佛山市城市轨道交通2 号线一期工程TJ1-2 标主要施工工艺及安全管理研究

2021-01-02叶亮亮

科技创新与应用 2021年9期

关键词：盾构施工单位监测

叶亮亮

(中交(广州)建设有限公司,广东广州 511458)

前言

近几年,全国各地纷纷将城轨交通建设提上日程,如何使工程拥有更好地质量和更短的工期,现已成为社会各界关注的焦点,要想达成上述目标,关键是明确切实可行的施工方案及工艺,并对安全管理引起重视。

1 工程概况

本文所讨论项目的建设内容,主要有车站、迁改管线、迁移绿化、保护建筑和盾构区间施工。工程所在区域为三角洲平原地貌,紧邻河涌和人工湖泊,地下水位高,含水量丰富,盾构区间存在承压水,施工难度大。

2 施工工艺与方法分析

2.1 前期工程

2.1.1 迁改管线

在施工正式开始前,施工人员需要迁改附近现有管线,避免管线给施工带来影响。本项目的迁改方案由佛规院、产权单位联合确定,旨在确保迁改管线、迁移绿化和拆迁房屋等工作,均可得到顺利开展。

2.1.2 场地三通一平

工程施工需要占用现有绿化带及交通道路,根据占用范围进行分区交通疏解,疏解完成后迁移现有绿化,围蔽施工区域,设置交通警示灯与警示牌,确保交通安全顺畅。围蔽后的场地通水、通电、通路,硬化平整场地。

2.2 车站施工要点

本工程采用明挖顺作法施工,对地下两层车站进行施工。

2.2.1 地下连续墙

钢筋砼导墙内侧净宽超过地连墙约50mm,在特殊槽段,通过导墙外扩的方式,确保施工顺利开展。施工人员考虑到围护结构较易出现倾斜变形或是水平位移的情况,进而给项目质量带来影响,遂决定对连续墙轴线单侧进行外放。连续墙作业所采用方法是跳段挖掘法,由于本项目的特点为东硬西软且岩面出漏变浅,因此,施工人员选择利用冲击钻对槽段、围护结构进行施工[1]。另外,提前对钢筋笼进行预制,利用履带吊和汽车吊将其吊装至现场,同样很有必要。

2.2.2 基坑开挖

项目所在区域的地质构成,主要有淤泥质土、强风化砂岩与可塑硬粘性土。对土方进行开挖的原则为：纵向分段,竖向分层,开槽支撑,切记不可出现超挖情况。基于流水作业完成深基坑开挖工作,在时空效应理论指导下,通过分段、分层和分块的方式,确保深基坑开挖能够满足及时支撑要求。

2.2.3 深基坑降水

本项目所在区域的土质为粘性土和淤泥质土,二者均属于弱透水土质,因此,在对项目进行建设时,施工人员决定采用自然坡排水法,先在最低点对降水进行汇集,再经由临时储水坑,确保降水得到有效收集,最后利用水泵完成抽排工作。

2.2.4 深基坑监测

结合地质条件、外界环境和项目建设方法可知,要想使施工得到有效监测,下列内容需要引起重视：

a.实时监测围护结构是否存在位移或变形情况,将测点布置范围限定在10m 至20m 左右。如果结构和现有建筑的距离较近,管理人员可酌情调整测点密度与监测频率,避免项目建设给附近建筑带来不利影响。

b.每隔一天监测一次项目周围地面及道路情况,在某些特殊情况下,管理人员可选择增加测点数量并缩短监测间隔。

c.全方位、多角度监测深基坑支撑系统,侧重点放在变形情况和支撑轴力上,其监测频率以一天一次为宜。

d.将可能被项目建设所影响范围内的现有建筑纳入监测范围,检测内容以沉降、变形、倾斜和裂缝为主。如果施工对象为深基坑,监测频率为一天一次,如果施工对象为主体结构,则监测频率为隔一天一次[2]。

e.根据管线权属单位所提出要求,确定控制标准与监测频率,通过实时监测地下管线的方式,为施工安全性提供保证。

2.2.5 车站主体结构施工

主体结构均按“竖向分层、水平分段、逐层由下往上平行顺作”进行施工。同时依据结构受力、避开受力最大处的原则。车站主体结构采用明挖顺作法施工,分层组织施工,其分层施工的顺序如下：

