时间:2023-04-06 18:33:26
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1顶管力计算顶管力包括顶管推力和后背承载力,其推力则为顶管过程中管道阻力,其主要由工具管切土正应力和管壁摩擦阻力构成,一般直线顶管时其推力可按下式进行估算:Q=NGL式中:Q:总顶力,kN;N:土质系数,一般软土层为1。5~2。5;G:钢筋混凝土管每米重力,kN/m;L:单元顶管距离,
后背力是指后背在顶力作用下产生压缩,其方向与顶力作用方向相反,顶管施工中其后背不应产生破坏以及出现不均匀压缩变形等,因而要求后背有足够刚度和强度的支撑结构,且要求其压缩变形是应均匀形变以免造成顶进偏差[1]。
2工作坑布置工作坑布置是为顶管施工而设置的临时性竖井设施,包括工作坑、后背、导轨及基础等部位,在施工中不断将被顶进的管节吊到坑内顶进安装,并将管内土方从坑下提升至地面外运。
3基坑支护一般顶管施工所需工日较长,因而其工作坑应做好支护工作以防坍塌现象,其支护方案一般分以下几种:
1)连续式密板支护。该工艺是将挡土板垂直放置并保证板与板之间不留空隙,在板两侧上下各设一道水平槽钢,并用横撑将槽钢顶紧来保证钢板强度并实现挡土的目的。
2)钢板桩支护。该工艺是在拟开挖基坑周围沿外轮廓线预先施工槽钢钢板桩,并实现槽钢间相互咬合,最后用槽钢将其相互连接而形成一个整体结构从而达到挡土目的。
3)喷锚支护。其是在基坑开挖后首先在坑壁上用锚杆钻机钻孔施工,之后在孔内放入锚杆,然后在孔内灌浆,待浆液达到一定强度后在锚杆上悬挂钢丝网,之后用混凝土喷射机向坑壁上喷射混凝土砂浆以形成混凝土保护层来实现对土体防护。
4顶进施工及控制要点在施工前应建立相对独立的坐标系,并在工作坑内用激光水准仪和经纬仪精确设置水准点和预定方向线;之后将工具管进行严格调零,调整后将油缸锁好不让纠偏角发生变动,之后开始顶进,初次顶进不可超过30cm,通过刃脚切土格栅挤土而将泥土挤压进冲泥仓,之后被高压水枪破碎为泥水弃土,泥水弃土通过吸泥口、吸泥管、排泥管道等最后被泥浆泵排出工作坑后通过泵送到泥浆池内进行沉淀,沉淀后形成的渣土则可捞出运往堆场,剩余的稀泥则可作为高压冲洗系统而重复利用;在工具管顶进过程中应保证顶力小于正面被动土压力并大于主动土压力,当遇到硬度较大的土时由于格栅的密度是固定的,因而应保证用水枪将格栅上土塞冲掉,阻力更大时可让水枪冲出格栅将工具管正面冲空,当土体阻力较小则可保留格栅上土塞。
气压平衡。气压主要是指在冲泥仓与开挖面土体施加压缩空气来进行的局部气压平衡,其大小决定于水土压力,对于粘性土由于格栅足以防止坍塌则不必采取气压平衡,而对于淤泥质土体则需采用气压平衡以利用气压向土壁施加支持力来防止土体坍塌,对于砂性土采用局部气压施工则是为了防止流砂,但为了防止余压过高其局部气压不能太大,且为了避免大量压缩空气将砂砾间地下水挤出土层导致土体承载力提高,增加顶力。
管道纠偏。施工过程中出现的偏差是针对于轴线而言,工具管初入土时其自重仅由导轨和入土部分少量土体支撑,此时若作用于土体支撑面上的应力超过其允许承载力则会导致工具管下落,为了防止该现象发生应在工具管入口部位设置支托或预埋导轨,并加强管段与工具管之间的连接;工具管入土初期时不可用纠偏油缸进行纠偏,此时应通过采取向某油缸供油的措施来变化主油缸合力中心进行纠偏;管道顶进5~10m范围内管道轴线允许偏差为上下左右均为+3mm,一旦超过该值则应采取勤测量、勤纠偏和小量纠的措施纠正,工具管全部进入土体后通过操作控制舱内水平绞来调节纠偏油缸的伸缩而实现冲泥仓内水平绞上下转动,并依靠纠偏油缸来改变刃口的朝向从而实现纠偏,在纠偏过程中上下纠偏油缸和左右纠偏油缸不可同时运行,以防止工具管发生扭转。
管道止水。若施工所用管道为混凝土管应保证其管端无破损,管段间物渗漏,管道连接时最好在管段内口间加胶合板垫圈,管道接口最好采用企口连接,并在企口内设置空腔内充有少许硅油的橡胶密封止水圈以保证橡胶体不发生翻转滚动而提高其止水的可靠性;若管道为钢管其连接易采用焊接方式并应保证其焊口密实不发生渗漏现象。
5结语顶管施工因其具备工期短、投资少和不影响附近建筑设施等优点而在城市污水处理厂建设中广泛应用,顶管过程中应始终坚持勤顶、勤测、勤纠和小量纠的原则以防止管道发生较大偏差和纠偏量过大以及工具管旋转现象,从而保证施工质量,实现其经济及社会效益。
参考文献:
1.1确定临时施工道路
金峰山上岩石陡峭,四周原来就无任何上山道路,修筑施工道路受限,迫于施工,临时道路只能顺设计管线在其左、右侧修筑,经现场地势观察,设计管线左侧岩石面整体起伏较右侧平缓,风化岩石较右侧少,且在黏土段与岩石段交界处有一小平台,修整后应可放置管材且可停放车辆,故决定在设计管线左侧修筑临时施工道路。
1.2岩石开挖方案
为配合当地政府安全工作但又必须保证工期,经现场研究,改变原设计爆破施工方案,采用反铲挖掘机安装液压破碎锤进行岩石破碎。液压破碎锤的发展始于20世纪50年代,中国进入21世纪后随着国内基本建设和建筑业的发展,挖掘机的市场增长后液压破碎锤的技术使用才逐渐增多。液压破碎锤作业是以液压为动力,驱动活塞往复运动,活塞达中程时高速撞击钎杆,由钎杆破碎岩石。使用时,拆掉反铲挖掘机铲斗后在原位安装破碎锤,由专业人员安装,并正确安装液压油管路系统。开挖时由山顶向下游进行分层分段岩石破碎。施工时将液压破碎锤的钎杆压在岩石上,并保持一定压力后再开动破碎锤,利用破碎锤的冲击力,将岩石破碎。锤击作业时,击穿方向必须与钢钎成一直线,如果锤击方向倾斜,作业时钢钎可能会滑脱,引起钢钎及活塞断裂或卡死。并且为了有效破碎,破碎锤还应使用适当的击穿力,如果击穿力不足,活塞的锤击能量将不能有效碎石,如果击穿力过大并且进行破碎作业时,挖掘机可能会在碎石瞬间突然倾斜,尤其是斜坡上,更为危险。液压破碎锤开挖至预留保护层面停止开挖,预留保护层利用手持风钻开挖,人工剥离开挖至设计建基面。
