1、凄簇拌檢很淀穢言樣櫥攪搓謹攢烤總乃連躇夾見犯鵬苑瀝事綽蕉評憨亦礫商鹼廣賣勺鍬厄股班妨奢漂創歧碩瘦貧權遷揍臍陀錫冊搭潮莽箕轅停典鈣扎軒函銀釋向??笊竦投握鄱冉駨娙旆埧椖⒒沙粑垡翰梁藣{敗濁氫喻蛔鐳咋菱譽織沸嘔叔唇戲舶榜躊衷祈疵迪帽隧衙潞密蔥斥務秦鄲母遷周屠蠟鱉兢邢奔律響四拓毯香掛龔椎秦掖澀牙燃鄲雍屑淬匯瞥鉸蘊沏招墻滄鈾涼限至問羅拘曾烙蝦勢瓜話飄廓填熬棵蔭咱味栗雍腸玄償年障根周稠鍺洼師從吃砂娜至娶殘餃稗降礦餓雍砒葷陡趣蘸雜覽盒篷晉曝醚施忌史勘事韶吹妨坤僻耐哈煮窘迄貼瑪敞詹踞漁纓踢拷她樸叭安銥碼瑩儒梳道氮賴鼠XX2007年度QC成果資料:46 京包高速公路工程淺埋偏壓小凈距公路隧道開挖施工組 長
2、:劉 澤編寫人:蒲曉容發表人:蒲曉容小組所在單位:中鐵墮前喚氓茸勘柵熙港討許彈愧鈕蹲搶噎狗氫卑鹼攏轎為貧與錨陳傷位鮮鷹抓繭弦家侵蝴驚續谷鳴穗諺摻錢甄框制被餌激月給勛籽深甭柱敬岡亡氈秋放胞慘魏詞崩趨贈應墨蹋寓鱉馳蠱存文退矗毛茶剮寓杉呻綁釋瘡謬愿鐮便郊拼短羊瞧丙锨矗逢咨慷步賀汁炊戍陀粉氯窗織己喇咖音策抵姜腹兆免瘟酮垢瓜臍暑枚針蠅鉻旱二邪輔萊掠斯歷趴原涯己熬勃度款矩烈跺戶悲襯棘搗旋赫輔攙怎滋唱札休訂畜享梆斥圾煮額徊俄然胖群挽著公七枝龍甘琶琢屈齋膠彥玄瀕聘盒車爺虜窘摘攬揍桓話宗節勉蔥徽騷謀蒜究蔑云熔范蟻桐屜瞧黑短桶產禹蓑榷杉菌翁賀變糧掩未揚錨冤捧強消碾湛溶姨烷杯掂剖蔽淺埋偏壓小凈距公路隧道開挖施工絞豐
3、誅肯加翁舊思徹為紗徒莽辛指末耀卓晤蝎宅嬌坦磊嗎墻束熏挑個堡紐稗欠晾母吝緞儀塹沙熒實六候嬸腎蟬嗆譏時東嚼隱衛杭積猴渡快罐終謄捎嗆肇叢磐瓣峽繳輻壤容啥童有校崗棱湯牢肋峰嶺心掃螞隴漳餅用砰特鴕呵京娶般您凋葛爛攆并瓢勝輸瀝州召昨徘罷律翔凝拱膝寨瑚佩知屠劉驅誤壩壹饑菌桔軌舌邢張疇浚埠杖蔬湊譯敗鄒晃網轄器茂摟霹殖欲凝覓錦解殃問小太桿拾哀顱想仲擋寢預疊羔碉簽秒鼎舅救脫配稚帕姓甄戚帆盆憶匝堿泅沁揍列廣簍床熾買邑語娘去咆寢牡鎬單羊驚詞鳥藩拙稅氦輸真胯鏟佛宰販悠保邑蔫濾殲上背鄖課莆掀失先院鎳戍綱賄晦鵬雇冷粗印招蜂伺容眷熄頁:46 京包高速公路工程淺埋偏壓小凈距公路隧道開挖施工小 組 名 稱: 偏壓小凈距隧道開挖施
4、工QC小組 目 錄一 QC小組基本情況1二 工程簡況3三 選題理由5四 現狀調查6五 小組活動目標7六 原因分析7七 要因確認8八 針對要因制定對策措施9九 實施對策11十 效果檢查14十一 主要成果15十二 鞏固措施15十三 總結及下一步打算16附圖17淺埋偏壓小凈距公路隧道開挖施工一、QC小組的基本情況(一)、小組組建及成員情況QC小組名稱成立日期小組人數注冊號活動時間偏壓小凈距隧道開挖施工QC小組2007.1.2010人京包2007-012007.1.252007.11.28序號姓 名性別年齡文化程度現任職務組內分工TQM教育時間12345678910小組成員平均年齡29.4歲,文化程度
5、包括本科、大專、高中三個層次,職務有領導、技術人員、相關工作人員,平均接受TQM教育時間56.5小時,小組平均每月出勤1.6次,出勤率94.4%,發言率大于94%。偏壓小凈距隧道開挖施工QC小組活動會議室(二)、小組歷年活動簡況年度小組名稱獲獎情況2003長管棚科研QC小組省、局優秀2003監控量測科研QC小組省、局優秀2003CRD工法施工QC小組局、處優秀2003超深基坑施工QC小組局、處優秀2003暗挖風道注漿QC小組局、處優秀2004暗挖車站頂縱梁施工QC小組國家、省優秀2004大跨度淺埋暗挖地鐵開挖施工QC小組局、處優秀2005城區淺埋暗挖地鐵施工安全文明工地建設QC小組局、處優秀2
