刘平
中铁八局集团第二工程有限公司
【摘 要】白马隧道位于重庆市武隆县白马镇及羊角镇境内,为乌江峡谷地貌,山顶最大高程921m,相对高差约100~400m,进口段自然坡度为40~60°,出口自然坡度为30~40°,洞身地表多形成溶蚀槽谷地貌,溶沟、溶槽、溶洞、落水洞、洼地发育,植被茂密。
【关键词】隧道;效果检验;光面爆破;施工技术
一、工程概况
隧道中心里程ZDK162+659.5,进口里程:ZDK158+699,出口里程:ZDK166+620,全长7921m,最大埋深约380m。本隧道按新奥法设计与施工,暗挖隧道采用复合衬砌,暗挖段全长7913米,其中Ⅱ级围岩1490,Ⅲ级围岩2860m,Ⅳ级围岩2123m,Ⅴ级围岩1440m,其中IV、V级围岩采用台阶法,Ⅱ、III级围岩采用全断面法,永久支护的平整度要求较高,因此隧洞开挖质量控制意义重大,对成本控制和质量控制至关重要。
主要地层有土层、页岩、灰岩、砂岩、泥灰岩、泥岩等。隧道通过白马向斜,节理裂隙较发育;可溶岩岩溶较发育及岩溶水较发育,存在涌水突泥风险;
二、选题
单线铁路隧道开挖面积较小,施工组织困难,隧道爆破施工超欠挖控制较难,造成混凝土超耗,成本浪费。隧道光面爆破能很好的控制隧道轮廓和维持围岩的稳定,优点较多:
1、优质的光面爆破是控制隧道轮廓尺寸、减少超挖、控制施工成本的基本措施,是保证隧道质量的基本前提。
2、光面爆破断面严格按设计开挖断面控制,基本上杜绝了开挖断面的欠挖和严重的超挖量,大大减少隧道初期支护和二次衬砌混凝土的用量,节约工程成本。同时能加快初期支护和二次衬砌的施工进度。
3、圆滑、平顺的开挖断面,易于布设土工布和防水板,在二次衬砌时,能有效地阻止防水板被凸凹不平的岩石顶破,保证了隧道工程的防水质量。
4、成形规整,应力分布均匀,有利于围岩稳定,对围岩的扰动范围小,相应的炮震裂缝少,特别是在地质不良地段可减围岩坍塌,增加施工安全性。
通过对精确测量定位、合理炮眼布置、优化爆破方式实现提高隧道光面爆破,从而达到控制隧道超欠挖的目的。
三、活动计划
按项目部施工计划,QC小组制定了活动计划。
四、现状调查
项目部QC小组成员深入现场,2015年9月对白马隧道出口ZDK166+420~ZDK166+500段隧道光面爆破情况(残孔率、平整度、错台和周边孔数)进行调查记录后发现,光面爆破质量控制中,主要出现的问题是,经过统计爆破后的“残孔率”仅达到了69%,主要体现在掏槽不完全、局部超爆、局部欠挖和周边眼前端挂口等问题。
实际施工中发现,光面爆破效果不理想,出现欠挖补炮处理平均需要用时2小时,出现超挖,需用同级混凝土回填,费时又费料,初期支护平整度也难以保证,为了加快施工速度,提高施工质量、获得更大的经济效益,提高光面爆破质量是需要解决的主要问题。
根据现场的施工情况调查分析并结合相关施工规范要求及以往类似工程类似围岩中的施工情况,残孔率合格率能达到80%可满足后续施工要求。
五、活动目标
1、本次活动的目标:提高光面爆破合格率,保证初期支护平整度、加快施工速度、提高经济效益。
2、目标可行性分析:
⑴经过现场试验和施工操作,我们有一整套值得借鉴和推广的光面爆破理论和技术参数。
⑵光面爆破合格率已经达到69%,通过加强施工过程控制和施工管理,光面爆破合格率完全能达到80%以上。
⑶本隧道设计为页岩夹灰岩与实际相符,页岩夹灰岩整体性良好,裂隙走向有规律,有利于根据围岩调整爆破参数,提高光面爆破质量。
⑷施工工人经验丰富,大多从事钻爆工作10年以上,懂技术、肯学习。
⑸小组成员知识结构合理,既有懂管理、懂专业肯钻研的技术人员,又有操作熟练、责任心强的现场操作人员。
六、原因分析
在QC活动中,小组成员进行了深入调查和分析,针对上述存在的问题对施工开挖完成的洞身段的开挖质量情况进行调查分析,分别从以下12个方面分析:
1技术人员没有跟班作业;
2技术交底不够;
3操作培训不够;
4施工经验不足,责任心不强;
5炸药有拒爆现象;
6雷管有拒爆现象;
7导爆索未使用;
