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高速公路隧道施工安全步距范文1
關鍵詞:橋梁、施工、安全管理、安全風險
一、工程概況
梅觀高速公路至貝爾路銜接段二期工程主要為梅觀高速公路與貝爾路東段的連接匝道及相關配套工程。其中B匝道為單向雙車道匝道,其標準橫斷面寬度為10.5m,長度 660.566m。B匝道橋按孔跨的布置形式分為:2聯6孔(28+35+28)+(3×28)m的預應力混凝土連續箱梁+1聯3孔(28+40+26)m的鋼結構箱梁+2聯5孔(24+37+24)+(2×28)m的預應力混凝土連續箱梁。預應力混凝土連續箱梁采用滿堂支架法施工,鋼結構箱梁采用工廠制作,運送至現場吊裝的方法施工。本工程上跨梅觀高速公路,B匝道7#墩設置在梅觀高速中央分隔帶上,為完成7#墩施工,以及跨路鋼梁安裝,施工將對梅觀高速進行交通疏導。
二、安全管理策劃
1、安全管理目標
杜絕責任死亡生產安全事故;
杜絕重大險情或造成不良影響的事件。
2、安全控制要點
本工程主要為上跨梅觀高速公路的匝道橋施工,施工工藝包括碗扣支架現澆混凝土箱梁施工和鋼箱梁吊裝施工,再加上梅觀高速公路車流量較大,車速快,交通疏解任務重,給施工帶來很多潛在安全風險。因此,本工程安全控制的要點就包括:高處作業、支架坍塌、既有線施工、用電安全、消防安全、交通安全、惡劣天氣等風險較大的施工作業。
3、安全風險分析與對策
為預防施工重特大生產安全事故發生,提高工程施工安全風險控制能力,項目開工前,由公司安質部組織專家成立風險評估小組,按照《公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估指南》的要求,組織對本項目進行安全風險評估。
本工程施工安全總體風險評估采用風險指標體系法,主要考慮橋梁建設規模、地質條件、氣候環境條件、地形地貌、橋位特征及施工工藝成熟度等指標,經評估:橋梁工程安全總體風險等級為III級(高度風險)。
在此基礎上,對橋梁施工作業活動進行專項風險評估,確定了施工過程中存在的重大風險源,并提出了相應的風險控制措施:
3.1碗扣支架法施工風險防控對策
單幅混凝土箱梁橫斷面為單箱雙室斜腹板斷面,底寬8.145m,頂寬12.145m,梁高1.7m。采用碗扣式鋼管支架法施工,支架立桿頂部自由端高度控制在65cm,支架頂端步距60cm,其他地方步距120cm;實腹段(橫梁、腹板、橫隔梁)立桿間距60×60cm,空腹段、懸臂段立桿間距60×90cm。
根據結構特點、混凝土施工工藝和現行有關要求編制碗扣支架法施工安全專項方案,并組織專家進行方案評審,施工中嚴格執行方案;
(1)碗扣支架材質符合現行國家相關技術標準要求,鋼管支架及其配件應由具有資質企業生產,有合格證,并經驗收質量合格;
(2)支架立柱置于平整、堅實的地基上,立柱底部鋪設墊板,支架地基處有排水措施;
(3)支架的立柱設雙向剪刀撐,剪刀撐的夾角以45o為宜;
(4)支架安裝完成后,應對節點和支撐進行檢查,確認符合設計要求,經驗收合格并形成文件后方可進入下道工序;
(5)按通過審批的預壓方案進行加載預壓,并對支架立柱基礎沉降做好監控;
(6)支架拆除時間根據結構的特點、部位和混凝土達到的強度確定,拆除作業自上而下進行。
3.2跨高速公路鋼箱梁吊裝施工風險防控對策
鋼箱梁采用工廠制造,為方便運輸和安裝,將鋼箱梁縱向分5段,橫向分三塊,單塊最大重量為45.6噸,長22.4m,寬3.9m。汽車運送至工地現場后采用200T汽車吊進行安裝。
(1)施工前編制鋼箱梁吊裝施工安全專項方案,并按要求組織專家論證,在論證通過后對技術人員、作業人員進行全面的安全技術交底;