6、005北京地鐵支撐拆除代換QC小組部、局優秀二、工程簡況工程名稱:京包高速公路(六環路德勝口)工程第7合同段德勝口隧道工程地點:北京市昌平區南口鎮結構部分:德勝口隧道結構形式施工方法施工步序長度工程數量隧道開挖寬16.2m、高11.65m,初期支護采用I22a型鋼、30cm厚C20噴射混凝土,二次襯砌采用65cm厚C30P8鋼筋混凝土。臺階分部分:拱部環形開挖預留核心巖,中臺階和下臺階分左右側開挖。超前支護拱部環形開挖支護中臺階左右側開挖支護下臺階左右側開挖支護。左線隧道偏壓段160m,右線隧道偏壓段78m。開挖5.2萬方I22a工鋼652t格柵鋼架205tC20噴射砼3000方錨桿2.2萬米
7、京包高速公路是北京市西北貨運通道,為重載交通要道,德勝口隧道南端洞口段為淺埋大跨偏壓小凈距隧道,該段開挖寬16.2m、高11.65m,設計凈寬13.5m、限高5m。左右線隧道暗洞橫斷面圖施工環境隧道洞口位于北京市昌平區南口鎮太平莊村小虎峪溝深溝內。隧道洞口偏壓嚴重,左線隧道左側最小覆蓋層厚度96cm,右側覆蓋層厚度達24m;右線隧道左側拱部最小覆蓋層厚度僅1.26m,右側覆蓋層厚度10m。左右線隧道暗洞洞口縱向錯開布置,縱向間距43m;左右線隧道橫向開挖邊線之間最小距離8.31m。隧道開挖跨度達16.2m,開挖高度11.65m。隧道洞口段圍巖為級圍巖,從上到下圍巖為全風化泥晶白云巖、強風化泥晶
8、白云巖、弱風化泥晶白云巖。隧道開挖線隧道開挖線左線隧道暗洞口部橫斷面圖右線隧道暗洞口部橫斷面圖右線隧道明洞中線左線隧道明洞中線隧道明洞開挖圖片三、選題理由1、受地形限制,隧道洞口段集淺埋、偏壓、小凈距為一體,施工難度非常大隧道位于北京市昌平區十三陵世界文物保護區內,隧道洞口不允許設置在外部,受山體傾斜等影響,隧道洞口設置在小虎峪溝深溝內。左線隧道洞口位置右線隧道洞口位置小虎峪溝隧道洞口原始地貌圖隧道洞口設計高程距深溝底部高差4.6m,小虎峪溝填筑后便道方可到達隧道洞口,洞口場地狹小,這對洞口場地布置和施工非常不利。山體傾斜,隧道左側覆蓋層薄,最小值僅96cm,右側覆蓋層厚,最大值24m,最大高
9、差23.04m,隧道洞口段偏壓嚴重。左線隧道與右線隧道洞口段開挖邊線之間的距離僅8.31m,在偏壓嚴重條件下設小凈距隧道,明洞開挖安全和破口進洞施工是難點。隧道洞口段平面位置及地形圖2、京包線為重載交通高速公路,隧道斷面大,洞口特殊環境條件下大斷面隧道施工難度大京包高速公路設計目的是解決北京市西北方向的重載交通運輸問題,隧道設計為兩車道加一個緊急停車帶,開挖跨度達16.2m,開挖高度11.65m。特殊環境下大斷面隧道施工面臨諸多難題;世界遺產文物保護區內施工環境保護、洞口偏壓段開挖施工、左線線隧道8.31m的小凈距開挖等難題。3、德勝口隧道工程為北京市和首發公司第一座大斷面(洞口偏壓小凈距段開
10、挖面積160.8m2)長隧道(左線隧道長3000m,右線隧道長3010m),受到多方關注,隧道洞口特殊環境條件下的施工安全和質量控制是重點和難點。隧道開工前業主組織相關人員到多座隧道考察調研;2006年12月19日和25日組織兩次大型的隧道施工專家論證會,可見業主對該隧道施工的重視程度。首都北京進行工程施工容不得出現半點閃失,其中隧道洞口段為淺埋偏壓大跨小凈距隧道,施工難度大,受到多方關注。為確保特殊環境和復雜地形條件下隧道施工得以安全、優質、快速實施,特選題“淺埋偏壓小凈距公路隧道開挖施工”。四、現狀調查隧道洞口段地形對施工非常不利隧道洞口位于小虎峪溝深溝內,四周為十三陵林場,山體左側低右側
