海底隧道工程水下封底混凝土施工风险管理.doc

海底隧道工程水下封底混凝土施工风险管理摘要：关于对隧道工程水下封底混凝土施工风险管理的实现方法，风险评估主要采用了专家调查法，同时以CIM模型作为辅助。将风险指标作为评价标准，实现了对隧道风险辨识、风险评估和决策以及风险跟踪等风险管理的基本内容，对隧道工程水下封底混凝土施工风险管理加以实现。关键词：隧道工程；水下封底混凝土施工；风险管理The undersea tunnel engineering underwater concrete bottom sealing construction risk managementAbstract: on the back cover of tunnel engineering underwater concrete construction risk management method, risk assessment mainly adopts experts investigation, at the same time to the CIM model as the assistant. Will risk index as evaluation standard, realize the tunnel risk identification, risk assessment and decision-making and risk the risk management of trace the basic content of tunnel engineering underwater hydroxycut concrete construction risk management realization.Keywords: tunnel project, The underwater concrete bottom sealing construction; Risk management1 引言由于水下隧道工程施工的隐蔽性和复杂性，给施工带来了较大的困难。故海底隧道工程水下混凝土施工存在着很大的风险。所以促进风险管理理论在隧道工程的应用与发展已成主流，隧道风险管理与控制理论的发展与应用，对于降低工程造价，减少人员伤亡等方面有着显著的作用。但由于风险管理的理论和方法还没有被广泛的关注，在工程实践中存在很多问题。所以需要我们进一步的理解和应用相关知识做好风险管理的工作。2 水下封底混凝土施工2.1 施工方法导管法水下混凝土封底，采用多根导管同时或依次灌注。在井内按施工要求平均垂直放入内径273mm 的钢管,管底口距基底面200 300mm; 导管顶部装有一混凝土柱塞。在一切准备工作就绪后,剪断混凝土柱塞,此时导管内的空气和水在混凝土的重压下由导管底口排出,瞬间混凝土通过导管压向基底,在导管周围堆成一个平坦的混凝土圆锥体,将导管底口埋住使水不能从底口进入导管。继而再灌注的混凝土通过导管源源不断地灌入导管内。随着导管的提升,混凝土在水下摊开和升高,直至到达设计标高。2.2 灌注顺序使用16根导管灌注,3台汽车泵分3个区进行由于混凝土供应量所限,各导管不可能一次同时灌注时,可分项逐根灌注。在倾斜的基底面上,其灌注顺序从低至高逐个进行,并应从周边井孔至中间井孔,以免基底浮泥及封底顶面的浮浆集中在基础边缘。2.3 施工程序及操作要点浇注混凝土前应先将基底的浮泥、沉积物和风化岩块等清除干净； 准备工作及技术交底；剪断混凝土柱塞。先将混凝土柱塞置于吊起状态, 当导管用混凝土柱塞密封好后,在导管中灌混凝土,灌注满导管上部后,接着剪断混凝土柱塞上的铁丝, 并连续地向导管中灌注混凝土,直至导管需要向上提升时停止本导管的混凝土浇筑。然后进行下一个导管的混凝土浇筑,前一个导管则要提升一定高度, 但应注意不能提高过多,以免水进入导管,引起质量问题。2.4 灌注结束 一个导管灌注高度达到设计要求时,该导管的工作即告结束。此时将导管拔离混凝土面,将漏斗及导管拆除,并用净水逐节冲洗干净,以备再用。3 海底隧道工程水下封底混凝土施工风险管理的实现方式3.1 风险辨识 海底隧道工程水下封底施工时会产生较多问题，混凝土在水中损失量会偏大。同时在大体积混凝土施工时，如何解决混凝土的温升开裂问题，是保证大体积混凝土质量的一个关键。施工中要认真研究，测试，找出有针对性的妥善解决办法。 在沉井封底时也同样存在着风险，沉管法就是将岸上干坞中预制好的钢筋混凝土结构管节两端用临时封板封闭后分段浮运至水中隧道沉放位置，然后向管节内注水增加重量，借助水面吊船系统装置，将沉管准确沉放于预先挖好并处理过的海底沟槽内，利用水压顺序将各管节，拼装成连续结构。其主要特点是隧道埋置较浅，隧道长度短，隧道管段预制多在岸上完成。但仍有一定的风险和故障。水下封底混凝土施工沉井封底施工混凝土施工导管断裂导管接头严重漏水混凝土堵塞于导管内导管埋入部分被混凝土胶结住混凝土在水中损失量偏大混凝土温升开裂水下封底混凝土施工风险层次结构图3.2 风险估计风险评估方法采用风险调研法，在专家调研法的基础上,得到各致险因子的概率和各类风险损失分布情况。