8周边眼装药结构不规范;
9周边眼眼距不规范;
10周边眼角度不平直;
11掏槽眼布置形式不合理;
12地质条件复杂。
七、要因确认
在综合论证后,发现班组作业人员责任心不强,导爆索未使用,周边眼装药结构不规范,周边眼角度不垂直是残孔合格率不高的主要原因,见下表:
八、制定对策
针对上述残孔合格率不高的5个主要原因进行制定对策,尽可能避免人为造成原因,制定了一些列的实施方案。
九、实施
实施一:由何自强、宋洪昌负责,在工地会议室对施工技术人员进行质量意识教育,签定质量包保责任状,把质量责任落实到个人头上,从思想上来提高大家的施工质量意识,强化质量责任;并每周组织班组人员学习,加强思想教育;定人定位操作,每个作业人员固定操作位置,对其作业成果进行考核。
实施二:由朱文书、郑大强、李连杰负责,为大家讲解了使用与不使用导爆索的利弊,使作业人员懂得使用导爆索的好处;在装药过程中,项目部工程部技术人员跟班作业,检查导爆索的施用情况,未按照要求使用导爆索,不允许爆破作业。
实施三:由刘平、朱文书、郑大强、李连杰负责,详细为施工作业人员讲解装药结构,使所有作业人员知道要怎么做,该怎么做;
安排技术人员跟班作业,每次钻孔完成后,项目部技术人员对每个单孔的装药结构进行详细的检查,对不合格的坚决整改,合格后方可进行下道工作;
定期组织班组人员进行学习,特别是因围岩条件变化,改变爆破参数时,组织全员进行学习。
实施四:由刘平、朱文书、郑大强、李连杰负责,详细的为技术人员和班组作业人员讲解了在开挖过程中周边眼角度不垂直的带来的严重影响后果,并请作业班组有经验的老工人详细讲解了该如何控制周边眼角度的方法;
测量放样处隧道开挖轮廓线,根据上次爆破情况(超欠挖)指导调整周边眼钻眼位置及角度;
考虑到作业班组操作人员在现场施工时的责任心问题,安排值班队长及技术过硬的师傅专门负责现场监督检查、指导施工
实施五:由刘平、朱文书、郑大强、李连杰负责,熟悉掌握光面爆破理论和技术参数,能做到根据围岩变化调整爆破参数,真正做到岩变我变,围岩硬度大时,采用交叉式掏槽眼,确保掏槽质量是保证光面爆破质量的基础和前提。
十、效果检验
通过小组活动,在后期的针对页岩夹灰岩的隧道洞身爆破中,十分有效的提高了隧道光面爆破的施工质量,在各方单位的见证下,对ZDK166+300~ZDK166+400段隧道洞身光面爆破开挖质量情况分别进行了检查,平整度和残孔率分别达到10cm和98%。光面爆破效果见下图:
十一、效益分析
提高光面爆破合格率有效的提高了施工速度越15%,节省因超挖而回填的喷射混凝土,保证了初期支护的质量,为公司获得了良好的信誉。
这次QC活动,使我们总结出了提高页岩夹灰岩隧道光面爆破的解决方法,为今后的隧道施工积累了宝贵经验。
十二、巩固措施
1、编制作业指导书,各工序按照作业指导书实施操作,并严格进行现场质量控制。
2、制定岗位责任目标,精细化管理,每月进行质量大检查,加大奖罚力度。
3、专职质检员跟踪检查,及时反馈质量信息,随时处理存在问题和缺陷。
4、对新工人进行岗前培训,使其熟练掌握光面爆破施工工艺技术要求。
十三、总结
1、此次QC活动提高了隧道洞身光面爆破效果,保证了隧道初期支护的平整度,减少了喷射混凝土的浪费,加快了施工速度,同时也提高了工程施工质量,创造了良好的经济效益和技术效益;
2、经过小组活动,大家的质量意识、成本意识和解决问题的信心得到提高,团队合作意识得到增强;
3、在今后的工作中,我们小组将继续发扬求实、增效、降耗的工作作风,将小组活动成功的经验在全公司推广,鼓励多组建QC小组,多出成果,既能增强团队精神、凝聚力及责任感,又能提高业务水平,取得好的社会效益、经济效益。
论文作者:刘平
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第16期
论文发表时间:2016/8/16
标签:光面论文; 隧道论文; 围岩论文; 作业论文; 质量论文; 技术人员论文; 合格率论文; 《低碳地产》2015年第16期论文;