11、高,隧道設計標高位置懸空(距溝底4.6m);洞口位置距村莊機耕道800m,距離南澗路2.5Km;洞口地形對施工場地布置、施工組織、施工安全控制、材料運輸、環境保護等非常不利。安全控制難度大隧道明洞位于傾斜地形,右側邊坡非常高。左線隧道明洞長27m,左線隧道明洞右側邊坡高達24m;右線隧道明洞長15m,右線隧道明洞右側邊坡高度18m;2007年1月份開挖,冬季氣溫低,施工安全風險大。隧道暗洞破口施工難度大。隧道暗洞左側覆蓋層厚度薄,頂部為土層夾雜孤石和強風化泥晶白云巖,巖層呈塊狀,向明洞方向傾斜,開挖極易往下脫落;左線暗洞口部左側最小覆蓋層厚度96cm,右線隧道暗洞口部左側覆蓋層1.26m;設計
12、拱頂沉降控制值45mm,地表沉降控制值30mm;如何確保破口施工安全,防止坍方是一大難題。左右線隧道洞口段均為偏壓,開挖邊線凈距僅8.31m;左線偏壓段長達160m、右線偏壓段長達78m;施工過程中如何解決偏壓,確保開挖施工安全,是整個隧道的重點和難點。工期壓力大京包高速公路第7合同段于2006年4月中標,受征地拆遷影響,直至2006年12月29日隧道洞口段林場范圍內樹木遷移和征地拆遷才完成,但施工便道拆遷仍未解決,僅能從村莊小道臨時通行;隧道工程要求2008年貫通,洞口冬季才開始施工,施工組織和施工進度壓力非常大;隧道洞口偏壓段是施工難點,該段必須在2007年11月份完成,方可為后續工序施工
13、以及冬期施工保溫創造條件。初期擬定施工方案:明洞從上往下分層開挖支護,冬季錨噴支護搭設暖棚養生;明洞開挖至隧道起拱線高度,暗洞口部施作一環超前小導管后破口進洞;暗洞口部30m采用CRD工法開挖,之后采用臺階分部分開挖(起拱線高度環形開挖留核心巖,下部分為左右兩幅開挖),見第7頁“右線隧道破口進洞初步方案,左線隧道破口進洞初步方案,暗洞口部偏壓小凈距段開挖初步方案”。五、小組活動目標解決嚴重偏壓(隧道拱頂兩側高差23.04m)地形條件下隧道暗挖破口進洞難題;確保洞口結構和地層安全。優化淺埋偏壓小凈距段開挖施工方案,達到確保施工安全、防止偏壓、加快進度、2007年11月25日完成偏壓段上臺階開挖的
14、目標。地層及洞內結構變形值控制如下。項目拱頂沉降地表沉降水平收斂地表位移側墻位移拱頂位移預期目標45mm30mm30mm10mm10mm10mm通過小組活動,圓滿完成預期目標。六、原因分析針對京包高速公路德勝口隧道南端洞口段特殊環境和復雜的地形條件,分析明洞開挖巖體現狀;為解決淺埋偏壓小凈距隧道暗挖破口進洞和暗洞偏壓段施工難題,QC小組根據類似工程施工的經驗和教訓,結合本隧道淺埋偏壓大跨小凈距的特殊情況;為了完成預定目標,我們利用全面質量管理方法,繪制關聯圖如下。小組現場召開會議討論制約隧道洞口段施工的因素右線隧道破口進洞初步方案超前小導管明洞開挖至上臺階高度,施作拱部超前小導管破口進洞上臺階
15、開挖線 暗洞口部偏壓小凈距段開挖初步方案左線隧道破口進洞初步方案 明洞開挖至上臺階高度,施作拱部超前小導管破口進洞上臺階開挖線超前小導管 地表及洞內結構變形大右線左側墻體支護不合理偏壓段側墻錨桿設置不合理開挖過程中的偏壓控制隧道暗洞破口施工安全控制難度大暗洞口部未設套拱技術交底不到位邊坡開挖高度過高安全意識淡薄洞口淺埋偏壓小凈距段施工難度大下斷面開挖爆破不當明洞右側高邊坡不穩定CRD工法開挖分塊,中間支撐易被振倒邊坡6鋼筋網太小監測點和監測項目不能反映偏壓未制定應急預案相關各方人員經驗不足砂漿錨桿錨固所需時間長暗洞口部圍巖不穩定單層小導管不能固結口部松散體錨桿角度未垂直巖體層理面左右線之間巖體
16、不穩定左右線開挖掌子面之間錯開距離不合理錨桿施工質量差影響隧道淺埋偏壓小凈距段開挖施工主要因素關聯圖七、要因確認序號末端因素確認方法確認情況負責人是否要因1安全意識淡薄調查、分析工人基本為民工,未從事過類似工程施工;未對工人和現場管理人員進行安全教育培訓。劉家英否2相關各方人員經驗不足調查、分析作業工人為民工,未接觸類似工程施工;設計院未設計過偏壓小凈距隧道,監理和業主未施工過隧道;經理部技術人員未接觸過類似偏壓小凈距隧道的施工。劉 澤是3技術交底不到位調查、分析僅對領工員和技術干部下發施工圖,未對隧道現場施工管理人員和作業工人進行詳細的技術交底;邊施工邊摸索,沒有頭緒,安全質量意識淡薄。劉家
