時間:2023-04-03 09:45:34
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作者:尤培波 宋帥奇 劉恒 單位:河南城建學院
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橋梁工程是一門專業性很強的課程,其教學效果直接影響到道路橋梁與渡河工程專業學生的專業素養,而且對學生的實踐能力要求很高。所以,應大力改革傳統的教學方式,采用多媒體、網絡教學與傳統教學相結合的方法,積極優化課堂內容,加大現場教學力度,注意與工程實際相結合,大力改革作業教學,促進整個教學質量的提高。
1)因為圍巖要參與整個結構的承載,應盡量減少對圍巖的擾動,充分保護巖體。
2)為充分發揮圍巖承載能力,應允許并控制巖體的變形。施工中應采用能與圍巖密貼、及時筑砌又能隨時加強的柔性支護結構,就能通過調整支護結構來控制巖體的變形。
3)開口不利于結構形成整體的受力結構,為此,在施工過程中應使襯砌盡早封閉成整環。
4)利用信息化施工技術,合理布置監測點,及時掌握圍巖及支護結構的應力和變形,通過監測信息的反饋及時調整支護參數。
5)多采用噴錨式初襯外加現澆混凝土二襯的復合式襯砌結構。二次襯砌等初襯施工完成、圍巖基本穩定之后再施作。二次襯砌可以用來承擔圍巖流變等引起的后續荷載。基于上述描述,新奧法的精髓可以概括為十二字方針,即“少擾動、早噴錨、勤量測、快封閉”。新奧法自創立以來,在我國的諸多軟弱破碎圍巖中也得到了廣泛而成功的應用,目前已經發展為山嶺隧道及地下工程施工的一種重要方法。金雞嶺隧道所處地層圍巖穩定性差,故采用新奧法修建,在修建過程中克服多種施工中的難題,取得了較大的成功。本文將對該隧道的施工技術進行系統地分析。
2工程概況
金雞嶺隧道位于鄂州市新廟鎮月陂村,為雙向四車道,非獨立式雙連拱隧道。隧道穿越的山體的最高海拔約為98.5m,隧道最大埋深約為40.7m。隧道起訖樁號為K37+870~K38+215,全長345m。進口隧道設計標高為左洞57.493m,右洞57.483m;出口隧道設計標高分別為左洞56.757m,右洞56.747m。隧道進口、出口采用端墻式洞門。隧道地段進出口及淺埋地段上覆巖體比較薄,風化相對更強烈,圍巖變形模量較小、穩定性較差。隧道地段以層次多、結構較松散的軟質、較軟質巖石為多,有軟弱的炭質層存在,巖石強度及穩定性較差,洞壁開挖容易產生較大不良變形,產生掉塊、坍塌。
3施工技術方案
根據隧道的長度、現場地質條件及工期要求等因素,本隧道采用從進口單口掘進的施工方案。
3.1洞口施工
洞口工程主要施工流程如圖1所示。因洞口圍巖風化強烈、穩定性差,為保證其穩定性,在洞門表土開挖施工過程中,利用挖掘機而采用不爆破或弱爆破方式挖掘洞門土石方。為增加洞口穩定性及安全,采用強支護處理。在洞口邊坡及影響范圍內的仰坡上打設錨桿,為增強圍巖的整體性和錨桿支護效果,錨桿打入方向應垂直于巖面。錨桿打入深度為4m。同時布置25cm×25cm的鋼筋掛網,鋼筋直徑6.5mm,在鋼筋掛網上噴射混凝土,形成錨噴支護。
3.2超前管棚注漿施工
為防止巖層坍塌和地表下沉,保證掘進和后續支護工藝安全,本工程洞口設置有22m長超前管棚作為臨時超前支護。管棚采用φ127×4.5mm的鋼管,鋼管長24m,管棚與4榀I20b做成的拱架連接在一起,并用C25混凝土澆注,形成一個模擬的洞門,在臨時洞門的防護下進行洞身開挖。長管棚內注漿采用水泥單液漿。水泥漿水灰比0.9∶1,注漿初壓0.5~1.0MPa,終壓2.0MPa。
3.3隧道段開挖
根據不同的地質斷面,選擇不同的開挖和支護方式。V類和Ⅳ類圍巖地段采用三導洞超短臺階式開挖,施工時采用預裂爆破,上下臺階分開,采用短進尺,弱爆破。對于Ⅲ類圍巖洞身開挖,采用全斷面開挖,施工時采用光面爆破,循環進尺3.0m。中導洞的斷面形式為圓頂直墻,整個斷面全部開挖。采用光面爆破進行全斷面開挖,爆破前用鑿巖機鉆眼掏槽。中導坑開挖完畢之后,對整個中導坑底板進行標高復核,用低標號砂漿鋪底平整,然后進行底部錨桿施工。鋼筋安裝好后,分為基礎及墻身兩部分混凝土澆筑;基礎采用普通拼裝模板,墻身采用8m長模襯臺車、滑模施工工藝進行施工。左右導洞采用全斷面法開挖,左右正洞采用上下臺階法開挖,進洞口、出洞口8m范圍內掘進進尺為0.5~1.0m,其余位置掘進進尺為1m(Ⅴ級圍巖)或2m(Ⅳ級圍巖)。
3.4初期支護
巖體開挖后須及時進行支護,以維持圍巖穩定,保障后續施工有安全的工作空間。金雞嶺隧道施工中,采用中空注漿錨桿、砂漿錨桿、鋼拱架、鋼筋網、噴錨支護緊跟開挖面及時施作,以減少圍巖暴露時間,抑制圍巖變形,防止圍巖在短期內松弛。各區段采用的初期支護參數如表3所示。
3.4.1砂漿錨桿
本工程選用20MnSiφ22砂漿錨桿,利用自制鑿巖臺架,風動鑿巖機鉆孔,孔深、孔位、外插角偏差應符合設計和規范要求。錨桿采用φ25鋼筋按設計長度加工而成,按不同圍巖的設計間距梅花形布置。砂漿錨桿的砂漿應拌制均勻并防止石塊或其它雜物混入,隨拌隨用,初凝前必須用完畢。
3.4.2中空注漿錨桿
1)施工方法在隧洞的頂部采用中空注漿錨桿,型號采用D25型。首先需要使用風槍進行鉆孔,然后使用注漿泵完成注漿工藝。2)注漿施工要點注漿壓力控制是注漿施工關鍵,根據工程經驗可取為地下水壓的2~3倍。另外,還需根據圍巖自身的裂隙阻力進行調整,最大壓力值理論上不宜大于0.4MPa。而注漿的范圍一般根據經驗類比法或者現場注漿試驗來進行確定,注漿量一般通過注漿壓力達到0.3MPa來進行控制,單孔注漿量一般不超過1t。
