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1、抓工装 隧道施工现场变工厂谋创新项目管理标准成常态1. 前言湖武项目2016年8月23日跑步进场，施工中，始终以集团公司 张总经理动员会上提出的“两项目标”、一公司陈总经理提出的“两 个里程碑”为使命，结合项目隧道为主的特点，严格落实铁总工管 2016 233号文精神，一手抓工装保工艺、工艺保质量，一手抓工 装增工效、工效促进度，努力开启“隧道施工现场变工厂”“项目管 理标准成常态”模式。2. 工程概况略3. 隧道施工五条流水线及工装应用3.1, 开挖初支作业流水线3.1.1. 开挖工法在严格执行设计工法的基础上，针对黄土隧道特点，项目重点从 四方面进行努力。第一是:本项目位于黄土沟壑梁峁区，
2、反复穿越冲沟、沟壑地段， 浅埋众多。因此，通过变形监测分析，总结变形、沉降与埋深的关系 与规律，以指导现场，具有重要的意义。 表沉降与埋深的关系：根据收集调查得到的数据，将埋深 与施工地表沉降如图所示。埋深小于35m时，地表沉降数据较为离散， 埋深大于35m时地表沉降随埋深逐渐趋于稳定，埋深大于75m后地表 沉降随埋深逐渐减小。003湘2(号旦漫烷典言JG50)(:2 顶沉降与埋深的关系：拱顶沉降与埋深的关系极为离散，反应拱顶沉降与埋深、支护参数和施工方法息息相关。 拱脚下沉与埋深的关系：拱脚沉降与埋深的关系：在埋深 小于35m时数据离散，埋深大于35m时，拱脚下沉随埋深的增加而增 大。反应出
3、随着埋深增大，黄土隧道拱脚稳定问题更需加强控制，故离散，反应处拱脚收敛与埋深、支护参数和施工方法均息息相关。拱脚收敛随着隧道埋深增大而增大，也反应出黄土隧道拱脚地层较软弱， 随埋深增大拱脚稳定问题更需加强解决。第二是：总结变形与施工工序间的关系。 表沉降与开挖工序的关系：根据变形观测资料显示，隧道 开挖工序与地表沉降变形有直接关系，在三台阶法开挖中，隧道地表 沉降在上台阶掌子面施工后13天变化较大，约45mm/d，之后变化 减少，但仍以12mm/d的速度下沉，中台阶开挖最大沉降数率4mm/d， 最大沉降量12mm，下台阶开挖最大3mm/d，最大沉降量10mm，仰拱 开挖最大沉降数率3mm/d，
4、最大沉降量9mm，仰拱完成后趋于稳定。 拱顶下沉与开挖工序的关系：根据隧道拱顶监控量测数据 表明，在掌子面开挖完成后的23天时间内，下沉比较显著，平均 4.5mm/d ；之后沉降逐渐减少，但仍有下沉趋势，下导坑开挖最大沉 降数量5mm/d，平均下沉数率2mm/d，最大下沉20mm，平均下沉15mm， 仰拱开挖最大沉降数率6mm/d，平均沉降数量3mm/d，最大沉降量25mm， 平均沉降量12mm。在仰拱施工完成后基本趋于稳定。 收敛变形与开挖工序的关系：根据隧道监控量测数据表明 洞内收敛在开挖初期34天较为明显，平均23mm/d，随后每天的变 化基本上在1 mm左右，以1 mm以下的居多。与开
5、挖面的远近、是否下 雨无多大关系，基本在1520天时间范围内趋于稳定。收敛值基本在5mm以内，这与黄土的直立性能好有直接的关系。根据上述变形情况，总结黄土隧道的变形特征有： 隧道变形释放速度快、破坏性突然。黄土隧道垂直节理发育，竖向软弱面多，软弱面间黏聚力小，在 开挖扰动形成临空面后，掌子面塌落，具有围岩变形快、破坏突然的 特征。 隧道拱脚稳定性问题突出。黄土围岩强度低，拱脚一般沉降和收敛变形大，在含水量大于 20%后易发生屈服形成塑性区，造成拱脚失稳导致隧道失稳。 隧道变形量大、变形时间长。黄土隧道变形一般大于10cm，也有超过60cm的，变形时间在开 挖初期34天内明显，持续时间一般在15