1.3管道运输
运输PCCP管道是此段施工遇到的最困难的问题。按原施工组织设计是利用现场履带吊吊运PCCP管道。但因现场地形情况限制,修筑的临时施工道路宽度无法满足履带吊正常行驶,原方案无法实施。原方案放弃后即考虑安装龙门架起重设备进行吊运。龙门架及轨道设备重量很大,黏土段地基较软,运行汽车易陷;岩石段岩面光滑岩隙又大,汽车轮胎打滑、卡轮,履带吊又无法上行,加之坡度较陡,运输困难。在这样艰难的施工条件下工期又紧,施工方立即成立了临时运输专家组,由项目经理、总工、施工部长、机械工长、安装工长及经验丰富的机械工、安装工组成。大家集思广益,认真探讨,综合部署,最终决定利用现场现有的两台330履带反铲挖掘机进行管道吊运并入槽就位。具体方案如下:
1.3.1修筑起吊、试吊平台
管线左侧黏土段与岩石段交界处有一小平台,用挖机顺地势尽量拓展开挖,增大空间,形成存放上游管材及起吊、试吊管道的平台。
1.3.2起吊准备工作
起吊前,检查挖掘机大臂和铲斗是否良好,油气路是否畅通,液压传动与应用制动器是否完好。另外,在两台挖机铲斗背面各焊接一个15t吊钩,用30mm厚钢板满焊,严禁用铲斗斗齿直接吊运。同时准备2根15t吊带,检查其完好无损。
1.3.3试吊
因PCCP管材供货数量有限,单根成本较大,如起吊损坏不仅耽误工期、增加费用,且可能造成不必要的索赔。故施工方先将现场备用几根凑合节焊接成10t重的整根钢管,采用已定方案进行试验。
(1)平地试吊
在试验钢管两端距离端口1.5m处分别套上吊带,两台挖机面对面各停置在两端口一侧,挖掘机大臂成45°角,副臂垂直于地面,铲斗背部吊钩勾住吊环。指定机械工长专人指挥,指挥人员一手拿红色旗,一手拿黄色旗,分别控制两台挖机的行驶速度。在专人指挥下,两台挖机操作人员同步平稳起吊钢管,离地面20~30cm处停止起吊,再设定同样行走速度后,沿指定行进路线一台挖机前进行驶,另一台挖机倒后行驶。行驶中指挥人员可参照吊带与管身垂直度调节挖机行进速度。平台原地起吊平地吊运试验基本成功,之后进行斜坡吊运试验。
(2)斜坡试吊
在岩石段坡底处,两台挖机吊运管道准备就绪,听从指挥缓慢上坡,管道承口始终顺水流方向。斜坡管道运输没有想象的那么顺利,坡道上大部分路段岩面光滑,挖机行驶中履带打滑无法顺畅行驶,走走停停,停顿时人工及时铲土填平道路,铺一段走一段,挖机行走后,岩石表面土体无法存在,向山下滑落,再行经此段时需重新填铺。两台挖机行走速度很慢,但最终顺利运输到位,其中合理指挥起到了关键作用。
1.3.4斜坡运输
斜坡上PCCP管道自下而上逐节安装,从坡底向上游前五节PCCP管仍可利用履带吊吊装,第六节开始利用挖机吊运,按照斜坡试吊方法,总结经验,缓慢吊运管道,虽然速度很慢,但在大家团结协作中,最终顺利完成了挖机运输工作。
1.3.5管道入槽
挖机吊运管道到位后,两台挖机停止行进,调整距离,平稳管道。听专人指挥,两台挖机同步缓慢向管道两端口相对移动,同时大臂、履带向管槽方向旋转,边移动边转向,直到两台挖机慢慢靠拢且履带、大臂垂直于管槽,使PCCP管道悬于管沟安装位置之上。在转向过程中PCCP管道承口始终平行于水流方向。定位后,两台挖机同步下放PCCP管道,沟内人工配合进行管道对中衔接。
2结束语
1.1排水管道及配件安装分项工程技术交底。根据施工情况和施工顺序要求,可以分导管安装交底,立支管安装交底。
1.2室内雨水管道系统分项工程技术交底。可分为内排雨水管道安装技术交底和外排雨水管道安装技术交底。
1.3排水管道灌水试验技术交底。可分为压力排水灌水试验交底,重力排水导、立、支管灌水试验交底。
1.4雨水管道满水试验技术交底。
1.5污水管道通球试验技术交底。可分为地下排水导管通球试验交底,立管至顶层通球试验交底。
1.6污水管道通水试验技术交底。可分区域进行通水试验交底。
2技术交底的内容控制
2.1污水管道及配件安装分项工程技术交底要求
2.1.1交底所针对的施工范围。
2.1.2施工所需用的施工工具,材料的种类、配件及其特点。
2.1.3施工顺序和工序搭接的要求。室内明装管道要在与结构进度相隔二层的条件下进行安装,室内地平线应弹好,初装修抹灰工程已完成,安装场地无障碍物。
2.1.4管道的切割,连接要求。
2.1.5采用卡架的型式、材质规格、固定方式、间距要求。施工时应注意支架规格的选用,如选用不当会造成管段投入使用后支架不起作用,使管道变形、损坏,严重影响使用功能。同时还应注意管道支架安装间距不宜过大,或以墙代支架,支架不均匀、不美观等。使用柔性机制铸铁管卡箍连接时,直管段≤1200mm安装管卡一个,管卡距管箍200mm,管道总长度12m时,在末端安装防晃支架一个。使用UPVC管时,立管安装必须在两个伸缩节之间设置一个固定卡子。UPVC管允许管道轴向位移,但不允许横向移动。