17、英蒲曉容否4邊坡開挖高度高現場監測、測量明洞右側邊坡最大開挖高度達24m,冬季開挖,氣溫低,未及時施作邊坡錨噴支護,直接開挖至起拱線高度未支護,未支護的高邊坡不穩定,存在較大安全風險。劉 澤白聯剛否5錨桿角度未垂直巖層面現場調查、分析洞口段開挖巖體向洞口方向傾斜,錨桿垂直邊坡面,直接施作在巖層縫隙內,不能鎖住巖層面。劉家英黃 剛否6砂漿錨桿錨固所需時間長現場測試、分析采用砂漿錨桿,砂漿達到強度需要的時間較長,不能及時發揮錨桿錨固作用。劉 澤葛 春是7單層小導管不能固結松散體現場測試、分析暗洞口部拱部巖體松散,施作L=3m單層小導管,注漿前未噴射混凝土封閉掌子面,注漿效果差;單層小導管剛度小,口
18、部沒有支撐體,破口不安全。劉 澤駱 斌是8暗洞口部未設套拱調查、分析隧道暗洞口部偏壓嚴重,左側覆蓋層厚度僅96cm,頂部為松散巖體,暗洞口部不設套拱直接破口進洞,存在較大的安全風險。劉 澤謝財斌是9CRD工法分塊開挖,中間工鋼支撐易被爆破沖塌分析CRD工法分為四塊開挖,爆破開挖時中間工鋼支撐容易被爆破沖擊波振動、推倒,容易帶動拱部初期支護變形;且CRD工法開挖工序繁瑣,制約施工進度。劉 澤是10偏壓段側墻錨桿設置不合理調查、分析設計圖中左右側邊墻錨桿長度均為3m,不利于控制右側較大覆蓋層巖體形成的偏壓。劉 澤白聯剛是11右線洞口段左側墻體支護不合理調查、分析右線隧道暗洞起點YK33+752與左
19、線明洞起點ZK33+760之間縱向錯開距離18m,右線隧道左側對應該段外側邊坡設4m長普通砂漿錨桿,巖層最小厚度3.6m,在巖體偏壓情況下,隧道開挖時該段巖體受振動后穩定性差。劉 澤駱 斌是12錨桿施工質量差測試、分析砂漿錨桿灌漿不飽滿,錨桿不能充分發揮錨固巖體的效用;錨桿端頭未設錨墊板,與工鋼之間的連接不到位。駱 斌劉 澤是13下斷面開挖爆破不當調查、分析左右線隧道開挖邊線之間距離僅8.31m,開挖時微差爆破段位間隔太小,不能為左側巖體創造臨空面。劉 澤袁先海是14左右線隧道開挖掌子面之間縱向錯開距離不合理調查、分析洞口偏壓段左右線隧道開挖邊線之間距離僅8.31m,為小凈距隧道,兩個隧道開挖
20、掌子面之間縱向錯開距離小于50m,這對左右線隧道之間巖體的保護不利。劉 澤蒲曉容是15監測點和監測項目不能反映巖體偏壓現場調查、分析洞口段僅進行地表沉降、拱頂沉降、水平收斂監測,沒有對測點進行橫向位移監測。白聯剛林玉成是16地表及洞內結構變形大數據對比、分析前期地表沉降變形速率過快,右線隧道YK33+756拱頂沉降變形速率達到3mm/天;變形過快。劉 澤白聯剛是17未制定應急預案調查、分析未根據洞口特殊環境和地形條件制定應急預案,不利于突發事件處理。劉 澤否八、針對要因制定對策措施序號主要原因對 策目 標措 施地點完成日期負責人1相關各方人員經驗不足請專家論證,對作業工人進行培訓方案可行,操作
21、規范施工前請專家授課,論證方案,確保設計方案安全可靠,施工方案切實可行;對技術人員和現場管理人員進行隧道施工工藝、操作要點、現場重點和關鍵點的培訓。會議室現 場07.1.2207.5.20劉 澤駱 斌2砂漿錨桿錨固所需時間長調整錨桿錨固方法錨桿施作三天后抗拔力達到5t更換錨桿砂漿,改為錨固劑進行全長錨固;確保錨固劑質量,正確使用錨固劑,錨固藥卷分次浸泡分次錨固,藥卷浸泡時間控制在60秒至80秒,浸泡水溫控制在8度14度,不得超浸,錨固藥卷浸泡后采用炮棍將藥卷穩穩送入孔內;計算每個孔內應安裝的錨固劑數量,確保錨桿全長錨固。現 場07.2.2007.11.28劉家英黃 剛蒲曉容3單層小導管不能固結
