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塌方是目前隧道工程建設(shè)施工過程中較為常見也是較為典型的一種施工事故。塌方對隧道工程的建設(shè)有著較為明顯的影響,一旦發(fā)生塌方事故,不僅會造成隧道工程工期的延誤以及工程費(fèi)用的大幅度增加,還會危及到施工人員的人身安全,嚴(yán)重的甚至?xí)斐芍卮蟮娜藛T傷亡。塌方事故一旦處理不當(dāng),就極有可能給隧道工程的施工質(zhì)量和工程管理造成巨大的安全隱患,給工程后期的養(yǎng)護(hù)和維修工作帶來極大的挑戰(zhàn)和困難,因此,全面了解和分析隧道工程建設(shè)施工過程中造成塌方事故的原因,并積極的采取有效的措施進(jìn)行防范是十分必要和重要的。本文就造成隧道工程出現(xiàn)塌方現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析和討論,并就如何加強(qiáng)隧道工程塌方事故的防范提出自己的建議和看法,以期減少和避免隧道工程塌方事故的發(fā)生,促進(jìn)隧道工程建設(shè)的安全、可靠、高質(zhì)、高效。
一、隧道工程塌方的原因
目前,在隧道工程的施工過程中,造成塌方事故發(fā)生的原因有很多,其主要的影響因素包括以下三個方面的內(nèi)容,即地質(zhì)條件的不良,施工設(shè)計(jì)的不合理,以及施工方法措施的不當(dāng)。其具體內(nèi)容如下:
1、地質(zhì)條件的不良
隧道工程由于地質(zhì)條件的因素造成塌方事故的表現(xiàn)主要體現(xiàn)在以下三個方面,即:
1)有些隧道工程所處位置的巖層受到地下水破壞的影響嚴(yán)重,造成地下巖層的穩(wěn)定性、牢固性的降低。而隧道工程的主體框架正是依托于這些巖體結(jié)構(gòu)架構(gòu)起來的,巖體結(jié)構(gòu)的破碎、不穩(wěn)定,使得出現(xiàn)塌方事故的概率提高,造成隧道塌方的頻發(fā)。
2)一般情況下,當(dāng)隧道工程恰巧遇到裂隙、褶曲、溶洞、斷層或著軟硬相差較為懸殊的巖層分界處時,由于這些地方的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性差,就極易出現(xiàn)工程的塌方。
3)當(dāng)隧道工程穿過穩(wěn)定性較差的軟弱地層時也容易造成工程的塌方。這些軟弱地層包括風(fēng)化極嚴(yán)重的巖層,含水量較大的土層,成流砂狀的松散層以及泥沙夾礫石的堆積層等。
2、施工設(shè)計(jì)的不合理
有些工程的設(shè)計(jì)人員對工程現(xiàn)場的勘測不夠全面,導(dǎo)致所搜集掌握的工程現(xiàn)場地質(zhì)資料不全面、不完整,使得設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行工程施工設(shè)計(jì)時,不能正確的預(yù)估到施工現(xiàn)場可能存在的不良的或者特殊的地質(zhì)條件,導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員將隧道設(shè)置在不應(yīng)該穿越的地理位置上,或者是沒有設(shè)計(jì)及時、有效的支護(hù)參數(shù)調(diào)整,當(dāng)工程的地質(zhì)條件發(fā)生變化時,就極易導(dǎo)致隧道工程施工的塌方。
3、施工方法措施的不當(dāng)
在隧道工程建設(shè)過程中,由于施工人員對地質(zhì)條件缺乏全面、詳細(xì)、準(zhǔn)確的認(rèn)識和分析,導(dǎo)致在施工時采用了不恰當(dāng)?shù)氖┕し椒ǘ斐伤淼浪揭彩瞧渌绞鹿识喟l(fā)的一個重要的原因。
1)施工過程中地質(zhì)條件發(fā)生改變而沒有相應(yīng)有效的措施進(jìn)行補(bǔ)救(例如隧道圍巖分類等)。同時,所選用的施工方法對工程現(xiàn)場的地質(zhì)條件不相符,導(dǎo)致開挖后的情況與先前施工設(shè)計(jì)的情況不符,進(jìn)而引起隧道工程的塌方。
2)開挖不到位造成的塌方。例如由于爆破方法的不當(dāng)或者挑頂方法的不當(dāng)而引起的隧道塌方。
3)有些工程的施工安排和工序間距的安排不科學(xué)、不合理,造成襯砌、支護(hù)等施工沒能及時、有效的配合隧道的開挖,進(jìn)而使得巖層因暴露時間過長而出現(xiàn)塌方。
4)由于爆破過程中的用藥量過大,使得產(chǎn)生的震動過大而引起的巖體塌方。
5)沒有及時、有效的處理第一次塌方而導(dǎo)致再次塌方的出現(xiàn)。
二、防范隧道工程塌方的措施
對待隧道工程的塌方事故應(yīng)以預(yù)防為主,當(dāng)塌方事故發(fā)生時,一定要迅速、及時的進(jìn)行合理、有效、妥善的處理,以避免因處理不及時、處理方法不當(dāng)?shù)仍斐伤淼拦こ檀罅课锪腿肆Φ南?,影響到工程施工的進(jìn)度。對隧道塌方的防范措施主要有以下幾種方法,即:
1、做好施工前的準(zhǔn)備
施工單位要對工程現(xiàn)場的地質(zhì)情況進(jìn)行全面、詳細(xì)的了解和分析,充分掌握現(xiàn)場的地質(zhì)狀況,明確施工過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)問題,并分析找出容易發(fā)生塌方的地段加以適當(dāng)?shù)募庸毯头雷o(hù)措施,做好施工前的防塌措施。
2、先排水
在進(jìn)行隧道的施工時,要首先分析和研究施工現(xiàn)場地表及地下水的來源和活動,并分析它們對隧道的影響程度,而后進(jìn)行隧道的排水施工。一般排水施工的內(nèi)容包括:
1)先在工作面運(yùn)用井點(diǎn)法進(jìn)行降水,而后再進(jìn)行隧道的排水。
2)在對地表的水系統(tǒng)進(jìn)行處理時,要通過在洞頂?shù)牡乇碓O(shè)置排水溝和截水溝將水排引出山體,并用粘土將山體的地表裂縫塞填夯實(shí),以防止地表水的下滲。
3、弱爆破
在進(jìn)行山體爆破時,可選用低威力的炸藥,并嚴(yán)格控制炸藥的用量。同時通過鉆淺眼、多布眼的方式,最大可能的避免因爆破造成圍巖受震松動而引起的塌方。
4、短開挖、緊支護(hù)、快襯砌
在開挖時要盡量縮短施工的環(huán)節(jié),加強(qiáng)支護(hù)和襯砌措施,做到短開挖、緊支護(hù)、快襯砌,從而提高施工的速度,減少圍巖暴露的時間。
結(jié)語
塌方事故大多發(fā)生在地質(zhì)條件差,巖層松軟、錯亂的地段。因此,施工單位在進(jìn)行隧道工程的塌方防范時,一定要對施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面、詳細(xì)的了解和掌握,并對有可能發(fā)生塌方的地段進(jìn)行有效的加固和處理,通過多種不同的方法和手段加強(qiáng)隧道施工的安全性、可靠性和牢固性,從而減少和避免塌方事故的發(fā)生,確保隧道工程施工的質(zhì)量和安全。