2.1.6安装的位置及标高、坡度要求。参考土建结构图,核对各管道的坐标、标高是否有交叉,管道排列所占空间是否合理。注意污水管不得穿越沉降缝、烟道和风道,尽量避免穿过伸缩器,如必须穿越时,应有防护措施,如加刚性套管等。生活污水导管应避免安装在靠近与卧室相临的内墙。
2.1.7污水管道闭水试验的方法、步骤。埋地管道、管井内立管,吊顶内横支管及有防结露要求的管道在隐蔽,前应进行闭水试验,灌水高度以排水水平横管至上层地面高度为准,灌水15min后,再次灌满持续观察5min,液面不下降,不渗漏为合格。卫生间支管每层均需做闭水试验,气囊的安装有两种方法:一种是边安装边做,安装完成一层排水横支管,从三通甩口处放下气囊;一种是整个排水系统安装完成后统一做,该层有检查口的,将气囊安设在检查口上方,如果该层无检查口,将气囊接出一根5m长的气管(可用氧气带子或塑料软管),将气囊从上层检查口慢慢下放,估计气囊位于三通下方即可。闭水试验前应通知有关人员,合格后验收签字,然后将水泄净,再进行下道隐蔽工序。
2.1.8管道系统安装所要达到的质量验收要求。
2.1.9管道及卡架防腐要求。管道及金属支架涂漆的种类和涂刷遍数应符合设计要求,附着良好,无脱皮、起泡和漏涂,漆膜厚度均匀,色泽一致,无流淌及污染现象。
2.2通水及通球试验技术交底要求
2.2.1通水试验所具备的条件。通水试验应真实。如交工条件达不到竣工验收规范规定应按实际情况做临时通水试验。因为在有些住宅工程,给排水施工在初装修竣工时不安装洁具,给排水只做预留口,因此就不能按1/3配水点打开通水。通水试验的基本要求是连接室外的管道已经通畅,卫生器具安装完毕,给水系统也具备通水条件,满足以上条件,就可以进行通水试验。
2.2.2通水试验的顺序及要求。正常情况下通水试验应达到每件卫生器具规定的水量要求,卫生器具应100%做满水排泄试验。将卫生器具放满水,达到溢水口时处,检查溢水口是否畅通,拔出塞堵,检查排水点的通畅情况,管路有无堵塞及渗漏现象。合格后填写试验记录表报监理验收。
2.2.3通球试验的对象,使用球的规格。满水排泄试验后,可进行通球试验,以便及时发现排水管道是否堵塞,对排水立管、排水导管均应做通球试验。通球球径不小于管道管径的2/3,通球率应为100%。通球试验时,一定要根据管径的不同来选择不同直径的塑料球,立管与导管管径不—致时,就要分开进行通球;如果管径一致时,立管、导管可一起同时进行通球,试验结论也可以写在一起。
2.2.4球投放点及排出点的设置。出户排水导管通球时,放球地点设在首层立管检查口,室外排水井已做好的,接球地点在室外排水井;室外排水井未做完的,在出户干管末端设铁丝网接球,并做好临时排水。对立管通球时,从屋面透气帽处放入塑料球,在排水立管首层扫除口设铁丝网接球。如能找到球,说明通球试验合格。
.2.5球未排出的处理措施。做通球试验时,有时发生通球投入管道内放水冲时,球未被水冲出,则说明排水管道堵塞。首先要查明堵塞部位,方可采取措施。处理措施如下:出户排水立管堵塞时,应从室外检查井向室内清通,方法是用竹片或带钩的钢丝来回推拉清通,或使用橡胶管内有压力的水进行清通,使堵塞物松动并随水流冲出,或从一层立管检查口、地面清扫口向室外检查井清通。排水立管堵塞时,接近屋顶的堵塞可在通气管向下清通,楼层立管堵塞可在各层立管检查口处清通,目前广泛采用管道疏通机,清通堵塞效果较好。管道堵塞清通后,应重新进行通球试验,直到通球正常冲出才算合格。
2.3雨水管道系统安装技术交底的内容控制
2.3.1交底所针对的施工范围。
2.3.2施工所需用的施工工具,材料的种类、配件及其特点。
2.3.3施工顺序和工序搭接的要求。雨水管道系统由雨水斗、悬吊管、立管、地下雨水管道及清扫设备等组成。施工顺序应有下向上进行,导管安装完毕后应立即进行灌水试验,试验合格后,安装立管,最后连接雨漏斗,屋顶雨漏斗一般由土建专业放置,特别应注意提前与土建专业进行沟通,做好屋顶防漏措施。
2.3.4管道的切割,连接要求。
2.3.5采用卡架的型式、材质规格、固定方式、间距要求。根据选用的材质不同,其卡架安装形式也不同:铸铁雨水管:导管安装卡架一般采用打透眼吊装方法,固定间距不大于2m,雨水立管卡架可采用地平卡子,也可采用立管角铁卡子,立管管卡间距不大于3m;楼层高度小于或等于4m,立管可安装一个固定卡,立管底部的弯管处应设置支墩或采取固定措施。塑料雨水管:以管径为160mm为例,横管支吊架最大间距为1.6m,立管为2m;管径为110mm时,横管支吊架最大间距为1.1m,立管为2m。
2.3.6安装的位置及标高、坡度要求。悬吊式雨水管道的敷设坡度不得小于5%o,管道安装位置应符合设计图纸要求,距墙尺寸、标高正确,坡度均匀,不得倒坡、平坡。
2.3.7管道及卡架防腐要求。构造正确、位置合理,支架与管道接触紧密,油漆种类和涂刷遍数符合设计要求,附着良好、无脱皮、起泡、污染现象。
2.3.8管道系统安装所要达到的质量验收要求。雨水管道的灌水试验结果符合规范要求,无渗漏,雨水管吊架位置、间距正确,立管垂直美观,首层及顶层检查口标高、方向符合要求,屋顶雨漏斗向下排水畅通,无堵塞,隐预检及通水、灌水试验记录签字齐全。
1污水管道材质不合格引起质量事故