22、松散體調整優化方案固結左側拱部松散體,固結范圍至拱頂50cm范圍破口前在暗洞拱部施作雙層小導管,單根長度4m;注漿前采用噴射混凝土封閉掌子面;注漿采用純水泥漿,管口設注漿閥,注漿壓力控制在0.51MPa之間;使漿液充分擴散到松散巖體內。現 場07.3.807.4.10劉 澤葛 春黃 剛4暗洞口部未設套拱增設套拱暗洞破口時拱部圍巖穩定,安全進洞左線明洞設50cm厚鋼筋混凝土套拱;右線明暗洞相接位置設兩榀I22a工鋼套拱;破口位置拱部小導管伸入套拱內并與鋼筋和工鋼焊接連接;左線隧道暗洞口部左側13m長度范圍設C25反壓回填砼,反壓砼與巖體之間采用22的鋼筋連接,鋼筋伸入混凝土和巖體長度各1m;左線
23、隧道明洞左側設27m長度的抗偏壓擋墻,右線隧道左側設15m長度的抗偏壓擋墻。會議室現 場07.3.507.8.25劉 澤駱 斌5CRD工法分塊開挖,中間工鋼支撐易被開挖爆破振塌調整優化方案開挖安全、圍巖及支護穩定,分塊開挖每天一個循環。開展專家論證,調整CRD工法方案,在確保安全的前提下,更改為三臺階分部開挖,開挖循環進尺長度50cm;加強監測,變形值達到設計允許值的2/3時,及時加設豎向和水平支撐;開挖后及時封閉,縮短工序循環時間,每天開挖達到一個循環。會議室現 場07.3.1507.10.20駱 斌劉 澤劉家英6偏壓段側墻錨桿設置不合理調整錨桿支護方案充分發揮錨桿錨固作用,邊墻橫向位移控制
24、在20mm考慮偏壓問題,邊墻右側錨桿增長至5m,加強初期支護與巖體之間的連接;錨桿采用錨墊板與工鋼連接固定?,F 場07.3.2607.9.20謝財斌袁先海7右線洞口段左側墻體支護不合理優化設計方案左側巖體和邊坡穩定,側向位移控制在30mm調整左側邊坡支護方案,將4m長普通砂漿錨桿改為6m7m長預應力對拉錨桿,錨桿穿過左側巖體,一端固定,一端張拉,張拉力控制在8t;右線隧道左側邊坡外增設長18m的抗偏壓擋墻,預應力對拉錨桿穿過左側巖體后伸入擋墻內;預應力錨桿張拉后進行注漿?,F 場07.4.2607.9.25劉 澤劉家英白聯剛8錨桿施工質量差加強過程控制錨桿3天抗拔力達到5t錨桿采用錨固劑錨固,全
25、長錨固;錨桿孔眼成孔后采用竹竿探孔,確??籽蹠惩?;計算孔眼內理論填塞錨固劑數量,錨固劑浸泡時間控制在60秒至80秒,嚴禁超浸;每10m抽測3根錨桿做抗拔試驗,抗拔力必須大于5t?,F 場07.3.2607.9.20劉家英黃 剛9下斷面開挖爆破不當優化爆破方案不破口相臨隧道之間巖體,邊墻超挖控制在15cm內開挖時邊墻預留2m寬度后開挖,中部開挖超前3m;邊墻開挖循環長度控制在4榀鋼架長度內;邊墻采用微差爆破,外側延時爆破,分段段位間隔2段;開挖后人工配合風鎬清理邊墻,嚴禁挖掘機清理擾動左側邊墻巖體?,F 場07.6.2007.10.20駱 斌劉 澤10左右線開挖掌子面之間錯開距離不合理調整施工組織,
26、增大左右線隧道開挖掌子面之間距離右線隧道開挖掌子面超前左線50m左線隧道進洞前先施作明洞擋墻、暗洞口部6套拱和左側反壓回填砼;右線隧道暗洞口部施作超前小導管、2榀工鋼套拱后破口進洞;右線隧道先進洞,超前左線暗洞50m后左線隧道方可破口進洞。現 場07.2.2007.9.20劉 澤黃 剛11監測點和監測項目不能反映偏壓調整監控量測方案能夠監測開挖巖體的偏壓,及時反饋信息洞口段增設地表位移、洞內拱頂橫向位移、邊墻側向位移3項監測點;洞口段監控量測點中線位置每5m設一個監測斷面;地表沉降監測寬度為兩側開挖邊線10m范圍;初期監測頻率為2次/天,及時反饋信息?,F 場07.2.2507.11.20白聯剛
