隧道施工技术管理#安全技术管理.ppt

隧道施工管理, 隧道施工管理 tunnel construction management, 第一章 隧道总体介绍 第二章 试验段施工 第三章 施工安全技术管理 第四章 施工质量管理 第五章 文明施工和环保、水保管理 第六章 落实四化、标准化管理 第七章 工期进度管理 第八章 考核与奖惩,第一章 隧道总体介绍,客运专线隧道的特点 由于列车高速运行引起的空气动力学问题； 隧道断面积大（如在350km/h速度的条件下，隧道有效净空面积为100m2，开挖断面积达170m2）； 由于开挖断面积的增大，施工难度也急剧增加，特别是在浅埋和不良地质条件下的施工难度很大； 列车高速运行，对洞内轨道（包括基底结构，如仰拱或铺底）的影响增大，需要加强基底结构； 100年使用年限和混凝土的耐久性要求； 新型的洞门形式和更高的洞口环保要求； 高标准的防水要求（一级防水标准）。 长大隧道的防灾救援和运营通风,第一章 隧道总体介绍,大西铁路新建双线隧道全长63.8km，共22座；隧道总延长占线路总长的9.4%。分布在原平至阳曲、灵石至霍州、侯马至闻喜、永济北至合阳四段。其中最长隧道为马家庄隧道，全长9355米。l500m的隧道有2座，500ml3km的隧道有13座，3kml10km的隧道有7座。 全线隧道围岩情况较差，、级围岩长度为54.1km，占隧道全长的84.8%。隧道施工安全和工期风险大。,第一章 隧道总体介绍,隧道主要采用新奥法（new austrian tunnelling method）施工。新奥法的原理是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用以锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护结构的监控、测量来指导地下工程的设计与施工。 新奥法施工特点为：光面和预裂爆破，及时施作密贴于围岩的喷锚支护，充分利用时间和空间效应，断面及早闭合，超前地质预报，监控量测及时反馈及时变更设计、动态管理。可概括为“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”。,第一章 隧道总体介绍,隧道设计规范： “复合式衬砌按破损阶段法和允许应力法设计，计算复合式衬砌时，初期支护应按主要承载结构计算。二次衬砌在级围岩可作为安全储备，按构造要求设计；在 级围岩，应按承载结构设计。” 初期支护要有适当的刚度和强度，保证施工期间的安全，承受二衬施作前施工期间的荷载，;二次衬砌与初期支护共同承受永久荷载。,第二章 试验段施工,隧道工程要满足大西铁路客运专线工程开工报告审批制度中的开工条件才能开始施工，各标段应按大西铁路客专公司工程开工报告审批制度第十六条要求选择一座以上隧道在洞口、洞身不同施工阶段先进行施工试验。洞身试验长度不宜小于100m。,第二章 试验段施工,进行施工试验的目的 一、根据地质条件和设计要求，确定开挖方法。 二、总结各分项工程技术参数，工艺标准。明确工序衔接方式、确定各工序最佳机械配置和施工组织。 三、熟悉和掌握隧道施工质量的检测项目、检测标准和检测方法；熟悉和掌握围岩变形量测的要求和方法。 四、确定湿喷喷射混凝土配合比及其施工工艺。 五、演练隧道施工安全保证措施及体系的运作。,第二章 试验段施工,试验段施工的实施 一、选择的试验段工程及其试验段施工方案报监理和大西铁路客专公司工程部审批后实施。 二、按批准的试验段施工方案组织施工。施工管理和相关技术管理应在质量保证体系和安全保证体系下正常运作并加强技术指导。 三、监理单位必须全过程进行旁站监控并做好记录。 总结和推广 试验段施工结束，施工单位应及时进行总结，确定相关技术参数和工艺标准，报监理单位审核后报大西公司验收，经大西公司验收批准后，方可全面推广。,第三章 施工安全技术管理,隧道施工安全直接关系到人民生命安全；确保隧道施工安全对于大西铁路客专工程建设总体安全形势意义重大。施工单位第一责任人必须直接负责隧道施工安全管理。,第三章 施工安全技术管理,加强风险管理 一、必须加强隧道施工过程的风险防范和风险管理，落实各项风险防范措施。