1)工程质量事故。江西省丰城市和合南路南侧地下污水管道工程,全长1600m,设计管材采用HDPE双臂缠绕管,环刚度8kN/m2,管径1m,管坡1‰,管内底平均高程为16.5m(黄海高程),管道埋深约6.5m,位于地下水位以下,持力层为饱和细砂层。施工措施采用两侧设置降水井,达到干化条件下大开挖埋管。工程运行一年后,部分管道发生变形、移位或脱节,细砂伴随地下水流入管内,导致该污水管道基本丧失排水功能。2)事故原因分析。经查,施工方未提供现场管材的质量合格证明和检测报告,实际检测的管材环刚度达不到设计要求;回填未按分层压实、两侧均匀回填要求,而是采用挖机无规则回填,导致在管道隐蔽时就已经产生一定程度的纵向挠度或弯曲变形,甚至错位。3)技术处理措施。依据该工程地勘资料和现场实际情况,采取止、降水相结合方法处理地基,管材变更为国标二级钢筋混凝土圆管。开挖前,于两侧设置降水井,达到干化作业条件后,全部清除ADPE双臂缠绕管;全线施行水泥土深层搅拌桩止水,其底封桩、侧缝桩的高、宽尺寸由设计计算确定,彻底解决地下水影响;地基加强处理工序完成后,最后安装新购混凝土圆管并作外包封混凝土加强。施工方吸取教训,购买正规管材,业主方严把材料检测、认证关,确保了材质达标。
2污水管与管接头不规范引起质量事故
1)工程质量事故。丰城市民用企业园至火车站截污干管顶管工程,全长180m,设计管材为钢筋混凝土圆管,管径1.2m,埋深约6m,位于地下水之下的饱和细砂层中。该顶管段下游紧接一座污水提升泵房,泵房启动运行三个月后,发现沿线木制简易棚严重歪斜,砖木结构平房墙体严重开裂,顶管上部混凝土路面出现不同程度的下陷,开裂达550m2。2)事故原因分析。施工方在管节顶进时,采用手掘式方法挖除土层,加上未有效控制地下水,这种施工方法远不如泥水平衡法规范,孔径难于掌握,造成顶管上部及两侧空隙过大留下隐患。尤其是管段之间的接头未严格按规定要求处理,接头密封质量不到位,事后未及时做闭水试验进行质检,导致泵房开启后管道试运行期间,细砂从接头空隙流入管道内,久而久之,最终造成管道下沉、错位、地面开裂。3)技术处理措施。针对上述质量问题,于地下水位最低时(当地枯水季节),在进一步摸清管道错位、下沉、接口质量及路面沉陷程度的基础上,分三种情况施行不同的处理方法。a.管道错位、下沉严重部位首先于管道两侧打入拉森钢板桩(规格为9000mm×400mm×13.5mm),在两侧适度布设降水井条件下,大开挖清除原管段;其次按管底高程下再挖深0.4m并回填40~80级配碎石作为垫层,压实抄平,以有效提高被扰动的细砂层承载力,作为新的管道持力层地基;最后在其上施工宽2m、厚20cm钢筋混凝土现浇板带,安装水泥圆管并作外包封混凝土加强。安装管道时,特别对接头安装工序,参建各方严格把关,确保质检程序到位。b.管道局部错位、下沉部位。采用沉井(增加检查井)及混凝土包封,对局部错位、下沉程度不很严重的管节接头进行换代或加强。c.管道接口漏水部位。采用双胀圈局部防渗漏修复方法,利用定制的不锈钢压条和耐腐蚀橡胶圈,借助液压扩张器,用不锈钢条压住橡胶圈,达到局部防渗修复效果。
3管道地基不达标及回填不规范
引起质量事故1)工程质量事故。丰城市商贸物流园区污水干管Ⅱ标工程,全长80m,管径1.5m,设计管材为HDPE高强缠绕管,环刚度为10kN/m2,管道埋深平均为6.7m,管内底标高为15.55m,位于地下水以下土层,持力层为饱和细砂层,设计地基密实度90%,承载力120kPa。交付一年后,该管道对应地面严重开裂、沉陷,管道扭曲错位,管内充满泥砂,基本上失去排污功能。2)事故原因分析。该工程未做针对性地勘,施工方仅凭试挖情况判断持力层类别及地下水初始水位高程;开挖后,参建各方未对管下地基进行密实度、承载力检测,在感觉无水状态下即开始浇筑垫层。管道安装就位后,未按设计要求回填粗砂水夯实,管道在上部荷重压力下,未经处理的砂性地基受地下水升降的影响产生不均匀沉降,导致管材变形、翅曲、脱节。3)技术处理措施。a.地基加强处理。开挖清除报废管道后,按设计管底标高再挖深0.9m并回填狗头石,分三层铺填、压平,完全隔离松散细砂层,再铺100厚40~80级配碎石压平。b.严格检测程序。加强处理后,聘请有关专业检测机构,对处理后的复合地基进行承载力实地检测,达到并超出设计要求。c.变更管道结构。该管道地处城市污水处理厂进水段终端位置,是商贸物流园区污水排放的咽喉,经研究并报专家组论证同意,全段采取钢筋混凝土箱涵结构,内空1.5m×1.5m,其垫层底板、箱涵、结构、回填要求,均按设计图纸规定实施。
4结语
在解决这些问题时,首先在施工当中,要在思想观念上做到重视起来,通过管理的强化,来做到对后期施工组织设计要求的有效开展。其次,要做到对各种先进、优良技术手段的综合应用,隧道工程实施当中,存在各类的土建工程,因此在施工组织设计当中,不但需要做到对工序交替及工程交替的思考,还应当做到对同一时间、地点立体交叉施工的考虑,从而满足资金、物资、人力、时间等各项条件的满足。第三,要依据施工的具体情况来进行施工组织设计,对建筑施工中的危险控制、应急求援、水文地质条件做到科学有效的安排。最后,要做到对先进施工组织设计思路的学习及引起,并根据实际相关管理,融入其中,做到对施工组织设计指导作用及效果的有效发挥。
2隧道施工管理的相关策略
2.1隧道施工的安全管理
不论是隧道工程还是其它工程,安全问题都是施工中的首要问题,因而需要在施工当中做到重点重视。首先,要做好对施工人员的安全教育与培训,使员工能够具体一定的安全素养,在隧道施工当中,能够起到安全防范作用,利用宣传及教育的方式,能将安全管理落实在隧道施工的各个环节当中,做到对员工安全意识的提高。其次,对于项目管理部门及施工企业来说,也需要做到对隧道安全管理工作的重视,采用相关措施,将安全培训工作纳入到管理与培训计划当中,进而能够做到对安全管理工作目标及需求的满足,为隧道施工项目的安全管理提供有效保障。
