4000米级高原、高寒地区特长隧道工程施工
2021-09-15张方旭
张方旭
摘 要:为了进一步加强、提高高原、高寒地区隧道工程施工技术管理,促进建筑行业健康、和谐发展,本文就我国高原、高寒地区隧道工程施工组织、施工工艺、一线施工人员身心健康相关技术问题进行探讨,提出了科学管理、绿色施工的相关策略,以期为相关人员提供参考。
关键词:4000米级高原、高寒;施工组织;砼保温;制氧、供氧
中图分类号:U455.4 文献标识码:A
0 引言
我国经济飞速发展,带动了各行各业同步繁荣,城市及城市之间的道路施工已所剩无几,随着山区(高原)施工工程项目逐渐增多,我国对道路施工工程的投资也越来越大,这就使得我们在新环境中施工也有了新的要求,隧道工程作为山区道路工程的重要组成部分,也敦促我要快速总结各种特殊隧道管理水平,目前仍然有很多问题存在其中,这就企业形象和企业效益的提升造成了一定影响。我们要确保在后期特殊环境工程施工中能有一席之地,就必须要牢牢把握现阶段的施工机会,认真总结施工现场的特点与性质,不断规范隧道工程施工管理。才能在我国激烈的竞争中求得很好的发展。
1 工程概况
国道215线石渠洛须至德格柯洛洞段TJ3标彭措桑多山隧道是该项目的控制工程,起止桩号为K82+720~K86+087,单洞全长3 367 m,我公司承建彭措桑多山隧道主洞出口端及出口端排烟平洞,承建段主洞桩号为K84+400~K86+087,长度为1 687 m,排烟平洞起止桩号为PK85+620~PK86+087, 全长467 m。彭措桑多山隧道主洞V级围岩段占比约52%,IV级围岩段占比约48%,含紧急停车带4处;排烟平洞全长467 m, V级围岩段占比约78%,IV级围岩段占比约22%,含紧急停车带1处。工程造价约14 640万元,合同工期3年。该隧道为特长隧道,且IV、V级围岩分布较多,有断层分布,是本合同的重点控制工程。
2 施工组织
2.1 前期准备
4000米级高原、高寒隧道工程施工对一线施工人员配备、各项施工材料组织、机械设备配置、施工临时驻地及场站建设要求均很高。
(1)人员配备:一线施工人员配备必须满足具有高原施工经驗,各班组人员结构齐全,年龄限制在50岁以下,人员进场前必须进行专项体检,除常规职业病体检外,需增加高原、高海拔生活、生产专项体检项目,体检合格后方可组织进场,人员进场后应先进行环境适应,严禁立即投入生产;因高原施工环境恶劣,施工期间还应做好人员稳定工作,期间应充分关注一线人员身体和心理健康问题,因高原地区医疗条件相对较弱,有些突发情况无法得到有效医治,结果就是造成更严重的后果及影响其他工人心态。
(2)设备配置:高原、高寒地区隧道工程施工对设备配置要求很高,项目在考虑设备配置时,应充分考虑设备富余系数,因高海拔地区与低海拔地区存在大气压差别与空气含氧量等差别等因素,传统配置无法满足高原施工要求;洞内着陆机械配置更应全面考虑,尤其是施工高原上坡隧道,因高原机械设备油料燃烧不充分,在洞内施工时会产生大量浓烟,会对洞内施工环境造成严重污染,上坡隧道更是因废气排出难度大而尤为严重,我们在洞内设备配置时可以考虑更绿色环保、更节能的设备,如:电动装载机、电动挖掘机、电动运输车。
(3)材料储备:因高原、高寒地区距大、中型城市距离较远,且道路运输条件较差,在材料采购、储备方面应充分考虑,要做到供应商选择合理、材料类别计划齐全、数量储备充足、进场材料质量合格,部分特殊材料进场后还应考虑储存条件,尤其是冬季期间要做好防冻措施。