风险评估与管理必须贯穿于铁路隧道施工全过程，分阶段进行风险监控和管理。 二、风险管理内容 1、大西铁路客专公司对隧道的风险评估全面负责，公司工程部负责制定风险评估和风险管理工作管理办法，督导施工单位开展施工阶段风险评估工作； 2、施工单位根据大西铁路客专工程风险评估管理办法中有关施工阶段风险评估的相关要求进行风险评估。根据设计阶段的评估结果，在超前地质预报和围岩量测的基础上进一步评估设计确定的风险源、风险等级，对工程措施、施工方法和支护参数进行评估，提出相应的施工措施。,第三章 施工安全技术管理,3、对于浅埋偏压、软弱围岩、不良地质、特殊岩土、深埋长大隧道，应进行可能出现的重大地质灾害等专项风险评估，并依据专项评估意见完善施工技术方案，改进和加强安全生产及防范风险的具体技术措施，选择适宜的施工工艺，制订风险防范及突发安全事故应急预案。 三、施工单位与设计单位加强沟通，设计单位应做好施工风险防范配合工作，涉及变更设计的，按大西铁路客专工程变更设计管理办法规定处理。 四、监理单位督促施工单位制订并实施风险防范措施。,第三章 施工安全技术管理,强化施工组织的安全设计 一、安全生产保证措施是实施性施工组织设计的重要内容。根据隧道设计文件的“施工安全设计”、施工阶段超前地质预报和风险评估意见，细化工程措施，必要时进行专题研究进行分析论证。尤其是对穿越断层破碎带、岩溶等不良地质和特殊岩土的隧道（如韩信岭、乔家山隧道），必须编制专项施工方案及相应安全保证措施，编制有针对性的应急预案。,第三章 施工安全技术管理,二、隧道施工组织设计的审批和实施 1、长度1000m及以下的一般地质隧道施工组织设计，由总监理工程师审批后实施。 2、长度1000m以上隧道和不良地质、特殊岩土、深埋隧道的施工组织设计，须经施工单位集团公司审查；总监理工程师审核后报工程部审批。大西公司规定的5座重点隧道报公司审批，其中韩信岭、乔家山和马家庄隧道报铁道部工管中心审批。实施中，施工单位集团公司派出专职安全管理人员进行现场监督。 3、必须按经审查批准的施工方案组织实施。如需调整，一般隧道经总监理工程师组织设计、施工单位研究后报公司工程部批准；重点隧道重大施工方案调整须报铁道部批准。,第三章 施工安全技术管理,做好超前地质预报 受目前勘察手段、时间、费用以及判释水平等因素限制，在勘察设计阶段尚不能完全准确地探明隧道所穿越的地层及洞身周边的地质情况，特别是存在的对隧道施工安全有很大威胁的岩溶、断层、富水裂隙、暗河等也不能准确判释和提示，因此施工中进行超前地质预测预报是确保施工安全必不可少的手段。 铁建设2007 88号文：隧道施工应进行超前地质预报，超前地质预报应纳入正常施工工序。工程地质、水文地质复杂的长隧道和特长隧道，可能存在诱发重大地质灾害的隧道，地下水活跃、围岩软弱、含富水断层的隧道，高瓦斯、高地应力的隧道，可能发生突水、突泥的隧道，可委托专业队伍，采用新技术、新设备、新方法，开展第三方超前地质预报工作。 韩信岭隧道通过断层带，施工时要特别加强地质超前预报，验证设计文件中的地质描述和最大涌水量。,第三章 施工安全技术管理,第三章 施工安全技术管理,地质雷达现场探测图,地质超前预报,超前水平钻探,水平钻机,第三章 施工安全技术管理,一、落实超前地质预报责任 1、勘察设计单位负责超前地质预报方案编制，指导施工单位实施方案，依据超前预报成果修正设计。超前地质预报方案要明确隧道超前地质预报等级、预报方法、预报内容、预报频次、实施计划，提出仪器配置和操作要求、信息判释、数据采集与处理、预报成果编制等技术要求。 2、施工单位按照超前地质预报方案编制实施细则并实施，对超前地质预报成果及数据真实性负责。应将超前地质预报纳入工序管理，严格按预报方案和实施细则实施。 3、监理单位负责检查施工单位现场地质、物探专业技术人员数量及能力，设备类型及数量，超前地质预报的实施和数据采集情况；进行相关协调工作。 4、大西公司工程部负责审查超前地质预报方案，并对方案实施情况进行监督和检查。,第三章 施工安全技术管理,二、超前地质预报成果处理 1、施工单位建立超前地质预报台帐，录入实施时间、方法、使用仪器、预报里程、数据及其判释、预报责任人等内容。 