隧道精细化管理暨标准化工艺汇报PPT

1、热烈欢迎各位领导、专家莅临石林隧道检查指导工作以精细化管理为抓手推进创新工艺标准化汇报提纲一、石林隧道工程概况二、石林隧道施工进展情况三、标准化激励创新机制四、工艺工法或技术汇报五、小改小革、科技创新成果工艺工法汇报重点1、综合超前地质预报2、光面爆破3、钢拱架机械辅助安装4、机械手湿喷混凝土5、仰拱施工（开挖、混凝土分次浇筑、 钢筋预弯、止水带热熔焊接及定位）6、防水板机械辅助铺设及超声波焊接工艺工法汇报重点7、二衬混凝土防脱空工艺8、隧道通风机变频节能技术9、隧道岩溶处理技术10、浅埋段盖挖法施工技术11、水电槽混凝土施工及盖板预制工艺12、隧道施工信息化管理一、石林隧道工程概况工程概况概

2、述石林隧道位于云南省弥勒石林板桥区间，全长18208m，为云桂线最长隧道、全国最长单洞双线隧道、全国最长的岩溶隧道、世界最长采用钻爆法施工的岩溶隧道。最大埋深250m，最小埋深6m。进、出口均采用斜切式洞门。百色南宁昆明普者黑弥勒石林板桥昆明南富宁广南石林南平安白蜡寨珠琳腻革龙阳宗石林隧道18208m新建云桂铁路线路走向图为加快施工进度，解决施工及运营期间排水及通风问题，设置“一平导+两斜井”的辅助坑道模式。平导设于正洞左线线路右侧35m，全长18122m，1号斜井位于正洞左侧，长度938m，综合坡率为-8.2%，2号斜井位于正洞左侧，长度998m，综合坡率为-9.4%。 工程地质石林隧道地质

3、以灰岩为主，隧道大面积穿越碳酸盐岩地层，区内断裂交错发育，且位于弥勒富水块段，施工中遇岩溶裂隙、溶洞、溶腔的可能性极大。石林隧道不良地质为岩溶、特殊岩土为红黏土。隧道穿越6个断层4个破碎带，其中、级围岩占31%，为级风险隧道，为标段和全线重点控制工程。水文地质隧道线路基本走行云贵高原面 ，无大的水系及迳流，地表水以大气降水为主，地下水以岩溶水为主，岩溶发育，含水充沛，是测区的主要含水层。沿线地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水及岩溶水三类。设计结合本隧道的勘查现状、水文条件，预测石林隧道最大涌水量28.3104 m3/d。云桂铁路石林隧道线路走向图分水岭DK666+300二号斜井DK662+0

4、00一号斜井DK658+000出口DK669+433进口DK651+225石林隧道工区划分平面示意图进口到1号斜井交叉口间距6775m，1号、2号斜井交叉口间距4000m，2号斜井交叉口到出口间距7443m。石林隧道工程总造价12.24亿元。 自2010年6月1日起，开挖工期48个月，合同总工期64个月。 石林隧道进口洞门 一号斜井洞门 正洞出口洞门 二号斜井洞门二、石林隧道施工进展情况石林隧道进口于2010年8月30日正式开工进洞，成为云桂线第一家开工进洞的工点。1号斜井、2号斜井、出口在2010年9月27日分别开工进洞。1号斜井于2011年2月28日、2号斜井于4月12日安全开挖至正洞交汇

5、点。 1号斜井2号斜井平导、1号斜井进口平导分别于2012年10月22日、2013年6月8日顺利贯通。石林隧道施工进度形象图（截止2013年7月26日）正洞累计完成16200 m，占18208m的89%，剩余开挖合计2008m；平导累计完成17890m，占18122m的99%，剩余开挖合计232m；开累完成产值9.6亿元，占12.24亿元的78% 。三、标准化激励创新机制制定创新激励机制 我项目部制定了工艺工法创新激励机制，鼓励广大技术人员、作业工人发明创造和小改小革，在实践中不断创新、完善，使每项工艺工法达到所需资源广泛、操作简便易行、作业人员乐于接受，最终形成简捷、可靠、高效、经济、行业领

