长寿山隧道关键路线的综合控制

2015-02-13包存文

铁路技术创新 2015年5期

关键词：隧道施工控制动态

包存文

长寿山隧道关键路线的综合控制

包存文

摘要：长寿山隧道是兰渝线兰州铁路枢纽项目的控制性工程。分析该隧道原关键路线的情况及施工中新出现关键路线的确定过程，并对关键路线的控制进行总结，阐述隧道工期控制的要点在于对关键路线的动态分析、准确判定和综合控制。

关键词：隧道施工；关键路线；动态；控制

1 项目概况

长寿山隧道是兰渝线引入兰州铁路枢纽项目的控制性工程，为双线隧道，全长12．625km（DK41+900—DK54+525），位于兰州市城关区及安宁区。长寿山隧道于2009年10月全面展开施工，2011年8月贯通。兰渝线兰州铁路枢纽工程于2012年12月开通运营。

该隧道Ⅳ级、Ⅴ级及以上围岩共约7．7k m，占60%。其中，粉细沙质地段集中位于进口到罗锅沟明洞区段，对于该类地质的隧道掘进尚无更有效的工法，在大断面地段多采用CD、CRD法等施工方法。隧道两端均为喇叭口结构形式，为Ⅴ级围岩、最大开挖断面178m2。

2 关键路线的选定

2.1 原定的关键路线由围岩决定

根据设计，长寿山隧道共设8座斜井，关键路线为1#斜井至2#斜井之间的1．55km（DK44+550—DK46+100）。开挖揭示这一段围岩主要是泥岩、砂岩等组合而成的混合岩，原定工期为15个月。

2.2 关键路线的变化由围岩和管理综合因素引起

进入2010年，1#、2#斜井之间形成“对打”状态后，发现这一段落的围岩情况与设计基本相符。通过采取严格的管控措施，2010年6月，1#、2#斜井之间的段落按计划掘进，但隧道进口至1#明洞之间的1．1km内部分段落（根据设计在HDK42+870—HDK42+910段落，实际超过此长度），因粉砂的出现而滞后于1#、2#斜井间的进度。该段粉砂层大部分位于隧道洞身，部分位于轨底以下，处于潮湿、稍密状态，承载力较低，稳定性差，为软弱地层。至2010年9月，该段落进度已滞后于原定工期约3个月。

2.3 对关键路线采取时刻关注的方法

针对进口与1#明洞之间的新关键路线，项目管理机构采取“三管齐下”的管理思路。第一，继续保持对原关键路线的管理态势，加强超前地质预报和围岩监控量测，维持好机械、人力资源组合状态，努力维持既有进度；第二，对新关键路线每日动态测算进度，预想问题，及时分析后采取措施；第三，针对新关键路线的变化，对其余工作安排逐日分析，防止原工期的延长。

3 对关键路线的工期控制

3.1 人力资源的保障

由项目管理机构牵头，组织参建方抽调隧道专业人员成立技术专家组，在现场集中研定掌子面围岩变化情况，据实做出合理优化；对于劳务工班也加强专业化管理，开挖、支护、仰拱、二次衬砌工班紧密衔接，开展进度考核；监理单位也进行了人员整合，在其他隧道贯通后，先后调增3名人员常驻关键路线工区；物资管理工作中，也选配有丰富经验人员负责采购、运送。

3.2 机械资源的保障

全隧道先后投入二次衬砌台车10余部，为关键路线段落的掘进提供保证。为确保状态良好，同时选配了足够的熟练操作人员规范操作，划定机械保养维修的责任，减少因机械损耗造成的工期延误；除二次衬砌台车外，对于隧道内日常需用的栈桥、各类工作台架、风枪、钻头、输送泵、自卸车、混凝土喷射机等，根据需要及时增加。经统计，较原计划增加了常用机械30%。为确保机械设备的良好使用，选配技术素质良好、事业心强的人员负责机械设备管理，确保完好率和使用率，满足施工需要。

3.3 工作关系的保障项目管理机构每周在现场组织召开会议，针对围岩变化、地下水的影响，对阶段性的掘进方案组织优化，在尊重设计的基础上，组织各方选定最佳的支护参数和掘进方案。施工单位安排专人做好洞内、洞外管理，重点对物资设备供应保障、车辆管理、混凝土保障等工作加强现场协调，保证工序间紧密衔接。经项目管理机构人员多次洞内写实，1#、2#斜井之间原关键路线一个循环的施工速度，比刚进正洞时提高了约25%，主要是对洞内下台阶与掌子面出渣间的矛盾、仰拱浇筑与掌子面出渣之间的矛盾进行了化解。进口与1#斜井之间新关键路线一个循环的施工速度，比原来提高了约30%。此外，在关键路线的攻坚期间，自隧道进洞时就建立了全面详细的应急预案。

3.4 工作责任的保障

施工单位成立了项目经理部，实行项目经理负责制，从总工程师、安全总监、工程部长、隧道技术人员，到工区、架子队，先后补充6人专门对两个关键路线进行动态分析、管理。

项目管理、施工、监理、设计机构细化在现场工作的频次。以各机构负责人为例，项目管理机构指挥长每周一次、施工单位每2d一次、监理单位每2d一次、设计单位每3d一次，对关键路线的总体进展情况必须全面检查1遍，针对问题随时分析交流，制定改进方案。针对1#、2#斜井之间个别地段初支下沉、收敛的情况，项目管理机构由指挥长牵头及时研定了套拱、换拱方案，确保在围岩监控量测稳定后再施作二次衬砌，满足规范要求。

各级技术干部跟班作业在关键路线的掘进中也发挥了重要作用，根据不同围岩的情况，提前进行巡检、主动检查情况，压缩了专门报检的时间。

3.5 技术措施的保障

项目管理机构针对两处关键路线的掘进情况，在对全隧道制定专项指导性施工组织设计的基础上，由工程部牵头，开展了每周的“关键路线进度分析”，从围岩变化、机械效率、人员技能、地下水影响、工序衔接、混凝土支持、洞内管理等7个方面逐项进行分析，供决策使用。同时，由隧道专业工程师每天分析进度，直接向指挥长短信汇报，便于及时掌握信息。施工单位项目部、工区均对关键路线实行每日分析，每天晚上由项目部总工程师召集专业技术人员、架子队人员和部分工班劳务工骨干开会，针对新出现的问题研究处理和防范措施。实践证明起到了较好作用。超前地质预报主要采用TSP203方法，按规定长度搭接，并安排有经验人员落实地质素描工作，加强综合分析。

4 对关键路线的质量安全控制

4.1 对风险的研判

项目管理机构每周分析进度时一并分析质量安全风险，对塌方、下沉收敛超标、交通隐患、火工品隐患等逐项分析，明确整改措施、人员和时间。2010年下半年起，要求施工单位逐日绘制“关键路线作战表”，即针对次日掘进计划，提出最有可能发生隐患的5个环节，逐个落实防控人员，项目管理机构和监理人员在次日现场检查时针对性地检查落实情况，并纳入考核。

4.2 对风险的防控

一方面做好分层面的盯控工作，逐级细化了对关键路线段落质量安全隐患的例行检查、专项检查、重点抽查、夜间检查的频次，通过全覆盖式的检查，将发现的问题及时盯控处理；另一方面做好设计的现场确认工作，对围岩变化时的支护措施及时优化跟进，作为质量安全风险防控的重要方面，确保发生变化后不贸然掘进；此外，对现场标准化作业的落实情况，各级均纳入考核，督促现场工人从规范作业、不擅自盲动，并对围岩监控量测工作安排专人加强分析，及早采取合理防范措施。