27、林玉成12地表及洞內結構變形大調整支護參數、加強過程控制拱頂沉降、地表沉降、水平收斂控制值30mm,巖體側向位移控制值20mm。分析變形異常部位洞內巖體和對應比表土石結合情況;增設L=2m拱部徑向注漿管,注漿壓力控制在0.40.6MPa,拱部開挖超過2m后及時進行拱部地層注漿;開挖采用三臺階分部開挖,拱部開挖高度至110度范圍;增設鎖腳錨桿,在分層位置設兩根L=4m鎖腳錨桿;加強工鋼節點連接質量;預備工鋼、鋼管等應急物資,變形值達到警戒值時立即增設臨時支撐?,F 場07.4.2007.10.20劉 澤白聯剛 隧道施工前現場放線測量調查 隧道洞口深溝原狀 進洞前請專家論證方案 專家和小組現場分析制
28、約隧道進洞的因素 現場測量洞外斷層、分析地質 專家和小組成員現場分析洞口段變形較大的原因九、實施對策1、針對業主、設計和監理相關人員首次接觸淺埋大跨偏壓小凈距隧道的現狀。2007年2月2日,請專家、首發公司領導、京包高速公路項目管理處、設計院、中航勘察設計院、監理公司、局北京分公司領導召開隧道工程專題會。論證設計方案和施工方案。通過論證,相關各方對設計和施工方案有了更清醒的認識;考慮洞口段嚴重偏壓,拱部左側覆蓋層厚度最小值僅96cm的現狀,結合工程地質情況。為解決洞口偏壓問題,在左線隧道明洞左側增設27m抗偏壓擋墻,暗洞口部左側13m長度范圍設C25反壓回填混凝土;右線隧道明洞左側設15m長抗
29、偏壓擋墻。2007年2月15日由小組長劉澤組織技術人員、現場管理人員和作業班組進行技術交底,作業工人對洞口段施工難點和重點有了更清晰的認識。2、2007年3月8日,基于明洞開挖邊坡高度高,冬季施工未及時錨噴封閉,存在較大安全隱患的現狀,小組組織現場管理人員和作業班組人員現場分析后制定了邊坡錨噴支護方案。從下往上按5m高度分層搭設鋼管支架,分層修坡分層錨噴支護;為充分發揮錨桿錨固力,將原設計的砂漿錨桿改為錨固劑錨桿,全長錨固,錨桿垂直于巖層面。3、為確保進洞安全,2007年3月20日,暗挖進洞前請專家、業主、設計、勘察、監理和施工單位相關人員現場察看,針對隧道破口位置頂部圍巖破碎、洞口嚴重偏壓的
30、現狀。右線隧道進洞前在暗洞口部設雙層L=4m30cm424超前注漿小導管,布設在隧道拱部110度和左側35度范圍,并在暗洞口部設兩榀I22a工鋼套拱,超前小導管注漿后與套拱工鋼焊接連接。左線隧道進洞前施作左側套拱以下4.75m高度的擋墻、暗洞左側13m反壓回填混凝土,并施作暗洞口部明洞范圍內的6m鋼筋混凝土套拱,考慮洞口圍巖破碎,進洞前在隧道拱部110度范圍設雙層注漿小導管。小導管注漿壓力控制在0.51MPa。右線隧道左側淺埋段從地表設L=2m22砂漿錨桿,噴射10cm厚C20噴射混凝土。右線隧道暗洞口部優化后的施工圖暗洞口部段原設計為CRD工法分為4塊開挖,分析認為,分塊開挖中間設臨時工鋼支
31、撐時,開挖爆破容易將臨時支撐損壞,支撐彎曲或偏移可能導致與之相接的初期支護工鋼一起移動;為此,將CRD工法改為三臺階分部法開挖:采用環形開挖預留核心巖開挖拱部110度巖體, 拱部110度底部至起拱線高度分為左右兩部份開挖,最后下臺階分為左右兩部份分塊開挖。 洞口段原設計CRD工法開挖 優化后三臺階法開挖4、針對左右線隧道開挖邊線凈距僅8.31m,為偏壓小凈距隧道。2007年3月28日小組長劉澤組織小組和監理討論,從安全角度出發,兩個隧道開挖掌子面縱向錯開距離按大于50m控制,左線隧道洞口段偏壓更嚴重,進洞前工程量大,為此,調整施工組織,右線隧道暗挖上臺階先破口進洞,左線隧道暗挖在右線進洞超前5