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關(guān)鍵詞:隧道工程;施工方法;技術(shù)分析;綠色環(huán)保
中圖分類號:TQ639.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
引言:
自古以來隧道工程建設(shè)都是一個國家重點(diǎn)發(fā)展的對象,它是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心條件。通常隧道都有自身獨(dú)特的便捷性、優(yōu)越性和靈活性,它對整個運(yùn)輸方式有著不可代替的作用。隨著運(yùn)輸行業(yè)的迅速壯大,它自然變得也越來越標(biāo)準(zhǔn)化、合理化、規(guī)?;?。在這個變化較快的物質(zhì)生活時代,人們都渴望能夠迅速了解和購買自己所喜歡的東西,此時隧道工程運(yùn)輸就變得十分重要,它大大節(jié)約了運(yùn)輸?shù)臅r間和成本,提高了運(yùn)營者利潤,同時也帶動了更大的市場需求。以上也充分說明在道路建設(shè)的過程中對隧道工程建設(shè)的質(zhì)量有著較大的要求,顯然隧道工程的施工實(shí)施方法及主要施工技術(shù)分析也就變得極有研究意義,不斷地完善它的不足,確保在未來道路建設(shè)過程中它能跟好的服務(wù)于所有運(yùn)輸行業(yè),努力使它向國際化標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展,讓它的作用更充分的顯現(xiàn)出來,造福于整個社會。
一、隧道工程的作用及發(fā)展現(xiàn)狀
一般所有的隧道都是修建在地層中的運(yùn)輸通道,也常被稱為地下建筑物。它主要是為人們提供運(yùn)輸方便和供人過往的作用,大大使物質(zhì)交換的節(jié)奏變得更快,帶動整個經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。目前我國是全世界地下隧道工程數(shù)量最多,地質(zhì)極為復(fù)雜的國家。高速鐵路建設(shè)以及海底隧道建設(shè)已經(jīng)被國家納入重點(diǎn)發(fā)展的目標(biāo),高原冷凍鐵路和火車重載鐵路技術(shù)也正在進(jìn)行一系列的研究改革,新型高端的建設(shè)技術(shù)也都逐漸在被開發(fā)出來,各種鉆爆、淺埋、超淺、輔助工程等有用技術(shù)變得日益的更加成熟,這些新技術(shù)都促使我國隧道工程的質(zhì)量大大提高,同時也在迫使中國隧道工程建設(shè)向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;?、國際化方向發(fā)展。但是在發(fā)展的過程中也存在很多的隱藏的問題,隧道建設(shè)的質(zhì)量要求達(dá)不到質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn),隧道坍塌的現(xiàn)象時有發(fā)生,另外高原隧道技術(shù)仍不能很好的解決“高原反應(yīng)”這一問題,這嚴(yán)重制約了我國交通道路的發(fā)展,不利于新時代建設(shè)發(fā)展要求,也不能夠滿足現(xiàn)代社會的需要,同時也還將進(jìn)一步的妨礙社會主義的發(fā)展和繁榮。
二、我國隧道工程常用施工技術(shù)及存在的問題
由于我國的地質(zhì)面貌十分獨(dú)特,地層內(nèi)部結(jié)構(gòu)也比較的復(fù)雜,這使得我國隧道工程常用施工技術(shù)也變得多種多樣,各種技術(shù)也都有著各自的運(yùn)用要求,交叉相互作用發(fā)揮出它獨(dú)特的作用。目前我國主要的施工技術(shù)有:(1)深海底抗壓建設(shè)技術(shù);(2)超淺埋、淺埋暗造技術(shù);(3)深層鉆爆施工技術(shù);(4)輔助工程建造技術(shù);(5)開敞式新型挖掘技術(shù);(6)盾構(gòu)法建造技術(shù);(7)保護(hù)環(huán)境施工技術(shù);(8)深管道埋藏技術(shù)等許多其它新技術(shù)。
雖然技術(shù)眾多但在施工修建的過程中存在的問題也很多,就目前隧道工程發(fā)展而言,其主要問題有:(一)對土質(zhì)結(jié)構(gòu)了解不深,致使確定施工方案存有不合理之處,造成出現(xiàn)豆腐渣工程現(xiàn)狀;(二)海底隧道抗壓效果達(dá)不到實(shí)際要求,長出現(xiàn)變形問題;(三)高原冷凍鐵路的質(zhì)量難以保證,耐用性能較弱;(四)環(huán)保隧道技術(shù)做的不夠到位,造成環(huán)境被破壞的現(xiàn)象時有發(fā)生;(五)新技術(shù)開發(fā)速度較慢,滿足不了社會建設(shè)的需求,亟待提高;(六)隧道工程建設(shè)系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的施工標(biāo)準(zhǔn)要求,常出現(xiàn)施工不科學(xué)問題。
三、提高隧道工程施工技術(shù)質(zhì)量的有效措施
要想改變這些制約隧道建設(shè)發(fā)展的問題,提高施工技術(shù)質(zhì)量就得從影響這一問題的原因出發(fā)。(一)施工研究人員在施工前必須要對工地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究分析,要做到具體情況具體化分析,以免出現(xiàn)分析失誤的現(xiàn)象。要對整個施工方案仔細(xì)的審核合格后才可以進(jìn)行施工修建;(二)針對抗壓問題必須要重視施工的材料和施工的質(zhì)量要求,要保證它的抗壓能力在其理論能承受的范圍之內(nèi),可以適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合一些國外先進(jìn)的海底隧道修建技術(shù),從而使整個施工步驟變得更加合理化;(三)高原冷凍鐵路的質(zhì)量主要是靠建造材料的性能來決定的,設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)情況及理論修建要求來選取合適的建材,并且在建造前要充分的考慮到解決凍壞問題的有效方法,在必要時應(yīng)該對其進(jìn)行可續(xù)的防凍保養(yǎng)處理,從而提高它的使用壽命;(四)當(dāng)代建設(shè)要求綠色環(huán)保,在隧道修建時各種化學(xué)原料的處理工作是十分的重要,對于有嚴(yán)重危害的材料要盡量少使用,而且要對其使用要求十分清楚,避免因使用不當(dāng)而造成自己和環(huán)境受到損害,減少一些不必要的損失;(五)隧道新技術(shù)開發(fā)速度是決定整個工程建設(shè)進(jìn)程的主要原因,因此加大新技術(shù)開發(fā)的力度是完全有發(fā)展必要的,對于新技術(shù)的研發(fā)要結(jié)合國內(nèi)隧道工程建設(shè)的基本情況來確定,要充分保證該技術(shù)能夠符合當(dāng)代社會發(fā)展要求,同時也可以根據(jù)國內(nèi)外的先進(jìn)理論和經(jīng)驗(yàn)來完善它的技術(shù)要求;(六)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)便于對整個隧道施工技術(shù)的規(guī)范管理,可以使其形成一個完善而又獨(dú)立的發(fā)展體系,這也有利于推動建設(shè)事業(yè)的發(fā)展速度。在標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的過程中必須要進(jìn)行反復(fù)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)和和科學(xué)的理論技術(shù)指導(dǎo),要讓它的實(shí)際工作價值得具體的體現(xiàn),不能夠只停留在理論的基礎(chǔ)上,需要結(jié)合具體的工作,利用好相關(guān)的理論知識,這樣才能夠讓實(shí)際工作得到一個好的體現(xiàn)。