(4)施工驻地及场站建设:该隧道所处地区环境恶劣,全年最低温度为-27℃,一线施工驻地建设及场站建设就尤为重要,首先要充分考虑一线人员生活保温问题,施工驻地建设在保温方面要提高等级,要根据相关要求选择合理的保温和取暖设备,但应充分规避安全风险;场站建设保温、升温尤为重要,尤其是同拌合站建设,一是料仓建设规模应充分考虑,因高原地区温度较低,储备在露天的材料容易冻结,冬季施工时材料应储备在具备升温及保温条件的料仓内;二是配料仓及拌合设备保温,在拌合站建设时应充分考虑料仓、配料区、拌合区全封闭,避免因温度较低影响砼拌合;三是砼拌合用水升温、保温尤为重要,拌合用水升温、保温应充分考虑水温及用量,要以单次砼拌合最大用量为基础计算建设规模。由于高原地区多风雪,在各场站建设时应充分考虑抗风雪设计,避免因风雪原因造成不必要的损失及安全风险。
2.2 隧道工程施工
(1)开挖:因高原、高寒地区隧道地质较为复杂,施工前应充分做好超前地质预报工作,在对隧道围岩有充分预判条件下再进行开挖工作,高原、高寒地区隧道地质普遍较为发育,山体裂隙及断裂带较多,施工期间因建立良好的工作机制,应做到每循环现场地质分析与超前预报结果相结合,确定开挖进尺;施工期间应做好排水工作,高原、高寒地区有两个富水期,一是化雪季、二是雨季,隧道工程施工做好排水尤为重要。而在高寒地区进行防水的过程中,首先必须防止出现防水设施与排水设施出现冻胀的情况。因此,针对开挖过程所设置的防水与排水设施应当采用具有无破损特性的防水板,并对开挖的基面进行清理。另外排水设施也应当在施工过程中注意坡度、反滤层与接头处的处理,以此保证其能够及时将隧道砌后所产生的积水排出,以此防止在高寒环境下可能在排水设施中出现的冻胀的情况,使隧道不会因排水设施冻胀而导致隧道结构受到损坏。
(2)支护:高原、高寒地区隧道支护作业和低海拔地区隧道工艺与工序一样,只是对喷射砼质量控制要更加严格,因高原、高寒地区冬季气温较低,喷射砼施工期间温度和质量会严重影响喷射时间及回弹量,有效控制好喷射砼质量能较好节约支护循环时间,减轻一线工人劳动力。另一方面,在进行之后的过称重,施工人员应当遵守“超前支护,短进尺和强支护”等多种支护施工的基本原则,确保在开挖作业的安全进行。
(3)二衬:高原、高寒地区二衬施工主要是洞口段控制,因洞口段砼保温困难,不利于砼养护,应尽量避免在冬季施工洞口段砼工程,若无法避免,应加强施工配合比调整,必要时可提高配合比等级或添加砼防冻添加剂,浇筑后保温养护工作也是重中之重,尤其是浇筑后前72小时特别重要,浇筑及养护期间应持续监测气温,确保浇筑温度控制合理及养护方案有效。另外,对于隧道拱墙的二衬工作,应当利用台车进行钢模板的施工,再使用搅拌车运输混凝土,使用浆泵进行对其进行混凝土的关注,最终使用振捣棒进行振捣。混凝土的关注必须确保能够达到左右对称,这需要钢模板施工的过程中,避免发生台车的偏移,以此确保混凝土的施工质量。
2.3 隧道制氧、供氧
该隧道洞口海拔4 141 m,受高海拔影响空气中氧含量稀薄,一线施工人员在高强度施工过程中容易出现缺氧现象,尤其是隧道洞内缺氧情况更容易发生,隧道内最容易缺氧的地方就是掌子面,随著隧道的逐步掘进,掌子面距离地面及洞口的距离越来越远,高原缺氧的问题就越发突出。随着隧道进尺的增加,洞内作业人员出现头痛、乏力甚至昏厥等高原反应的概率也会随之增加,为确保人员身体健康,避免洞内作业人员长期在低氧环境引发疾病,应配备满足一线人员需求量的制氧站,制氧站制取的氧气符合医用呼吸纯度为93%±3%的氧气要求,并符合呼吸用氧的特殊要求,隧道洞口设置吸氧终端,方便一线工人能随时满足吸氧需求,同时也达到了让一线工人短暂休息的效果,隧道洞内配备移动吸氧车,将呼吸用氧送达洞内每一处有需求的地方,吸氧车同时也能满足吸氧和短暂休息的目的,有效的确保了一线工人身心健康。
3 结束语
在后期高原、高寒地区隧道工程施工过程中,我们不但要做好施工前期准备工作,更需要加强过程控制与及时纠偏工作,为更好组织后期同类型隧道工程施工,在施工过程中应加强总结,分析施工中存在的问题,总结出先进的施工经验与施工工艺,为后期同类型隧道工程提供施工指导性参数。
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