(2)高速公路占道施工前必須編制交通疏解方案,報交警審批,取得《深圳市臨時占用道路許可證》;
(3)交通疏解工程嚴格按交警批復的方案做好交通管制和安全防護,完善交通標志、警示牌、標線等設施;
(4)對吊裝施工的臨時支撐及安全防護支架、吊裝設備、吊繩的選用進行驗算,保證臨時支撐承載力和凈空高度、防護設施及機具的選用滿足要求;
(5)起重操作人員、司索、指揮等特殊工種必須持證上崗,且經過安全教育培訓和技術交底;
(6)配備交通疏導員指揮交通,吊裝區域嚴禁非施工人員、車輛進入;
(7)高處作業人員必須有可靠的作業平臺,并按要求系好安全帶;
(8)夜間施工做好現場照明和安全警示。
三、安全體系建設
1、安全生產領導小組
項目部成立以項目經理為組長,項目總工、安全主任為副組長,各部門負責人為組員的安全生產領導小組,全面負責項目重大安全生產事項的決策、協調和處理。同時堅持安全職責“清單化”。在對安全管理各項要求進行全面細化的基礎上,利用分解工作清單和責任矩陣,明確實施責任人,并根據實施情況不斷改進和完善,做到工作職責清晰明了,簡單易懂,利于操作和實施。
2、項目整章建制
“無規矩不成方圓”,制度是安全管理工作的標準。項目部大力推行安全生產標準化管理,制定安全生產標準化體系文件,規范項目安全管理制度臺帳,科學制定工程項目安全生產策劃書。
(1)安全生產責任制
按照“管生產必須管安全”、“誰主管誰負責”的原則,明確各級各崗位安全生產職責,層層簽訂安全責任狀,利用WBS及RAM分解各個關鍵工序、關鍵作業點安全管理清單及責任矩陣,做到橫向到邊、縱向到底。為確保清單的落實,項目部對安全管理清單及責任矩陣的執行情況按季度進行考核,考核結果作為季度績效獎勵、評優評先的重要依據,連續2個季度達不到合格等級的人員,將采取轉換工作崗位等處理措施,保障了安全清單的有效落實。
(2)安全生產管理制度
依據國家、省市及有關部門關于安全生產法律法規和行業標準,以及本項目施工流程和風險防控,項目部編制了《安全生產會議制度》、《安全生產資金投入及安全生產費用提取、管理和使用制度》、《安全教育培訓制度》、《安全檢查制度和安全生產情況報告制度》、《生產安全事故報告和調查處理制度》、《應急預案管理和演練制度》等一套完整反映施工特點的安全管理制度。
(3)安全操作規程
為了使操作工人更好地掌握、記住操作規程,發生事故時按既定程序處理,項目部將安全操作規程圖表化、流程化。在編寫安全操作規程時,通過抓住崗位有哪些危險和有害因素、充分考慮各崗位人的不安全行為產生而滋生新的不安全行為、考慮事故防不勝防,提請操作工人注意安全以及異常或緊急情況時的正確處理方法等一系列措施制定了《鋼筋工安全操作規程》、《電焊工安全操作規程》、《木工安全操作規定》等覆蓋項目全工種的系統安全操作規程。
(4)應急救援預案
為規范項目部安全事故應急救援工作,加強對安全事故的防范,保證發生安全事故后,能迅速、準確、有效地做好救援工作,防止事故進一步擴大和蔓延,最大限度減少人員傷亡,降低事故損失和危害。項目部根據項目的施工特點和施工區域氣象、地質、水文等環境,編制了《綜合應急預案》和《高處墜落事故專項預案》、《支架坍塌事故專項預案》、《起重吊裝事故專項預案》等多項應急預案,并成立了項目應急救援隊,配備相應的救援物資。
3、安全專項施工方案
依據《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》(建質【2009】87號)的規定要求,針對本工程的現澆箱梁和鋼箱梁吊裝,分別編制了《碗扣支架法現澆箱梁施工安全專項方案》和《鋼箱梁吊裝施工安全專項方案》,建立了《安全專項施工方案管理臺賬》、《安全專項施工方案編制評審計劃表》,并邀請專家組對專項方案進行論證審查。