四、結(jié)語
我國作為一個發(fā)展中國家,正是處于快速建設(shè)發(fā)展的階段,加大對隧道工程建設(shè)是完全有必要的,它的快速發(fā)展不僅具有現(xiàn)實(shí)研究意義而且還具有發(fā)展的歷史意義。雖然我國道路建設(shè)發(fā)展的較快,但是由于它發(fā)展起步較晚,因此與國外的道路建設(shè)技術(shù)相比仍有很大的差距,許多施工質(zhì)量都很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,造成的后果也是可想而知的。目前國內(nèi)隧道工程建設(shè)還沒有完全形成標(biāo)準(zhǔn)化、合理化、規(guī)?;?,導(dǎo)致出現(xiàn)這樣的原因主要有施工技術(shù)存在欠缺和控制管理不夠合理,從而使給它的發(fā)展帶來很大的約束。在未來的隧道建設(shè)發(fā)展的過程中設(shè)計(jì)人員要對施工方案進(jìn)行反復(fù)地分析研究,不能太過片面的思考,必須充分結(jié)合理論和經(jīng)驗(yàn)來完成每一步任務(wù)。雖然隧道建設(shè)發(fā)展的很快,但這也給我們帶來了巨大的技術(shù)挑戰(zhàn),各種細(xì)小的問題都在逐步地被標(biāo)準(zhǔn)化。信息化技術(shù)也正在被用于隧道建設(shè)過程中,通過信息分析檢測保證了施工的準(zhǔn)確性,大大地提高了建設(shè)工程的質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞:隧道工程;施工方法;工程機(jī)械現(xiàn)狀;工程機(jī)械發(fā)展
中圖分類號:TU607文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-9671-(2012)042-0208-02
當(dāng)今我國科技與經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,機(jī)械滲入各個領(lǐng)域,尤其是在隧道工程以及礦山工程中,逐漸的被用于具有危險性的高強(qiáng)度的工作中,成為社會生產(chǎn)生活必不可少的工具。并且新科技、新工藝、新材料的應(yīng)用促使了我國工程機(jī)械的快速發(fā)展,逐步實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自動化以及智能化,提高了施工的效率,降低了成本。本文主要以隧道工程為例,介紹了工程機(jī)械的應(yīng)用與發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和運(yùn)營的需要,鐵路、公路隧道趨勢是越修越長、越修越寬,技術(shù)越來越難、越復(fù)雜。鐵路、公路隧道的修建涉及到結(jié)構(gòu)、防排水、巖土、地質(zhì)、地下水、空氣動力、光學(xué)、消防、交通工程、自動控制、環(huán)境保護(hù)、工程機(jī)構(gòu)等多種學(xué)科,是綜合復(fù)合技術(shù),需要多學(xué)科進(jìn)行聯(lián)合研究、進(jìn)行攻關(guān)。目前,我國鐵路、公路隧道修筑技術(shù)已有長足的發(fā)展,對圍巖動態(tài)量測反饋分析技術(shù),組合式通風(fēng)技術(shù),運(yùn)營交通簡易監(jiān)控技術(shù),新型防水、排水、堵水技術(shù),圍巖穩(wěn)定技術(shù),支護(hù)及襯砌結(jié)構(gòu)技術(shù)等都有許多成功實(shí)例,其中大部分成果已處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,還有一些成果已達(dá)到國際先進(jìn)水平。在大規(guī)模的建設(shè)過程中,國內(nèi)隧道建設(shè)也暴露出一些不足。
1隧道工程施工方法
1.1鉆爆法隧道施工
在鉆爆法施工中主要的施工流程為開挖、鑿孔及爆破;在工作過程中,要注意支護(hù)、通風(fēng)照明、防塵等?,F(xiàn)階段的鉆爆法隧道施工主要采用了新奧法支護(hù)、錨噴支護(hù)和光面控制爆破,主要采用的機(jī)械有:
1)鑿巖機(jī)械?,F(xiàn)在的工程機(jī)械已經(jīng)逐漸的步入了液壓化,而且技術(shù)趨于成熟。高科技使用到鑿巖工程機(jī)械中,例如氣動鑿巖機(jī)的基礎(chǔ)理論、測試技術(shù)的采用,大大的提高了工程機(jī)械的性能;現(xiàn)代波動力學(xué)、減振、消聲和新材料應(yīng)用,通過改變活塞的幾何形狀,達(dá)到最優(yōu)能量傳遞的效果,采取擴(kuò)大活塞直徑等措施,提高了機(jī)械的沖擊頻率以及零件的使用壽命。
2)裝渣及運(yùn)輸機(jī)械。在隧道工程施工中,工程中出渣作業(yè)占了整個掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)時間的40%,因此對裝渣及運(yùn)輸機(jī)械的選用是提高掘進(jìn)工作的重點(diǎn)。
為了滿足現(xiàn)在隧道工程的施工要求,適應(yīng)大斷面和全斷面開挖的需要,裝渣機(jī)械正發(fā)展高效連續(xù)裝碴和無軌運(yùn)輸設(shè)備,主要有立爪、蟹爪及立蟹爪裝碴機(jī)、正裝側(cè)卸式裝載機(jī)。
國外的先進(jìn)運(yùn)輸機(jī)械和牽引設(shè)備正由有軌向無軌發(fā)展,通過隧道裝渣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速施工,提高了工作效率。我國的隧道施工機(jī)械發(fā)展較國外還不是很成熟,主要的運(yùn)輸車輛有斗車、斗式列車,槽式、梭式礦車,梭式汽車、自卸汽車和膠帶輸送機(jī)等。
1.2現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)施工
