期刊VIP學術指導 符合學術規范和道德
保障品質 保證專業,沒有后顧之憂
摘要:隧道施工,是新奧地利隧道施工方法的簡稱,它是奧地利學者在長期從事隧道施工實踐中,從巖石力學的觀點出發而提出的一種合理的施工方法,是采用噴錨技術、監控量測等并與巖石力學理論構成的一個體系而形成的一種新的工程施工方法。
關鍵詞:隧道施工,公路工程,道路交通
1公路工程橋梁隧道施工安全評估監控現狀分析
近幾年我國經濟發展不斷提速,作為經濟發展的重要樞紐,道路交通工程建設也隨之加快進程。然而,建設過程中頻發的橋梁隧道坍塌事故,使人們不得不將目光轉移到橋梁隧道施工的安全問題上。從另一個角度來看,正是由于人們對施工安全問題的重視,對施工單位起到了很大程度的監督作用,加強了施工單位的施工安全意識,促進了橋梁隧道施工安全評估監控技術的發展。自20世紀50年代開始,道路橋梁隧道的安全監控體系就已經得到了應用,但是由于該安全監控體系在我國發展較晚各方面理論與實際措施并不完善,監控范圍與內容也相對較少,在應用過程中暴露出很多缺陷。隨著科技的不斷發展,網絡信息通訊技術與計算機技術得到了廣泛地普及,衍生為結構振動理論、信號分析及處理技術、現代傳感技術,為橋梁隧道施工安全評估監控技術的發展注入了新鮮的血液,同時公路工程橋梁隧道施工在理論、結構設計、施工等各方面的技術愈加成熟,這些客觀因素都從各個方面推動了我國公路工程橋梁隧道施工安全評估監控技術的發展,對于該項技術的研究與科研,也成為了當下國內外專家學者的重點課題,大部分國外和國內部分橋梁隧道都相繼裝配了安全檢測系統,對于橋梁隧道施工結構損傷識別以及安全監控等方面的研究有了顯著的成效。將目光轉向國內,從20世紀90年代開始,我國開始投用橋梁隧道施工安全評估監控系統,較為典型的是宜萬鐵路隧道工程,其安全評估監控措施包括紅外探水、地質雷達、TSP、超前炮孔、水平鉆探和地質素描等。橋梁安全評估監控方面,較為典型的是上海徐浦大橋,該工程應用了結構狀態檢測系統主要涵蓋了應變、車輛荷載、撓度、斜拉索振動、溫度、主梁振動等六個方面。
2公路工程橋梁隧道施工安全評估監控內容及流程分析
公路工程施工中,最重要的內容就是橋梁隧道的安全問題。在進行橋梁隧道施工環節,地形環境、地質條件、圍巖的變形與荷載、水文情況以及有害氣體等因素,都會誘發施工中的事故與災害,與此同時,施工單位可以通過實施安全評估監控,制定詳盡科學的安全預案,組織專業的技術管理團隊,對整個施工過程進行全面、深入的監管和控制。同時,要不斷總結與反思以往施工安全管理中的缺陷,不僅要積極進行工程技術和管理方面的研究,擴展監控內容與類別,有效完善安全評估監控體系,使之能夠達到地質災害超前預報、毒性有害氣體探測、水文檢測、監控預警及量測等技術水平,還需要相關監管人員對施工人員、安全防護設施等采取合理、實時的管理措施,從細節入手全方位掌握施工情況,有效降低甚至是杜絕施工安全事故的發生,或者在事故發生之后采取及時科學的補救措施,將人員財產損失降到最低,達到優化設計、保障施工安全的目的,實現橋梁隧道施工安全評估監控的真正意義。
有關橋梁施工安全評估監控系統工作流程如圖1所示。針對隧道施工安全的評估監控系統主要是通過對隧道施工環境、地質條件、水文情況、井內巖層變形情況等一系列監測信息進行管理、處治、預警,該評估監測的目的是保障施工安全,及時對施工環境、結構荷載、地質災害、圍巖變形等一系列施工環境異常信息的預警采取及時有效的應對措施,該流程是隧道施工安全評估監控系統實際價值的體現,也是輔助管理人員有效處理施工過程中安全問題的前提條件,由此可知,對隧道施工安全評估監控流程的清晰認知相當重要。針對我國現行公路隧道施工監控技術標準和規范、監控技術的發展狀態和隧道施工管理監控要求分析。
3有效實施公路工程橋梁隧道施工安全評估監控的具體措施
3.1建立科學的監督管理體系
(1)憑借法律的監督和和強制性作用,在管理體系中明確劃分各部門的工作職責。譬如,管理部門要確認在管理、規劃、監理、設計等內容的合同中出現明顯錯誤,以及管理不到位和監理不全面因而致使工程發生問題的責任方。要明確劃分施工單位在施工質量、施工現場職業健康安全、施工環保等方面的職責,同時,還要明確在實施監督管理工作中所參照的檢驗標準和規范的檢驗程序。另外,還需要定期對工程施工進行分段式檢查,驗收檢查結果。
