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【牢记使命 打造隧道王牌】之十四:创新驱动,助解生产难题

记四企业云临项目施工纪实

???时间:2019-11-06?【字体:

编者按:四企业在集团企业帮扶引导下,深入落实庄总裁调研会议精神,开展“不忘初心、牢记使命”主题教育,纵深推进“规模提速 品质提升”,着力在培育隧道专项施工能力上下功夫,云临项目大亮山隧道施工稳步推进。云临项目也成为集团企业的品牌项目,样板引路、示范先行,不断激发企业发展动能,促进企业快速发展。

四企业所承建云临高速公路第二标段中的大亮山特长隧道,采用双洞分离式双向四车道,单幅左右洞总长为20445米,为全线重点控制性工程。该隧道共布设车行横通道12处,人行横通道24处,设备横通道3处,辅助通道方案采用缓坡斜井加竖井方案。隧道进、出口及斜井的不稳定软弱围岩地质,特长隧道的通风降尘、施工用电高压进洞、工期、岩爆、大变形、高地热、断层、斜井反坡排水以及深472米、直径8米的竖井,一个个难题考验着企业的隧道专业水平,为全体参建人员带来了挑战,也对科技创新能力提出新要求。

勘测创新,预判风险隐患

云临项目大亮山隧道址区属于中山构造剥蚀地貌,地质变化大,洞身地形陡峻,围岩类别差,富水量大,地质条件十分复杂,采取常规的地质危险源排查方法无法满足隧道施工生产需要。

为准确掌握围岩情况,精细隧道地质风险源辨识和风险评估,引导施工生产。大亮山隧道在建设过程中引进了大地电磁法、TSP地震波法、三维地质雷达超前预报、超前水平钻四种地质探测方法引导施工生产,有效地提升了地质隐患识别精度、作业效率、安全预警能力,并降低了勘测成本。

针对目前隧道围岩变化快,不稳定的情况,项目云南航天工程物探检测合作,采用的大功率电测深技术,勘察成果圈定了不良地质体的位置、特征和规模,重新定义了围岩等级,分析了隧道不同区段地质隐患严重程度,提前预判,引导现场施工作业上取得了良好的成效;三维成像隧道超前地质预报技术精准识别破碎岩体的具体位置和规模,地标洞内两种勘察方法有效识别了地质危险源,并提供施工隐患防治措施,有效保障了工程建设安全进行;实时监控量测技术全天候无间断监测隧道变形情况,及时反映了隧道的变形情况,发现变形大的区段及时停工并处理,保障了隧道稳定建设及施工人员的安全。

工法创新 ,保障施工质量

大亮山隧道施工图纸的地质揭示及现场实际地址对比,隧道进口左幅岩层构造复杂且破碎无序,导致隧道左幅局部初期支护出现裂纹等现象按照设计V级(10—15cm)预留沉降量进行开挖施工存在支护侵限导致衬砌厚度不足风险。

为保证二衬施工厚度,避免初期支护沉降、收敛变形过大造成二衬厚度不足发生换拱事件,并尽量减少砼超方,保证衬砌施工质量,项目何伊琦工作室成员将隧道软弱围岩沉降预留的控制作为研究课题,通过对隧道软弱围岩(v级围岩)设计初支(预留量10-15cm)的各个阶段监控量测数据研究分析,结合围岩情况、监控量测数据及洞内施工整体情况,现场踏勘结果,在充分讨论分析后,制定了加大初支预留量,拱脚垫设槽钢,拱脚悬空位置及与围岩接触部分用混凝土块塞密实,针对局部较差的围岩,增设锁脚钢管等系列解决措施。经实施,有效解决了大亮山隧道软弱围岩预留沉降量这一施工难题,并且通过研究,提高了小组成员对软弱围岩的认识,及针对软弱围岩进行施工的能力,为项目后续施工及类似工程的施工提供了一套可借鉴的质量管理方式和经验。

此外,工作室还与西南交通大学专家团队合作,围绕波纹钢在隧道中应用的可行性进行了讨论研究,就原设计方案工字钢、钢筋网、喷射混凝土支护及施工进度与波纹钢支护的对比,得出波纹钢作为隧道初期支护是可行的,特别是Ⅴ级围岩,具有更加明显的优势,在实施后,能够保证施工安全质量,加快施工进度,节约施工成本。针对课题的实施细节,工作室成员在积极进行研究中。

 成果善用,破解施工难点

在大亮山隧道出口左、右幅单洞开挖与支护完成突破900米大关时,一个难题摆在了全体参建人员面前。根据设计图纸及规范要求,特长隧1km围内必须施作紧急停车带而根据超前地质预报揭示,大亮山隧道出口段围岩以软质围岩为主,节理裂隙发育,呈碎块状,遇水易软化、易崩解,无自稳能力,贸然施工很容易引发坍塌,对施工技术要求极高。

为此项目充分利用何伊琦工作室《关于隧道软弱围岩沉降预留的控制》一课题研究成果,并邀请隧道专家、设计代表及监理代表,在现场展开办公会议,讨论围岩超前支护的加强、初期支护技术参数的修正、开挖工法、核心问题的控制、监控量测数据的采集、封堵墙的施作、车行横通道帽檐问题及锁脚钢管加固一系列问题的技术要点,形成了现场变更处理卡,并以此为根据制定《50米长两线变三线方案》。在组织隧道出口管理、技术及施工人员学习交底,明确控制要点和施作方法后,严格按照规范进行施工,安全顺利、高质高效地完成了紧急停车带的施作任务,为后续施工生产提供了宝贵的经验,进一步提升了项目在软弱围岩进行隧道施工的能力。

工艺优化,提升生产进度

为节约施工成本,加快施工进度,项目还通过对隧道衬砌台车模板增加内沟邦的改造,减少隧道边墙电缆沟砼的二次浇注,将纵向施工缝下调至水沟面,减少仰拱曲模的使用,衬砌施工速度显著提高。

针对出现的隧道软弱围岩变形问题,项目与西南交通大学专家团队合作,并邀请他们现场引导,改变原有强制硬抗技术,采用安装限阻器的方法,达到抗释结合,实时掌控构筑物的变形情况,加快施工进度,项目后续施工生产中进行实体实验及推广此创新工法

项目还通过优化施工工艺和施工工序,创造性地在V级软弱围岩地区采用三台阶法开挖,把仰拱步距控制在40m以内,并能达到正常循环施工,使目前隧道施工在V级软弱围岩的进尺每月达到80m以上。

在下阶段工作中,项目将针对隧道施工的其他难题,逐一立项,邀请专家共同研讨,推行新技术、新工法,不断优化施工工艺,破解难题。此外,项目长大、地质复杂隧道竖井472m、直径8m施工技术正在申报股份企业科研立项,争取科技进步奖

(365bet官网365bet官网集团四企业党委宣传部 云临高速公路项目)

 

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