在現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)隧道施工中,主要采用的工程機(jī)械是盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)械。該機(jī)械具有一個可以移動的鋼結(jié)構(gòu)外殼(盾殼),內(nèi)裝有開挖、排土、拼裝和推進(jìn)等機(jī)械裝置,采用了液壓、機(jī)電控制、測控等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了開挖、支護(hù)、襯砌等多種作業(yè)的一體化施工,在歐美等國被廣泛的使用,其中以德國、美國、日本技術(shù)的盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)械最為先進(jìn)。
1.3隧道聯(lián)合掘進(jìn)施工
隧道聯(lián)合掘進(jìn)施工作為一項(xiàng)比較先進(jìn)的施工技術(shù)在國外被廣泛的使用,且技術(shù)也比較成熟,但是在我國該項(xiàng)技術(shù)還沒有得到推廣。該種施工方法主要采用的工程機(jī)械式隧道聯(lián)合掘進(jìn)機(jī),采用高壓水電和流技術(shù),不僅提高了機(jī)械破巖的能力,而且降低了費(fèi)用,而且該工程機(jī)械具有極高的機(jī)械性,便于自動化操作,擴(kuò)大了掘進(jìn)機(jī)的使用范圍和使用效率
2隧道工程機(jī)械現(xiàn)狀
在隧道隧道工程施工中,主要有鉆爆法、現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)法以及隧道聯(lián)合掘進(jìn)法三種施工方法。結(jié)合我國的隧道工程施工情況以及施工方法的考量,本文主要介紹現(xiàn)階段隧道施工中,常用的意大利C6鉆機(jī)以及小松WA380裝載機(jī)。
2.1意大利C6鉆機(jī)
1)意大利C6鉆機(jī)介紹。意大利C6鉆機(jī),即CASAGRANDEC6是一臺多功能全液壓履帶式鉆機(jī),該工程機(jī)械可用于土層、粘土層、砂石層、巖石層和含水層等各類不同地質(zhì)進(jìn)行錨桿、錨索、硬巖破碎、地質(zhì)鉆探、雙管鉆進(jìn)、注漿加固操作,以及地下微型樁等深孔的回轉(zhuǎn)沖擊和常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)操作。該機(jī)械適用范圍廣,例如可用于邊坡支護(hù)、微型擠壓樁、硬巖破碎、雙管鉆進(jìn)等旋噴,尤其可以用于深孔地質(zhì)鉆探。該工程機(jī)械自身配備了專用的分析軟件,能夠獲取隧道前方的準(zhǔn)確的圍巖狀況,并經(jīng)過安全性等分析確定合適的施工方案。與傳統(tǒng)的鉆機(jī)相比,意大利C6鉆機(jī)具有很好的自動化能力,較好的環(huán)境適應(yīng)力以及廣闊的使用范圍,并且該機(jī)械鉆孔具有深度大,精度高,穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)。
2)意大利C6鉆機(jī)的特性。①適用性。由于C6鉆機(jī)采用T12006V型的大功率動力頭,其機(jī)械的轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào),并且設(shè)置了高、低速檔,可以單獨(dú)的控制轉(zhuǎn)速,滿足了在施工過程中,對于機(jī)械不同轉(zhuǎn)速的需求;機(jī)械具備的搭載液壓沖擊錘,滿足了施工過程中破碎硬巖的需求;而且該機(jī)械可與電腦系統(tǒng)搭載,能夠準(zhǔn)確的完成監(jiān)控鉆進(jìn)深度、注漿壓力,液壓系統(tǒng)流量以及動力頭扭矩等的測量工作,能將測量的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上,同時進(jìn)行同步記錄,便于了工作人員對隧道施工的了解和決策。該設(shè)備具有很好的可擴(kuò)展性,可打載水泵、泡沫泵、注油器等輔助裝置,實(shí)現(xiàn)工作隧道的高效率施工;②高效性。意大利C6鉆機(jī)的鉆架主要是有液壓油缸控制,鉆架前部配有液壓伸縮式插塊定位機(jī)構(gòu),且在底盤配置了四個穩(wěn)定的支腿,這些特點(diǎn)使得C6鉆機(jī)具有很好的靈活性、較大的鉆進(jìn)角度、較好的地面高差適應(yīng)性以及較好的鉆孔精度。鉆架的是高強(qiáng)度箱型結(jié)構(gòu),動力頭在鉆架上的有效行程為4米,而且動力頭配置看側(cè)移裝置,這些技術(shù)的采用,降低了鉆進(jìn)施工時的換桿次數(shù),和節(jié)約了定位調(diào)整時間,大大的提高了工作效率。
2.2小松WA380裝載機(jī)
在隧道施工中,小松WA380裝載機(jī)是比較常用的工程機(jī)械
之一。
1)工作性能好。該機(jī)械具有較好的工作性能,采用2級液壓系統(tǒng),在卸料時,動臂舉升過程中,工作裝置的油量增加提高舉升速度;在進(jìn)行挖掘、裝載工作時,工作裝置油量減少,減少的功率分配到驅(qū)動輪,提高牽引力,實(shí)現(xiàn)了裝載工作的高效完成。該機(jī)械具有較強(qiáng)的裝載能力以及較大的卸載高度。其提高最大鉸接銷高度達(dá)到了4 095毫米,使卸載高度增加,增強(qiáng)了高裝載性,使裝載作業(yè)空間更充分,能夠輕易的完成卸料與堆垅作業(yè)。具較強(qiáng)的裝載能力以及較大的卸載高度。
2)操作簡易。該工程機(jī)械具有較好的操作性,工作裝置采用PPC閥實(shí)現(xiàn)控制,PPC閥安裝在工作裝置控制桿底部,通過連桿與控制桿連接。因此工作人員在操作控制桿的過程中,操作力輕,行程短,提高了操作性。而且沒有軟軸進(jìn)行連接,提高了可靠性。該機(jī)械使用了電磁式變速箱控制桿,將磁鐵安裝于變速箱控制桿底部,隨著控制桿的操作一起移動,霍爾IC安裝于控制開關(guān)內(nèi)集成電路板頂端,與控制桿前后進(jìn)、速度段處磁鐵的位置相對應(yīng),共配有七個(F、N、R、1速、2速、3速、4速),在操縱控制桿時,磁信號通過磁鐵與控制開關(guān)的間隙及開關(guān)箱傳到集成電路轉(zhuǎn)化為電信號,不用接觸可向變速箱控制閥傳遞電信號,提高了操作性。
3隧道工程機(jī)械發(fā)展趨勢
3.1工程機(jī)械的自動化與智能化
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人們開始逐漸的研究利用機(jī)械車載計(jì)算機(jī)輔助土方作業(yè)系統(tǒng)技術(shù)。主要是通過研究土方機(jī)械動力學(xué)控制系統(tǒng),對工程機(jī)械的各工作參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,其中主要利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù),將土方機(jī)械的作業(yè)工況、作業(yè)介質(zhì)和機(jī)器狀況進(jìn)行情況進(jìn)行分析并反饋給操作人員,讓工作人員能夠及時的了解施工狀況并且做出及時的處理,工程機(jī)械中自帶的分析和決策程序是工程機(jī)械自動化和智能化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。