6、先、持续完善的工艺工法标准体系。 精细化管理五大举措 提高全员意识，针对精细化管理制订实施细则和考评办法。实施过程有组织、有责任、有目标、有要求、有节点、有考核。贯彻以测量放样先行，以开挖光爆为抓手，以工艺创新为先导，全力有序推进的主导思想。 建立持之以恒，常抓不懈的工作机制。遵循两个连续（连续培训、连续纠偏）的工作思路，狠抓两个反复（抓反复，反复抓）的工作方式，持续改变习惯性不规范施工行为。 建立个人责任档案：分组、分人、分细节盯控，实施个人分配与细节化管理责任挂钩机制。 大力激发创新思路，重奖征集简单易用、不增加成本、提高工效、达到标准的先进工艺、工具、方案，使操作人员乐于接受、主动实施。

7、 建立长效奖罚机制，全员共享精细化管理效益。四、工艺工法简要汇报 为贯彻股份公司管理提升活动要求暨集团公司精细化管理要求，我项目部将2012年定义为“深入开展精细化管理年”。以小改小革、科技创新为基础，以精细化管理、标准化作业为手段，以过程管控、过程考核为抓手，以经济效益、社会效益为目标，积极开展标准化工艺总结，通过加强领导，落实责任，严格奖惩，在隧道工序规范、施工工艺创新方面做了一些有益的尝试。1、综合超前地质预报 超前地质预报是施工安全的重要保障，必须纳入工序管理。石林隧道施工过程严格执行“先探后挖、有疑必探、不探不进”的安全施工理念。 施工过程中，认真执行落实超前地质预报“日报告、异常报

8、告、月总结”等管理制度，预报施作当日，由地质专工将现场施作预报的影像资料上报业主；发现异常时及时报告；每月25日对当月地质预报情况进行总结分析上报。按方案正常施工现场施工过程必要时在异常段落预留3-5m岩盘，进一步探测物探报告钻探报告进一步分析发“四方”邮箱有异常正常施工四方现场核对形成会审纪要分部根据纪要编制方案，按程序上报方案审批后下发架子队，技术主管编制技术交底现场实施有变化相同分部初步分析(地质工程师、分部总工)局项目部无异常 石林隧道超前地质预测预报采用的方法有：地质调查法（洞内外观察、洞内掌子面地质素描）；物探法（TSP203地质预报、地质雷达、红外探测、高分辨直流电法）；超前钻探

9、法（超前导坑预报、加深炮孔、超前水平钻孔、仰拱钎探、隐伏岩溶探测）。隧底隐伏岩溶探测 超前水平钻探 TSP全程贯通，已施作38.2km；超前水平钻采用集团公司自行研发的Z-GP150钻机，已施作168.5km（单孔米）。通过综合超前地质预报，做到“岩变我变”，及时优化调整施工措施、施工工法。石林隧道开工至今，共探明溶洞溶腔292处。2、光面爆破 洞身开挖 隧道洞身开挖作为隧道施工的重要环节，为了有效控制隧道爆破造成的超欠挖，项目分部成立了光面爆破质量管理小组，现场盯控，查找影响超欠挖的主要因素。 通过对石林隧道超欠挖数据统计分析，归纳出五个主要影响因素：测量放线、钻孔精度、爆破技术、地质条件、

10、现场管理。 制定了相应对策，通过“提高测量放线精度、提高钻孔精度、优化钻爆设计、根据地质条件采取相应对策、加强现场施工组织和管理”五个对策的实施，石林隧道、级围岩光面爆破，、级围岩超欠挖均有一定程度的提高。隧道光爆总结光爆跟踪记录光爆评比边墙光面爆破拱部光面爆破边墙残眼隧底开挖 隧底开挖，一直是超欠挖控制的薄弱环节。经现场跟班，发现存在以下问题：作业人员思想不够重视、放样频次不够、钻孔精度不高、底板眼间距过大。 针对以上问题，制定了相应的措施，并组织实施。 将仰拱开挖纳入开挖管理考核办法。在仰拱靠边墙侧修筑梯形小平台，方便司钻。仰拱每循环进尺控制在3m以内，每循环必须精确放样，点间距不大于50