四、安全過程控制
1、安全教育培訓和交底
堅持安全教育培訓“常態化”和“多樣化”。以中國中鐵全員安全教育培訓活動為契機,制定項目部實施方案,分階段、有計劃開展全員安全教育培訓工作。
安全教育培訓分專業分工種針對性常態化進行,由各專業部門和技術工種有經驗的技術工人備課授課,培訓對象為項目管理人員、一線員工、專職安全員及群眾安全監督員、特種作業人員、農民工等五個層面,切實做到全員、全覆蓋。管理人員培訓重點為安全生產法律法規,安全生產管理規章制度和管理理念,本項目各專業、各崗位安全管理規范;一線員工和農民工教育培訓重點為基本的安全生產法律法規,本專業、本崗位安全規范和操作技能,應急救援和自救、互救知識。培訓后采用閉卷考試,考試不合格人員,需重新培訓
培訓充分利用動畫、案例、照片、多媒體等形式,通過培訓提高員工自我保護意識。力求培訓取得實效,防止流于形式。
2、安全檢查
一是嚴查安全隱患。通過項目自控體系以及日檢、周檢、月檢及各專項檢查,同時借助監理、業主、質監站等外部安全檢查的契機,及時發現施工現場的安全隱患。二是落實隱患整改。對檢查出各項隱患嚴格按照“五定”原則落實整改。三是將隱患當事故對待。每處隱患都視同一次“事故”,只有把隱患當事故對待,才能引起員工的重視,減少隱患數量,從而有效落實隱患整改。
堅持安全檢查“表格化”。檢查是消除事故隱患的最有效手段,為了突出體現查“細”,項目部根據施工特點,編制安全專項檢查表,推行“檢查表法”開展安全檢查,消除檢查人員經驗、水平影響,力求檢查取得實效,真正達到減少隱患的目的。
3、安全生產投入
安全生產投入是企業具備安全生產條件的必要物資保障,為保障安全費用能夠落到實處,切實維護員工的合法權益,確保安全生產工作的有序開展,項目部制定了《安全生產資金投入及安全生產費用提取、管理和使用制度》,按照1.5%的工程造價足額計提安全生產費,并建立專門的財務科目,專款專用不足部分在項目成本中列支;編制年度安全生產費用施工計劃,并對各項安全生產費的使用 支出情況按月度統計建賬。項目安質部對安全生產費用的提取、支出、使用實施監督管理。
4、安全防護
項目部及時購置、發放個人防護用品,包括安全帽、安全帶、絕緣手套、絕緣鞋、防護目鏡、工作服等,在安全培訓中詳細指導防護用品的使用方法,安全員巡查時檢查、監督安全防護用品的佩戴施工情況。
針對高空、臨邊作業和既有線施工,認真執行“四口、五臨邊”防護、施工用電安全防護、機械設備安全防護、防火、防臺風、防地質災害等防護措施,并開展經常性的檢查。
5、應急管理
按照審批的應急救援預案配齊配全設備、器械、人員和物資,確定工作方法及職責,同時為了驗證項目部應急預案的可執行性,檢驗和提高救援隊伍的熟練程度及實戰技能,強化應急人員實施事故預警、應急響應、指揮與協調和現場處置能力,項目部定期組織演練,形成演練記錄,以檢驗應急救援應變及實施能力。演練結束后,撰寫應急演練效果評估報告,分析存在的問題,并對應急預案提出修訂意見。
項目經理組織相關部門對綜合應急預案每年評審、修訂一次,對專項應急預案沒半年評審、修訂一次。
五、正確處理“五種關系”
1、安全與進度的關系。安全是確保進度的前提,沒有安全就沒有進度;
2、安全投入與經濟效益的關系。安全生產要算“大帳”,不算“小帳”,事故經濟損失遠遠超過安全生產投入,不發生事故就是最大的效益;
3、總包方與分包方的關系??偘脚c分包方一榮俱榮,一損俱榮,要想方設法調動分包方的安全管理積極性,防止包而不管,總包方要主動作為,主動出擊;