3.4.3鋼拱架支護
1)設置方法
鋼拱架先在洞外分段加工,在端部設置法蘭。安設前由運輸車運至洞內,用人工進行螺栓連接和拼裝。拼裝完成之后,掛網噴漿。
2)施工要點
首先,在鋼拱架架設之前應認真檢查鋼拱架的加工質量;在架設時,先清除底腳浮渣;如果遇到超挖的情況,尚應加設墊塊,而中間部位的接頭板應用砂或土體埋住,防止噴射混凝土堵住接頭板上已經打好的螺栓孔。然后,按照設計要求,焊接系筋和縱筋,段與段之間設置墊片并確保螺栓被擰緊,以保證鋼架的受力性能。同時要校核拱架中線的標高和尺寸。而拱架和圍巖面之間尚需安設鞍形的墊塊,使鋼拱架與巖面之間貼實、壓緊。
3.4.4鋼筋網
按設計要求加工鋼筋網,隨受噴面起伏鋪設,同定位錨桿焊接或綁扎固定牢固,鋼筋網與受噴面的間隙以3cm左右為宜,混凝土保護層大于2cm。
3.4.5噴射混凝土
按設計要求的厚度在掛網上噴射混凝土,為保證施工質量,噴混凝土應當分段、分塊。施工順序上先噴墻、后噴拱頂,從下往上噴。為保證噴射混凝土的密實度,混凝土噴嘴應做直徑為20cm~30cm的螺旋路徑移動,反復緩慢地進行噴射。控制水壓、壓縮空氣的風壓,掌握好噴射距離,避免過多的回彈。如果設計厚度大于5cm,應分兩層進行噴射,第二層需在第一層終凝一個小時之后進行,同時有必要對第一層的混凝土面層進行沖洗。
3.5二次襯砌
二襯的施工一般要等圍巖變形穩定之后才能進行,而圍巖穩定的判斷要依據監測數據進行分析,等變形數據趨于收斂時方可。在本隧道的施工中,襯砌距離開挖面約為30m~40m之間,一方面能使各工序在空間上互不沖突,同時能保證圍巖在開挖后無支護暴露的時間控制在合理的范圍之內。隧道邊墻及拱部二次襯砌的澆筑采用移動式液壓模板臺車和泵送混凝土整體澆筑,以保證二次襯砌的密實,超挖部分采用同級混凝土回填。每模襯砌混凝土連續澆筑,一次完成。二次襯砌施作時先澆筑仰拱和矮邊墻,再立模進行拱部混凝土澆筑。
3.6施工監測
現場施工監測和監測數據的及時分析和反饋是及時了解圍巖狀況和隧道安全狀況的基本手段,也是現代隧道施工的重要部分,是新奧法的核心之一。根據圍巖情況,合理地選擇監測斷面、布置監測元件,合理頻率的動態監測,實時分析監測數據,判斷圍巖狀況,分析初襯和二襯是否達到隧道設計要求,并及時地反饋,從而使工程設計人員和施工人員能夠及時調整設計和施工方案。
在施工之前主要開展的工作為可行性研究和勘察設計,以及施工前開展的招投標工作。前者涉及的內外聯關系主要是隧道方案與整個路線工程,以及與自然和社會的相互作用,主要體現為方案與具體設計的合理性和科學性。后者主要涉及建設方與施工方的相互關系,即建設方與施工方的合同關系建立過程,其中關鍵因素是中標價格。
2)施工中的內外聯關系。
施工階段的和諧性是評價城市隧道工程建設和諧度的最主要內容。這一階段整個工程建設過程的內外聯關系可以劃分為實體工程、機構人員和資金流轉三個方面。實體工程方面:工程建設活動需要開挖巖土體、擾動地下水環境,隧道結構與巖土體發生相互作用;施工過程各部分、各工序發生相互作用;工程建設從外部環境獲取大量的各類材料,又向環境輸出廢棄材料、廢氣和污水。機構人員方面:參與工程建設的業主、施工、監理、設計和監測檢測等單位及其員工需要開展大量的互動工作,這些工作有管理與被管理、監督與被監督,以及相互協作等不同的角色關系。參與工程建設的單位還與社會其他單位或個人因材料采購、廢棄物處置、污染物排放、共用其他社會資源等原因發生互動關系。資金流轉方面:主要表現為承包商向監理、業主單位的資金申報審批,以及業主向承包商、承包商向材料供應商、服務提供商和勞務人員提供的資金撥付。資金流轉的正確性、合理性和及時性,對工程建設活動的順利運轉也十分重要。
3)施工后的內外聯關系。
施工后的內外聯關系主要體現為隧道工程為社會提供服務,以及運營者對隧道進行的管理維修。隧道工程為社會提供服務:隧道方案越合理、自身狀況越好,可以為社會經濟發展提供的服務就越好,經濟社會效益越明顯。隧道工程的管理維護:管理維護一方面有利于保持隧道的健康狀態和服務水平;另一方面需要花費一定的成本、對隧道運營產生一定的影響。過多、過頻繁的維護和病害治理,說明隧道工程本身的建設質量存在不足。
2城市隧道和諧性的表現形式及影響因素
城市隧道工程建設的和諧性可以從技術、經濟、社會和環境等四個系統得以體現,不同系統中又可細分為若干個方面,每個方面和諧性的影響因素不盡相同,相互之間可能存在重疊。
2.1城市隧道和諧性的表現形式
1)技術系統的和諧主要表現為安全、質量和進度三方面有保障。
安全方面包括不發生各種形式的安全事故,不因安全事故造成財產損失和人員傷亡;質量方面包括不出現各種類型的質量問題,工程各部分功能正常、系統相互協調;進度方面包括工程總進度得以保障,各分項或分部工程得到協調一致的推進。
2)經濟系統的和諧性主要體現為業主(代表政府或社會)、承包商(機構)和參與建設的員工在經濟上取得好的效益。
業主方面主要為獲得合理最大化的投資回報,按時據實向承包商支付各項費用,不因安全、質量或進度等問題產生額外費用;承包商方面主要體現為在保證安全、質量的前提下獲得最大的經濟效益,不因安全、質量和進度問題額外增加成本;員工方面主要體現為按時獲得與付出勞動相對應、與區域或行業收入水平相協調的勞動報酬,不因窩工、違規作業、工傷事故等造成不必要的損失。
