汪綱領(lǐng)

(中鐵隧道集團(tuán)有限公司,河南洛陽 471009)

1 概述

在隧道施工管理中,技術(shù)方法、系統(tǒng)方法理論固然重要,而施工理念更是超然其上的活的靈魂。技術(shù)方法層是相對獨立的技術(shù)和方法,也就是專業(yè)知識;系統(tǒng)方法層是技術(shù)和方法的綜合集成和有機(jī)集合,也就是系統(tǒng)管理知識;哲理理念層則強(qiáng)調(diào)的是一種管理思想,一種管理理念,解決的是方向和出路問題。

筆者試圖通過對以下幾個管理理念的理解,談一談其在隧道施工管理中的重要性。

2 客運專線隧道施工管理新理念

2.1 理念更新之一:隧道防坍防突“預(yù)防為主,避免現(xiàn)狀處理”的理念

大家都知道,不良地質(zhì)對隧道施工影響很大。坍方嚴(yán)重影響施工進(jìn)度,是隧道施工的硬傷。突泥突水破壞性極大,往往形成災(zāi)難性事故。隨著隧道施工技術(shù)和地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)的進(jìn)步,在不良地質(zhì)段做到隧道施工不坍不突已不是難事。關(guān)鍵是要施工理念更新,杜絕突出與坍方,避免現(xiàn)狀處理,隧道施工才會安全,才會有較好的進(jìn)度。

實踐證明,絕大部分坍方往往是工藝質(zhì)量不到位造成的,所以,沒有質(zhì)量就危及安全,沒有安全就沒有進(jìn)度。而突出往往與冒撞冒進(jìn)相聯(lián)系,短時間內(nèi)巨大能量被釋放,現(xiàn)場施工人員避之不及,先脫衣后脫皮,慘劇就這樣形成了。防突必須杜絕冒撞冒進(jìn),超前地質(zhì)預(yù)報是基本手段。

思想觀念上,應(yīng)摒棄“坍方出英雄,坍方出勞?！钡睦嫌^念,在預(yù)防工作上下功夫,探明前方地質(zhì),按設(shè)計把工藝做到位,避免在坍方形成后再進(jìn)行現(xiàn)狀處理,影響工期,進(jìn)而造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 理念更新之二:將“超前地質(zhì)預(yù)報工作納入工序進(jìn)行管理”的理念

樹立新理念,確保不良地質(zhì)不坍不突十分重要。在強(qiáng)富水、巖溶發(fā)育的不良地質(zhì)段,采用“留下石門,鎖住出口,控制處理”的防突原則。而突出必須在“大體積,高勢能,短時間”同時發(fā)生時才能形成?！按篌w積,高勢能”是地質(zhì)狀態(tài),但時間是可以控制的。依靠科技,探明地質(zhì)是“留下石門,鎖住出口,控制處理”的前提條件。

將超前地質(zhì)預(yù)報工作納入工序進(jìn)行管理,按照“物探先行,鉆探驗證,有掘必探,先探后掘”的原則組織施工,是隧道施工安全的制度保證。方法上,物探與鉆探相結(jié)合,是準(zhǔn)確無誤地探明前方地質(zhì)狀態(tài)的技術(shù)保證?！傲粝率T,鎖住出口,控制處理”是隧道施工防止突出的重要手段。

2.3 理念更新之三:隧道防水樹立“先期主動防水,全工序、全過程防水”的理念

“十隧九漏”是一個傳統(tǒng)觀念。隨著現(xiàn)代隧道防水施工技術(shù)的進(jìn)步,這種傳統(tǒng)觀念應(yīng)該改變,關(guān)鍵是需要理念更新。

隧道防水,“先期主動防水,全工序、全過程防水”的理念是中鐵隧道集團(tuán)首次提出的,并在武廣鐵路客運專線 SDⅡ標(biāo)大瑤山 1號隧道進(jìn)行了工藝探索與實踐。

