鐵路礦山法施工質量隧道工程論文
1前言
對近年來監督檢查發現問題進行統計分析,隧道問題占檢查發現問題總數的30~50%,尤其是礦山法施工隧道問題所占比例較大。這說明,當前鐵路隧道工程礦山法施工不規范的問題較為突出,需要各參建單位引起重視,在施工中不斷改進工藝,強化過程控制,提高隧道工程施工質量。
2隧道質量問題主要表現形式及其影響
根據2012、2013年隧道工程專項監督檢查發現問題進行統計分析,按工序進行分類可以看出:隧道初期支護、襯砌、防排水問題突出,洞身開挖、圍巖監控量測、超前地質預報等問題也不少。在監督檢查過程中,發現大部分問題在不同建設項目、不同工點、甚至同一工點的不同時段重復發生。
(1)隧道開挖
擅自改變設計工法或不完全按設計工法實施、安全步距超標等“紅線”管理問題,在當前礦山法隧道施工中普遍存在,在城市地下隧道施工中尤為突出,給后續施工帶來較大安全隱患。就其直接原因,一是技術交底流于形式,作業隊伍不按設計要求施作,經驗主義嚴重,且大部分以完成實物工程量作為工費結算依據,開挖作業人員片面追求進度;二是架子隊管理虛化,變相違規轉包分包工程,以包代管;三是技術人員業務能力不滿足現場需要,不能準確判識圍巖狀況,特別是在遇到圍巖變弱時,不能及時采取可靠的安全防護措施;四是安全檢查流于形式,工序檢查驗收把關不嚴格,不能及時發現和排除事故隱患;五是城市地下隧道普遍采用雙洞單線,掌子面作業空間有限,各工序交叉干擾大,不利于流水作業組織。
(2)超前地質預報及圍巖監控量測流于形式
相關成果不能有效指導后續施工。就其直接原因,一是未將超前地質預報和圍巖監控量測納入工序管理;二是缺少專業隊伍,大部分隧道施工的超前地質預報和圍巖監控量測工作,均為委托其他單位進行,相關成果資料不能及時、有效地提供給項目部各級技術管理人員;三是數據資料弄虛作假,擅自減少現場作業量;四是超前地質預報手段單一,未能采用長、中、短距離相結合的綜合地質預報方法;五是圍巖監控量測點埋設深度不足,測桿未能進入基巖,部分隧道存在觀測頻次不足等,致使監測數據不能真實反映圍巖變化情況。
(3)超前小導管施作數量、長度、外插角不滿足設計要求
未注漿,系統錨桿施作數量、規格型號不滿足設計要求等問題,在礦山法隧道施工中比較普遍。就其直接原因,一是偷工減料,部分作業隊伍從節省成本角度考慮,能省則省,不按設計要求施作;二是安全意識不強,部分作業隊伍未能深刻認識超前支護對后續作業的安全防護作用。
(4)初期支護局部平整度差
強度不足、背后空洞或不密實、變形開裂甚至侵入二次襯砌輪廓線等問題,在隧道質量問題中所占比列較大。就其直接原因,一是爆破設計流于形式、光爆效果差,超欠挖現象嚴重且未按規定工藝步驟處理甚至在噴射混凝土時采用石棉瓦、防水板等物品遮擋較大超挖部位,斷面輪廓未進行嚴格驗收,極易導致二襯厚度不足、背后脫空等質量問題的發生;二是拱架間距超標或以弱代強,鋼架背后與基巖面間未采取措施頂緊,拱架偏離設計輪廓線,導致圍巖收斂變形速率過大,支護出現變形;三是富水圍巖地段止水效果不佳,長時間流水帶動泥沙流失致使圍巖加大變形;四是初支噴射混凝土強度不足,有些自建小拌合站生產噴射混凝土疏于管理,過程控制較差,噴射工藝隨意,甚至個別使用干噴工藝,養護方式不當和養護時間不足。
(5)局部二襯混凝土強度、厚度不足