2.2隧道施工的成本管理
成本管理是隧道工程质量、进度、物资等因素得以控制的前提,同时也能做到对隧道工程效益的有效提升。具体来说,应从四个方面,做好隧道施工的成本管理。首先,要做到对成本控制责任体系的有效建立,通过制定相应的规范及责任,来使隧道施工项目成本能够达到既定目标。其次,预算编制之前,应当做好资料收集及材料价格、现场施工的调查工作,并做到对施工方案的有效拟定。第三,对施工所用到的材料费用等信息,要做好公开工作,保障价格信息能够得到共享及公开。最后,运用新型的技术、工艺及材料,来做到对人工成本、机械成本、设备成本费用的有效控制,并通过合理的库存,来做到对材料储备费用的有效降低。
2.3隧道施工的进度管理
隧道工程进度管理需要做好三个方面工作。首先,施工前应当对施工需求的预测,包含对生产需求量、时间、结构的预测分析,进而在财务及管理方法来采取相应的措施,保证各项工作达到平衡发展。其次,可以对施工进度进行分析,以年度、季度、月度等时间阶段进行划分,从而能够使项目管理者与施工者做到对项目进度的了解,方便施工单位的实施及监督部门的监督。最后,需根据隧道施工的实际情况,来做到对施工时间、施工计划的有效安排,并在施工当中做到严格实行,从而能够做到对隧道施工项目进度要求的满足。
2.4隧道施工的质量管理
隧道施工质量管理也需要做好三方面工作。首先,要做到对质量检验内容、标准做到明确规范,保证各项质量检测能够程序化、正规化及规范化进行。通过对隧道施工材料特性的检测,从而使其质量能够满足施工要求,避免安全事故的出现。其次,运用多项检测、定期检测、重点检测等方式,做到对隧道工程质量的系统化、综合化管理。最后,不断完成与建设质量检验体系,提升质量检测人员的专业素质,从而全面做好隧道工程质量检测工作。
3总结
1.1风险应对
所谓的风险应对就是指在隧道工程施工时发生风险时所采取的风险管控措施,通常情况下,风险应对措施主要包括两大类,第一类为在还未发生安全风险的时候,针对已经确定的风险因素制定有真对性的控制对策,从而最大限度的减轻风险,常见的有分散、缓解以及风险规避等措施;第二类则为风险发生之前,借助于相应的财务管控措施来降低风险因素对项目目标实现程度的影响,常见的有保险、转移以及风险自留等措施。
1.2 风险监控
从过程的角度来看,风险监控工作是处于公路隧道施工安全风险管理流程中的末端,当然其也是只属于项目风险控制领域的一部分内容,并且风险监控是应贯穿于风险管理的全过程的。另外,作为一个连续不间断的过程中,风险监控工作应是在考虑到项目整个风险管理过程后所确定衡量标准,并且及时的跟踪和评价风险管理活动的完成情况。
2 公路隧道施工风险特征及风险应对技术措施
2.1 公路隧道施工风险的特征
(1)公路隧道工程的施工风险具有较强的隐蔽性;(2)公路隧道施工风险对工程的水文条件和地质条件有一定的依赖性;(3)公路隧道施工风险的发生具有一定的随机性;(4)公路隧道施工风险与施工场地的实际条件有密切的关系;(5)随着公路隧道施工的进行,风险发生的概率也越来越大;(6)公路隧道施工风险所带来的后果是较为严重的。
2.2 公路隧道施工风险的技术应对措施
2.2.1 崩塌和塌方
在开挖隧道的过程中,有很多原因都可能导致塌方问题的出现,通常情况下我们将其归纳为两大类,第一类是自然因素的影响,如地下水变化、地质条件以及受力状态等,第二类则为人为因素的影响,如不合适的设计方案或是施工方法等,针对隧道施工中的崩塌和塌方的风险,我们可以采取以下的技术措施:应采用围岩“预加固”的技术,从而提升围岩的性能指标。也可以采用预切槽或是旋喷拱,最大限度的避免围岩出现变形的问题。在施工的过程中也可以采取相应的防水措施,避免其渗入到隧道之中。施工时应选择最合理的开挖方法,开挖时可采用中壁法、眼镜法、短台阶法和台阶法等技术,可以采取增设钢筋网、加密加长锚杆、加密钢架以及喷射钢纤维混凝土等初期支护措施。还应做好围岩的量测工作,发现异常情况时应采取改变衬砌断面形式、采用钢筋混凝土衬砌、提升衬砌混凝土强度以及增加衬砌混凝土的厚度等有效的处理措施。
2.2.2 岩溶
当隧道穿越的岩层是有可溶性的,那么就会出现岩溶的问题,常采用以下的处理措施:(1)对小型的溶洞进行堵塞的处理,常采用浆砌片石、换填片石和干砌片石对位于隧道底部的小溶洞进行回填和压实,如果小溶洞是位于隧道边墙的位置处,那么就应用浆砌片石将其封堵,重点做好混凝土衬砌的封闭工作。(2)对较大规模的溶洞进行处理时,常采用的技术措施为跨越,如拱桥跨越、简支梁跨越、边墙拱跨越和栈桥跨越等,也可以采用支承强加固的措施,如挖孔桩支顶加固、拱桥支顶加固和支承柱加固等;(3)在岩溶隧道的施工阶段,应采用管棚注浆综合预加固的技术,微震爆破,重点做好初期防护工作。
2.2.3 岩爆
在隧道地下工程的开挖阶段,由于开挖卸荷情况的存在,那么洞壁的应力就会出现重新分布的情况,储存在岩体中的弹性应变能就会得到释放,从而出现剥落、弹射以及爆裂松脱的现象,这就是所谓的岩爆现象。而在出现了岩爆后,我们常采用以下的技术措施:在设计文件中如果有埋藏较深并且地质坚硬的岩层这类地质,那么就要提前制定好防范措施。岩爆通常都发生在新开挖的工作面或是其附近位置处,多为拱腰部位或是顶部,因此,这些部位应是保护施工人员的重点部位。常采用超前释放孔的方法来降低岩爆发生的概率,并且尽可能的释放岩层的原始应力。在岩面位置处应喷洒水湿润,从而提前的释放出部分能量。在爆破开挖的过程中,应及时的向边墙和拱顶位置处喷射混凝土,增设钢筋网以及锚杆,控制岩层的暴露时间,从而降低岩爆发生的概率。如果发生的岩爆现象,对于那些没有落地的石块,应及时的将其清撬。在岩爆发生的区域内,施工人员应佩戴防弹背心和钢盔,施工设备应增加防护钢棚,发生强烈的岩爆时,应将人员和设备及时的撤离出岩爆区域。