全工序、全過程防水包括:(1)圍巖注漿堵水(全斷面帷幕注漿、周邊帷幕注漿、徑向注漿、局部堵水注漿等);(2)初期支護(hù)噴射混凝土防滲;(3)施工縫、變形縫防水;(4)防水層及排水系統(tǒng)施工;(5)混凝土自防水;(6)二次襯砌背后回填注漿堵水。

先期主動防水是指:在隧道開挖將要通過富水區(qū)之前施加的堵水措施,如全斷面超前帷幕注漿、周邊超前帷幕注漿等,目的是鎖住出口,避免形成水流通道。

在武廣鐵路客運專線 SDⅡ標(biāo)大瑤山 1號隧道,在全工序、全過程防水的工藝方面做了如下研究和探索:(1)圍巖裂隙發(fā)育初支淋水嚴(yán)重的區(qū)段,制訂了“分區(qū)、隔斷、集中、封堵,一長一短、先淺后深”的徑向圍巖注漿堵水工藝,堵水效果顯著。(2)施工縫止水帶在安裝上往往出現(xiàn)定位不準(zhǔn)、不牢固,導(dǎo)致施工縫漏水。結(jié)合止水帶的特點及其安裝工藝,進(jìn)行了安裝工藝創(chuàng)新,在模板臺車擋頭板位置加設(shè)止水帶安裝支撐緊固裝置,較好地解決了上述問題,有效地克服了止水帶位置不準(zhǔn)、受壓變形、施工縫漏水等問題。(3)在防水板鋪設(shè)中,從現(xiàn)場實際和施工效果上進(jìn)行了深入研究和探討,發(fā)現(xiàn)常出現(xiàn)防水板與墊圈粘貼不牢固而脫落,為此必須加密熱溶焊點,但由于墊圈熔點比防水板高,造成防水板熱熔破損現(xiàn)象增多,修補(bǔ)工作量大,質(zhì)量無保證。為此,用防水板“吊耳”掛設(shè)取代熱熔工藝,克服了熱熔焊接工藝無標(biāo)準(zhǔn)、操作無規(guī)程的缺點,確保隧道襯砌“不滲、不滴、不漏”,達(dá)到一級防水的標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 理念更新之四:隧道施工要強(qiáng)調(diào)動態(tài)管理,動態(tài)設(shè)計應(yīng)“四方聯(lián)動”

在隧道施工中,很多坍方事故原因多出在管理環(huán)節(jié)。具體情況往往是,當(dāng)遇到地質(zhì)變化時,由于管理程序原因動態(tài)設(shè)計不能及時跟進(jìn),現(xiàn)場應(yīng)急措施不力,在手續(xù)完善過程中錯過了最佳處理時機(jī)。

隧道工程為線性結(jié)構(gòu),目前,受地質(zhì)勘察技術(shù)方法、手段及設(shè)計深度的限制,很難完全準(zhǔn)確地判定隧道工程地質(zhì)條件和圍巖特性,事實上,實踐中也沒有必要這么做,否則,將大幅度地增加設(shè)計周期和投資。因此,隧道施工的一個顯著特點就是加強(qiáng)動態(tài)管理,其中,動態(tài)設(shè)計是動態(tài)管理的一個重要方面。

在隧道施工中,時間與空間是一對矛盾。一般說來,當(dāng)空間效應(yīng)解決后隧道施工的安全就一勞永逸地解決了,但做任何工作都需要時間,往往是在鎖定空間之前時間效應(yīng)就發(fā)生了作用,坍方也就形成了。施工單位的責(zé)任是,在施工過程中加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)測及支護(hù)變形量測的動態(tài)管理,及時做出風(fēng)險判定,作為主體提出設(shè)計變更申請。業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理等其他管理單位應(yīng)及時響應(yīng),“四方聯(lián)動”才能快速、準(zhǔn)確、高效地完成動態(tài)設(shè)計。在這里,時效很關(guān)鍵,一個操作性強(qiáng)、分工明確、協(xié)調(diào)有力、有辦事時間限制的變更設(shè)計程序文件是確保隧道施工安全的重要保證。