3)社會系統的和諧性主要體現為外聯關系、機構關系協調和員工關系等三方面處于協調、順暢狀態。
外聯關系方面體現為工程建設有效避免對外部單位與個人的干擾、破壞,能夠獲得外部單位與個人的支持。機構關系方面體現為所有參建單位恪守本職工作,相互合作與支持,不因相互協調不暢導致正常施工中斷、延誤問題的正常處理等。員工關系方面體現為所有參與建設的管理者、技術人員和工人互相尊重、理解和支持,相互交流溝通順暢,能夠和諧共處。
4)環境系統的和諧性主要體現為資源消耗水平低、污染物得到有效控制和處理、施工環境擾動得到控制。
在資源消耗水平方面主要體現為工程建設消耗的各類建筑材料較少、能耗和用水量較低;在污染控制水平方面主要體現為產生的污染較少,并得到及時有效的處置,由于工程建設參數的廢棄物較少等。施工擾動控制水平和諧性在施工擾民控制方面主要體現為施工產生的振動、噪聲等對周邊居民及單位的影響得到有效控制,對周邊景觀的破壞得以控制并及時得到修復。
2.2城市隧道和諧性的影響因素
通過城市隧道工程建設內外聯關系的分析,城市隧道和諧性的影響因素可以歸納為以下15個方面:方案社會評價水平(C1)、施工中標價格水平(C2)、參建機構資信水平(C3)、安全事故控制水平(C4)、質量缺陷控制水平(C5)、設計變更控制水平(C6)、施工工期控制水平(C7)、反饋決策順暢水平(C8)、企業財務健康水平(C9)、員工薪酬發放水平(C10)、內聯關系協調水平(C11)、外聯關系協調水平(C12)、廢棄物處置水平(C13)、污染物處置水平(C14)、景觀修復營造水平(C15)。
3城市隧道和諧度的層次分析法評價
城市隧道工程建設和諧度的評價是一個多指標綜合評價問題,可以采取層次分析法、模糊數學法等方法進行評價,本文采取層次分析法進行分析。層次分析法的基本思想是將復雜的問題分解為若干個層次,在比原來系統簡單很多的層次上逐步分析。通過比較若干因素對同一目標的影響,把決策者的主觀判斷用數量的形式表達和處理,從而確定它在目標中的比重。層次分析法的主要流程為:明確問題建立層次結構模型利用成對比較法構造判斷矩陣進行層次排序,獲得權向量進行一致性檢驗完成層次總排序以及一致性檢驗獲得最優系統方案。
3.1遞階層次模型的構建
根據層次分析法理論,構建四個層階的遞階層次模型分析模型。城市隧道工程建設的綜合和諧度為第一階(最終目標層H),并將其分為技術(HT)、經濟(HC)、社會(HS)和環境(HN)四個二階目標層。第三層為指標層,共包括12個方面的準則(T1~C9),即安全管理指標、質量管理指標、進度管理指標、業主經濟指標、施工經濟指標、員工經濟指標、外聯關系指標、機構關系指標、員工關系指標、資源消耗指標、污染控制指標、擾民控制指標。指標層為影響城市隧道工程建設和諧度的15種影響因素(C1~C15)。
3.2指標層權重的確定
應用層次分析法確定指標權重的方法為:利用分級比較標度方法,列出上層指標與下層相關性,由被調查者采取兩兩比較的方法,給出判斷矩陣。然后求出判斷矩陣的特征向量和特征值,進行一致性檢驗。
3.3和諧度等級的確定
根據和諧度的評價值,按照表1確定其評價等級。具體實施時,可以由政府或其他主管單位研究提出對工程最后的和諧度指標和等級要求進行明確,確定經濟和行政獎懲方案,形成有據可查的文件。或由建設單位在施工招標和合同談判中對工程最后的和諧度指標和等級要求進行明確(此時需要修正一些與施工單位無關的指標),確定經濟和行政獎懲方案,作為合同條款的一部分。
4某城市隧道和諧度評價實例
1)工程概況。
某城市隧道全長1823m(左線913m,右線910m),隧道進出口位于不設超高的大曲線半徑上,左右設計線相距約30m~50m,屬于間距較小的分離式隧道。隧道按城市Ⅱ級快速干道設計;雙向四車道,單向行車,設非機動車道及人行道;設計時速40km/h,設計荷載:公路—Ⅰ級;隧道凈寬14.50m,凈高5.0m。
2)指標權重的調查分析。
為確定城市隧道工程建設和諧度的指標權重,邀請上級主管單位和全體參建單位對和諧城市隧道建設工作進行了分析。與會25位代表(上級主管單位6名,業主6名,施工單位6名,監理和設計單位各3名,監測檢測單位1名)參加了各因素重要程度的調查。與會人員分別填寫了各層指標重要性調查表,其中準則層與措施層的關系采取開放形式,即每一個準則元素與哪些措施元素相關,由被調查者自己確定,在數據分析時,最多計入6種排位靠前的因素。通過對上述調查進行分析,得到了各指標對總目標的權重。
3)和諧度評價。
該隧道建設完成之后,項目建設單位對各方面工作進行總結,召開和諧隧道建設總結評估會議。上級管理單位、參與建設單位、周邊企業和市民代表等35人參與了總結評估。根據和諧度與和諧度等級的對應關系,該隧道工程建設評定為“和諧”。
一、“道路工程”課程設計在土木工程專業課教學中的意義
道路工程課程設計是對道路工程課堂教學的必要補充和深化,通過設計讓學生更好地運用所學道路工程課程的核心知識,對瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面結構的受力情況、設計原理、方法和步驟有更深的認識。課程設計時間為一周。要求學生每天到設計教室,一天點名2次。具體要求如下:1)安排設計任務,在設計任務過程中,老師會時刻在教師里面對學生的問題進行解答,根據設計指導書及老師的現場答疑指導進行各部分的設計計算。2)根據設計題目,學生可利用各種途徑查閱專業資料,如設計規范、手冊和教材等;并結合當地氣候條件、地質條件、水文條件以及給定的交通條件,合理擬定路面結構設計方案,進行路面結構厚度的計算和驗算。編制設計計算說明書,繪制相關圖紙。3)學生應在指導教師的指導下,獨立完成設計內容。內容上要求條理清晰,內容完整,盡量采用簡圖和表格形式,計算的方法和結果符合我國現階段路面設計規范的要求。外觀上要求字體工整,紙張和封面統一。