3.2工程機(jī)械的成套化與系統(tǒng)化
成套化和系統(tǒng)化是工程機(jī)械發(fā)展的主要趨勢和必然趨勢。國外許多著名大公司已逐步實(shí)現(xiàn)了其產(chǎn)品系列化進(jìn)程。形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產(chǎn)品。
與此同時,產(chǎn)品能夠通過中央控制室的控制,實(shí)現(xiàn)機(jī)械各個部分的有機(jī)結(jié)合和施工工作的協(xié)調(diào)配合。
總而言之,我國的隧道工程機(jī)械水平還比較低,與國外發(fā)達(dá)國家有很大的一段距離。我們在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的同時,要注意及時研制與最新施工方法相適應(yīng)的新型隧道機(jī)械,解決我國隧道施工中的難題,促進(jìn)我國隧道施工的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:公路隧道工程 施工階段風(fēng)險 評價指標(biāo)體系 模糊層次評價模型
中圖分類號:F540.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1004-4914(2012)02-290-04
一、引言
本文對公路隧道工程施工階段質(zhì)量風(fēng)險的研究,在參考工程質(zhì)量風(fēng)險評價以及其他行業(yè)的風(fēng)險評價研究的基礎(chǔ)上,將風(fēng)險評價的基本理論應(yīng)用于公路隧道工程質(zhì)量風(fēng)險評價,實(shí)現(xiàn)對公路隧道工程施工階段質(zhì)量風(fēng)險評價的研究與探討。本文對公路隧道工程施工階段風(fēng)險評價進(jìn)行全面研究,完善隧道施工質(zhì)量風(fēng)險管理體系,為從事隧道施工的單位和相關(guān)人員提供分析隧道施工階段質(zhì)量風(fēng)險的管理方法及應(yīng)用程序具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
二、公路隧道工程施工階段質(zhì)量風(fēng)險的構(gòu)成與指標(biāo)分析
公路隧道工程項(xiàng)目規(guī)模大、投資高、涉及面廣、技術(shù)密集,對社會、國民、經(jīng)濟(jì)等要素都有著重大影響。公路隧道工程質(zhì)量風(fēng)險是將一般質(zhì)量風(fēng)險概念運(yùn)用于隧道工程研究中的特例,是指隧道工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)、施工和竣工驗(yàn)收等各個階段可能遭遇的質(zhì)量風(fēng)險。本文主要從人員的因素、物的因素、方法的因素、環(huán)境因素等四個方面對公路隧道工程項(xiàng)目施工階段存在的質(zhì)量風(fēng)險進(jìn)行分析。
1.人的因素。人是指直接參與隧道工程施工的組織者、指揮者和操作者。人作為控制的對象,是避免產(chǎn)生失誤;作為控制動力,是充分調(diào)動人的積極性,發(fā)揮人的主導(dǎo)作用。人的因素影響主要包括人的技術(shù)水平、人的生理缺陷、人的心理行為以及人的錯誤行為等。而其中人的政治素質(zhì)、業(yè)務(wù)素質(zhì)和身體素質(zhì)是影響質(zhì)量的首要因素。故本文在總結(jié)人的指標(biāo)歸納為兩個:隧道工程管理者的素質(zhì)和操作者的素質(zhì)。
2.物的因素。公路隧道工程作為實(shí)體工程,物的因素影響是必然的。本文主要討論物的因素主要包括材料(包括原材料、成品、半成品、構(gòu)配件)和機(jī)械設(shè)備對公路隧道工程質(zhì)量風(fēng)險的影響。材料構(gòu)成隧道工程實(shí)體的物質(zhì)基礎(chǔ),材料費(fèi)約占隧道工程造價的60%,而且品種多,數(shù)量大,所以工程材料的質(zhì)量對工程項(xiàng)目的質(zhì)量有著重要的影響,因此對公路隧道工程材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制對提高隧道工程的質(zhì)量具有重要的意義。
隧道工程施工中采用了大量的各種施工機(jī)械,加快了施工進(jìn)度,也促使了隧道施工技術(shù)的不斷發(fā)展,而其中機(jī)械設(shè)備的選擇和利用率,是主要部分。故本文以機(jī)械設(shè)備選擇的合理性和機(jī)械設(shè)備的利用率作為其主要指標(biāo)之一,來分析其對隧道工程質(zhì)量風(fēng)險的影響。
3.方法的因素。隧道工程所謂方法主要是指隧道工程項(xiàng)目的施工組織設(shè)計(jì)、施工方案、施工技術(shù)措施、施工工藝、檢測方法和措施等。所采取的“方法”是否得當(dāng),直接影響到工程項(xiàng)目的質(zhì)量形成,特別是施工方案是否合理和正確,不僅影響到施工質(zhì)量,還對施工的進(jìn)度和費(fèi)用產(chǎn)生重要影響。因此應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,從技術(shù)、組織、管理、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行全面分析,確保施工方案在技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理,方法先進(jìn),操作簡便,既能保證工程項(xiàng)目質(zhì)量,又能加快施工進(jìn)度,降低成本。
4.環(huán)境的因素。影響隧道工程質(zhì)量的環(huán)境因素較多,歸納起來有三個方面,即隧道工程技術(shù)環(huán)境、隧道工程管理環(huán)境和勞動環(huán)境。其中,隧道工程技術(shù)環(huán)境即隧道工程地質(zhì)、地形地貌、水文地質(zhì)、工程水文、氣象等;隧道工程管理環(huán)境主要包括質(zhì)量管理體系、質(zhì)量管理制度、工作制度、質(zhì)量保證活動等;勞動環(huán)境包括勞動組合、施工工作面等。在工程項(xiàng)目施工中,環(huán)境因素是在不斷變化的,如施工過程中氣溫、溫度、降水、風(fēng)力等。前一道工序?yàn)楹笠坏拦ば蛱峁┝耸┕きh(huán)境,施工現(xiàn)場的環(huán)境也是變化的。不斷變化的環(huán)境對隧道工程項(xiàng)目的質(zhì)量就會產(chǎn)生不同程度的影響。因此,環(huán)境因素的控制,就是要通過合理確定施工方法,安排施工時間和交叉作業(yè)等,為施工活動創(chuàng)造有利于提高質(zhì)量的環(huán)境。