二襯背后空洞或不密實,仰拱及填充一次澆筑、厚度不足或隧底回填虛砟,二襯鋼筋布設間距超標等問題,隱蔽性較大,嚴重者將極大地影響運營安全,需輔以必要的檢測手段方可發現。就其直接原因,一是未對隧道初支輪廓進行量測或量測工作不細,當超挖較多時,不按規定采用同級混凝土回填,而是拋填棄砟;二是防水板掛設質量不合格,松緊度不當或破損、甚至脫落,澆筑時混凝土不能將防水板壓緊并密貼在初支混凝土基面上;三是混凝土生產、運輸、澆筑、養護不到位,混凝土拌和物性能指標選擇不當,在運輸距離較遠時造成混凝土產生離析,對新舊混凝土接茬處和墻腳等部位振搗不到位甚至漏振,在個別洞內濕度不滿足要求時未采取措施保濕加強養護;四是回填注漿不密實,注漿管道布置形式單一,注漿工藝隨意,過程控制缺失,注漿后未進行復檢,致使防水板與初支間空隙長期存在形成空洞;五是仰拱施工未安裝弧形模板,不能保證仰拱一次澆筑高度和寬度。
(6)防排水效果不佳
設計的初支、防水板、二襯等多道防水線均沒能完全施作到位,在二襯表面出現滲漏水現象,尤其是在城市地下隧道全包防水施工中表現較為突出。就其直接原因,一是防水板鋪掛前基面處理不到位,在澆筑二襯混凝土時造成防水板局部破損;二是止水帶安裝不合格,施工縫及沉降縫防水處理未按設計施作到位;三是二襯混凝土施作過程中振搗不到位、模板拆除過早,局部混凝土不密實,混凝土未一次澆筑完成出現施工冷縫,施工縫處理質量差尤其是縱向施工縫鑿毛、清理不徹底;四是排水盲管安裝質量差,存在反坡積水、破損被混凝土堵塞,出水口位置偏差大、未及時清通導致襯砌后出現壓力水頭;五是城市地下隧道全包防水普遍采用自粘式防水板,容易出現防水板掛設不圓順、接縫不嚴密、鋼釘釘掛后不處理、保護膜不撕除或瀝青粘性失效等現象。
3施工管理原因分析
(1)施工現場技術管理缺位
是大部分量問題普遍存在的重要原因。部分施工單位對個別隧道存在以包代管的現象,施工技術方案的'編制、復核、審批程序流于形式,方案內容缺乏針對性和可操作性,施工現場過程控制流于形式。
(2)工序驗收把關不嚴
是造成大部分質量問題重復發生的主要原因。部分施工、監理單位現場技術管理人員業務素質不高、責任心不強,對工序的自檢、互檢、交接檢制度落實不到位,現場檢查驗收過程中未認真核對設計文件和現場實際情況簽署質量驗收文件,部分檢驗批驗收資料與實際情況明顯不符。
(3)勘察設計工作不到位
由于前期勘察工作不細,地質資料不詳細,造成部分隧道開挖工法和支護措施不合理;施工現場設計配合不到位,部分隧道圍巖狀況變化后設計變更不及時,尤其是在圍巖變弱的情況下支護措施明顯不足。
(4)教育培訓流于形式
部分施工單位的三級安全、技術交底資料僅為應付上級檢查、未落到實處,部分作業指導書和技術交底編制內容缺乏針對性和可操作性,技術交底未做到“橫向到邊、縱向到底”,造成部分作業人員不清楚各工序的施工質量標準和作業要求,甚至存在部分現場作業人員違章蠻干的現象。
(5)考核機制落實不到位
部分參建單位內部考核的激勵約束機制未有效運轉,部分管理人員對施工質量問題的重視程度不高,對施工現場存在的質量安全問題“視而不見”、“習以為常”。個別建設單位對施工、監理、設計單位企業信用評價未能嚴格按照相關文件要求對標考核。
4預防控制措施建議
(1)建設單位要充分發揮建設管理龍頭作用