4、局部與整體的關系。安全事故往往以點帶面,一處發生事故,整體受影響;
5、安全與質量的關系。安全與質量相互轉化,沒有安全就沒有質量,沒有質量就沒有安全,抓安全就是抓質量,抓質量就是抓安全。
六、持續改進
安全管理是一個經驗積累的過程,是需要通過某一個時期見證后才能發現問題癥結,因此,安全管理需要不斷改進、不斷完善。通過查找安全生產過程中的漏洞,不斷規范和完善安全管理工作中“短板”,對其進行不斷修復和加固,不斷構筑安全防護墻、織牢安全防護網,從而使安全管理工作上臺階、上水平。鼓勵廣大職工積極建言獻策,尤其是戰斗在生產一線員工,他們在安全管理上最有發言權,對那些不合時宜容易引發安全事故的管理條文、陳舊設備等就要及時更新換代,加以改進,最終形成“我要安全”的濃厚氛圍。與此同時,安全管理者敢于自我挑戰,不斷學習新知識、新技能、新方法,了解行業發展新動態,加強行業間的交流與互動,提升自身專業知識水平,特別是對一些舊的安全理念和口號要重新進行回顧、審視、總結和檢驗,樹立系統管理、人本管理、動態管理、追求長期利益等理念,在安全管理中進行科學嚴謹、全面有序、安全穩妥地開展工作,這樣我們的安全工作才能得到進一步保障。
七、結語
梅觀高速公路至貝爾路銜接段二期工程上跨高速公路,交通疏解、鋼梁吊裝施工難度大,具有市政項目施工的所有特點,如多專業工程交錯、綜合施工,與城市交通、市民生活相互干擾,施工用地緊張、空間狹小,工期短以減少對社會干擾等。因此,通過總結、探索項目安全管理中的經驗和方法,將會對城市橋梁工程施工安全管理起到一定促進作用。安全管理是一項長期性系統性復雜性工程,新常態下,安全責任更加重大,安全工作任重而道遠,唯有按照“抓好安全質量,關鍵在管理、根本在落實、重點在項目”的指導思想,牢牢抓住項目精細化管理的主線,嚴格落實安全生產責任制,狠抓現場管理,全面加強對工程項目的動態管理和過程監督,將安全管理工作做精、做細。
參考文獻:
[1] 劉鐵民.安全生產管理知識[M].北京:中國大百科全書出版社.2008
高速公路隧道施工安全步距范文2
關鍵詞:公路隧道;薄板狀水平巖層;穩定性;支護;措施
1、引言
在公路隧道施工作業中,薄板狀水平巖層是經常遇到的一種地質構造,在隧道開挖過程中,經常出現拱頂大面積平頂、落石、塌頂等現象,不但直接影響隧道的爆破效果,還會影響裸洞的圍巖穩定性,增加初期支護噴射混凝土的使用量,導致施工成本不可控。雖然光面爆破、預裂爆破等控制爆破技術日益成熟,且已成為山嶺隧道開挖爆破的常規方法,但受鉆爆人員技術水平參差不齊,以及施工管理水平高低等其他因素影響,在薄板狀水平巖層公路隧道開挖施工時易造成拱頂落石、片幫、崩塌等現象,給施工安全帶來極大的隱患和困難。另外在薄板狀水平巖層中,巖體通常都較為破碎,節理發育,粘著性差,完整程度不高,圍巖穩定性較差。由此,對薄板狀水平巖層隧道圍巖進行穩定性分析,預先考慮及采取防止圍巖失穩垮塌的措施,對薄板狀水平巖層隧道的安全施工以及成本控制等有著較大的積極意義。
2、工程概況
瓦店子隧道在重慶萬州區境內, 隧道左線起訖樁號:ZK10+990~ZK14+246,長3256m;右線起訖樁號:K11+000~K14+280,長3280m,單線合計長度6536m。瓦店子隧道進口前線路跨越長江,隧址區屬丘陵地貌,隧道地表高程在260~575m之間。洞身段屬丘陵地貌區,高程575~347m,相對高差228m。出口段位于槽谷山脊斜坡,高程265~320m,相對高差55m,斜坡坡度8~56°。沿線地形起伏較大,屬中低山地貌。