二、“道路工程”課程設計存在的問題
(一)學生不能單獨完成設計
在道路工程的課堂教學上,作為代課教師,我發現部分學生聽課不認真,知識掌握的膚淺,在課程設計中,若每個人的設計題目相同,自然會出現這些學生相互抄襲的現象,不發揮自己的想象力和創造性。所以,如何端正學生的學習態度,提高學習的主動性,轉變學習風氣,從根本上解決課程設計中的抄襲現象,顯得尤為重要。
(二)課程設計選題存在局限性
在內容上面,由于教師參與的實際工程較少,理論性較強,因此工程資料有限,所以在給學生選題的過程中,難免會出現題目的相似程度高,具有一定的局限性,達不到理想的課程設計效果。因此,從教師角度出發,應當通過各種渠道獲取更多有價值的多方向的設計選題,尤其是選題要結合工程實際。
(三)學生設計思路不清
我們傳統的教學方式,還是偏重于理論教學,尤其是對于“道路工程”這門課程來說,實踐性較強。但是我們在學習這門學科時,并沒有真正的去參與到實際工程中,對于實際工程了解不到位,而且理論教學過程中,由于課程內容多且課程時限等因素,使學生在理論知識方面也未能很好的消化,最終致使學生的設計思路不清晰。
(四)成績評定不科學
在成績評定方面,我們雖說是要根據平時的表現和最終的分數等綜合情況進行打分,但是我們大部分教師存在的通病就是通過設計圖紙質量、計算及說明書等書面材料來進行判斷。往往忽略了平時的表現。這樣會出現最終成績不公平或不合理現象,所以應該考慮由提交的成果情況和平時表現共同構成最終的成績。
三、“道路工程”課程設計指導書的編制與應用
(一)任務書及指導書的編制目的
為了節約時間,提高效率,讓學生迅速進入設計狀態,完成瀝青路面設計和水泥路面設計兩部分內容,熟悉路面設計流程,掌握路面設計方法,較準確地、完整地完成設計說明書的編寫及相關圖紙的繪制。
(二)任務書及指導書的編制內容
本任務及指導書分三章,第一章是課程設計任務,第二章為課程設計指導,第三章為課程設計實例。1)在課程設計任務中,給出設計題目,每人要求完成兩個設計題目,即瀝青路面設計和水泥混凝土路面設計。為了避免抄襲現象發生,盡量做到每人一題,在設計資料中將道路交通量數據根據情況進行一定的改動,不允許雷同。2)第二章為課程設計指導,本章將瀝青路面設計中軸載換算方法、瀝青路面結構及厚度組合、各層材料的相關參數,體系換算圖及所用到的換算公式等均進行了總結歸納,目的是減少學生查閱資料的時間和麻煩,提高設計的效率。3)課程設計實例一章中,列出瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面設計的工程資料、不同路面結構初擬、各層材料參數擬定、驗算彎沉和各結構層底拉應力等詳細過程,學生可以從中掌握兩種路面設計的步驟。
(三)任務書及指導書的應用情況
目前為止,此任務及指導書已使用3年,從這3年來學生的使用過程看,效果理想。在這幾年中,每年都根據實際情況,對課程設計指導書進行一定的修改和完善。以前,在沒有課程設計指導書時,學生在給出課程設計任務后,不知道從何下手,一兩天進入不了設計狀態,大大的浪費時間,導致進度緩慢,時間安排不合理。有了指導書之后,學生免去了查閱大量相關資料的時間,很快了解設計過程和方法。成績的評定主要根據提交的路面設計說明書和路面結構圖紙,以參考這一周的課程設計中表現情況給出最終成績。評定標準也比較明確,我們一般會在任務書中清楚的列出來,同時,帶課程設計的老師也會抽出一定的時間來進行疑難解答。
作者:趙桂娟 單位:西安科技大學建筑與土木工程學院
第二,平整度因路床碾壓不充分而不達標。因路床不實,從而使得路面在建筑施工中的穩定性、牢固性得不到保障。路面在經歷過雨水和積水的浸泡和軟化后,會使得路面的穩定性降低,使得道路的非均勻性下降,從而使得整個路面平整度降低。
第三,道路橋梁的排水管道有問題:(1)管道建造所使用的材料比較差,并且在使用的過程中經過了較為頻繁的碾壓,出現了一定的裂縫和混凝土較為松散的情況,并且有些是因為檢查井的設計以及建設不太符合規定,質量較差,使得相應的井壁與路面的連接的部位容易產生一定的滲漏;(2)相關的設施設計不盡合理,影響了路面的平整程度,排水管道、雨水井的設計不合理,使得路面并不平整。
第四,混凝土裂縫對路橋建設的影響較大。混凝土出現裂縫是路橋建設的過程中較為常見的技術性問題。混凝土裂縫中較大的危害在于:混凝土的裂縫能夠直接將混凝土結構的整體強度削弱,使得對于重量的承載強度降低。在外界的因素影響下,持續的外在作用會使橋梁的裂縫不斷擴張、持續增大。裂縫的出現會使得橋梁的正常使用受到一定的限制,更有甚者使得建筑工程在使用過程中發生一定的安全事故。造成此種問題的,并且影響橋梁美觀的主要原因在于混凝土的原材料的使用方面并不設定較為嚴格的把關標準,進而因施工水平的不到位造成了裂縫的出現。
2道路橋梁工程施工過程中的通病
2.1道路橋梁接縫問題的解決方案