风险调研法, 主要对各风险致险因子引起的风险事故可能导致的经济损失、人员伤亡、工期损失、周边环境影响等指标进行调查, 根据专家权重、信心指数和损失估计等数据, 得出各致险因子的发生概率和损失分布情况。水下封底混泥土施工由风险产生的各种评估如下表所示：风险因素风险评估导管断裂导致灌注中断，若重新灌注时，则混凝土存在浮浆夹层及施工接缝导管接头严重漏水容易形成混凝土松散层或囊体，严重影响混凝土质量混凝土堵塞与导管内导致灌注中断，若重新灌注时，则混凝土存在浮浆夹层及施工接缝导管埋入部分被混凝土胶结住导致导管不能拔出，灌注中断，若重新灌注时，则混凝土存在浮浆夹层及施工接缝混凝土在水中损失量偏大导致混凝土塌落度过大，使混凝土结构不稳定混凝土温升开裂引起大体积混凝土质量不合格，使混凝土结构损坏3.3 风险评价和决策 该阶段主要是对所产生的风险进行分析，找出应对风险的防护措施。风险的决策主要包括风险回避、风险接受、风险自留、风险分散、风险转移等。 对于沉井封底施工过程中所产生的一系列问题，经过风险评价分析，找出应对措施如下：（1） 导管在制造过程中应保证质量，组拼前应经质量检验，合格后方可使用。（2） 导管组拼后应经水密试验；严格检查工地组拼接头的质量。（3） 导管使用前应经水密试验；导管不宜埋入过深；改善混凝土配合比。（4） 选用初凝时间较长的水泥及和易性良好的混凝土配合比；导管应及时提动且埋如深度不要过深。同时根据专家经验法产生的一些经验参数如下： 混凝土拌和时间应较普通情况稍加延长, 一般不小于1. 5 2m in, 混凝土塌落度不应过大, 以免混凝土在水中损失量太大。 混凝土中应加入缓凝剂, 以减缓混凝土的初凝时间。防止混凝土堵塞导管或在底部将导管埋住时间过长而使导管不能提升。正常灌注时, 混凝土在导管内停滞的时间不应超过20m in。 在水下封底混凝土施工中，如何解决混凝土温升开裂问题是一个关键的风险问题，主要风险问题是混凝土水化热问题。因此，应对该风险，我们应采取正确的措施来解决问题，做出恰当的风险决策。 用低水化热的矿渣水泥。 选择最佳混凝土配合比, 尽量减少水泥用量, 采用掺加粉煤灰等“双掺技术”。 在混凝土中插入降温管和测温管, 降温管内通水可以降低混凝土硬化时产生的温度, 而测温管则可以随时观查混凝土内的温度。加强混凝土养护, 进行表面覆盖, 以减少混凝土的内外温差。3.4 风险跟踪风险跟踪管理是指对风险的发展情况进行跟踪观察, 同时及时发现尚未辨识到风险, 它是风险动态管理的重要组成部分。也就是在沉井封底施工的过程中就进行观察，找出有可能存在的风险。如在灌注封底混凝土前就要精确探明基地各部位的标高，应对封底混凝土的灌注进行跟踪管理，避免因高出导管内混凝土往低处流淌造成导管底口脱空或埋入的厚度过薄，致使导管底口进水，发生质量风险事故。4 结语根据现有的风险管理理论, 对海底隧道工程水下封底混凝土施工风险管理, 实现了对该项目的风险辨识、风险评估和决策以及风险跟踪等风险管理的基本流程, 建立了一套较为完备的风险管理体系。风险估计方法采用专家调查法, 对该工程进行了有效的分析，水下封底混凝土施工采用沉管法灌注施工。存在大量风险因素，故应找出风险因子，采取一系列风险应对措施，使海底隧道工程沉井水下封底混凝土施工成功完成。参考文献1 于九如. 投资项目风险分析M . 机械工业出版社,2 杨文渊. 实用土木工程手册M . 北京: 人民交通出版社,1995.3 J. H. M. Tah, V. Carr, R. Howes. Information modeling for case- based construction planning of Highway Bridge projects J . Advances in Engineering Software, 1999, 30: 495- 5094 J. H. M. Tah, V. Carr. Towards a framework for project risk knowledge management in the construction supply chain J . Advance in Engineering Software, 2001, 32: 835-8465 陈龙. 城市软土盾构隧道施工期风险分析与评估研究 D . 同济大学博士论文, 20046 Gronhaug A. Requirements of geological studies for undersea tunnelsJ. Rock Mechanics，1978，15(5)：978.(Abstract)7 Kuesel T R. Alternative concepts for undersea tunnelsJ. Tunneling and Underground Space Technology，1986，1(1)：283287.8 Soejima E K. Planning and design of the Osaka Port undersea tunnelJ. Civil Engineering in Japan，1991，30：4453.9 Arild P. The challenge of subsea tunnelingJ. Tunneling and Underground Space Techno