2、预报显示地质条件异常时，及时采取防止发生事故的措施，同时报监理、设计、建设单位。大西公司组织四方迅速研究处理方案。 三、没有制定超前地质预报方案、实施细则或虽已制定但未组织实施的，将追究相关单位的责任。,第三章 施工安全技术管理,开挖方案应认真执行设计方案。根据超前地质预报和掌子面实际地质情况需更改设计开挖方案的，按设计变更处理。 开挖方案有全断面法、台阶法、crd法和双侧壁导坑法。,第三章 施工安全技术管理,全断面法：光面爆破设计方案，隧道施工设备到场及使用情况，光面爆破效果，超欠挖处理情况，初支、二衬跟进情况。,台车钻眼施工,光面爆破效果,小导洞超前施工,自制台架施工,第三章 施工安全技术管理,交叉中隔壁法（crd法） 交叉中隔壁法又称crd工法，是将大断面隧道分部分块开挖，先开挖隧道一侧的一和二部并分别施作封闭的初期支护和临时支撑，再开挖隧道另一侧的一和二部并分别施作封闭的初期支护和临时支撑，最后分别开挖隧道左右两块底部，形成隧道初期支护和临时支撑网状封闭稳定支护形式的隧道开挖施工方法，一般适用于级围岩，也可用于浅埋隧道施工。,第三章 施工安全技术管理,施工要点： 隧道按左右部分块实施开挖，每块小断面开挖高度根据地质条件和施工设备而定。各工作面每循环进尺为1榀拱架的距离。 每块小断面开挖长度35m，及时设置初支和临时仰拱封闭、步步成环，尽量缩短成环时间，及时施作锁脚锚杆（管）。必要时进行掌子面临时支护。左右部纵向拉开距离不宜大于15m。 中隔墙设置为弧形临时支护，隧道左右开挖小断面水平临时支护保持对接一致，螺栓连接牢固。 根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。 临时支护拆除后及时施做隧道仰拱和二次衬砌。,第三章 施工安全技术管理,上：交叉中隔壁法施工图示,右上：交叉中隔壁法施工局部开挖,右下：交叉中隔壁法施工,第三章 施工安全技术管理,双侧壁导坑法 双侧壁导坑法也称眼镜工法，采用先开挖隧道两侧导坑，及时施作导坑周边初期支护及临时支护，然后再开挖中部剩余土体的隧道开挖施工方法，一般适用在级围岩，大断面和超大断面铁路隧道工程，也可用于浅埋隧道施工。此方法成本较高、进度较慢。采用该法开挖时，双侧壁导坑超前的距离相等或不等。为了稳定工作面，经常和超前预注浆等辅助施工措施配合使用。,第三章 施工安全技术管理,施工要点： 侧壁导坑形状应近似椭圆形，导坑断面宽度一般为整个断面的1/3。 两侧侧壁导坑超前中部1020m，可独立同步开挖支护，中部采用台阶法开挖，保持平行作业。 导坑开挖后应及时进行初期支护及临时支护，设置锁脚锚杆（管），并尽早封闭成环。 中部开挖完成后，要及时施作初支，尽快使全断面初支封闭成环。 根据监控量测，初期支护稳定后，拆除临时支护，一次拆除长度不超过15m，并加强拆除中的监控量测。 临时支护拆除完成后，及时施作仰拱和二次衬砌。,第三章 施工安全技术管理,双侧壁导坑分部开挖示意图,第三章 施工安全技术管理,交叉中隔壁法（crd法）、双侧壁导坑法监控要点： 施工方案，设备配套及使用，每部开挖长度、步序间距，循环进尺，初支和临时支护设置情况、锁脚锚杆（管）设置情况，每部支护封闭时间，临时支护每次拆除长度和时间，二衬跟进情况。,第三章 施工安全技术管理,台阶法： 台阶法分为两台阶法和三台阶法施工，其中两台阶一般适用于级围岩施工。 在隧道开挖过程中，在三个台阶上分七个工作面，以前后七个不同位置相互错开同时开挖，然后分部及时支护，形成支护整体。缩小作业循环时间，逐步向纵深推进的隧道开挖施工方法，一般适用于黄土地区隧道施工，也可用于其它级围岩地段。,第三章 施工安全技术管理,施工要点： 施工中应遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤量测”的施工原则，紧凑施工工序，精心组织。 台阶长度控制在35m，及时施作初期支护，配合锁脚锚杆（管）封闭成环，全断面初支成环距拱部开挖面不宜超过40m，时间不宜超过15天。初支未封闭前，拱架墙脚处要设置加强锁脚锚杆（管），并设临时横撑。 