三、公路隧道工程施工階段風(fēng)險評價模型的構(gòu)建
1.評價指標(biāo)體系的建立。根據(jù)前面對公路隧道工程施工階段質(zhì)量風(fēng)險因素的分析,本文建立以下指標(biāo)體系,如圖1所示。
2.模糊層次評價模型的建立。
(1)確定因素的層次。設(shè)因素集為U=(u1,u2,…,um),ui(i=1,2,…m)為第一層次(即最高層次)中第i個元素,它由第二層次中n個因素決定。即:
ui=(ui1,ui2,…,uin),(i=1,2,…m)
(2)建立權(quán)重集。運(yùn)用AHP法分析每一層中各個指標(biāo)的重要程度,分別給每一指標(biāo)賦予相應(yīng)的權(quán)重并進(jìn)行歸一化處理。通過10名相關(guān)行業(yè)、有豐富經(jīng)驗(yàn)的專家對該項(xiàng)目各方案中的每個因素進(jìn)行打分,并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法確定出各個不同因素最終的權(quán)值大小。如下表所示:
故歸一化后,一級指標(biāo)權(quán)重分配為:
因素W(0.1186,0.0951,0.3265,0.4598)
同理,可以得出二級指標(biāo)權(quán)重分配:
人的因素W1(0.6210,0.3790)
物的因素W2(0.5360,0.2694,0.1946)
方法的因素W3(0.5373,0.3743,0.0884)
環(huán)境的因素W4(0.4325,0.1779,0.3896)
(3)評價集建立。評價集就是評判者對評判對象可能作出的各種總的評價結(jié)果組成的集合。公路隧道工程項(xiàng)目施工階段風(fēng)險程度的評價是一個模糊概念,是用經(jīng)典數(shù)學(xué)無法解決的。本文將評價集劃分為五個等級,如下:
V=(v1,v2,v3,v4,v5)={低風(fēng)險,輕低風(fēng)險,中度風(fēng)險,較高風(fēng)險,高度風(fēng)險}
(4)評價矩陣。用隸屬度分別描述各子因素相對于評判集V的隸屬程度,得出單因素模糊評判矩陣。
其中,r'ij表示第i個一級評價指標(biāo)下的第1個二級指標(biāo)隸屬于第j個評價等價程度,i為一級指標(biāo)的數(shù)目,k為第i個一級指標(biāo)下的二級指標(biāo)的數(shù)目,n為評判集中評語的數(shù)目,r'ij的意義及求法如下:
首先由各位評價委員對每個被評價的子因素進(jìn)行評定,然后通過統(tǒng)計(jì)整理的方法得到相對于子因素Vij的若干個評語:其中包括Vij1個u1級評語,Vij2個u2級評語,…以及Vijn個un級評語,則子因素層指標(biāo)Vij隸屬于第uk級評語的程度即隸屬度為:
(5)模糊綜合評價運(yùn)算。
一級模糊綜合評判:
二級模糊綜合評判:
式中,bk(k=1,2,…,p)表示評判對象按第一層次中所有因素評價時,第k個元素的隸屬度。B為模糊綜合評價的結(jié)果;W為模糊評價因素權(quán)重集合。
此為風(fēng)險指標(biāo)評價的最終結(jié)果,從中可以直觀地反映出某公路隧道工程施工階段所面臨的質(zhì)量風(fēng)險。
四、案例分析
1.工程概況。湖南省HT高速公路是國家高速公路網(wǎng)“7918網(wǎng)”規(guī)劃南北縱向線中的第7縱―包頭至茂名國家高速公路的重要組成部分,是湖南省“五縱七橫”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的第5縱。HT高速公路起自懷化市竹田西互通,與SH高速公路懷化連接線相接,并與包茂高速公路JH段相接,路線全長197.636Km。
本項(xiàng)目位于湖南省最偏遠(yuǎn)的湘西南,項(xiàng)目區(qū)處于云貴高原向江南丘陵的過渡地帶――雪峰山之西麓,呈南高北低的總體地貌格局,地勢起伏明顯,高差較大,侵蝕、溶蝕構(gòu)造地貌形成溝溪較發(fā)達(dá)。其隧道多處于板巖地區(qū),圍巖情況整體性較差,多為薄層結(jié)構(gòu),水系發(fā)育,圍巖遇水軟化易崩解,節(jié)理裂隙較發(fā)育,圍巖級別和原設(shè)計(jì)有多處不符,針對復(fù)雜的施工環(huán)境和技術(shù)難度,有三位專家參與施工階段風(fēng)險因素的預(yù)測工作,分別是項(xiàng)目經(jīng)理、風(fēng)險分析專家和技術(shù)專家。
2.施工階段風(fēng)險評價。根據(jù)前文評價指標(biāo)體系的建立以及層次評價模型的構(gòu)建,可以確定一級指標(biāo)和二級指標(biāo)的權(quán)重分配以及評價集的劃分。
用隸屬度分別描述各子因素相對于評判集V的隸屬程度,得出單因素模糊評判矩陣如下:
一級模糊綜合評判:
B1=W1°R1=(0.156,0.204,0.297,0.288,0.115)
B2=W2°R2=(0.259,0.2411,0.295,0.135,0.071)
B3=W3°R3=(0.184,0.165,0.256,0.25,0.145)
B4=W4°R4=(0.237,0.222,0.215,0.223,0.103)
二級模糊綜合評判,并做歸一化處理后為:
此為湖南省HT高速公路隧道工程施工階段質(zhì)量風(fēng)險指標(biāo)評價的最終結(jié)果,得出HT高速公路隧道工程施工階段質(zhì)量風(fēng)險等級為較高風(fēng)險。根據(jù)以上結(jié)果可以得出湖南省HT高速公路隧道工程施工階段質(zhì)量風(fēng)險分布餅狀圖:
3.風(fēng)險評價結(jié)果分析及應(yīng)對。根據(jù)以上對湖南省HT高速公路隧道工程施工階段質(zhì)量風(fēng)險進(jìn)行評價,可以得出以下結(jié)論:
(1)在人員的因數(shù)、物的因素、方法的因數(shù)、環(huán)境的因素四個影響因素中,方法因素和環(huán)境因素所占的比重較大,為主要風(fēng)險。為減少方法因素引起的質(zhì)量風(fēng)險,項(xiàng)目部應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)(如提高掘進(jìn)效率和光爆效果等)、采取正確的施工工序(例如:控制好掌子面掘進(jìn)、下臺階掘進(jìn)和二襯施工工序的調(diào)整以及鋼筋原材料的加工等工序調(diào)整工作)。對于環(huán)境因素引起的質(zhì)量風(fēng)險,項(xiàng)目部應(yīng)該積極做好地質(zhì)預(yù)報和監(jiān)控量測工作,及時掌握隧道施工中隧道的地質(zhì)情況和隧道初支變形、沉降等,以其指導(dǎo)施工,以確保施工的安全與質(zhì)量,同時建立良好的勞動保障以及質(zhì)量安全控制制度,以此促使施工有條不紊地進(jìn)行。
