道工程项目施工任务能够得以圆满完成。

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