工作面若有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。 应及早施作仰拱和二次衬砌，防止大断面隧道边墙向内位移。,第三章 施工安全技术管理,三台阶七步开挖法,上：三台阶七步开挖法施工图示,右：黄土隧道施工,第三章 施工安全技术管理,台阶法监控要点： 施工方案的合理性，机械设备到场及配套使用情况，光爆效果及超欠挖情况，台阶长度、高度，各步序间距，初支上下接续及稳固情况，初支封闭时间和空间、二衬跟进情况。,第三章 施工安全技术管理,开挖方案应认真执行设计方案。根据超前地质预报和掌子面实际地质情况需更改设计开挖方案的，按设计变更处理。 按设计做好超前支护。因地质条件改变需增加或减少超前支护的，必须按设计变更管理办法处理。否则按擅自变更承担责任。超前支护的施做必须满足设计要求和有关规范。,第三章 施工安全技术管理,严格执行初期支护技术标准 一、出碴完成后必须立即按设计要求初喷，及时封闭围岩。 二、必须严格控制初期支护规格（材料、数量、间距、喷射混凝土厚度等）。不得出现钢架底部虚悬，锚杆数量、长度、规格、安装位置和方向不符合设计、中空注浆锚杆不注浆、锚固不实等违规现象。,第三章 施工安全技术管理,三、喷射混凝土必须采用湿喷工艺，当隧道长度大于3000m时应采用混凝土喷射机械手喷射。初喷混凝土要将钢架、钢筋网背后喷填密实，不得出现空洞，不得填充异物，必要时钢架背后采用注浆填充。 四、设计为复合衬砌的隧道，必须确保初期支护喷射混凝土厚度。必须设置控制厚度并可供检查厚度之用的装置。喷射混凝土表面应平整，不平整处须用喷射砼（或砂浆）对基面进行找平处理。,第三章 施工安全技术管理,严格控制各主要工序间的衔接 一、短进尺。开挖每循环进尺应根据初期支护钢架间距和围岩级别确定，在洞口段、浅埋段、偏压段和松散破碎段为一榀钢架的距离，级及级加强段为一榀钢架的距离，级不大于2榀。,第三章 施工安全技术管理,二、仰拱紧跟掌子面。仰拱距拱部掌子面级围岩不得大于90m，级不得大于50m，级及以上不得大于40m。采用栈桥避免出碴与仰拱施工之间的干扰。 三、及时跟进二次衬砌。二次衬砌与拱部掌子面之间的距离ii级围岩不得大于200m，级围岩不得大于120m，级及以上围岩不得大于90m。在洞口段、浅埋段、偏压段和松散破碎段，更应及早施做二次衬砌。 关于印发铁路建设工程施工企业信用评价暂行办法的通知铁建设2008160号,第三章 施工安全技术管理,规范实施变形监控量测 一、施工单位必须将变形监控量测纳入施工工序，配备监控量测专业人员。 二、制定详细的监控量测方案，地质条件变化时调整实施方案。测量方案必须满足铁路隧道工程施工技术指南中监控量测中的要求。方案及其调整均经总监理工程师审批后实施。,第三章 施工安全技术管理,三、严格按照规范要求布点量测，确保数据真实准确完整。一经发现数据造假，将通报全线和其上级主管单位。 四、建立信息沟通机制。施工单位将每次量测数据及其分析结果在当天传送监理和设计单位，如变形异常，设计单位及时验证后调整设计参数，办理设计变更。,第三章 施工安全技术管理,洞口施工及进洞施工条件 一、进洞之前应按设计修好边仰坡和排水设施，做好坡面防护。洞口挡护工程应紧跟土石方开挖及早完成。 二、进洞前按设计做好超前支护。 三、对于黄土隧道、浅埋偏压隧道、软弱围岩隧道必须在衬砌台车准备就绪之后方可进洞。衬砌台车资金可由大西公司保证资金，专项支付。 四、隧道门应在隧道开工的初期完成，不良地质的洞口必须尽早完成。,第三章 施工安全技术管理,加强施工安全培训 隧道开挖、喷锚支护、防水板安装、衬砌等工序操作人员必须进行上岗前的技术、安全培训，考试合格后方可上岗；作业人员必须持证上岗。监理单位负责监督检查培训情况并向大西公司报告。,第三章 施工安全技术管理,洞口洞内相关安全设施 一、通风防尘、供风供水供电、照明等一般设施和特殊岩土及不良地质地段所需专门的检测、防范设施应符合铁路隧道工程施工技术指南（tz204-2008）规定并满足作业实际需要。设施配置齐全、经鉴定性能完好方可进行隧道施工。 二、各隧道必须设置“人员自动登录与危险报警系统”。凡进出洞人员均应配置每人固定唯一的电子识别卡。