2.2.4 涌水
作为较为常见的一类地质灾害,大型溶洞、金属矿山积水、老窖积水以及断层等不良地质都是以出现涌水的问题的,常采用的技术措施为:科学的确定溶洞的水源流向以及溶洞与隧道的位置关系,常采用的方法为泄水洞、暗管、暗沟、铺设排水沟以及开凿引水槽等;之后应将水堵住,暗河以及溶洞并不会有太大的流水量,如果有其他的分支和出口,应采用注浆堵水的方法。将抽水机与管道排水的方式搭配起来,分别设置集水井和固定泵站,在开挖面和固定泵站之间设置临时移动泵站,用潜水泵将水抽到集水井的位置处。
3 结束语
以政府质量监督部门为主体进行工程质量的监督。质量监督机构是政府部门对道桥施工进行工程管理的重要组成部分。在实际的监督职能当中,质量监督机构能够有效地为相应的道桥施工的工程施工提供重要的指导,也能够为实际的道桥施工的相关施工进度提供必要的质量检测信息,从而为促进施工工程的施工质量和施工的效率提升奠定重要的基础。政府机关质量监督的职能具有广泛性、有效性和权威性等特点,对控制工程的施工进度、质量具有重要的作用。质量监督管理体系是一个由各种各样的工作环节所组成的多样化的工作体系。在质量监督管理体系各环节当中,首要的环节是要抓住工程工作的根本。工程工作的根本实际上是要注重对建筑工程建筑材料的把关。在建筑材料的采购、运输、验货、仓存和使用方面都应该建立一个能够全程跟踪和监督的工作体系。在检验监督的过程中,如果检测到有不合格的产品或材料,就需要对材料进行清退处理,严禁将不合格的材料应用到建筑工程中。在路基填料方面,需要严格按照道桥施工的工程设计方案进行,在填料中假若发现有夹带的异物或者出现未经审批的建筑材料,应该立刻做出处理,禁止用来填筑路基。其次,在质量监督管理体系中,需要抓住监督管理中的重点,也就是要抓住主要的技术要领、施工工艺、施工工具和设备的使用等方面。在技术要领方面,需要理顺各种具体的建筑部分所需要的技术,在实际的施工工程中,严格按照相应的技术使用步骤去进行技术执行工作。在施工工艺方面,道桥施工的施工工艺有其各个部分和各个工作环节所需要的施工内容,因此施工队伍应该对道桥施工的各个施工部分都有一个全面而科学的认知,这样才能为后期的实际工艺施工奠定重要的基础。在施工工具和设备的使用方面,施工队伍应该把施工工具的安全使用放在施工过程的第一位,在保证安全施工的前提下,按照相应的操作步骤去进行工具的正确科学使用。最后,施工工程管理的全过程都应该覆盖和渗透质量管理相关内容。路基开挖、钢筋的加工制造、水泥混凝土的浇筑和养护、构件的选择和安装等主要的施工工序,都应该被纳入到道桥施工工程管理的范围中。
2 建立一个完备的工程项目体系并采取具体的保障措施
质量管理体系和质量工程建设是每个施工企业的生命线,也是衡量一个施工建筑企业的发展水平的重要指标,而建立一个好的管理项目体制是企业质量管理的重要保证。确定项目管理目标后,项目经理应从工序、分项工程、分部工程、单位工程的全过程进行控制,以实现目标。在实际的工程项目建设当中,项目的质量建设水平是衡量一个企业施工质量和建设程度的重要依据。而在实际的施工过程中,主要表现为以下几个方面:第一,在和业主沟通、商量的基础上,在进行施工过程的编制时,编制组织应该在实际的施工当中充分体现以工程施工质量为主的施工方针和施工目标。施工队伍应该建立相应的施工组织机构和施工方案,从而为落实施工过程的各项具体施工措施奠定重要的基础。第二,施工过程中一定要强调以预防施工质量问题为主,把相关的管理工作重点转移到管理工作的具体操作过程中,从而可以有效地防止不合格产品的出现,最终达到减少建设工程材料的损耗和降低施工成本的目标。第三,施工工程应该强调过程的控制。在工人、机械、材料、机械的使用方法和操作技艺及操作环节等主要的施工环节中,充分分析各种主客观条件,从而制定出符合工程实际需要的施工对策和施工方针,把施工过程的各种影响因素都纳入到过程控制的体系之内。在具体的保障措施方面,需要从以下两个方面建设保障体系。一方面,施工队伍需要建立合理科学的规章和施工制度,从而可以规范施工的秩序。施工队伍应该定期组织施工人员进行相关施工技术的学习和实践,从而促进其施工技术和施工质量的提高。另一方面,施工队伍应该定期召开有关施工工程建设和施工工期的座谈会,在会上可以就施工情况和施工当中存在的主要技术问题进行一一探析,从而为找出问题的主要原因,制定出相应的问题解决方案奠定重要的基础。
3 结语
我国经过几十年来特别是改革开放以来的快速持续建设,我国在隧道及地下工程领域已得到了很大的发展,至今已建成各类隧道超过7000座,隧道总长度超过4000km,隧道数量和总延长位居世界首位,并且目前仍以每年新建200-300km隧道的速度在增加。
21世纪是我国隧道及地下工程大发展的世纪,据有关专家预测,到2020年,我国将要完成近6000km的地下隧道建设,平均每年约300km。到2010年,国内各种地下工程建设约需岩石掘进机、盾构机约180台(不包括微型机),年均需求量约为30台。截至目前,使用的盾构总数约有200多台次。
