大型长隧道加快施工进度的几点意见建议28367.pdf

18 大型长隧道加快施工进度的几点意见建议 以黔桂铁路扩能改造工程某长大隧道为例，全长 8516km，为全线重大控制工程。地质条件复杂。由于各种因素给开挖、衬砌、通风、运输、地质探明等施工带来极大的困难，制约了工期。本文是以此长大隧道施工为例，分析影响施工进度的各种因素，提出加快隧道施工进度的几点建议。1.前言 近年来从我国新建铁路、公路项目来看，由于受国家铁路连续五次大提速的要求影响，和加入世贸组织后与国际铁路接轨，铁路、公路线的曲线半径越来越大，线上隧道长度越来越长，施工任务越来越急。加上长大隧道的工程特点普遍是：地质条件复杂，工期紧，任务重，施工不可预见因素多，施工防护及安全要求高。因此，如何加快长大隧道施工进度，确保安全质量，有利于隧道的动态设计，已成为目前隧道施工讨论的新话题。本文正是以某长大隧道施工为例，分析影响施工进度的各种因素，结合作者取得的实践经验，提出加快本隧道施工进度的几点建议，仅供参考。2.工程概况 改建铁路黔桂线扩能改造工程（贵州段）站前工程施工的某长大隧道DK476+616DK485+132，全长 8516km，为全线重大控制工程。地质条件复杂，隧道洞身穿过 F4 摆招断层、富水破碎带(最大涌水量 85500m3/d)、有毒矿床、岩溶等不良地质，具有岩爆、涌水、突泥、坍塌的潜在隐患。隧道设计为正洞和辅助平导方案，正洞：8516延米，整体道床 1.2万 m3，进口端平导 4002米，出口端平导 1827米。尚有 2730米需独头掘进。工程特点是长大隧道施工，工 19 期紧，任务重，施工不可预见因素多，施工防护及安全要求高。根据本隧道施工需要，工程任务由进口工区和出口工区施工。进口工区：负责隧道进口段长4595m洞身、平行导坑 4002m。隧道进口由正洞进入施工 3340m，由平导进入正洞施工 1255m；出口工区：负责隧道出口段长 3921m洞身、平行导坑 1827m。隧道出口由正洞进入施工 3227m，由平导进入正洞施工 694m。2.水文地质条件 本隧道地处贵州高原，地形起伏较大，地势相对较陡。DK476+600DK485+100段为构造侵蚀低中山峰丛山地，地形起伏大，峡谷深切，多悬崖峭壁，相对高差 250450m；DK485+100DK486+500段属于中低山河谷斜坡地貌，河流两岸多为斜坡、陡崖，低山溶蚀峰丛、峰林谷地及洼地地貌为典型的喀斯特地形。DK476+600DK485+100段，隧道洞身通寒武系白云岩和奥陶系白云岩偶夹页岩薄层，进出口段基岩出露好，强风化层厚度不大。隧道通过黄丝宽缓箱状背斜轴部及其次级褶皱邦水穹窿，断层 F4 为张扭性正断层，断层破碎带宽度 40100m。地下水类型以基岩裂隙水和岩溶水为主，地表水和地下水对砼无侵蚀性，但顶部页岩局部含有毒矿床（雄黄及汞）。F4 断层破碎带，岩体破碎，岩溶发育，其余段岩溶弱发育，DK483+685+835段埋深 28m，地表有一条冲沟，常年有水。隧道出口线路邻河，需加强排水措施。3.工期及实际施工情况 3.1.工期要求：设计工期 28 个月，合同工期 26 个月。要求本隧道 2008年 5 月 31 日达到铺轨条件。3.2.实际施工情况 20 3.2.1.合同开工日期 2006年 3 月份，由于施工图纸于 2006年 5 月份才到位，而大电到位 2006年 6 月初，实际工期仅为 24 个月。3.2.2.原设计进口平导超前正洞后，施工正洞 1255米；出口平导超前正洞后施工正洞 694米。但由于平导与正洞同时开工，加之进口平导溶洞处理已影响 45 天，平导断面小，爆破及装碴运输难度大等原因，开工以来，一直未实现平导超前正洞。3.2.3.进口端正洞开挖 1820米，岩溶发育，遇溶洞 3处，仅 DK477+765处溶洞影响施工 30 天。且较大涌水处理 2 处，影响施工 15 天。3.2.4.出口端正洞开挖 1804米，围岩较破碎，岩溶发育，遇溶洞 3处，已影响工期 45 天。3.2.5.根据设计物探资料显示，未施工 DK478+860DK479+210、DK480+080+380、DK480+560+620段为物探异常区，岩溶、裂隙较发育，施工影响更大。3.2.6.据设计资料显示，DK481+040+310段为摆招断层破碎带，采用帷幕注浆等措施施工，平均进度 60m/月，需施工 5个月。正常情况施工仅需 2个月，增加工期 3 个月。3.2.7.本隧道穿越有毒矿床，需不时监测并采取对策，影响施工进度。4.完成及剩余工作量 4.1.隧道进口端：正洞开挖支护完成 1820m，剩余长度 2775m；平导开挖支护完成 1688m，剩余长度 2314m。4.2.隧道出口端：正洞开挖支护完成 1804m，剩余长度 2116m；平导开挖支护完成 1412m，剩余长度 415m。21 5.施工组织情况 5.1.原设计洞内运输方式：平导采用有轨运输，洞身断面为 3.93.5m(高宽)，单车道断面。5.2.实际施工方案：考虑到洞口场地限制、洞内平导与正洞互通等问题，以及为了减少各工序的干扰提高施工进度，平导、正洞均采用无轨运输方案。具体组织模式如下：5.2.1.平导作为主要的运输通道，洞内出碴、混凝土等运输均由平导出入。5.2.2 洞内所需要的风、水、电均从平导进入。5.2.3为解决隧道长距离通风的问题，采用了巷道式通风方案，由平导压入新风，由正洞排出污风。洞内运输路线图及巷道式通风图详见附图 1、附图 2。正洞平导衬砌作业整体道床作业 1200mm软风管新鲜空气风门密封墙L2500m 1000mm软风管L1500m 1000mm软风管风门风门正洞平导附图1 洞内行车路线图附图2 巷道通风示意图污风风机按照实际组织模式，为了仰拱及二衬混凝土、整体道床、水沟电缆槽等工序的施工不受运输车辆的影响，平导就成为施工必不可少的先决条件。22 6.平导设计情况分析 原设计进口端平导 4002m，出口端 1827m，平导断面 3.93.5m(高宽)，横通道间距 500m。6.1.原设计平行导坑进出口共计 5829延米，设计的平导长度尚有 2730米正洞没有平导可以利用，尤其是出口端正洞还有 2093米独头掘进。