要處理這類接縫問題,需要利用切割機在新料攤鋪之前將塌陷的路面清理掉,特別要注意確保切線平整和側壁垂直。清掃完碎料之后,進行瀝青層的涂刷,然后進行新材料的作業,按照較為嚴格的技術標準對于接縫部位進行處理,尤其是松鋪系數的相關的適應程度。碾壓縱向的接縫之間,應該要注意到先舊后新的處理方式,特別要保證接縫處的碾壓充分,應該使得平衡度和緊密度都達到需要的要求。
2.2路床碾壓問題的解決方案
處理路床的碾壓問題,應該做好以下的實際工作:(1)認真執行路床設計規格,平衡路床的標高和橫坡,確保建造的路基的平整度能夠達到路床的要求的標準;(2)密切關注路床施工中的排水、截水、防水相關工作,防止因為挖填土方時導致的積水現象,從而確保因為不同的施工層伴隨施工展開,從而大量排除一定的排水量;(3)針對路床相關的解構的密實性進行性能的檢查,嚴格控制路床的壓實的程度,并且在充分了解路床的最佳的含水量后進行充分且有效的碾壓。在壓實土碾壓過程中,需要遵循著由高到低、由較慢到較快、由輕到重的原則,從而有效地確保路床碾壓密實程度和平整程度。
2.3排水管道滲水問題的解決方案
要處理這類問題,需要對應做以下工作:(1)排水管道必須使用符合工程技術要求的管材,最好附帶有關部門的質量監督檢查證書,此外還需要進行安裝前的逐一檢查,對管材相關的問題以及修復做到相關性的指標的投入和確定,在確定一些管道沒有修復的價值之后,應本著保證工程質量的態度終止使用;(2)認真選擇接口填料,遵循相關的配比確定相應的混合成分,需要針對性選擇較為合適的施工技術,并且在整體的施工過程中,盡量選擇接口縫內部較為干凈的,如果接口填料是水泥之類的物質,這時候需要將接口預先進行濕潤,如若接口部位屬于較為油性的,則需要將干燥之后的部位再進行冷底子油的涂抹,然后規范認真地遵守施工的流程完成作業;(3)確定并且不斷檢查砌筑的砂漿飽滿且無勾縫遺漏,在進行相關的抹面以及養護的時候,如若工程期間有著一定的地下水,需要在砌筑的地方以及勾縫之間進行相應的完成工作;(4)如若管道的表面,需要進行檢查井的相互連接,并且在其連接之處涂刷一層較為均勻的水泥原漿,且在座漿之后及時做好內外的抹面工作,嚴防排水管道發生滲漏。
分包合同簽訂,“包工頭”組建臨時設施、混凝土拌合站、鋼筋加工場,配備各種施工機械和設備,并按隧道工程分項施工工序進行分解,再次進行分包,將一個完整的項目經過層層分包,形成很多獨立的個體。項目部各種管理制度和辦法,受“包工頭”的“屏蔽”與“唯利”影響,很難落實到施工現場作業層,導致項目管理與現場作業脫節,項目管理處于失控狀態。
1.2工程施工不規范,質量無法保證
“包工頭”為了獲取更多的利潤,想方設法減少投入,采取偷工減料和以劣充好的手段,開挖前不按設計要求施作超前支護、不注漿,爆破作業時減少炮眼數量、增加炸藥量,導致隧道超挖或坍塌;初期支護采用不合格鋼拱架、拱架間距拉大、連接筋焊接不牢固,錨桿施作長度、數量不夠甚至不做、不注漿或者注漿不飽滿,噴射混凝土不密實、厚度不足,制造空洞或空殼,二襯厚度不足,仰拱不按設計放置鋼結構、不分層澆筑、仰拱填充層不密實等質量問題,造成無法彌補的后果,給以后營運帶來安全隱患。
1.3違規操作,安全事故頻發
“包工頭”為節約成本,不按安全規定配備安全防護設施,在安全生產上弄虛作假、敷衍應付;分包隊伍施工作業人員安全生產意識淡薄,隧道施工沒有進行安全培訓教育,特種作業人員無證上崗,施工現場違規操作,造成安全事故頻發。
1.4拖欠民工工資,導致的發生
“包工頭”將項目部結算工程款私自挪用,長期拖欠民工工資,層層分包加劇工資發放的難度,易發生民工上訪等群體性惡性事件以及經濟糾紛和民事訴訟。施工企業將承受巨大的經濟、名譽損失。
2班組化在隧道施工中的應用
蘭永五標項目部改變以往隧道施工分包管理的模式,在恐龍灣隧道施工中組建了項目部直接管理的五個專業施工班組,使質量、安全始終處于可控狀態,確保了工程項目順利完成施工任務。
2.1工程慨況
恐龍灣隧道為左、右分離式,單洞全長2351m,縱坡為2%,屬中等埋深長隧道。圍巖級別為Ⅳ和Ⅴ,穩定性較差。
2.2班組化的組建
蘭永五標項目部根據項目實際情況,結合路橋集團公司下發的《甘肅路橋建設集團橋梁隧道工程實行班組作業模式指導意見》和《甘肅路橋建設集團橋梁隧道工程實行班組作業模式操作指南》的要求,從職工隊伍中選拔具有責任心和事業心的職工為班組長,在恐龍灣隧道施工中組建了開挖班、出碴班、初期支護班、二襯班、輔助工班專業施工班組,以身體素質好、有經驗的技工或勞務人員為班組成員,簽訂《內部承包合同》,制定了人員、材料、財務、機械、工資分配等管理制度和辦法,把安全、質量、進度等責任落實到班組、落實到個人、落實到每道施工工序上,作業班組的日常生活納入到項目部的統一管理中,進一步強化了現場施工技術規范、安全規范、操作規程的執行力度。
2.3班組化施工管理
項目部直接管理各施工班組,管理人員和技術人員現場指導、檢查、監督各班組施工過程,對各工序的重點部位實施動態管理,每一道工序都經過嚴格的質量檢查、檢驗和檢測,及時整改不符合標準的作業方式。項目部統一組織調配施工所需機械設備、主材、耗材等,安排專人負責鋼筋加工廠、拌合場、庫房、材料采購,并根據隧道的結構設計和支護方式,科學安排工藝流程,合理的控制材料消耗、有效的杜絕了偷工減料現象的發生。
2.3.1做好進度計劃
項目部根據工期要求,合理劃分階段性施工任務,每月各給各班組下達施工任務令,月底進行績效考核和工程結算,按合同規定進行薪酬的發放。
2.3.2落實三級技術交底制度