集.1城市地铁快速发展,对盾构需求最多。我国城市地铁正处在高速发展期,地铁和轨道交通规划总长度已超过3000km。目前已建成和在建的数量仅占规划数量的10%左右,未来城市地铁建设仍将快速发展。
1.2越江隧道建设方兴未艾,对大直径和超大直径盾构的需求将有快速增长。至今有10个城市已建或在建20多座盾构法越江隧道。计划中的越江盾构隧道更多。
1.3城市各种地下管线隧道有待发展,对盾构的潜在需求大。有关专家预测,我国城市的给水、排水、电缆、电讯、热力、输气等隧道工程的长度将超过1000km,其对小型盾构、微型盾构或掘进机的需求量也相当大。
1.4长大、特长铁路公路及水工隧道增加,对掘进机需求增加。
2盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理存在的主要问题,亟待解决
一是涉及行业和城市多,要求规定不一致。行业涉及地铁、铁路、公路、市政、水利水电等;涉及城市目前在建地铁城市15个。
二是采用的规范不准确。我国各城市过江隧道施工中施工文件与档案管理有的依照地铁、有的依照铁路、有的依照公路、有的依照水利水电等规范,再结合市政规范来实施,给施工文件与城建档案规范化管理增加了难度。
三是新参与的施工、监理队伍多,对我国城市过江隧道施工中施工文件与档案管理要求、水平、起点不一,条件各不相同。目前参与盾构施工的单位超过40家,分布于多个地区、多个行业,并且还在增加。
四是更新型的盾构机数量大、类型全、技术含量更高,至今我国使用的盾构机数量已超过200台次。包括了土压、泥水、复合式,双圆等类型,直径从3m至15.2m等。其施工文件与档案管理要求有的甚至是空白。
五是档案意识淡薄。施工企业重施工生产轻档案管理的现象普遍存在,如,工程技术资料的收集整理,本应始于工程开工,终于工程竣工,却未能及时列入工作日程,与工程施工不能同步;在工程项目中,平时不重视工程档案和内业资料的收集整理,一旦得知业主或上级检查,就搞突击,临时补资料,甚至对档案管理人员反映的问题未引起重视,使工程档案管理工作处于被动局面。对于工程项目部来讲,一般都未配专职人员,而是由项目经理临时指派缺少盾构施工档案管理知识的人员兼职,更没有专门的资料室与相应的设备,往往使应该归档的资料分散在专业技术人员手中,很容易丢失或损毁。
档案质量欠佳,目前大多数盾构施工的工程档案都存在原始资料填写的不完整、不及时、不连续;档案电子文件、电子信息缺漏;部分归档资料不具有完备的法律手续等等情况,由于盾构施工档案多,目前档案移交工作普遍滞后。难以达到工程竣工档案向当地城建档案馆移交的要求。
3盾构法在城市过江隧道施工中,提高施工文件与档案管理水平的途径
盾构施工的工程档案是工程项目实施中阶段形成的有保存价值的,以文字、图纸、图表、声像、电子文档等为载体的文件资料。它是城市基础设施建设项目确保工程质量的一个重要组成部分,更是城建档案的一个重要组成部分。同时,盾构施工是高度机械化的一种施工,每日产生大量的数据,如何对这些海量数据进行有效地归档处理也摆在了我们面前。
针对盾构施工工程档案的重要性及存在的问题,提出了施工文件与档案管理规范化管理的解决途径。
一是明确规范,严格实施。
2008年3月1日,中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合了《盾构法隧道施工与验收规范》,该《规范》于2008年9月1日实施。因此,盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理工作必须严格按此《规范》实施。其次,要主动参照市政基础设施工程施工技术文件主要项目的统一规定,依照《盾构法隧道施工与验收规范》,制定盾构法隧道施工与验收技术文件主要项目的统一规定及表格表式目录。例如:在《盾构法隧道施工与验收规范》中,选定盾构法隧道施工工序质量评定项目一览表,依照《盾构法隧道施工与验收规范》的要求和盾构法施工的特点,制定每一项目的《工序质量评定表》。
二是用准规范,严格管理。
按该《规范》1总则1.0.6条,“盾构法隧道工程的施工与质量验收除应执行本规范外,尚应符合国家现行相关标准的规定”的要求,针对盾构法隧道施工一般只实施隧道主线的特殊情况,对非隧道主线施工的出入口、随匝道等,其施工文件与档案管理则按建设部《市政基础设施工程施工技术文件管理规定》建城(2002)221号文件的规定要求进行管理。同时,建议中华人民共和国住房和城乡建设部尽快起草、制定和实施《盾构法隧道施工技术文件管理规定》,统一施工文件表格,以规范盾构法在城市过江隧道施工中施工文件与档案管理工作。
三是提高认识,加强领导
第一是要充分认识盾构施工工程档案的作用。是要强化设计、施工、监理、检测、质监、安全等单位的领导和专业技术人员的档案意识,使他们认识到工程档案是建设经验的积累和宝贵的技术储备,充分开发、利用工程档案这个宝贵的信息资源,可以为促进社会的技术进步和创造巨大的社会效益和经济效益。
第二是要健全制度,建立健全工程档案及内业资料的形成、积累、整理归档制度。明确“科学收集、分级管理、统一归口、定向移交”的具体操作程序;出台工程档案的考核与奖惩办法等,使档案管理工作真正做到有章可循,有序进行。根据档案管理的检查内容和考核评分标准,采取定期考核制度,形成职责明确、奖惩分明的档案管理激励约束机制,加强档案职能部门对档案工作的指导与监督,把工程档案管理工作提高到一个新的水平。