抗拔桩施工、底板垫层施工→底板防水层施工→底板施工→负二层立柱、侧墙施工→中板施工→负一层立柱及侧墙施工→顶板施工。施工完底板并底板混凝土达到一定强度后方可拆除第三道支撑,施工完毕中板并且中板混凝土达到一定强度后方可拆除第二道支撑,顶板施工完毕后方可进行第一道支撑拆除。

2.3 盾构区间施工

2.3.1 设备进场

在确定运输路线后,由施工单位派出运输小组,对沿线进行仔细调查,将承运工作交由专业公司负责,确保盾构能够如期到达施工现场。

2.3.2 准备材料

按照移交场地,可将组装场地分为三个区域,分别是存放后配套拖车的区域,存放主机的区域,存放吊机的区域。随后,借助履带吊、汽车吊、千斤顶和小型泵站等工具,对组装完毕的设备进行吊装即可。

2.3.3 调试盾构机

第一步是空载调试,其目的是对冷却系统、液压系统、配电系统和润滑系统进行校正,并保证仪表及传感器均处于正常运行状态。

第二步是负载调试,其目的可被概括为三点,分别是：首先,对管线进行检查；其次,对密封负载性能进行检查；其三,确保盾构机现有系统可辅助项目建设及相关工作开展[3]。除特殊情况外,负载调试用时均与试掘进用时相同,这点需要尤为注意。

2.3.4 盾构掘进

根据盾构施工特点,将盾构掘进划分为三个阶段,即初始掘进段、常规掘进段和到达掘进段。左、右线始发井的托架和反力架在完成初始掘进后拆除,使始发井成为垂直运输的主要通道。

管片与围岩之间的环形间隙采用同步注浆模式充填快凝浆。当掘进软弱地层和急转弯段时,两套注浆系统同时工作,增加的注浆系统用于管片补充双液背填注浆。

盾构隧道施工水平运输采用4 台45t 电瓶车牵引编组列车运输,即每台盾构机各两台。

整个施工过程中始终坚持以施工监测、信息反馈指导施工的方针,以地表沉陷监测、建筑物、洞内管片变形监测等为基础,加强量测数据的分析处理,加强对地层变形的分析、预测、反馈指导施工。

3 工程安全管理策略探究

3.1 安全体系介绍

结合轨道交通对安全施工所提出要求,由施工单位带头成立管理小组,其中,安全总监统筹项目安全生产工作,安全部长负责管理安全部门日常工作的开展,最大程度保证现场安全。此外,施工单位还配备了八名安全员,确保每个工区都有两名安全员负责落实相关工作,为施工安全提供保证。

3.2 安全管理措施

3.2.1 加大安全教育力度

将预防为主和安全第一作为项目安全生产核心方针,加大宣传力度,按照工作计划围绕安全施工开展教育活动,确保参建人员都能够树立起正确的安全意识,并在安全意识的指导下,对项目进行高效建设,尽量缩短项目施工到投入运行需要花费的时间,为施工单位及社会创造更为可观的效益。

3.2.2 优化现有管理制度

根据轨道交通所提出要求,针对安全施工制定切实可行的管理制度,严格按照管理条例,对参建人员所开展工作加以规范,确保参建人员均能够对安全施工引起重视。此外,全员管理、全过程管理和全方位管理所带来积极影响,还体现在优化施工条件方面,只有提供良好施工环境与条件,才能促使项目朝着最优化和安全生产的方向前进,最大程度降低安全事故发生几率,为参建人员的安全提供有力保证。

3.2.3 贯彻落实安全措施

施工单位应当做到五同时和四不放过。前者是指同时开展项目建设与安全评比工作,本项目的建设流程可分为五个环节,分别是前期的计划和布置,中期的检查,还有后期的总结及评比。后者则是指不放过事故原因追查,不放过安全教育,不放过安全措施落实,不放过责任划分及人员处理。