項目部負責各班組技術工作,堅持安全、質量技術交底制度;各班組在進場施工前,由技術部、安全部對各工序施工工藝、質量控制、安全注意事項等進行詳細交底,并留有記錄;并對施工過程進行監督、檢查,嚴格按技術交底內容組織施工。
2.3.3強化質量管理
項目部對勞務班組質量管理具有主動權。為了保證襯砌質量,每10m檢測鋼拱架間距、初期支護噴射混凝土鉆芯和混凝土強度,對不合格段及時進行返工處理,并根據監控量測數據及時調整預留沉降量。為確保仰拱施工滿足設計要求,每50m進行鉆芯取樣檢測。從測量放樣、爆破作業入手,嚴格控制光面爆破工藝,減少超欠挖現象的發生。通過多項質量管控措施的落實,恐龍灣隧道二襯厚度合格率100%,初期支護噴射混凝土厚度合格率100%,鋼拱架間距全部符合規范要求,二襯和初期支護混凝土密實、無空洞。
2.3.4加強進度管理
勞務班組與項目部利益一致,通過績效考核等有效的激勵機制,提高了勞務班組的工作效率與積極性,在施工緊張時能全力以赴從事生產,從而解決了分包隊伍與項目部討價還價的矛盾,項目部在進度控制上有了更大的執行力。另外,在這種作業模式下,管理和技術人員齊心協力搶時間,抓工序銜接,改變了項目和施工一線脫節的現象。
2.3.5落實合同承諾
項目部按照《內部承包合同》進行績效考核,充分調動管理人員、作業工人的生產積極性。
2.4班組化施工安全管理
建立和完善安全質量管理體系,明確責任,實行安全質量逐級負責制;定期開展施工機械設備安全隱患排查專項整治,排查隱患、落實安全長效機制。通過建立項目安全培訓教育中心、班前安全講評室等手段,加大安全培訓教育工作力度。積極推行安全標準化建設,規范安全生產行為。隧道洞口實行門禁管理系統和隧道進出洞人員定位管理系統,并設置LED顯示屏,能及時、準確的概述恐龍灣隧道施工工序和進洞作業人數。自開工以來蘭永五標項目安全一直處于可控狀態,未發生任何安全事故。
2.5班組化施工的成本管理
項目部加強項目成本管理,嚴格實行當月核算、考核、分析,當月結算兌現、獎勵,堅持每月25號召開責任成本分析會,各部門按照對口管理原則,制定成本控制措施。
2.5.1班組化施工的材料控制
隧道施工材料費占施工總成本的70%—75%,項目部成本管理主要是控制物資,工程部核算物資計劃臺帳,設材部嚴格把關采購計劃,每月定時開展剩余材料盤庫,建立健全材料進、出庫制度,消除了分包模式下項目部管不了材料的弊端,蘭永五標通過班組化管理材料消耗得到有效的控制。
2.5.2班組化施工現場管理
隧道項目中人工費占到總成本25%—30%,現場管理渙散、窩工或安排不當,都會加大管理成本。蘭永5標項目部每天晚上召開作業協調會,要求工程、機械、材料、測量等相關人員參加,安排第二天的工作順序,明確各自的任務,確保隧道施工各工序、各班組緊張有序的開展,每月按期完成制定的施工任務。
建設單位所派出的業主代表由于專業知識不到位,缺乏專業性判斷,存在很多越權監督與不科學指揮,嚴重干擾并制約了監理單位的規范管理和科學施工。
(二)監理單位的質量管理不到位
監理單位受業主委托應該按照制度規范和建立合同進行全程監管,但是由于各種原因目前監理旁站制度形同虛設,抽檢與隱蔽檢查存在很多管理漏洞,根本無法保證工程質量。
二、對策建議
(一)提高質量意識,形成制度保障
通過宣傳教育等多種形式使供水管道工程施工各方,如建設、設計、施工、監理、物資供應等,提高對工程質量的認識,搞好質量管理的第一步。樹立意識并不是一朝一夕可以完成的,在這個長期的過程中,施工單位應該將教育、監管與處罰有機結合起來,建立起完善的質量管控制度,從項目籌建、工程招投標、設計、施工到竣工驗收、投入使用每一個環節都建立合理的科學的質量控制驗收標準。
(二)加強技術支持,跟蹤技術進步,提高創新能力
供水管道施工過程中,除了施工人員必須具備專業技術外,還包括裝備、信息、檢驗及檢測等方面的技術,故而施工單位必須重技術投入,重引進人才、培養人才,重視對新技術、新工藝、新方法和新材料的采用,將最新的科技成果運用在供水管道工程施工過程中。
(三)提高施工管理效力,嚴格履行工作程序
1.施工準備階段的質量控制。“九層之臺,起于壘土”,施工準備階段對整個供水管道工程質量的好壞具有舉足輕重的作用,建設單位在此階段應充分發揮工程項目管理的領導與核心作用,制定管理辦法、及時組織設計交底、及時審查前期準備工作、對特殊工種人員進行資格驗證等。2.施工材料的質量控制。材料是管道施工的物質保證,如果選用的材料不達標,那么整個工程的質量便無從談起,整個工程肯定也是不合格工程。實踐中,改造工程中的材料,如球墨鑄鐵管、鋼管、閥門、玻璃鋼管、水表等全部甲供;水泥、石料、混凝土制品等可以由施工單位自供。3.施工方案的質量控制。施工方案在制定時,必須切合工程實際,充分考慮技術、組織、管理、經濟等方面,必要時可以組織專家和建設使用單位的相關專業人員召開專題會議,討論確認施工方案是否可行。4.施工工序的質量控制(1)測量放樣。必須設置控制點和水準樁點,以便于測量放線,樁點的位置一定要選擇合理,既要易于保存,又不能離管線的軸線太遠。(2)溝槽開挖。溝槽開挖時,應該提前檢查施工范圍內是否存在地下光纜及管線等影響施工的障礙物,如有應該及時上報施工負責人,以便會同有關單位協調解決。機械開挖溝槽時,應該開挖到基底設計高程之上10cm左右,如果超過則屬于超挖,開挖后使用水準儀再次放樣,為保證基底不被破壞,余下部分應采用人工開挖。而采用人工開挖的情況下,挖至設計溝槽底高程及寬度時應認真檢查溝槽底土壤是否擾動,以及是否出現墳穴、枯井及地質不勻等特殊地理情況,如出現上述情況須立即上報負責人,協同設計單位一起決定處理措施。