四是科学收集,严格要求。
其一,科学收集施工资料。盾构施工属于地下工程施工,许多理论还不完善,施工经验对同类工程有重要的借鉴作用。由于地下工程未知因素很多,盾构施工会发生一些没有预计的情况。因此,各地工程质监站、城建档案馆必须加强施工文件与档案管理工作的业务工作的指导,明确施工文件与档案管理工作的规范和要求。在工程开工前,议定项目施工文件与档案管理工作的具体详细的实施方案。针对盾构法施工中的特点,对工程大部分情况需要用影像记录、数据记录,表格的实时记录。如,对文字、图表的大小及格式做出明确规定;图纸附加电子文档一份保存,便于存储及查询。对于盾构机安装、盾构进出洞、旁通道的施工等关键工序,均应采用声像资料来记录,并将拍摄内容、时间、格式也应做出相应规定。
其二,档案工作与工程同步进行。盾构施工由于工程量大,资料数量多,施工时间相对较长,需要配备经培训合格的专职档案人员,并做到“三参加”,即档案人员应参加生产调度会或工程例会,参加工程安全质量检查,参加工程验收,档案资料做到“图、表、物”相符、数据准确,填写、审批、签章手续要完备,无擅自修改、伪造和后补现象,达到完整、准确、系统,符合归档要求,使档案人员了解工程动态,及时收集、整理原始档案资料。
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[4]何振华主编.标准化的方法与实践,中国标准化协会,1982-12施工安全、卫生与环境保护.12.0.8~12.0.11条文相关数据是根据国家标准《铁路隧道施工规范》(TB10264-2002,J163-2002)规定和实际施工经验确定.
1.1梳理结构化客户化的供电服务知识
为了使知识库使用者快速定位到业务服务所需具体的知识信息,知识信息统一采集编辑按照不同范围权限向各个服务渠道。必须建立结构化客户化的供电服务知识结构,一是对知识信息做结构化拆分与组合,二是对知识进行客户化的转化和编辑。通过供电服务知识信息分类,知识点内容结构梳理,知识点信息属性定义等多种方式对供电服务知识信息进行拆分和组合。从而达到按搜索条件快速定位到最需要的知识信息,按照各渠道的信息权限向不同服务渠道推送所需的供电服务知识信息。知识的客户化转化和编辑,是在知识结构化拆分和组合的基础上,对已确定的知识结构内容的编辑和处理,将专业的供电服务知识内容转化成客户易接受、易懂的知识信息。知识的结构化梳理,主要是通过规范知识分类和建立结构化知识内容模板。
①多维度知识分类。多维度知识分类是指从业务、服务、客户问题不同角度对供电服务知识进行分类。
②结构化知识模板。结构化知识模板是指对知识内容进行分项拆分组合,形成内容结构清晰的知识点。
1.2组建多级多渠道的知识运营管理架构
目前,知识运营管理涉及国网、省、地市、县以及省市县四级公司的业务衔接部门。在这四级的知识运营结构中,省级设立专门部门承担着省供电服务知识的生产统筹、调度管控、应用分析、质量优化等职责,其他部门则承担着衔接处理职能。在岗位的设定和人员的选拔方面,针对每个岗位制定详细的岗位说明书,明确岗位职责、能力要求及任职资格。在岗位的绩效管理考核方面,定义N项关键绩效指标,并针对各个知识运营岗位进行了分解和明确权重。在绩效管理数据的采集统计分析上,定义的管理报表能够提供有效的支撑。
1.3设计具有自我优化能力的流程机制
在知识运营业务流程规范的设计上,对知识运营进行了知识生产协同和知识应用协同的划分,对供电服务知识运营管理团队和供电服务知识各渠道的使用者提出了要求和指导。在知识生产协同方面,从日常性知识生产管理和非日常性知识质量分析优化管理两个方面对知识运营工作详细的流程环节岗位衔接要求进行了具体的规范。达成了知识运营管理的闭环运行和知识运营机制在质量管理体系内的自我优化。在知识应用协同方面,对省级、营业厅、客户服务现场、其他拓展渠道等6大供电服务渠道的供电服务知识应用对象、应用方式、应用流程与协同要求3个方面进行了规范和定义,提出了明确的应用要求,特别是建立了供电服务经验知识反馈提炼与分享机制。
1.4部署多渠道支撑信息应用管理平台
构建多渠道一体化知识库管理体系需建设多渠道支撑信息应用平台。系统平台需包含应用层、管理层、系统层三个层面,并具备数据统计分析优化功能,从而支持信息多渠道的应用。
2多渠道一体化供电服务知识管理体系建设成果评估
知识管理运营体系建设是否符合实际业务运行环境优化的要求,需要通过实际运营来检验。通过分业务组研讨、修订、定稿的方式形成大家认可的业务运营规范;并通过培训、工作辅导的方式达成了理念方法的传递与学习;最后采用抽样试点,调查引导的方式验证了新的知识运营管理体系的有效性。
2.1体系建设果紧紧围绕知识运营业务范围
知识运营业务范围包括运营团队管理、基础知识结构管理、日常知识业务处理、知识应用、知识质量分析管理、知识库工具平台建设等多项业务内容。通过5项规范要求,从方式方法、职责流程、工具功能等方面为知识运营提供具体的业务指导。
2.2通过试点提升团队能力初步优化知识运营结构
在整体知识管理体系建设过程中,通过有计划的组织方案讨论和知识运营方法培训工作,通过分业务组讨论和方案培训的形式进行了咨询理论方法传递,使知识管理团队的知识运营能力得到了有效的提升。经过对当前知识库应用数据的分析,抽样选取6大知识点按照咨询方案的指导进行了优化,最后通过问卷调查的形式检查知识优化成效。
3结语