隧道位于萬州區向斜近軸部,為單斜構造。巖層產狀340°∠4~8°,產狀穩定構造簡單。穿越地層主要為侏羅系上統上遂寧組砂巖、泥巖,圍巖巖性主要為泥巖、砂巖為主。地層為水平巖層或近水平巖層,呈層狀結構,層間結合力較差,地下水以基巖裂隙水為主,空間分布不均,整體水量較小。
3、薄板狀水平巖層穩定性分析
瓦店子隧道主要是以薄層~中厚層水平巖層或近水平巖層為主,巖層傾角較緩(4°~8°) 。
1.具有軟硬相間,軟硬層性質差異大的特點,泥巖巖質相對較軟,砂巖以鈣質為主,巖質相對較硬,巖性軟硬相間,巖體風化不均,層間結合相對較差,開挖后圍巖應力調整時間較長,節理、裂隙較發育,特別砂巖層厚較薄及泥巖遇水時,巖層更容易軟化失穩。
2.泥巖和泥質砂巖均屬于彈塑性軟質巖,巖體中含有大量的粘土礦物,隧道洞室開挖后,改變了巖體的應力條件,在應力釋放過程中產生卸荷膨脹,使圍巖變形破壞,主要表現為軟質圍巖的膨脹,此外,洞壁應力降低區的形成促使少量水分從高應力區向洞壁轉移,洞壁巖體中的粘土等親水礦物吸水也是圍巖膨脹的主要原因,造成洞室頂部軟質圍巖的軟化以及夾層的泥化,在重力作用下易發生失穩。
3.巖層厚度較薄,層理間有軟弱夾層,在開挖爆破時易造成拱部圍巖的牽動,層理間擴展發育,繼而引起巖層松動和脫落,不合理的爆破作業更加劇了這一情況發生的可能性,周圍的這些巖塊或巖塊系統會有向開挖臨空面發生運動的趨勢,若沒有得到及時有效地支護,勢必導致巖體失穩。
對于層狀分布圍巖隧道而言,薄板狀水平巖層最不利于隧道開挖圍巖的穩定,而且隧道斷面凈空高、跨度大,薄板狀水平巖層對隧道( 特別是拱頂) 的穩定性影響更加突出,往往對隧道的開挖質量和支護安全造成很大的危害。
3.1 爆破開挖對薄層狀水平巖層穩定性影響分析
隧道開挖前,圍巖一般處于三軸受力平衡的應力狀態,由于隧道埋深的影響,地層存在較高的應力,結構面一般緊密閉合,隧道在實施爆破開挖過程中,其實就是隧道圍巖應力重新分布的過程,拱部圍巖由原來的三軸應力狀態轉變為二維狀態。在爆破振動下,拱頂層狀巖層很容易沿著每層巖石的分界面發生分離,首先是被爆破破壞的層狀圍巖開始承載頂部巖體的重力作用,當爆破開挖跨度達到上層覆蓋巖層的極限寬度后,層狀巖層在上部荷載和兩側水平應力及爆破振動荷載的作用下,由于層狀巖體結構已被破壞,整體受力效果較差,則會發生斷裂、離層、脫落,并且重復斷裂、脫落,直至拱頂形成受力穩定的三角受力結構或層厚較大、受力較好的巖層,形成壓力拱。爆破開挖后,應力在空間范圍內重新分布,隧道周圍的巖體有向隧道臨空面運動的趨勢,基于水平巖層這種特殊的水平層理構造,拱頂巖層在受到自身重力及其上方傳下來的應力共同作用的條件下,巖體將會被擠出,從而向隧道臨空面產生位移,出現鼓脹、破裂、折斷而脫落,隧道底部層狀圍巖在外部應力的作用下,也可能向上方運動,出現隧底鼓脹的情況,進而導致兩邊墻底腳圍巖失去水平約束,造成隧道整體圍巖的失穩破壞。在薄板狀水平巖層隧道施工過程中,隧道爆破開挖后,開挖輪廓圓效果較好,但在1~2h后,拱頂巖石逐漸剝落、掉快,整體隧道輪廓凸凹不平,甚至最終形成矩形拱,其實就是一個薄板狀水平巖層應力逐漸釋放的過程。由于巖層屬于薄板狀,薄板狀截面相對于中性軸z方向的慣性矩較小,受力覆蓋層巖層發生彎曲致使其層面上產生的剪應力較大,因此,同樣的巖性層狀圍巖,薄板狀巖石更容易發生剪切斷裂破壞。
3.2 水對薄板狀水平巖層穩定性影響分析
隧道爆破開挖后,巖層中富含水分的平衡體系被打破,水受力平衡體系也隨圍巖應力重新分布而重新調整,在巖層受力向隧道臨空應力集中方向,巖層中富含水分也向隧道臨空方向移動,爆破加劇了圍巖裂隙發育,方便了圍巖裂隙水向隧道內部流動,同時巖層間結構面,使圍巖的強度和結構面結合力降低,對于軟質或軟硬相間的泥砂互層巖體,在裂隙水的浸泡、侵蝕作用下產生軟化,泥巖軟化后自動脫落,砂巖則會在泥巖脫落后懸空,在各種應力集中作用下開始斷裂而脫落、坍塌。