11、。要求开钻位置准确，控制好仰拱周边眼间距、外插角度。司钻人员在钻孔时以半蹲姿势进行钻孔作业。仰拱弧形 开 挖3、钢拱架机械辅助安装 利用多功能作业平台上安装的起吊设备，或利用装载机、挖机等设备将A单元分节拱架起吊放置在起升台架上；起升台架纵向平移到拱架要安装的里程部位；起升调整拱架高度、角度进行定位安装。再焊接纵向连接钢筋，固定钢拱架。4、机械手湿喷混凝土 石林隧道引进意大利CIFA公司生产原装进口的CSS3型大型喷射混凝土机械手。 该设备机械化程度高、喷射速度快、粉尘少、回弹率低，具有较好的社会、经济效益。施工速度快，根据现场风压情况，最低每小时可喷混凝土8m3以上，最高每小时可喷混凝土20

12、m3。作业范围大，最大喷射高度可达26m，一次定位喷射移动距离12m。该设备在提高施工效率的同时节约成本（经核算：机械手379.88元/m3，TK-600型湿喷机448.77元/m3，采用机械手喷射混凝土每方可节约68.89元；按设计喷射方量26600方计算，石林隧道进口可节约180万元）。左:正洞边墙右上:正洞拱部右下:平导边墙、仰拱喷砼后效果5、仰拱施工 隧道仰拱是隧道结构的主要组成部分之一，是隧道结构的基础，仰拱施工质量的好坏直接影响到线路的稳定和安全运营。 从仰拱填充中心水沟分次浇筑、仰拱钢筋预弯及定位、纵向钢边止水带热熔及定位、纵环向排水管定位等施工工艺进行了改进、优化。测量放样精细

13、化：“五线上墙” 仰拱下层钢筋线仰拱上层钢筋线纵向盲管线仰拱砼顶面线环向盲管线钢筋预弯和定位 双层钢筋定位工具自动预弯平台仰拱、填充、中心水沟分次浇筑 仰拱衬砌混凝土顶部采用整体式仰拱弧形钢模；仰拱端模采用分块拼装式定型弧形钢模；仰拱填充端模采用可调节整体式弧形钢模。仰拱整体自移式弧形模板仰拱超前50cm仰拱整体弧形模板仰拱浇筑前止水带仰拱浇筑后端头仰拱填充可调式整体弧形模板中心水沟整体模板纵向钢边止水带热熔焊接和定位 热熔焊机工作中自行研制的热熔焊机接茬钢筋止水条预留槽纵向钢边止水带及专用“U”型卡定位方钢纵环向排水管定位 二衬背后排水盲管设计为两根纵向盲管加一根环向盲管的“单元式”排水方式

14、，按照传统方式存在盲管位置不易固定，或固定后不易找出等问题。我部采用在二衬台车上穿孔，并在孔内安设固定装置的方式来进行泄水孔施工。加工好的固定环6、防水板机械辅助铺设和超声波焊接 传统的隧道防水板铺设时，固定点均采用电热压力焊接工艺或吊带挂设工艺,易造成焊焦、焊穿、焊接不牢固, 二衬背后脱空等通病。 为有效解决防水板与热熔垫片的焊接质量，引入超声波焊接工艺。经过现场实践、改进、优化、再实践，取得成功，防水板超声波焊接工艺已在云桂铁路、沪昆客专全面推广。超声波焊接机理界面摩擦热是启动热源，没有界面摩擦焊接过程就无法开始；而粘弹热是材料热熔的主要热源。超声波在聚合物材料中传播产生机械功，机械功的表

15、现方式是高聚物分子因振动而引起连续交替的受压和解压，力的加载和卸载曲线并不能完全重合而形成一个回路，它所包围的面积就代表材料内所积聚的能量，这部分能量以热能的形式表现出来。持续的高频交变应力荷载以及较低的热传导率使应力应变集中区的材料温度迅速升高，从而实现熔融连接。由超声波发生器产生20kHZ35kHZ的高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，加于防水板上。焊 枪发生器控制面板数据线接口焊接作业要点一手持超声波焊枪，一手顶压防水板，保证防水板和垫圈密贴；超声波焊枪与防水板面垂直，再适度用力压紧并按下开关，熔化防水板，焊枪端头压入防水板约0.5mm持续时间34秒，完成焊接。保持一

