资源描述
大竹林隧道(出口)工程施工技术总结
一、 工程概况
大竹林隧道位于贵州省六枝特区境内:处于株州至六盘水增建第二线马场至滥坝段,全长6074M。为国家Ⅰ级单线电气化铁道隧道。基本地质为灰岩,穿越骂支——龙潭地下暗河,以及多条断层破碎带,局部为劣质煤层段,含少量瓦斯。隧道属喀斯特地貌区域,岩溶发育,地下水极丰富,全隧Ⅱ类围岩485M,Ⅲ类围岩537M,Ⅳ类围岩3138M,Ⅴ类围岩1907M,明洞7M。除出口523.56M位于R=500M的曲线上外,其余均为直线。隧道纵向坡度自进口到出口11‰~9.5‰的上坡。进口端线右设3349M平行导坑,与隧道中心距离20M;距出口389M处设120M横洞,出口端DⅡK173+801.76处线左设汇水洞,长1273.85M,距隧道中线25M。出口端为隧二处九公司承担修建任务,长2752M。施工场地狭窄,软弱地质分布较多,隧道主要涌水分布在此段。进口由一处三公司承建。
二、 工程特点和难点
隧道穿越干构造低中山区,沿线山体大致呈北西向展布,与线路大角度斜交。海拔1450~1832M,相对高差在200M左右。地层岩性主要为灰岩、变质页岩、断层角砾、砂粘土及劣质煤线层等。地质构造发育,主要有褶皱、断层两种构造。褶曲和挠曲现象非常明显,核部出现为C3mp的下部地层,隧道内呈单斜构造,受断层影响大,有的岩层产生陡倾,甚至倒转,主要在DⅡK172+400~+650段,倒转岩层分布于堕却——郎岱背斜核部。我公司施工段内断层分布就有6条,施工时受F18、F19断层影响较大。本隧裂隙极为发育、地下水丰富,主要受大气降雨补给,经地表落水洞直接下渗。隧道出口段大量涌水,突水点有7处之多,分别为:DⅡK172+606(线左墙趾)、DⅡK172+460(线右起拱线)、DⅡK172+412(线右轨面上50cm)、DⅡK172+410(左、右侧水沟底);另外DⅡK172+423线左沟底也出现涌水。全隧涌水设计量为70000T/D,实际最大时可达200000T/D以上。出口段为反陡坡施工,在99年6月22日~11月3日,受大气降雨影响,隧道曾多次被淹,被迫停工。DⅡK173+319处二次衬砌被水冲垮,造成经济损失约344万元。2000年6月6日雨季开始来临,隧道又多次突水、涌沙,使沟槽施作及泄水洞开挖多次受阻、停工。
三、 施工准备与施工过程
隧道出口位于堕却乡东南方向约5公里,有山区Ⅳ级公路相通,距六枝特区32公里,交通较为便利,但场地狭窄。我公司接到工程任务后,于98年5月23日首批人员(共9人)到达施工现场,在处领导的亲临指导下,使职工意识到快速建好大竹林隧道工程的重要性。5月23日就开展了地亩征量工作,紧接着对大小临工程进行布置、筹建。同时,进行了首批工具、材料的购置及调转。在房屋布置面采用因地制宜的原则,部分临房在当地居民房屋上加高或利用当地居民的地基修建,这样可节约小临用地费用也对地方扶贫工作做了贡献(工程完工职工队伍调转后,临房归地方所有)。由于前期电力未开通,采用内燃发电机组进行发电。6月22日正式确定横洞施工方案(见附图一),并开始进行横洞施工。120米横洞穿越了人工填筑土及公路高挡墙,于7月29日完工正式进入正洞施工。为加快施工进度迅速掀起生产高潮,确保年度生产计划420米成洞的完成,8月5日在出口狭小的工作场地及距既有线20M的条件下又增加了一个工作面。为了确保既有行车安全,采用了加长明洞进洞。于98年9月份我公司完成了第一个百米成洞,之后,公司建立健全各项规章制度,精心组织劳动力,逐步完善机械配套设施,认真进行施工方案比选和技术交底,生产势头一直良好,连续实现每月超百米成洞。98年9月30日出口至横洞394M上半断面贯通,11月5日下半断面贯通,中线与高程均符合设计要求。10月18日网电开通,98年11月14日有轨运输系统换装成功,因公司职工以前未使用过立爪扒碴机出碴,虽经过培训操作仍不很熟练,造成出碴时间长,经领导研究决定采用ZLC50装载机配合14M3梭式矿车,由12吨电瓶车牵引形成装碴运输系统。出碴运输由原来的每槽炮7小时左右缩短为3~4小时左右,从而大大提高了出碴速度。Ⅱ、Ⅲ类围岩采用微台阶法开挖,拱墙或全环格栅、锚、网、喷联合支护;Ⅳ、Ⅴ类围岩使用多功作业台架进行全断面开挖,锚喷或局部网喷支护;为控制好超欠挖,全隧周边眼距控制在60CM以内,采用间隔装药。单循环进尺一般为2.8~3M,最高开挖记录为:单口10.2米/天。为加快生产进度确保安全生产,公司于98年11月26日开展了二次衬砌,采用12米衬砌模板台车、有轨式砼运输车、HBT50混凝土高压输送泵形成衬砌系统。工艺流程为:清检底检查合格后铺底、边墙基础养护强度合格后拱墙衬砌养护强度合格后进入下一循环。一般情况下,铺底落后开挖面250-400M,衬砌落后铺底50M。通过各级领导的精心组织,全体职、民工的共
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根据施工需要公司设立了中心领导班子和四部一室。详见机构网络图及施工人员配备表。
机构网络图
经理
书记
副经理