并且穿越岩溶、摆招破碎带和 F4断层，这将会给开挖、衬砌、通风、运输、地质探明等施工带来极大的困难，制约工期。6.2.原平行导坑横通道断面 3.93.5m(高宽)，不能满足施工机具对限界的需要，而需将断面改扩为 5.04.5m(高宽)，满足无轨运输施工机具的要求，提高平导施工速度。6.3.原设计横通道间距较大（间距 500m），开挖掌子面与隧道出碴、运输、仰拱、二次衬砌均发生严重干扰，特别是影响整体道床工程的施工进度。7.建议 按照 2008年 5 月 31 日隧道竣工要求，建议对平导方案作如下调整,以加快施工进度，满足工期要求：7.1.隧道出口端平导延长 1000米（自 YDK483+300到 YDK482+300，使出口端平导长度增加到 2827延米）。7.2.平导断面扩大到 5.04.5m(高宽)。7.3.横通道间距改为 350m，方便隧道仰拱、铺底和整体道床的施工.使衬砌尽量紧跟掌子面。8.方案调整前、后进度分析 通过方案调整前、后施工进度分析：调整前隧道还需 17 个月完工（2007 23 年 3月至 2008年 7月）；调整后隧道仅需 14 个月完工（2007年 3月至 2008年 4 月）。显然，提前工期 3 个月。详见方案调整前、后进度分析附图 3-1、2；附图 4-1、2。24 日期 施工区段 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 DIK478+500-DIK478+860 DIK478+860-DIK479+210(岩溶)DIK479+210-DIK480+080 DIK480+080-DIK480+380(岩溶)90 天 DIK480+380-DIK480+560 25 天 DIK480+560-DIK480+620(岩溶)20 天 DIK480+620-DIK481+040 DIK481+040-DIK481+160(帷幕)75 天 平导 PDK478+300-PDK480+600 DIK481+160-DIK481+310(帷幕)75 天 DIK481+310-DIK481+370(F4)DIK481+370-DIK483+230 平导 PDK483+600-PDK483+270 30 天 75 天 40 天 2008年 320天 附图 3-1 方案调整前某长大隧道开挖进度分析图 280天 2007年 107天 46 天 130天 25 日期 施工区段 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 DIK477+500-DIK477+700 25 天 DIK477+700-DIK478+200 60 天 DIK478+200-DIK478+700 60 天 DIK478+700-DIK479+200 60 天 DIK479+200-DIK479+700 60 天 DIK479+700-DIK480+200 60 天 DIK480+200-DIK480+600 60 天 DIK480+600-DIK481+350 133天 DIK481+350-DIK483+300 365天 DIK483+300-DIK483+800 DIK483+800-DIK484+300 2007年 61 天 61 天 附图 3-2 方案调整前某长大隧道衬砌进度分析图 2008年 26 日期 施工区段 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 DIK478+500-DIK478+860 DIK478+860-DIK479+210(岩溶)DIK479+210-DIK480+080 DIK480+080-DIK480+380(岩溶)90 天 DIK480+380-DIK480+560 25 天 DIK480+560-DIK480+620(岩溶)20 天 DIK480+620-DIK481+040 DIK481+040-DIK481+160(帷幕)平导 PDK478+300-PDK480+600 DIK481+160-DIK481+310(帷幕)DIK481+310-DIK481+370(F4)DIK481+370-DIK482+105 DIK482+105-DIK483+230 135天 平导 PDK482+305-483+600 135天 75 天 30 天 75 天 2008年 150天 附图 4-1 方案调整后某长大隧道开挖进度分析图 230天 2007年 107天 46 天 130天 75 天 27 日期 施工区段 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 DIK477+500-DIK477+700 25 天 DIK477+700-DIK478+200 60 天 DIK478+200-DIK478+700 60 天 DIK478+700-DIK479+200 60 天 DIK479+200-DIK479+700 60 天 DIK479+700-DIK480+200 60 天 DIK480+200-DIK480+600 DIK480+600-DIK481+350 133天 DIK481+350-DIK482+300 200天 DIK482+300-DIK482+550 DIK482+550-DIK482+800 DIK482+800-DIK483+050 DIK483+050-DIK483+300 30 天 DIK483+300-DIK483+800 DIK483+800-DIK484+300 61 天 61 天 30 天 附图 4-2 方案调整后某长大隧道衬砌进度分析图 2008年 30 天 30 天 2007年 60 天 28 9.结束语 隧道通过平导延长和加大断面后，在开挖进尺、装碴运输速度、巷道通风质量上将得到极大的提高，同时调整横通道间距后，为衬砌作业及后期整体道床交叉作业创造条件，致使施工进度加快，保证了工期，充分体现了隧道的动态设计。