6、25天。因此，雨季对黄土 隧道的沉降影响较大。第三是：根据黄土隧道变形特点，为确保快速开挖，确保开挖成 洞质量，项目采用激光导向，“一主三辅”开挖方案，即：挖机主挖， 鹰嘴辅助、铣挖头修边、人工掏脚。第四是：理顺掌子面各工序间关系，找工序生产要素配置、工序 作业时间与工序组织间的最佳结合点，实现工序间干扰降低到最小、 工序交接时间归零的目标。3.1.2. 钢构件加工安装根据施工计划计算月度生产任务、道路运输条件等因素，项目共 设3个集中钢构加工厂，主要配置设备有：小导管冲孔机、尖头加工 机、焊网机、“8字节”生产线、等离子切割机、液压联合冲剪机、 数控冷弯机等自动化设备，同时做到“两平台”、“
7、五装置”、“三管理”， 提高成品加工质量和施工效率。两平台：即钢架加工平台和钢架试拼平台。在钢架加工平台可实现钢架“弯、切、焊”生产工序一气呵成，减少了“吊、挪、换”环节，降低了劳动强度；通过平台应用，能保 证钢架平稳流水生产，提升了钢架加工质量。钢架试拼平台用于检验成品质量，发现累计误差值，利于工艺改 进。五装置：“五装置”即连接板群孔定位装置、连接板与钢架对中 装置、钢架定位卡尺、连接板保护罩、锁脚锚杆定位装置。通过“五 装置”的使用，提高了钢架加工精度，确保了现场安装质量。通过连接板群孔定位装置，实现了单孔机打群孔的功能，提升了 钢板螺栓孔的加工定位精度。连接板与钢架对中装置是钢板面与钢
8、架端头面的一个连接过渡 装置，起连接纽带作用，实现了两面中心重合的功能，保证了每棉钢架中的节段单元加工质量。固定对中装置固定连接钢边锁脚锚管定位装置是一公司的发明专利，可确保锚管角度，具有 导向功能。通过端头固定，防止钻设过程中跑偏、歪斜，降低了人工 作业难度。通过调节前后钢板间的上下间的距离，实现锚管的角度控 制，上下错开距离大于钢架尺寸即可实现角度大于45。“三管理”即逐棉二维码可追溯管理、按环打包定量供应管理、 优化核算管理。逐棉二维码可追溯管理实现了半成品验收信息化管理， 可详细追溯相关信息。按环打包定量供应管理是同环钢架打一个包， 现场可直接使用。优化核算管理提高了现场半成品盘点效率
9、、准确度。3.1.3 .初支质量检测根据高速铁路隧道工程施工验收质量标准(TB 10753-2010)7.3.15、7.3.16及7.3.19条规定，规范检测验收指标和检测方法， 同时对初支空洞原因一处一分析，制定处置方案，并制定下一步预防 措施。初支喷射混凝土强度检验，除留置喷射砼大板试件外，定期在 现场取芯检测。对于初支厚度及空洞的检查，统一采用凿孔法，每 5m 一个断面，每断面凿7个孔进行检查，验证初支厚度及是否有空 洞。3.2. 仰拱填充作业流水线3.2.1. 作业中典型问题以自加工简易栈桥、中铁五新栈桥使用为例，分析传统施工办法 存在的缺陷与不足，进而改善施工工艺，提升质量、提高效率
10、。一是，仰拱开挖时，前方掌子面通道受影响，传统简易栈桥横向 来回吊装麻烦费时；中铁五新液压栈桥体积大、中间有支墩、桥宽大 于1/2隧道作业空间宽度，仅靠横向移动，无法实现全幅开挖。栈桥 全宽4.35m，栈桥两侧与配套模板间作业空间宽度1.725m，栈桥左右 横移存在0.9m重合空间。二是，仰拱填充分层浇注方面，传统简易栈桥，是桥模分离方式， 各部件每循环必须拆、装，模板加固也繁琐，费时费力；五新液压栈 桥体积大、两侧及桥下剩余作业空间狭小，仰拱钢筋安装、腹模安装 工效低，对高效实现仰拱填充分层浇注不利。三是，基于上述原因，施工现场操作人员往往怕麻烦、图省事， 不不能严格落实铁总233号文9套工
11、装之4 “仰拱轻便弧形腹模与定 型组合钢端模”，不能真正实现仰拱填充分层浇注。而是以人为改变 浇注顺序、增加施工缝等方式来节省工作时间和降低劳动强度。由此， 仰拱曲率不满足设计、仰拱填充尺寸强度交错、人为增加施工缝处渗 漏水等质量问题。3.2.2 .铁总检查问题通报通报一：近期，总公司组织对西成客专四川段某隧道无砟轨道上供质量问 题进行了检查。存在问题：设计、施工单位在实施过程中选择支护型 式和参数不合理，仰拱厚度及曲率不满足设计要求引起的支护抗力不 足，造成轨道上拱。施工单位仰拱开挖不按设计施工，开挖控制不到 位，仰拱曲率不满足设计要求；仰拱中部大量欠挖、混凝土厚度严重 不足。通报二：总公司