(3)管道安裝。一般情況下,熱水管采用PPR管材,冷水管采用UPVC管材,管道施工宜采用暗敷施工。(4)水壓試驗。在管道及附件全部安裝完畢后,進行水壓試驗,以確認已安裝管道是否漏水,如有問題,應及時對不良部位進行處理。水壓試驗應符合以下要求:試驗時間應在管道連接完成24h后進行,水壓試驗之前固定管道,且接頭應明露,先進行水密性檢查,采用手動泵加壓,壓力為0.6Mpa,且升壓時間應≥10min,穩壓30min。(5)溝槽回填。試壓合格后,固定管材及配件,進而采用沙漠沙進行回填,灌水壓實。5.竣工階段的質量控制。竣工后,施工單位應及時整理、上報竣工驗收資料給監理單位,并進行單位內部自驗,出具檢驗合格報告,配合監理單位對工程進行初驗,發現質量問題,應按照建設單位和監理單位的要求限期處理。
同時,依靠技術的管理,不斷完善企業的管理水平并提高員工的技術素養,能有預見性的找出并處理問題,將技術和質量中所存在的不良隱患消除于未然,進而使其施工質量得到提高。最后,依托技術管理,積極創新普及新技術的應用,推動技術的不斷提升,提升企業競爭力。在油氣管道工程的施工過程中,因為輸送介質的化學性質的特殊性,對工程的施工質量的要求也越來越高,且國內外管道施工市場的競爭越來越激烈,因此企業技術管理者面前就出現了一個嚴峻的課題,只能通過管理要效益、引用高新技術、研究更新設備,更好的保證設備的運轉周期,提高勞動效率。如中緬油氣管道中為解決管道穿越地震斷裂帶、九度區等特殊地段的難題,而研究運用了管道的地震監測系統以及采用抗震墊施工等新技術,確保了油氣管道的運營安全。
2加強管道工程施工項目技術管理的策略
為進一步加強管道工程項目的技術管理,首先要設立技術管理組織機構,明確其是保障工程施工質量的重要機構,明確各管理階層的職責。以法治企,強化落實,明確各級管理者的權、職、責,并通過發動全體員工,尤其是技術骨干學習并實施新的規范,其中對施工和嚴守的規范尤其重要,這就需要我們詳細注明施工中每一項、每一部分的技術要求、施工方法與質量標準的相關要求,以此作為組織施工、查驗、評定及驗收的標準。
然后要不斷更新學習先進的管理方法與管理經驗,重點組織技術學習、技術攻關和技術交流,促使企業的管理水平與員工綜合素養得到提升。長輸油氣管道工程經歷蘇丹、利比亞、印度以及中亞管線等大型國際工程的歷練,學習了諸多國外先進的管理方法與施工技術,鍛煉出一大批業務與技術骨干,這一批骨干目前正引領著國內管道施工的前沿。在行業競爭日趨激烈的管道施工板塊,施工技術的探究與更新應更加注重與國際接軌,進一步學習挖掘國外先進的管理理念與施工技術,使企業的施工技術與國際先進齊頭并進,這樣才能使企業在市場經濟的大環境下拔得頭籌,確立領先地位。
第三,把技術管理作為企事業一個長期賴以生存的系統,使其有投入也有產出。萬事有輸入才有輸出,有投入才有回報,對企業技術要有足夠的投入以此作為保障。技術投入中包含了人力的投入、資金投入與基礎設施建設投入等幾個方面。技術人力資源主要是要求企業所擁有的高文化、高技術素養、優秀操作能力的專業技術人員以及工人比例不斷的增大。企業應為此設立專項的資金及獎勵機制,因為各單位的實際情況不同,所以其對技術管理的資金投入比例也大多不同,這需要結合企業自身實際情況來設定。技術基礎設施,除辦公室設施外,還應具備完善的實驗室、技術資料室和培訓基礎等,還要適時的更新、購買適宜的能夠及時規范、規程、標準、技術參考資料、技術管理應用軟件等。
第四,嚴格管道工程設計與施工技術資料的管理。管道工程技術資料是在施工過程中形成的技術性和管理性文件,它既是施工過程中的控制手段,也是施工過程中的準確記錄。為了加強對工程技術資料的管理,我們建議針對組成部分工程的分項工程的施工方案進行細致分化,并按照分項工程的要求提出施工技術交底。
第五,注重施工后期的技術管理。進入施工后期,工程的系統施工基本結束,這時我們不僅不能夠松氣,還要進一步加強技術管理工作,組織相關專業的技術人員對施工設計進行核對,檢查是否有施工遺漏和失誤,尤其是對重點設備和區段進行檢查,確保預交付的管道工程符合設計的要求。
二、由專業的物流公司負責采購
由于專業的物流公司是由業務精通,具備一定的理論知識和實際工作經驗的員工組成的專業企業,在采購材料上更注重質量和價格的性價比。在采購材料中所產生的差價是管道工程建設企業綜合效益的重要組成部分,體現了企業的整體利益。由于專業的物流公司長期從事管道工程的材料采購工作,逐步建立了一套行之有效的材料采辦的方式方法和工作流程,對大宗物資可以在短時間內組織公開招標或邀請招標采購,形成批量優勢,價格得到優惠。
三、在企業內部建立材料采購與使用分開制度
在企業內部建立材料采購與使用分開的制度可以讓采購材料質量得到“雙控”,一是材料采購人員對自身采購材料質量進行控制受到倉庫管理人員的監督;二是受到使用單位各項目部的監督控制。這樣能進一步把好質量關,具體要做到以下幾個方面:
1.實施集中采購
集中采購是將有限的、分散的采購資源集合起來,形成一個合力,共同應對市場,充分利用大市場資源吸引更多的供應商參與所采購物資的競價,通過集中招標、談判,獲取質優價廉的物資設備,降低采購成本,同時獲得一批寶貴的供應商資源。
2.對材料消耗進行控制