总工
工会
物资部
机电部
办公室
财经部
工程部
工 区
工 班
施工人员配备表
序号
单 位
人数
备 注
1
管
服
领导层
工程部
物资部
机电部
财经部
办公室
服务人员
2
开挖
工区
管理人员
隧道工
3
机修
工区
管理人员
工人
4
衬砌
工区
管理人员
砼工
5
综合工班
合 计
六、
科技攻关情况(包括新技术的应用)
1、 根据大竹林隧道出口场地狭窄与山区公路形成自然高度差,呈台阶式分布的特点。公司因地制宜,设计了拌合站。在第一层平台上修建储料仓,砂、石料分别设置滑槽,使料能自动滑下,并安装水泥下料装置;第二层平台安设自动计量装置、滑槽阀门、电气控制元件等;第三层平台安装搅拌机系统,水的计量装置;最下一层是轨道,由砼运输车接料。整套系统完成后达到预期目的。并经过不断完善符合使用要求,节约资金约8万元。
2、 为提高施工管理水平,确保优质的砼施工质量,公司于99年3月10日成立 “整体钢模板及砼施工QC小组”。为减少周转材料的损耗,我们设计了边墙基础部分整体钢模,从而提高了立、拆模速度,降低了成本;结合衬砌模板台车及泵灌砼特点,针对气泡不易排出、防排水及受力结构等因素分析,对模板台车结构、施工方法做了一些改进和调整。确保了砼质量,实现了砼的内实外美,也使公司在砼施工管理方面总结了一套较为合理、科学的经验,上了一个台阶。
七、 施工成效(工期、进度、质量、安全和经济指标等)
大竹林隧道出口从开工到现在25个月,共计完成成洞2705米。横洞120米,泄水洞开挖、支护1400米,共实现18个超百米成洞,超额完成局、处下达的施工计划,比设计预定工期38个月提前一年左右。
在抓施工进度的同时,我们坚决贯彻局《安全质量标准工地建设标准》,狠抓安全质量工作。建立了经理为组长的安全领导小组,制定了《安全质量技术措施》、《防瓦斯揭煤安全措施》、《安全质量管理办法》、《安全质量奖惩措施》等规章制度。公司每月逢5日组织安全质量大检查,对发现的问题及时整改。领导每人都有一个分管点,与职工一起进行周一安全活动,解决施工中存在的问题,查原因、查制度、查落实,消除事故隐患并有详实记录。严格执行测量三级复核制,保证施工准确无误。对分项工程的评定、技术交底,都按标准化作业。设立专职安检员、质检员,制定隐蔽检查制度,建立了试验人员值班制度,保证了工程质量。加强职民工培训工作,强化安全、质量意识,做到了层层有人抓,事事有人管。
为快速优质地建好大竹林隧道,合理降低工程成本,实现较好的经济效益,公司编制了工程责任成本,订立了开挖、衬砌承包合同。每月参照责任成本进行经济活动分析,使工程投入得到较好的控制。截止2000年Ⅱ季度,公司共完成工程造价8000万元,其中:材料费占35.5%,机械费占17.6%,直接费占65%。实现开累盈利800,利润盈余102万元。
九、主要经验、教训和体会
经过一个项目工程的技术工作,对类似隧道工程施工有一些粗浅的认识。
(一) 经验方面:
第一, 新奥法施工具有安全高效的特点。在开挖。支护中应将初期支护作为重要环节。良好的初期支护既保证了安全,对工程质量起着很重要的作用。利用初期支护柔性变形的特点,充分调动了围岩的自承能力。第二,全断面多功能作业台架的应用,降低了开挖成本的投入,提高了工作效率,是值得推广的施工方法。钻爆设计方面主要是保证爆破成型好和超欠挖符合规定。周边眼距不能大于60cm,采用间隔装药。大楔形掏槽可针对Ⅳ~Ⅴ类围岩广泛应用。第三,装碴、运输的配套应用。要取得好的经济效益,加快开挖进度是重要的环节。为缩短爆破循环时间,采用ZCL50装载机装碴、12吨电瓶车牵引、S14梭式矿车运碴,实践证明是切实可行的。第四,衬砌工作应在细字上下功夫。把好原材料质量关,严格过程的规范化施工。在大竹林隧道出口段施工中,隧道裂隙发育,涌水受地区降雨影响很大,防排水是衬砌的关键环节,公司把盲管安设和防水板铺设作为衬砌工作的重要来抓。因此取得了较好的防排水效果。
(二)教训:
第一, 单工序的完成要环环相扣,顺序进行,必须彻底。特殊地段和软弱围岩段应保证良好的支护条件,稳中求快。在分界点有平导的12号通道与正洞相接,该地段属平层,断面跨度大。因初期支护没做好就冒然掘进而造成坍塌;在DⅡK172+500~DⅡK171+500段底未挖够标高,造成多增加了检底工作量,给衬砌工序带来很大阻碍,同时,也增大了成本。第二,施工前必须熟悉设计和深入了解地区自然特性。大竹林隧道出口为线路下坡段施工,坡度为9.5‰~11‰,设计涌水量为70000T/D,受地表降雨补给。公司在施工时滞后和未充分考虑反坡排水的影响,在99年6月22日六枝地区降大暴雨,隧道涌水量最大达200000KT/D左右,曾多次被淹受阻。洞外设的弃碴场虽大大缩短了弃碴运距,但碴场处在山谷中。因碴坡高度大,地面为人工填土,形成预埋排水圆涵移位、断裂,山洪暴发时水易进入碴场,对环保极不利。2000年6月25日降大雨时,导致挡碴墙冲断,淹设农田近20亩。以上都是深刻的教训。
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