3.3 其它地質構造對薄板狀水平巖層穩定性影響分析
在隧道施工中,由結構面(如斷層、節理、層理、片理等裂隙)和開挖臨空面把隧道通過區的巖石切割成不同形狀巖體。在節理裂隙的影響下,頂部圍巖容易發生斷裂,形成矩形的情況時有發生,破壞了圍巖自然拱的受力狀態,進而使圍巖開挖后的變形速度加快,自穩能力減弱,在適當的巖體結構和力學條件下,巖體內部的這些巖塊或巖塊系統會發生運動,導致巖體整體失穩,形成塌方。在層狀沉積巖中,由于特殊的成巖機理,層理作為一個重要的結構面,層理面由于存在片狀礦物和泥質巖,層間結合力大大降低,對圍巖的穩定性有很大的影響。對層狀巖石而言,巖層層間結合力差,由于節理和開挖臨空面的切割,極易形成不穩定的體系。
4、薄板狀水平巖層隧道施工采取的措施
隧道開挖形成新的空洞后,破壞了巖體原有的相對平衡狀態,使隧道周圍部分巖體應力重新分布,引起圍巖的變形、破壞和坍塌,為了及時有效地控制圍巖變形,防止坍塌,必須采用工程措施進行支護。首先應遵循“ 短開挖,強支護,勤量測,緊襯砌”的薄板狀水平巖層施工原則,根據新奧法的設計原理,隧道采用噴、錨、網及鋼拱架對圍巖進行支護,即盡可能保持圍巖的原始狀態,最大限度地發揮圍巖的自承能力,把隧道圍巖和各種支護結構作為一個共同作用的承載體系,控制圍巖變形的發展,避免巖體塌方,防止過大的松弛壓力出現。錨桿在初期支護中有懸吊、結合梁、加固作用。噴射混凝土具有充填裂隙加固圍巖、封閉圍巖表面防止風化、與圍巖組成共同承載結構。針對瓦店子隧道拱部所遇到的不同巖性的水平層,支護要靈活采取錨、噴、網及鋼架組合成不同的支護形式。
4.1 噴錨支護對薄板狀水平巖層的加固措施
薄板狀水平巖層圍巖,其巖體一般以層狀結構為主。錨桿防止大的“圍巖塊”松弛、脫落,噴射混凝土封閉開挖面,防止圍巖變形過大,以及防止因為應力釋放而形成的圍巖的移動、彎曲、拉裂和折斷等現象形成的小塊圍巖的脫落。在瓦店子隧道薄板狀水平巖層的特定地質條件下,給錨桿的施工帶來一定的困難。錨桿垂直于巖面效果最佳,但在隧道實際施工中由于采用臺架施工,隧道拱部范圍內的錨桿多是順層錨入或和巖層面極小角度錨入,這樣以來,喪失了新奧法錨固圍巖的實際意義,因此,在支護時,拱部要加強錨桿的作用,采用改進施工臺架,采用自進式錨桿機施作,確保錨桿角度,以提高錨固力。
4.2 格柵拱架對薄板狀水平巖層的加固措施
拱部為薄板狀水平巖層時,拱頂圍巖受應力較為集中,且拱頂部巖層層厚較薄,結構受力效果差,結構整體性弱,及時施作格柵拱架支護對圍巖加固能起到有效作用。上臺階格柵拱架采用三段連接,并且拱頂部位不能有接頭,接頭采用螺栓連接,每處連接接頭處施作兩根鎖腳錨桿,錨桿制作成“L”形狀,反扣接頭格柵拱架,并且兩根錨桿反扣對接焊接,焊接長度不少于規范要求,保證格柵拱架和鎖腳錨桿形成整體,達到整體受力效果。
4.3 部分工序進行施工調整
隧道施工過程中,為了減少施工工序,節約施工循環,大多會刻意省去初噴工序,未能及時初噴混凝土(3~4cm)封閉開挖圍巖面,失去了及時給圍巖提供支撐力以很好發揮圍巖自承力的時機,使圍巖產生了松弛變形?,F場施工中,一般在爆破開挖后進行出渣作業,在出渣后進行排險、立架再施作錨桿,然后再進行噴射混凝土作業。