16、定的压力待焊点冷却3s，可保证焊接质量。委托昆明建科院检测：超声焊焊点24h0.3MPa水压下不透水，单焊点拉力大于350N。满足受力和抗渗要求。无纺布挂设超声波焊接防水板现场易识别的红色垫片防水板铺设效果防水板机械辅助铺设铺设防水板机械臂安装在作业台架横梁上，转轴中心位于隧道拱部近似圆心处。机械臂有二级伸缩油缸，防水板支承架外侧安装有4个限位传感器，当机械手伸出触碰隧道洞壁时，限位传感器发出信号使机械手伸缩油缸收缩，机械臂自动缩回。机械臂一端安装防水板卷筒，一端配重（防止扭曲变形）。铺设时，机械臂带防水板卷筒自隧道一侧拱脚为起点绕转轴转动，使防水板卷筒贴近隧道内壁滚动，挂板作业人员及时使用超

17、声波焊接机使与基层热熔垫片热熔固定。防水板定位限位传感器7、二衬混凝土防脱空工艺 不论是拱部二衬背后脱空，还是边墙二衬背后脱空的危害，均改变了二衬结构受力，使二衬局部受力加大，造成了安全隐患。 我项目部主要采取以下三方面措施预防和减少二衬背后脱空。通过加强光面爆破的控制，使围岩周边形成平滑圆顺的表面，不仅控制周边超欠挖，也为初期支护表面平顺、防水板密贴铺设等创造有利条件。 光面爆破控制效果喷射混凝土表面平整度采取优化、规范工艺措施有效控制防水板松弛度，避免基面局部凹凸处的防水板因紧绷而造成背后脱空。通过优化混凝土配比，加强混凝土浇筑工艺控制，保证混凝土工作性能，确保实体内实外美。设置丝杆撑子附

18、着式振捣器预留排气孔8、隧道通风机变频节能技术 原理经验公式 在环境大气压力、温度等不变情况下，风量Q与转速n的1次方成正比；风压H与转速n的2次方成正比；轴功率P与转速n的3次方成正比。 曲线(1)为风机转速n1时的风量风压特性 曲线(4)为风机转速n2时的风量风压特性 曲线(2)为风门全开时的管网风阻特性 曲线(3)为风门调节后的管网风阻特性 通过调节电动机交流电源频率，可以实现对电动机的转速进行调节。因此采用电动机变频调速技术，对轴流风机转速进行调节，以实现风机输出风量适应不同工况所要求的风量 。变频调速的原理由电机理论可知，交流异步电动机的转速与电源频率成正比，与电动机极对数成反比 。

19、风机变频技术应用石林隧道进口分正洞、平导两个工作面分别施工。第一阶段通风方式为长管路压入式，第二阶段充分利用平导和正洞的进度差，通风方式为巷道式通风。风机变频控制系统已安装在石林隧道进口，用于控制平导552 kW轴流通风机。风机变频工作系统布置形式示意图森兰变频控制柜GFW15风速传感仪通风系统设备监控主画面值班室内的触摸屏控制台变频控制的主要特点采用本地（变频器控制柜）操作和远程操作；远程操作在隧道洞口值班室，操作调节方便。 以作业面风速传感器采集的风速为反馈信号，与控制器（触摸屏）上设定的风速进行比较，从而实现对风机风速的自动控制。 电动机启动实现了软启动，避免了工频启动对电网和电机的冲击

20、，可以有效降低电动机和机械部分的工作强度和磨损，延长了设备使用寿命和检修周期 。具有多种安全的保护功能，故障率低。可在原有通风机控制柜基础上进行老旧设备改造。现场频率、电流记录表根据电学功率公式P=IV可知：电源频率为40 Hz时，风机节电率为33.1%；电源频率为30 Hz时，风机节电率为54.9%。 9、隧道岩溶处理技术 石林隧道开工至今，共探明溶洞溶腔292个。其中1号斜井DK657+940溶腔纵向发育43m、拱部以上高度大于8m、仰拱以下23.5m。 通过对 “岩溶特征分析、临近界面锁定、相邻洞室分隔、洞外排水规划、专项准确爆破、预警预报监控、配套措施实施”等内容的施工方法的研究和应用