3.2.4 全面检查工程情况

针对本项目所展开安全检查工作,不仅内容丰富,而且形式多元,内容主要有：经常性检查,季节性检查,专业性检查,节假日检查,安全人员检查,施工准备检查。其形式以抽查和定期检查为主,管理人员应以检查内容及重要性为依据,对检查形式进行确定,避免安全问题无法被及时发现,从而带来更加严重的后果。

3.2.5 其他有效措施

(1)确定管理重点

先由专家根据审核结果出具风险源清单和评估报告,再由管理人员以专家所出具报告为依据,结合项目建设实际情况,对风险专项管控及相关工作加以落实,确保潜在危险能够被尽数发现并消灭[4]。

(2)制定应急预案

在现行安全管理办法的指导下,综合考虑风险因素、项目特征及范围,由施工单位联合参建单位,对应急救援组织进行建立,确保该组织配有完善的救援设备与器材,通过实时监控关键环节的方式,使安全问题所造成负面影响始终处于可控范围。

本项目施工单位考虑到轨道交通的特殊性,阅读招标文件内容后,在现有安全生产法规与制度的指导下,对下列措施进行了编制：

首先是安全保障总则。安全生产十六字方针,分别是预防为主、安全第一、狠抓落实和科学管理。而控制目标可被概括为四点,即：零死亡率,零重伤率,零交通事故,零机损事故。要想达成上述目标,施工单位应当做到以下几点：其一,按照业主单位所提出指令,通过事前预防和过程控制的方式,确保安全责任制能够得到有效落实；其二,如果条件允许,可设立安全管理机构或部门,由施工单位指派专业人员,前往施工现场开展安全管理及相关工作；其三,结合项目特点,依次完成基础施工、吊装施工和高空施工所适用管理规定的编制工作,确保所编制规定能够得到贯彻落实；其四,对监测并接收水文预报与天气预报的工作引起重视,根据相关信息,调整后续环节的建设进度,避免恶劣天气给项目建设带来难以挽回的影响；其五,将施工车辆和起重机等设备纳入管理范畴,在细化操作规程的基础上,确保安装和施工上述设备的环节能够得到系统且有效的控制；其六,通过定期开展培训活动的方式,加深参建人员对安全规程的印象,为日后施工的开展提供指导；其七,由项目部组织安全检查工作,严格按照三单制度,对事故隐患进行大力整改,这里提到的“三单”,主要是指整改单、催办单与查封通知单。

其次是辅助安全措施。施工单位应落实持证上岗制度,选择顺利通过安全培训及考核的人员组成施工队伍。根据项目需求,对检验合格的消防设施进行配备,确保项目防暑、防火及防洪效果均能够达到理想水平。在开展临时道路施工环节时,一方面要设立安全标识,另一方面要确保道路不会给水源、河道及行车安全带来负面影响[5]。在现行规定的指导下,搭设临时照明电路,紧固电线接头,通过定期检查电力安全的方式,保证潜在安全隐患能够得到及时发现与处理。

最后是盾构施工措施。将安全第一作为核心原则,根据项目情况,确定安全措施和操作细则,通过技术交底的方式,确保参建人员对相关内容具有准确了解。在设计临时构件时,工作人员既要考虑安全技术,还要仔细检查施工所需辅助结构的安全性,本项目需要在操作平台周围设置安全网,通过打造封闭区域的方式,避免外界因素给施工安全带来不必要影响。定期检查并保养机械设备,保证机械设备能够长期处于正常运行的状态。由专人负责安装/拆除模板,切记不可在安装完毕的钢筋上行走,如果有相关需求,则要视情况对脚手架、交通跳板进行搭设。如果出现暴雨等恶劣天气,施工单位应立即停止施工,保证人员安全。严格按照技术规程预制项目所需构件,确保其作用能够得到应有发挥。对顺利通过安全检验的吊车加以应用。