2.5 理念更新之五:應(yīng)強(qiáng)調(diào)工序管理不能脫離設(shè)計原則,達(dá)標(biāo)不可一刀切

隧道設(shè)計都有明確的荷載分配原則。有的隧道二次襯砌是主要的承載結(jié)構(gòu),初期支護(hù)僅作為施工過程的安全措施,相反,有的隧道初期支護(hù)是主要的承載結(jié)構(gòu),而二次襯砌僅作為安全儲備;有的隧道二次襯砌設(shè)計承受水壓力,有的隧道二次襯砌設(shè)計不承受水壓力。如武廣鐵路客運專線大瑤山1號隧道,設(shè)計參數(shù)擬定的原則是:初期支護(hù)承擔(dān)施工階段全部荷載,二次襯砌承擔(dān)由于初期支護(hù)可能劣化而作用于二次襯砌上的荷載或由于軟巖蠕變、環(huán)境條件變化等引起的附加荷載以及作為安全儲備。以上這些設(shè)計原則對指導(dǎo)施工很重要,工序管理不能與此有沖突,否則,很可能留下安全隱患。

對于二次襯砌為主要承載結(jié)構(gòu)的隧道,工序緊湊、仰拱、二次襯砌緊跟對施工安全很重要。但每一個工序都有一個最小的活動空間,仍然有一個時間效應(yīng)問題。最根本的措施還是加強(qiáng)隧道施工的動態(tài)管理,有應(yīng)急預(yù)案,有快速反應(yīng)機(jī)制。實踐中有這樣的實例,在半個月前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)初期支護(hù)變形加快,由于沒有采取應(yīng)急措施,在半個月后造成坍方,實際上該工點工序管理很緊湊,二次襯砌也跟的很緊,坍方也沒有避免。

對于初期支護(hù)為主要承載結(jié)構(gòu)的隧道,就不能簡單地規(guī)定一個二次襯砌達(dá)標(biāo)間距。因為如果初期支護(hù)不安全或變形沒有收斂,這時候急忙施作二次襯砌會給以后的運營留下安全隱患。正確的做法是,當(dāng)確認(rèn)初期支護(hù)變形收斂后再進(jìn)行二次襯砌,并留下量測記錄歸檔在案。如果初期支護(hù)不安全或變形沒有收斂,應(yīng)當(dāng)首先加強(qiáng)初期支護(hù)使之達(dá)到要求,其次再考慮加強(qiáng)二次襯砌并進(jìn)行檢算(如果有條件的話)。實際情況往往是二次襯砌并不具備補(bǔ)強(qiáng)條件,再次擴(kuò)挖又會帶來新的安全問題。

在工序管理中,無論設(shè)計原則如何,初期支護(hù)緊跟、臨時支護(hù)盡早封閉都是正確的。中鐵隧道集團(tuán) 10年前就提出了“仰拱”超前的施工理念,它有廣泛的適用性,對隧道施工安全十分有效。

3 結(jié)語

理論與實踐相結(jié)合,通過超前地質(zhì)預(yù)報,強(qiáng)調(diào)優(yōu)化設(shè)計動態(tài)管理,說明在隧道施工中遇到高壓富水巖溶隧道坍方突水等地質(zhì)災(zāi)害是可控的。通過調(diào)查、研究、分析和論證,提出隧道工程管理需要更新的理念。

[1] 趙 勇,唐國榮.關(guān)于客運專線隧道設(shè)計與施工的幾點意見[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2005(6):1-8.

[2] 安國棟.貫徹新理念適應(yīng)大發(fā)展構(gòu)建新時期鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2006(1):1-4.