以標準化管理為抓手,強化源頭、過程和細節控制,積極推進機械化、工廠化、專業化、信息化等現代化施工管理手段的應用,認真落實安全風險和質量控制關鍵環節的監管,強化隧道工點的圍巖監控量測、超前地質預報的管理,切實提高參建各方的質量安全意識和管理水平。在工廠化方面,建議在指導性施工組織設計中明確要求組建鋼結構加工廠,對隧道模板臺車、型鋼鋼架、鋼筋網片、超前小導管等鋼構件集中加工制作、統一配送,有效卡控偷工減料、質量不達標等問題發生。在機械化方面,組織研發防水板鋪設機,大力推廣使用移動棧橋、噴射機械手等先進設備,提高工序施工質量和效率。在專業化方面,全力推行架子隊管理,堅決清理違法分包、轉包、以包代管等行為,強化過程控制和現場管理的標準化。在信息化方面,推廣應用工地試驗室壓力機、萬能材料試驗機等檢測數據的在線實時監控,混凝土拌和站計量偏差、拌合時間等數據的在線實時監控,隧道圍巖量測斷面數據采集和圍巖收斂情況的實時報告、分析等,及時防范和消除質量安全隱患。
(2)強化勘察設計工作在隧道施工質量安全管理的源頭作用
在前期勘察過程中,工作要細致,在遇到不良地質及軟弱圍巖隧道時要加大地質鉆孔的頻率,選擇合理的開挖工法和支護措施,確保工法適應現場;在隧道施工過程中,設計配合工作要及時、到位,遇到圍巖狀況發生變化時要及時核實現場地質情況,及時出具變更設計文件,及時指導現場施工。
(3)強化質量安全“紅線”管理
施工現場存在擅自改變設計工法和安全步距超標時必須暫停掌子面掘進,上道工序未驗收合格嚴禁進入下道工序施工。
(4)超前地質預報和圍巖監控量測
要嚴格納入工序管理,選擇專業隊伍實施。實施過程中確保預報成果和監控量測數據的真實、有效,及時指導現場施工。
(5)強化第三方檢測管理
必要時超前地質預報和圍巖監控量測可實行第三方監測管理,做到及時發現問題、及時整改,強化過程控制。
(6)按照工程質量終身負責制
各建設單位要對隧道工程的施工、監理單位管理人員和檢驗批等驗收簽字人員的資格情況進行逐一登記、審核,按規定程序進行變動人員審批管理,確保責任落實的可追溯性,嚴把檢驗批、分部分項工程、單位工程驗收關。
(7)強化教育培訓制度
不走過場,真正落到實處。一方面對作業層要堅持安全、技術交底,讓每一名作業人員都清楚各工序的作業內容、作業標準、工藝要求以及安全注意事項,做到簡明扼要、有針對性和可操作性,有條件可實行班前安全交底和現場實作過程交底;另一方面對管理層要將項目部制定的標段、單位工程施工組織設計以及分部分項施工專項方案傳達至各級管理人員,讓管理人員明確各自的工作內容、驗收標準,并有針對性的進行現場巡查。
(8)建立長效考核激勵約束機制
一方面建設單位要對各參建單位在鐵路建設中的合同履約、質量安全管理行為、工程實體質量、現場施工安全等方面加強檢查,對發現符合不良行為條件的應及時進行記錄、公示、確定并上報相關部門和單位,嚴格企業信用評價,并將評價結果與招投標掛鉤;另一方面各參建單位要建立內部考核機制,落實崗位職責,將建設項目管理目標層層分解,逐級落實至每一崗位、每一管理人員,對質量安全管理做到分工明確、各負其責。
5結語
隨著鐵路隧道工程施工的工廠化、機械化、專業化、信息化的持續推進和不斷強化、完善,以建設單位為龍頭的建設項目參建各方繼續以標準化建設為抓手,進一步強化隧道施工過程控制,礦山法隧道施工質量安全問題將會逐步減少,逐步消除重特大安全生產責任事故的發生。
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