費用控制管理貫穿整個施工生產活動的全過程,特別是實行工地物資消耗控制管理勢在必行。項目部材料管理部門根據工程施工現狀和歷年來同類工程材料資消耗規律性,按工程性質、不同的焊接、防腐工序、施工狀況制定出不同的材料消耗定額,并在運行中進行適宜的調整,以達到企業定額更具有可操作性。
3.加強信息化管理
采用互聯網等現代化通訊手段及時獲得國、外內各地區管道工程材料的價格信息并將其整理和存檔,隨用隨查。通過查閱材料信息報刊,收集材料價格信息,通過電話、電傳、信函等多種形式并結合現場實地考察和調研,對供貨方的產品質量、企業資質、信譽、供應能力、售后服務和產品價格等進行跟蹤調查,并形成書面調查報告,建立合格供方及價格信息檔案。
城市中的河道主要承擔整個城市的防洪防水工作,隨著城市占地面積的不斷增加,硬地面積也逐漸擴大,其嚴重的縮短了由于降水匯集導致洪峰形成的時間,而且增加了洪量及峰值。通常情況下,河道治理工程的施工范圍相對較小,各種管道和線路較多而且都很復雜,很容易造成工程事故的發生。我們都知道,城市是政治、文化、經濟以及科學發展的核心區域,如果發生洪水災害,將給城市帶來嚴重的損失。
2.治理工程的防洪標準相對較低
在河道治理工程的施工過程中,要采取適當的方式方法將原始的水流引向下游區域,這個過程通常包括筑造臨時擋水圍堰和排水構造。施工時需要的擋水圍堰都屬于臨時建筑,其級別為 4 或 5 級,設計的防洪標準不應超過 20 年一遇。在工程的實踐過程中,其設計標準一般為 3 年或 5 年一遇,通常情況下達不到這個標準。而且,通常都起不到調蓄和分洪的作用,與永久型的建筑比較,它的防洪標準相對較低,而且風險也很大。近幾年來,在河道治理工程的施工中,有很多由洪水將圍堰沖毀、基坑被淹沒等引起人員傷亡的事故發生等現象。因此,要編制防汛預案好,同時要建立健全的防汛應急體制,極力要做好城市河道治理的防汛工作。
二、做好防汛工作的途徑
1.編制防汛工作的預案
防汛預案的編制要做到科學、合理而且適用,保證其可操作性,耐得住實踐的檢驗。根據因地制宜這一原則,對施工現場的工作人員、材料和設備充分的利用,做到就地取材。要對有可能發生的洪水災害進行級別的劃分,對其劃分需根據分級處置的原則,同時根據不同級別的洪水及它的影響程度和范圍,制定相應的、合理的防汛方案。而一套完整的防汛方案包括以下幾方面的內容:第一,了解基本情況。首先,對河道治理工程規模及建設的主要內容進行相關的敘述,然后對施工方案的設計及對工期的安排情況進行詳細介紹。另外,還要說明河道治理工程的施工位置和地質情況及水文資料。不僅如此,對河道治理施工區域的洪水突況及洪水險情源進行綜合分析,介紹可以影響防汛工作安全進行的因素,更重要的是對該治理工程及施工區域存在防汛安全隱患進行詳細介紹。說明施工區域上下游的實際情況及工程失事后造成的影響。第二,明確組織體系。首先要明確防汛工作指揮機構的各個組成單位及職責。了解防汛工作指揮機構的組成,掌握各組成部門在進行防汛工作時的責任和義務。然后,對防汛指揮機構的組成和各工作人員應該承擔的職責進行一定的了解。更要了解各組成單位及各個成員所擔任的職位及責任,還有他們的聯系方式。第三,制定應急對策。合理的應急對策應該包括技術方面的措施、足夠的物資儲備量和緊急救助方案。技術方面的措施主要是工程技術方面的措施、排泄超標洪水的方法、洪水警報系統、洪災的分析、洪水調度及對洪水實時情況的監測等。緊急救助方案一定要科學合理,可行性強,當洪災發生時,能及時開啟救援系統,保證施工人員及附近居民的生命及財產安全。第四,相關的圖和表。應該具備工程施工的平面圖、剖面圖,還有防汛調度圖及安全轉移路線圖等。防汛方案編制完之后,需要交給相關部門進行審批,并根據實際情況對其進行補充和完善。在執行的過程中,應該加大安全方面的宣傳力度,加強對員工應急救援的培訓。
2.建立防汛應急體制
2.1 做好防汛前的準備工作
第一,做施工圍擋。在進行城市河道治理工作之前,要先做好施工圍擋,對施工區域進行封閉,嚴格禁止外來人員隨意進出,避免危險情況發生。切記要做好警示牌。第二,檢查施工圍堰。對施工圍堰的堰體進行檢查時一定要仔細,從而保證工程的施工質量。汛期期間,需要定期進行巡堤檢查,應該將圍堰的迎水面坡腳劃為檢查的重點,一旦發現異常,立即處理及解決。第三,對臨時設施的監控工作。要嚴格監控臨時用電、施工基坑、臨時民工住房、臨時工棚、施工機械等,加固容易被風吹走的臨時建筑物,并合理安排室外物品,防止被大風損壞或吹走。在雷雨天氣到來時,應該禁止進行高空或者室外等危險的工作,并對臨時用電設施做好防水工作,防止觸電。第四,管理好排水設施。疏通好排水設施,并對其進行加固,在需要的時候,適當的增加排水系統。防汛前要檢查好設備的開關是否靈敏,保證其可以正常使用。
2.2 建立應有的警報系統
首先要建立完善的防汛警報系統,對河道的水流情況進行監控,防汛警報可以及時讓有關部門發現并解決問題。其次,要安排工作人員進行巡邏,幾個人輪流值班,保證 24 小時都有人向防汛部門匯報實時情況;最后,在各大交通要道路口也要輪班值守,城市河道治理中,有超標準的洪水發生時,路口及臨時便橋是最可能發生事故的地方,因此,一定要做好監視工作。
2.3 后勤保障機制的建立
后勤保障系統主要包括五個方面的保障,即:物資保障、通訊保障、交通保障、資金保障及電力保障,只有完成五個保障,才能在危險情況發生時,真正保障人員的人身安全。
2.4 防汛組織保障機制的建立
各級人民政府及有關部門,都要為河道治理的防汛工作做好災后恢復工作。要建立完善的防汛組織機制,組織專業的防汛搶險救援隊伍,同時做好撤離現場的計劃。