這種錯誤的施工工序,耽誤了初期支護發揮作用的時間,對于薄板狀水平薄層及中厚層砂巖及泥巖互層,由于結構面的切割,會形成一些大的倒楔體、短柱狀危巖體,而薄層巖石會出現逐層的剝離,這些危巖體一般都是一個不穩定的危巖體系,其中某些部位就是“危石”,支護住這些危石,就不會使這些巖體掉下來,所以在隧道施工中,開挖后及時初噴混凝土給開挖后暴露的圍巖以支護力是確保圍巖穩定的關鍵,爆破后把洞渣及時收攏,利用渣堆高度在渣堆上對掌子面進行初噴混凝土施工,初噴厚度3~4cm。噴混凝土后,開挖輪廓對層狀巖石切割比較嚴重的拱腰部位,施工錨桿進行局部支護,錨桿間距1~1.2m。然后出渣,進行鋼架架設以及噴錨初期支護到設計厚度,這樣可以及時給圍巖提供支護力,嚴格遵循了新奧法的支護理論。
4.4 避免拱頂過分“找頂”
對于薄板狀水平巖層和松軟的破碎巖層,開挖后小塊圍巖體相互擠壓形成鑲嵌結構,由于機械排險過程中“找頂”工作會破壞這種平衡,結果越拱頂排險危石越多,如果不停地“找頂”將有“找”不完的危石。所以,開挖后應禁止過分“找頂”,及時噴混凝土封閉圍巖,封鎖關鍵塊體,這才是支護的關鍵。噴射混凝土可以對巖石裂隙進行封堵、填充、粘結和加固,提高巖體結構面的結合力,對提高水平巖層的自承力有很大的作用。開挖后,避免過度找頂,及時噴混凝土封閉是圍護圍巖穩定的關鍵。
4.5 優化鉆爆設計,減少爆破次生裂隙和振動對圍巖的影響
對于薄板狀水平巖層的圍巖為主的段落,由于層厚一般較薄,層間結合差,開挖爆破時容易產生爆破次生裂隙,形成對水平巖層的切割,降低了水平巖層的穩定性。因此,應嚴格進行光面爆破,控制裝藥量,減少爆破對圍巖的擾動。
1.優化周邊眼間距及藥量,縮小拱部周邊眼的間距,拱部周邊眼的間距取30~40cm,周邊眼布孔盡量避開巖層層面裂隙。為了確保周邊眼的切割效果圓順,可在有裂隙的部位加導向孔。嚴格控制周邊眼的裝藥量,隧道周邊眼的爆破機理是炸藥爆破成縫理論。周邊眼炸藥爆炸后在相鄰孔之間形成巖體裂隙,最理想的是在相鄰孔之間只形成爆破貫通裂隙而不破壞周圍巖體。
2. 周邊眼可采用間隔孔裝藥的方式裝藥,中間空孔作為導向孔,減少周邊眼爆破對隧道周邊圍巖的破壞。
3. 對于薄層或圍巖比較破碎的地段,可采用周邊眼裝單股或雙股導爆索的裝藥方式,以降低周邊眼的裝藥量。
5、結論及建議
1. 由于薄板狀水平巖層的破碎性、層理性強,在拱部開挖時易發生落石、片幫、崩塌現象,要特別注意施工安全,清除巖壁危石后,及時進行初期支護支頂,并注意觀測記錄。
2. 薄板狀水平巖層隧道的開挖輪廓不易控制,圓順性較差、超欠挖現象普遍,在進行支護和襯砌時,應將背后空洞回填密實,實在困難時必須設置防落緩沖層。背后進行充填壓漿,封閉空隙,提高整體固結程度。
3. 仰拱、二次襯砌要及時施作,二襯與掌子面要盡量靠近,不能因未超出信用評價安全距離步距就是安全的,只有進行了襯砌安全性才會更高。
4. 加強施工中的圍巖收斂、沉降觀測,特別是拱頂下沉,要以拱頂下沉為主,以收斂為輔,及時反饋信息,同時加強洞內觀察,保證施工安全。
5. 對隧道施工中出現的變形、掉塊、拱部塌方事件,制定相應的應急預案,在洞內備好相應的應急物資。
6、結束語
瓦店子隧道為本條高速公路上最長隧道,為全線控制性工程,瓦店子隧道薄板狀水平巖層的特殊層理構造,使層間結合力大大降低,且隧道工期要求緊,隧道施工存在較大的風險。在隧道施工中,通過對施工方法不斷優化,采取了針對性的措施,為維護圍巖的穩定和預防塌方,取得了很好的成效,確保了施工安全和施工質量。目前瓦店子隧道施工進度得到了有效保障,同時,得到了上級單位的認可,隨著廣大技術人員對薄板狀水平巖層施工技術的深入研究,必將在今后同類型圍巖隧道施工過程中發揮出重要的作用。
參考文獻
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