(2)在管理體系中對質量費用設立詳細的管理規范,在進行工程設計階段時,將質量費用納入工程整體預算中,并結合工程的實際情況如工程性質、工程規模等要素進行預算編列。并且,需要將質量費用單獨標注在招標文件中,需要注意的是,質量費用不屬于投標條件。通常情況下,質量費用所占整體建安費用的0.6~2.0%。質量費用主要包含第三方管理機構對施工材料的抽樣檢查費用,以及相關工程質量管理人員的勞務費用。
(3)聘任專業的管理人員實行工程施工質量監督管理工作,按照相關條例規定,施工單位需要在施工現場配備兩名或兩名以上具備專業資質的管理人員,根據設計施工圖紙以及有關合同,結合技術規范和行業標準,制定全面的施工質量監管流程并實施到實際工作中。另外,積極實行施工單位內部的質量檢查工作,統計檢查結果并進行深入的分析,根據自身實際情況制定解決或者完善問題的有效途徑。
進行工程施工現場安全評估監控,主要就是從施工材料檢驗和施工工序檢查等兩個層面入手,確保工程施工的質量,該環節的工作主要是由第三方監理單位實施。第三方監理單位需要在工程施工之前,結合實際的工程內容制定出工程監理計劃,監理計劃中需要確定施工檢查中的重點項目以及關鍵階段,在實際檢查中要落實檢查方案,細化施工安全與施工質量的具體內容,并對檢查過程進行錄像保存,以滿足后期工作中的需求。在對工程施工現場安全評估監控中,還需要將檢查工作延伸到施工材料的進場監督與質量審查中,此過程需要取得施工單位、建設單位與監理單位的三方合作,相互配合聯合實施施工材料的抽樣檢查,在通過三方單位以及具有檢測資質的實驗室檢測合格后,才能順利進場投入建設施工使用中。
在公路工程橋梁隧道施工中,應用安全評估監控系統,完善了施工管理制度、革新了施工管理模式、保障了施工安全,是我國橋梁隧道工程安全管理,實現科學化發展和可持續性發展的重要標志。
隧道施工的技術與方法歸納如下:
新奧法:是新奧地利隧道施工方法的簡稱,它是奧地利學者在長期從事隧道施工實踐中,從巖石力學的觀點出發而提出的一種合理的施工方法,是采用噴錨技術、監控量測等并與巖石力學理論構成的一個體系而形成的一種新的工程施工方法。
傳統的礦山法:是采用鉆爆法開挖和鋼木構件支撐的施工方法。
隧道掘進機法:它是裝置有破碎巖石的刀具,采用機械破碎巖石的方法開挖隧道,并將破碎的石碴傳送出機外的一種開挖與出碴聯合作業的掘進機械,能連續掘進。
盾構法(Shield):是一種鋼制的活動防護裝置或活動支撐,是通過軟弱含水層,特別是河底、海底,以及城市中心區修建隧道的一種機械。在它的掩護下,頭部可以安全地開挖地層,一次掘進相當于裝配式襯砌一環的寬度。尾部可以裝配預制管片或砌塊,迅速地拼裝成隧道永久襯砌,并將襯砌與土層之間的空隙用水泥壓漿填實,防止周圍地層的繼續變形和圍巖壓力的增長。
明挖法:是指挖開地面,由上向下開挖土石方至設計標高后,自基底由下向上順作施工,完成隧道主體結構,最后回填基坑或恢復地面的施工方法。
蓋挖法:是由地面向下開挖至一定深度后,將頂部封閉,其余的下部的工程在封閉的頂蓋下進行施工,主體結構可以順作,也可逆作。
淺埋暗挖法:是參考新奧法的基本原理,開挖中采用多種輔助施工措施加固圍巖,充分調動圍巖的自承能力,開挖后即時支護,封閉成環,使其與圍巖共同作用形成聯合支護體系,有效地抑制圍巖過大變形的一種綜合施工技術。
地下連續墻:也稱為混凝土地下墻、連續地中墻。它是將分段施工的單元地下墻連接成連續的地下墻體,替代傳統的木樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁等,起擋土、承重、防水作用對于橋梁施工過程的安全評估監控,主要是通過系統的測試對橋梁結構的參數(撓度、應變、溫度、變形等)實行測量,并將測量的數值與常規數值進行全方位對比,根據對比結果判斷該橋梁結構是否屬于正常范圍。該檢測系統僅對橋梁結構施工中的安全情況實行評估,目的在于有效預報和預測結構的工作狀態。結合橋梁的特征和實際情況并遵循剛構橋的力學特點,選擇合理的檢測測點、檢測周期、檢測參數,繼而將預測結果與實際檢測結果進行對比驗證,在對數值誤差進行變量調控之后,由相關設計人員進行后期施工直至竣工之后的結構狀態分析,對后期施工中可能會出現的狀況進行合理的預測,同時對下一環節需要安裝或者已安裝的設備進行狀態分析并預報,從而判斷現階段施工中是否需要調整相關變量。