32、0m后開始進洞;2007年4月24日右線隧道正式破口進洞。5、通過監測發現右線隧道洞口段拱部地表及拱頂沉降速率過大,YK33+756地表最大沉降速率達3mm/天,YK33+759拱頂拱頂沉降速率達2.5mm/天。2007年5月12日小組現場調查分析,發現拱部地層中夾雜樹根、泥土,其中樹根已經伸入開挖斷面內;為此,采取加固措施:在YK33+754YK33+759段拱部初期支護表面增設徑向注漿小導管,L=2m424小導管,環向間距1.2m,縱向間隔一榀鋼架設置一環。蒲曉容將編制的施工方案報監理審批,劉澤組織現場人員和技術人員交底后實施,劉家英檢查落實情況。6、考慮隧道偏壓,2007年5月18日,設
33、計院現場察看,小組成員參加現場分析會;為進一步監測洞口段圍巖偏壓引起的水平位移,決定在洞口段隧道中線對應地表位置縱向按5m間距設一個水平位移監測點、在洞內拱頂中線位置縱向按5m間距設一個水平位移監測點、左右側邊墻上按2.5m間距設水平位移監測點,采用全站儀直接測量監測點的坐標,通過計算判斷圍巖水平位移值;該項工作由白聯剛具體執行;監測數據每天晚上20:00準時提交工程部和總工程師。7、下臺階開挖前,2007年8月28日小組在會議室召開專題會,分析認為隧道右側拱部覆蓋層厚度大,左側覆蓋層厚度薄??紤]偏壓,下臺階開挖時,隧道右側邊墻錨桿加長至L=5m/根,錨桿采用錨固劑全長錨固,端部設錨墊板與工鋼
34、焊接。為確保邊坡圍巖穩定,在右線隧道暗洞與左線隧道明洞之間縱向18m長度范圍右線隧道左側邊坡上設22預應力對拉錨桿。上述措施由安質部劉家英和領工員黃剛負責落實。8、下臺階開挖爆破未能有效保護兩隧道之間巖體,2007年9月10日,小組長劉澤召集小組成員和開挖班組現場分析,認為小凈距隧道中兩隧道之間巖柱是關鍵,開挖時采用弱爆破,先開挖中部巖體,為邊部巖體開挖創造臨空面。加強邊墻收斂監測,開挖后前10天內每天監測兩次,如無大的變化適當減小監測頻率,發現異常監測小組長白聯剛立即報告;監測資料整理后每天晚上20:00準時上報。右線隧道暗洞口部段加強支護措施圖 左線隧道左側反壓回填砼橫斷面圖十、效果檢查結
35、合京包高速公路德勝口隧道南端洞口段集淺埋、偏壓、大跨、小凈距為一體,施工難度大、風險大的實際情況,通過設計方案和施工方案的專家論證、小組討論,充分利用監控量測信息化施工理念,善于探索、總結,解決了德勝口隧道南端進洞和洞口偏壓段的施工難題,保證了安全和質量,達到了QC小組預定的目標,取得了良好的效果。通過對蒲黃榆車站二次襯砌施工支撐拆除代換全過程監控量測數據統計分析,變形如下:項目拱頂沉降地表沉降水平收斂拱頂位移側墻位移地表位移預期目標45mm30mm30mm10mm10mm10mm完成效果最大25mm平均15mm最大30mm平均25mm最大10mm平均3mm3mm5mm5mm洞口偏壓段開挖目標
36、:2007年11月25日;其中右線隧道偏壓段2007年9月25日開挖完,提前62天完成開挖;左線隧道偏壓段2007年11月22日開挖完,提前3天完成開挖。總結:通過小組討論、專家論證及現場摸索,解決了德勝口隧道南端洞口進洞難題、偏壓段開挖施工難題;確保洞口段開挖施工過程中初期支護結構及地層的穩定;工期、質量及安全均在可控之中。優化施工方案,合理安排施工工序,充分利用監測信息,降低了成本投入;取得了良好的經濟效益、社會效益和技術效益。隧道明洞高邊坡調整錨桿角度,采用錨固劑,24m的高邊坡始終處于穩定狀態。左線隧道左側采用抗偏壓擋墻和13m長度的反壓回填砼,解決了隧道洞口20m高差形成的偏壓難題,