(2)在四大影響因素中,人員風(fēng)險所占的比重次之,為較主要風(fēng)險。為減少經(jīng)濟(jì)風(fēng)險,項(xiàng)目部應(yīng)根據(jù)施工實(shí)際情況積極召開技術(shù)交流和技術(shù)交底會議以及多種形式的培訓(xùn)工作等,提高項(xiàng)目部隧道工程施工管理水平和施工隊(duì)伍現(xiàn)場操作,從而使施工管理者的施工管理水平和施工操作者的操作水平得到提高,并且更好地與施工現(xiàn)場實(shí)際情況相結(jié)合,使施工隧道質(zhì)量風(fēng)險得到較好的控制。
(3)物的因素所占的比重最小,為次要風(fēng)險。為控制這種因素對質(zhì)量風(fēng)險的影響,項(xiàng)目部保證機(jī)械使用的合理性與正確性,購置先進(jìn)的設(shè)備,盡量避免設(shè)備閑置,以確保施工的效率,在實(shí)際操作中,重視技術(shù)交底工作,使機(jī)械的操作更加規(guī)范,保障隧道施工的順利進(jìn)行。
五、結(jié)論
該評價模型具有可行性和易操作性等特點(diǎn),通過以上建立的指標(biāo)體系和模型,可以對某一公路隧道工程施工階段質(zhì)量風(fēng)險進(jìn)行評價,從而得出隧道工程的質(zhì)量風(fēng)險水平。
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關(guān)鍵詞:公路隧道工程;施工安全風(fēng)險;管理方案
1公路隧道工程施工現(xiàn)場安全管理現(xiàn)狀問題
1.1施工現(xiàn)場存在安全隱患公路隧道工程大多屬于地下工程,地下視覺條件相對較差,不易發(fā)現(xiàn)潛存的風(fēng)險,所處地理位置特殊,如果周邊地理結(jié)構(gòu)松動,就很容易出現(xiàn)坍塌問題。其次,地下工程空氣質(zhì)量相對較差,一旦某種有害氣體超標(biāo)或者泄漏,就很容易導(dǎo)致中毒和爆炸事故。
1.2公路隧道工程施工現(xiàn)場監(jiān)理制度不完善
和歐美企業(yè)相比,國內(nèi)監(jiān)理企業(yè)因?yàn)槠鸩酵怼l(fā)展遲緩而存在各種缺陷,不少監(jiān)理企業(yè)并未達(dá)到甲等資質(zhì),內(nèi)部管理模式不完善,不能根據(jù)隧道工程安全施工標(biāo)準(zhǔn)要求構(gòu)建科學(xué)合理的監(jiān)理制度。
1.3施工安全管理技術(shù)落后
部分施工企業(yè)在開展隧道工程安全監(jiān)管工作的過程中依然使用傳統(tǒng)人工模式,未充分發(fā)揮智能監(jiān)控設(shè)備的作用,不僅安全監(jiān)督管理效率低下,需要投入大量的人工成本,而且很難及時發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險問題,無法杜絕施工隱患。
2隧道施工安全風(fēng)險與現(xiàn)場管理方案
2.1明確監(jiān)理企業(yè)安全監(jiān)督管理責(zé)任
優(yōu)化隧道工程施工安全風(fēng)險與現(xiàn)場管理方案,必須同步發(fā)揮施工企業(yè)和監(jiān)理企業(yè)的作用,明確監(jiān)理企業(yè)安全監(jiān)督管理責(zé)任,構(gòu)建科學(xué)可行的安全監(jiān)理制度,引入先進(jìn)的安全施工技術(shù),量化安全監(jiān)管流程,運(yùn)用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)和智能化技術(shù)對施工現(xiàn)場進(jìn)行全方位監(jiān)控。其次,監(jiān)理工程師須認(rèn)真查看隧道工程施工方案與施工圖紙,及時完善細(xì)節(jié)問題,確保施工方案的安全性和圖紙的精確性。另外,避免隧道工程在施工過程中出現(xiàn)安全隱患問題,監(jiān)理工程師須著重細(xì)化整個施工期間和驗(yàn)收期間的安全監(jiān)督管理工作,配合施工企業(yè)嚴(yán)格檢驗(yàn)施工材料與機(jī)械設(shè)備的安全質(zhì)量。另一方面,監(jiān)理企業(yè)應(yīng)注意引導(dǎo)全體監(jiān)理工程師全面提高自身的職業(yè)技能,依法履行工作職責(zé)。
2.2堅(jiān)持施工風(fēng)險控制原則
從整體結(jié)構(gòu)來看,公路隧道工程施工風(fēng)險原則主要包括動態(tài)化控制原則、多維度控制原則和分級控制原則。其中,動態(tài)化控制原則是指公路隧道工程施工屬于一項(xiàng)動態(tài)作業(yè),施工點(diǎn)并非一成不變,在施工作業(yè)中,會隨著施工進(jìn)度和施工點(diǎn)的變化而產(chǎn)生不同的風(fēng)險因素,例如隔水層和圍巖區(qū)的施工風(fēng)險就不同。一般來講,隔水層在開挖過程中有時會出現(xiàn)大量的涌水問題,圍巖區(qū)如果處理不當(dāng),就會導(dǎo)致因巖石松動而發(fā)生坍塌事故,所以,在施工風(fēng)險管控工作中,必須堅(jiān)持動態(tài)化控制原則,根據(jù)施工環(huán)境、施工進(jìn)度的變化采取相應(yīng)的預(yù)防措施。多維度控制原則主要是指在隧道施工中,要從多個方面來加強(qiáng)風(fēng)險預(yù)防工作。在正式施工前,施工企業(yè)應(yīng)全面考察施工范圍內(nèi)的氣候環(huán)境、水文條件與地質(zhì)結(jié)構(gòu),準(zhǔn)確預(yù)測施工過程中可能會遇到的風(fēng)險和隱患,根據(jù)分析結(jié)果制定風(fēng)險控制對策。其次,要做好圍巖測量工作,科學(xué)劃分圍巖等級,針對不同等級進(jìn)行采取相應(yīng)的測量方式。如果發(fā)現(xiàn)圍巖結(jié)構(gòu)并未達(dá)到穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)要求,就不能直接進(jìn)行挖掘,需要采取支護(hù)措施,以免隧道在施工中出現(xiàn)巖石坍塌事故。分級控制原則是指在公路隧道工程施工中將風(fēng)險等級分為低度等級、中度等級、高度等級和極高等級,相比而言,低度等級大多在風(fēng)險可控范圍之內(nèi),一般無須采用處理措施,只需要借助智能化技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控以便于發(fā)現(xiàn)異常情況。中度風(fēng)險在可控范圍內(nèi),需要采用較為簡單的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行控制。高度風(fēng)險存在高危險性,對此需要采取專業(yè)處理措施,進(jìn)行全方位監(jiān)控,同時要確保風(fēng)險控制成本不高于風(fēng)險本身所造成的損失。極高風(fēng)險帶有突發(fā)性和不可避免性,例如在隧道施工中有時需要用炸藥進(jìn)行爆破,而爆破過程中難免會誘發(fā)爆炸、坍塌、山崩、滑坡等高危風(fēng)險,對于這種風(fēng)險,應(yīng)盡力避免,同時,要綜合運(yùn)用各種科學(xué)技術(shù)方法控制風(fēng)險,在此環(huán)節(jié),無須考慮風(fēng)險控制成本。