12、在阳安二线检查发现，仰拱与填充同时施做，填充采用 C30混凝土进行浇筑，矮边墙与仰拱浇筑不同步，人为增加一道纵向 施工缝，且未采用任何防水措施。3.2.3 .仰拱填充施工创新为从根本上解决仰拱与填充施工问题，落实铁总工管中心233号 文要求，项目创新使用两个“四件套”砼工装“四件套”、钢边及背 贴止水带“四件套”。砼工装四件套：悬臂液压栈桥、仰拱钢端模、矮边墙及腹模、中 心水沟模。优点：一是，栈桥能做立体运动，即“横、纵、竖”三向均可运 动，且桥幅宽小于1/2的隧宽，在不影响掌子面通道的前提下，能灵 活解决仰拱一次全幅开挖的问题。二是，以桥为载体，四件一体，既 分工又协作，增大作业空间、减少劳
13、动强度、提高施工工效。三是， 能有效解决仰拱曲率、仰拱填充分层施工中的尺寸和强度问题。钢边及背贴止水带“四件套”：转盘保护箱、拉直紧线器、定位 装置、热熔焊机。优点：一是，吊挪方便，保护半成品棱角不受损坏；二是，拉紧 调直，确保止水带安装顺直；三是，准确定位，确保止水带安装质量； 四是，有效连接，确保止水带焊接质量。仰拱施工努力方向：为严格落实仰拱填充分层浇筑，解决现场作业层劳动强度、作业 工效等实际问题，提升仰拱填充施工内在质量，下步努力方向分为两 个步骤：一是，针对曲率大的一段，增加一块腹模，与现有栈桥模同行， 目前已实现并投入使用。二是，基于上述改进，现场只需一块模板即可实现全幅腹模的使
14、 用，经现场研究思考，提出中心水沟模一模两用的构想，通过增加对 角液压装置，实现竖直状态是水沟模，铺平状态是腹模。提醒：目前，铁路总公司的检查，总站负责实体质量、检测，工管中心 负责工装、信息化，两个部门“碰面”沟通的估计少，否则，现场的 问题，可能延伸成实体问题、原则问题。例如：仰拱代替填充浇筑的 时候，总站检查、检测，强度是没有问题的，但对工管中心的分层浇 筑来说，仰拱厚，填充薄，工装使用不到位、结构尺寸错误、不按设 计图纸施工，成了典型的“三不”问题；对咱们施工单位讲，仰拱代 替填充，除上述问题外，额外浪费了施工成本，属于管理性的成本浪 费。3.3. 防排水作业流水线1. 采用“六线”上
15、墙，做好标识，减少施工差、错、漏。“六线”即：仰拱二衬端头线、上层钢筋线、下层钢筋线、矮 边墙高度线、纵向盲管线、环向盲管线。2. 使用半自动挂布台车、超声波焊机、爬焊机、红外线定位等新 设备、新工艺，创新使用电磁焊技术。3. 摸索总结“两带”的粘接、固定方法，杜绝中埋止水带跑边出 现薄层、内转形成空洞，解决背贴止水带与防水板不牢、固定不紧， 而形成砼水泥浆夹层，失去防水效果。4. 超前铺挂矮边墙下部防水板、土工布，若在仰拱开挖后施做，需搭设作业 平台，高度为2.5m，成了隧道施工高空作业，存在一定的安全隐患， 同时，铺挂质量不好保证，工人工作强度大。为解决此问题，我们采 用超前铺挂的方法。5. 定尺供应隧道防排水工作量大，材料使用多，为加强管理，提高工效，我 们采取了 “定尺供应”管理思路，具体做法为： 纵向背贴、钢边止水带：采用50m定尺卷捆供应，使用时装入 保护箱，用机械吊装，减少焊接接头，保护半成品不损伤，机械吊装 减少人工强度，便于物资盘点核算。 环向背贴、中埋止水带：拱墙采用26m、25m定尺、仰拱采用 17m、18m定尺卷捆供应，减少裁截工作，便于物资盘点核算。 仰拱填充施工缝处防水板、矮边墙段防水板、拱墙土工布及防 水板，均采用定宽供应，减少了焊接接头，减少了工作量。3.4. 衬砌成套技术作业流水线：“筑、捣、注、养、检