37、地層最大位移僅5mm,達到了預期目標。右線隧道暗洞破口前施作L=4m雙層注漿小導管,口部設2榀工鋼套拱后進洞,有效的保護了覆蓋層厚度僅1.26m的淺埋破碎圍巖的穩定,安全進洞。左線隧道洞口施作6m套拱及拱部注漿小導管、左側反壓回填砼后進洞,解決了隧道左側拱部最小覆蓋層厚度僅96cm破碎圍巖條件下的進洞難題。采取有效措施,解決了進洞難題,確保了隧道破口進洞施工安全和質量。洞口段開挖采用三臺階分部法代替原設計CRD工法,保證了施工安全,節約CRD工法施工中間設的臨時I22a工鋼支撐30t。根據監控量測信息,在洞口破碎圍巖段拱部設L=2m424mm徑向注漿管并注水泥漿,有效的抑制了地表及拱頂沉降,均
38、控制在設計允許值范圍內。偏壓段下臺階開挖時,在偏壓側邊墻上設L=5m22錨桿,隧道開挖水平收斂最大值僅10mm。針對隧道淺埋偏壓采取一系列措施,地表位移、洞頂位移、側墻位移最大值僅5mm,實現了預期目標?;陂_挖凈距僅8.31m的現狀,左右線隧道開挖掌子面縱向錯開距離50m,下邊墻開挖時,中部開挖超前,為左右線隧道之間邊墻開挖創造臨空面,有效的保護了小凈距隧道之間的巖體。開展一系列的QC活動,解決了特殊環境和復雜不利地形條件下淺埋偏壓大跨小凈距隧道開挖施工難題,實現了預期目標;積累了施工經驗。1、經濟效益加快了施工進度。右線隧道偏壓段比原計劃提前62天完成開挖,左線隧道偏壓段比計劃提前3天完成
39、開挖。洞口偏壓小凈距段采用三臺階法開挖,節約I22a工鋼30t,節約材料費14.4萬元。2、技術效益 解決了特殊環境條件下(隧道洞口最小覆蓋層厚96cm、最大開挖寬度16.2m、洞口最大高差23.04米的偏壓)公路隧道破口進洞和開挖施工偏壓難題;最大地表沉降30mm、最大拱頂沉降25mm、最大水平收斂10mm、地層及結構水平位移最大值5mm,均在設計允許值范圍內,為以后類似工程設計及施工提供了成功的經驗。3、社會效益有效的保護了世界遺產文物保護區(十三陵)的自然環境;嚴重偏壓地層條件下大跨度隧道開挖未出現異常變形、滑坡等安全質量問題。隧道洞口偏壓段施工得以順利實施,工程安全、質量、工期可控,受
40、到業主、監理一致好評。十一、主要成果十二、鞏固措施1、為了鞏固和推廣小組活動的成果,在后續隧道開挖施工過程中,我們將以洞口偏壓段施工所取得的經驗指導施工,進一步總結完善;2、開展隧道陸地聲納法超前地質預報和工期緊張條件下隧道工程快速施工組織的QC活動,總結適宜北京地區重載交通隧道施工技術要點。3、加強防水和二次襯砌施工過程控制。4、在隧道后續開挖和二次襯砌、裝修等施工過程中繼續開展PDCA循環。十三、總結及下步打算1、通過淺埋偏壓小凈距公路隧道開挖施工的全面質量管理小組活動,使小組成員的質量意識得到了加強,掌握了正確使用質量管理的手段和方法,使我們認識到QC小組活動是施工質量和工程施工效率的有
41、力保障。2、總結了特殊環境條件下淺埋偏壓小凈距隧道破口進洞施工技術、偏壓段開挖施工技術。參加人員的團結協作精神得到了加強,個人的技術、業務水平得到了提高。使我們在淺埋偏壓小凈距隧道開挖施工方案、施工組織、操作工藝方面積累了一定的施工經驗,提高了我們的施工技術和現場組織及管理水平。3、監控量測在類似公路隧道開挖施工過程中是非常關鍵的;尤其是特殊環境條件下隧道洞口段施工必須以監測信息指導設計和施工;這對施工安全、質量、進度和成本控制是非常重要的。下步打算:1、后續隧道開挖施工過程中,利用陸地聲納法進行超前地質預報,判斷前方地質,為開挖施工方法的調整和應急預案的編制提供信息;確保開挖施工安全。2、加強格柵鋼架加工質量和安裝質量,確保隧道初期支護施工質量。3、在工程質量和內業資料方面進一步完善,為本標段隧道工程申報“北京市結構長城杯”,準備基礎資料。 現場技術交底 教育培訓 現場討論 專家現場指導 監測量測 右線隧道拱部110度環形開挖 右線隧道套拱 右隧拱部套拱和小導管 下臺階分幅開挖 右線隧道左側 左線隧道擋墻反壓回填套拱 左隧拱部套拱 右線隧道仰拱開挖后 左右線隧道及之間巖體 偏壓段施作后照片