对因特殊原因需进出洞而无识别卡人员，除须经项目部批准外，应在洞口登记。危险报警系统通过对监控量测数据的自动分析，当隧道出现异常变形时可及时报警。,第三章 施工安全技术管理,加强火工品管理。 建立火工品采购、保管、领用、监控的符合国家规定的管理制度和实施细则。火工品管理必须专人专项负责。对执行情况加强检查，对违规的必须及时处理，及时纠正。,第三章 施工安全技术管理,突发事件处理 一、隧道施工要编制突发事件应急预案并进行预演，提高隧道施工人员对突发事件的应急能力。要配齐应急所需的人员、物资、设备。 二、当发生透水、冒顶等重大事故时，应及时启动应急预案，保证人员的安全，并在第一时间报大西公司。,第四章 施工质量管理,大西铁路客专隧道工程施工执行客运专线铁路隧道工程施工技术指南（tz2142005）；质量验收标准执行客运专线无碴轨道铁路工程质量验收暂行标准（铁建设200785号）和与其配套的客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）。,第四章 施工质量管理,各单位在执行客运专线铁路隧道工程施工技术指南和大西公司编制的隧道质量控制手册中的规定的同时，施工单位应发挥自己的技术和管理优势，在该技术指南基础上，研究制定更具体和系统的高标准企业施工标准。所制定的企业标准随施工组织设计报批。 严格执行检验批检查验收制度。施工单位要健全三级自检制度，每个检验批经自检合格，报监理检查验收。隐蔽工程在覆盖前必须留有影像资料，未经监理检查签认，不得进入下道工序。,第四章 施工质量管理,在执行上述标准的基础上，对以下事项强调要求： 一、确保开挖断面、成洞断面、初期支护和二次衬砌厚度符合设计。每个施工循环必须执行： 1、开挖成形后测量断面。 2、采用在钢架上焊接垂直于断面的钢筋头等方法控制喷射混凝土厚度并可供事后检查。 3、成洞后测量断面。 二、超挖部分必须用规范规定的材料回填密实。不论何种围岩，均不得欠挖。,第四章 施工质量管理,三、做好结构防排水设施。环向、横向和纵向盲管及中心排水管必须连接牢固，管路畅通。使用防水板铺设专用台车（架）铺设防水板；防水板搭接或焊接符合规定，不得有任何破损；禁止用普通钉子固定，必须采用带热塑性圆垫圈的射钉，固定点间距符合规范要求。 四、成洞后必须在隧道全长全断面范围内无渗无漏，如出现渗漏现象，施工单位负责无偿处理，监理单位承担监理责任。,第四章 施工质量管理,五、加大放线测量频次，应在每个施工循环进行放线测量；每周与控制网点进行一次连接测量。 六、钻爆法施工时，应实施光面爆破或预裂爆破。 七、隧道施工图应包含与站后工程的各种接口和预埋件，施工单位必须按图施工。,第五章 文明施工和环保、水保管理,工地布置必须满足大西铁路客专工程建设现场布置和文明施工管理办法要求，特别要求做到： 一、统一规划洞口生产、生活设施，统一规划洞内外设备、器材的安放布置。照明设施和管线顺墙固定，高低位置统一，管线整理有序。 二、洞口生产、生活区硬化地面；洞外出碴道路宜有较高标准。 三、做好临时排水。洞口和洞内不得积水，不得在有积水或泥泞的条件下施工。,第五章 文明施工和环保、水保管理,作业队管理人员、作业人员必须统一着装，工作服应美观整洁，并符合安全要求，着装的颜色按施工管理人员、施工作业人员区分。服装有施工单位的明显标志。按照大西公司要求佩戴安全帽，作业队管理人员为白色，施工作业人员为黄色。安全帽上标有单位的名称。施工管理、作业人员工作期间必须佩戴上岗证。上岗证内容包括：单位名称、姓名、职务（岗位）、编号，并有使用人本人照片加盖单位公章，上岗证管理人员采用红底、施工一线管理人员采用黄底、施工人员采用蓝底。,第五章 文明施工和环保、水保管理,施工现场应按现行工作场所职业病危害警示标识（gbz 158）设置禁止标识、警示标识、指令标识、提示标识，并配以相应的警示语句。,第五章 文明施工和环保、水保管理,环保、水保管理 施工单位要根据国家环保部批准的大西铁路客运专线环评报告及大西铁路客运专线工程环境保护、水土保持管理办法，大西铁路客专工程建设标准化管理丛书-标准化作业中现场环境保护管理的相关规定，设专职部门监督管理 、必须严格执行国家环境保护法及所在地环境保