2.3把握好水平桿的角度
水平桿在公路隧道工程施工中發(fā)揮的作用至關(guān)重要,在施工過程中,必須把握好水平桿的角度,在設(shè)置縱向水平桿的過程中,要將其安置在立桿內(nèi)側(cè)。目前,縱向水平桿的接長方式有兩種:對接口連接和搭接。無論是采用哪種接長方式,均需滿足兩項(xiàng)基本規(guī)定:第一,交錯布置縱向水平桿的對接扣件,不要把兩根相鄰縱向水平桿的接頭設(shè)置在同步或同跨內(nèi),確保不同步或不同跨的兩個相鄰接頭水平方向所錯開的距離不低于50mm。第二,搭接長度不能小于1m,應(yīng)該將等間距設(shè)置在3個旋轉(zhuǎn)扣件并進(jìn)行固定,端部扣件蓋板邊緣至搭接縱向水平桿桿端得距離不應(yīng)小于100mm。此外,對于橫向水平桿,必須為主節(jié)點(diǎn)處安置一根橫向水平桿,同時,主節(jié)點(diǎn)處兩個直角扣件之間的中心距不能超過150mm。與此同時,要將雙排腳手架靠墻一端的外伸長度控制在0.4L和500mm以內(nèi)。另一方面,對于非主節(jié)點(diǎn)處的橫向水平桿,須按照支撐腳手板的等間距進(jìn)行設(shè)置,間距不得超過縱距的1/2。此外,在立桿接長過程中,除了頂層頂步以外,其他各層與各步接頭均需要采取對接扣件進(jìn)行連接。而且,對接和搭接應(yīng)符合三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:第一,交錯布置立桿上的對接扣件,不要把兩根相鄰立桿的接頭設(shè)置在同步區(qū)域內(nèi),而且,對于同步內(nèi)相隔一根立桿的兩個相隔接頭,要將它們在高度方向所錯開的距離控制在500mm以上。第二,各接頭從中心到主節(jié)點(diǎn)的距離必須小于步距的1/3。第三,要將搭接長度控制在1m以內(nèi),在雙管立桿中,副立桿的高度不能少于三步,鋼管的長度不得少于6m。
2.4科學(xué)搭建隧道內(nèi)部腳手架
在搭建隧道工程腳手架之前,施工技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真編制所有與施工方案相關(guān)的資料,確保腳手架懸挑梁平面定位圖、側(cè)面示意圖和各種參數(shù)的精確度,準(zhǔn)確核算懸挑梁和錨固件的受力指數(shù),然后,將所有資料提交給施工企業(yè)技術(shù)管理人員負(fù)責(zé)審批。其次,在選用和組裝懸挑架結(jié)構(gòu)的過程中,技術(shù)人員應(yīng)該將腳手架一端的荷載統(tǒng)一轉(zhuǎn)移到底部形成剛性框架,對于懸挑架,必須選用型鋼材料制作而成的,與此同時,應(yīng)結(jié)合懸挑架的荷載參數(shù)以及懸挑的具體長度進(jìn)行精挑細(xì)選,切忌選用腳手架鋼管充當(dāng)主挑梁。此外,需要注意的是,在采用槽鋼做挑梁時必須做好防側(cè)彎工作。再次,在組織懸挑梁時,必須將其平整擱置于梁板面之上進(jìn)行錨固。同時,要注意將懸挑腳手架的立桿底部安置在非常牢固的區(qū)域,并加以固定,以此避免底部產(chǎn)生位移。另一方面,在懸挑梁外端設(shè)置鋼絲繩的過程中,需要對絲繩進(jìn)行反拉,要將反拉鋼絲繩和懸挑梁的夾角控制在60°以上,而且,反拉鋼絲繩的過程中,必須和周邊隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行錨固,避免腳手架松動。同時,要注意將腳手架底層的步距控制在2m以內(nèi),必須將立桿和連墻件以及隧道工程進(jìn)行穩(wěn)固連接,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求控制連墻件之間的距離。除此之外,所設(shè)置的腳手板層數(shù)不能大于施工方案所設(shè)計(jì)的層數(shù),要鋪滿腳手板并進(jìn)行綁扎牢固,避免出現(xiàn)探頭板,同時要科學(xué)設(shè)置≥180mm的擋腳板,為作業(yè)層加設(shè)好防護(hù)欄桿。
2.5做好公路隧道工程施工風(fēng)險評估工作
全面做好公路隧道工程施工風(fēng)險評估工作,必須量化施工風(fēng)險評估流程,依次做好隧道工程施工風(fēng)險識別、施工風(fēng)險評價、施工風(fēng)險決策與施工風(fēng)險控制工作。其中,隧道工程施工風(fēng)險識別是整個風(fēng)險評估工作的基礎(chǔ),工程管理人員應(yīng)聯(lián)合監(jiān)理工程師以及全體施工技術(shù)人員認(rèn)真分析已有的信息與潛存風(fēng)險,準(zhǔn)確識別各種風(fēng)險因素,判斷施工風(fēng)險所造成的影響,并將分析判斷結(jié)果納入施工風(fēng)險評估系統(tǒng)中。施工風(fēng)險評價工作與風(fēng)險識別工作緊密銜接,該項(xiàng)工作能夠根據(jù)已經(jīng)識別的風(fēng)險因素及其影響評價出各種風(fēng)險的危害程度與危害范圍,使施工風(fēng)險評價體系更為健全。在具體評價工作中,工程管理人員會聯(lián)合監(jiān)理工程師、設(shè)計(jì)師和施工專業(yè)技術(shù)人員綜合采用核對表法、專家調(diào)查法、情景分析法、層次分析法和人工智能網(wǎng)絡(luò)法來分析、判斷和評價施工風(fēng)險因素,構(gòu)建風(fēng)險系統(tǒng)與施工風(fēng)險管理模型,準(zhǔn)確核算風(fēng)險分布概率。施工風(fēng)險決策工作通常與施工方案設(shè)計(jì)工作同步進(jìn)行,在設(shè)計(jì)施工方案的過程中,工程管理人員會綜合考慮各種風(fēng)險因素,將風(fēng)險應(yīng)對方案納入施工方案之中。施工風(fēng)險控制工作是公路隧道工程施工風(fēng)險評估工作的最后環(huán)節(jié),也是頗為重要的環(huán)節(jié)。通常,在施工開展之前以及施工初期,工程管理人員已經(jīng)制定了一系列風(fēng)險控制方案,然而,公路隧道工程施工是一項(xiàng)動態(tài)作業(yè),風(fēng)險不是一成不變的,對此,需要做好風(fēng)險再評估工作,針對具體風(fēng)險采取專業(yè)控制措施,從而將施工風(fēng)險所帶來的損失降到最低。
3結(jié)語
綜上所述,確保隧道工程項(xiàng)目施工的順利竣工,避免出現(xiàn)施工安全風(fēng)險問題,施工企業(yè)應(yīng)堅(jiān)持動態(tài)化控制原則、多維度控制原則和分級控制原則,健全施工現(xiàn)場監(jiān)管機(jī)制,把握好水平桿的角度,科學(xué)搭建隧道內(nèi)部腳手架,充分借助智能化設(shè)備做好施工現(xiàn)場全方位監(jiān)控工作,量化施工風(fēng)險評估流程,依次做好隧道工程施工風(fēng)險識別、施工風(fēng)險評價、施工風(fēng)險決策與施工風(fēng)險控制工作。
參考文獻(xiàn)
[1]楊程鐘.淺議公路隧道施工安全風(fēng)險管理[J].價值工程,2019,38(13):38-41.