21、，成功处理了大型充填性溶腔，保证了隧道穿越充填性溶腔的施工安全。 根据溶洞大小、充填物性质、探测情况等。拱部采用小导管，单、双层管棚（内插钢筋笼），混凝土顶板等通过，及时架立钢架，必要时回填混凝土、顶部吹砂形成缓冲层。 仰拱以下溶洞，依据充填物流失性、溶洞大小、位置，采用回填、跨越、旋喷桩或钢管桩加固等措施。封堵溶腔口后泵混凝土填充空腔施作89长管棚嵌入基岩大于2m 施作42小导管 局部径向注浆自动流量计 注浆压力表 注浆采用专用袋装水泥 自动计量装置统计注浆量处理完效果10、浅埋段盖挖法施工技术 隧道进口DK652+110+205段为浅埋段，长度95m，最小埋深4.8m，最大埋深9.4m，最

22、大开挖宽度14.58m，覆跨比0.470.64。根据该段钻孔资料显示，该段位于构造溶蚀槽谷沟口地带，隧道通过区域地基岩土由第四系人工活动层耕植土、第四系残坡积红粘土及下伏中泥盆统曲靖组灰质白云岩组成。地基基岩石芽岩溶形态发育，以溶隙为主，岩体破碎。钻孔揭露地下水不发育。采用盖挖法施工，基坑土质边坡开挖坡率为1:1.25或1:1，石质地段采用1:0.5或1:0.3。边坡防护采用锚喷防护。护拱基础土质地段采用桩基加固，其余地段采用钢筋混凝土托梁连接，确保了基地承载力。暗洞采用台阶法开挖。较暗挖法施工节约投资120万元；通过方案优化，降低了施工难度，加快了施工进度，提前工期34个月。将暗挖改为拱部盖

23、挖后，有效降低了安全风险，满足安全、质量要求。浅埋段明挖边坡防护钢筋混凝土纵梁管棚施作挖内模护拱施作分层回填11、水电槽混凝土施工及盖板预制工艺 水电槽整体移动模架是以支撑系统作为主要框架结构，根据水沟电缆槽的设计结构尺寸加工长12m的移动式模架及配套的定型模板。该装置通过丝杆将模板悬挂，可以实现模板左右、上下移动、调整到设计位置，通过“定位卡”固定模板与模板之间的相对位置和模板与模架的相对位置；模板固定后，一次浇筑成型；待结构成型脱模后，通过机械牵引使模架的整体移动到下一模混凝土浇筑的位置。盖板预制采用定制塑钢模具，选取温度和湿度比较恒定的平导作为作业场地，在作业区下加铺钢板,减少模具变形。

24、钢筋加工场集中加工盖板钢筋。拌合站集中拌制混凝土，分批次浇筑，采用平板振捣器分批次振捣，分批次脱模，分批次养护，形成流水循环作业方法。 钢筋入模 平板振动器震捣 混凝土收面 盖板成品存放12、隧道施工信息化管理 石林隧道信息化管理系统主要包括安全监控系统和RCPMIS系统（铁路建设项目管理系统） 。石林隧道4个洞口设置了安全监控系统，实现了进洞人员自动识别和定位。在项目部和分部建立了二级远程网络监控，实现信息的及时传递和对作业现场的实时监控。利用RCPMIS系统平台，初步实现了“工程进度”、“地质预报”、“围岩量测”、“物资管理”、“材料消耗”等几大模块的日、周、月报的动态管理。 TSAQ-1

25、安全监控系统视频监控子系统设备由M-CV-2060IR型摄像头、视频传输线和监控终端工控机两部分组成。系统原理图隧道进口摄像头 值班室终端监控画面 视频刷卡系统 个人识别器 隧道内无线数据接收器 LED大显示屏 RCPMISRailway Construction Projects Manage System（铁路建设项目管理系统）系统模块分为协同办公模块和项目管理模块。协同办公模块有：即时通信、信息发布、文档管理、工作管理、公文处理五项。RCPMIS系统项目管理模块有：项目规划管理、编码结构管理、岗位管理、投资管理、进度管理、质量管理、合同管理、工程招投标管理、验工计价、调度管理、工程设计管理、监理管理、物资管理、物资消耗定额管理、安全管理、资料管理、调度指挥中心、WEB信息发布/查询十八项。系统的作用实现