括苍山隧道施工经验介绍诸永高速括苍山隧道项目部 （二九年五月十二日）括苍山隧道位于诸永高速公路台州段S10标段内，是目前华东高速公路第一长隧，设计为分离式单向行车双车道隧道，左洞长7929m，右洞长7869m，内净空105m，设计行车速度80km/h。我项目部承担该隧道台州方向的进口段施工，分左右线两个作业面，独头掘进长度4200m。该隧道于2005年10月1日正式展开施工，2008年10月1日顺利完工交付。总结该隧道施工中的特点，我认为可以用四个字来概括，那就是“又好又快”。“好”体现在如此长大的隧道，施工过程中没有发生等级亡人事故，安全控制好；同时在三年的施工过程中，括苍山隧道光面爆破、初支、衬砌、路面四大工序多次评为省市指挥部亮点工程, 质量控制好，尤为可贵的是，括苍山隧道还被诸永省指树为全线学习的样板，省市指挥部在括苍山隧道现场召开了现场观摩会，分别下发通知要求全线48家施工、监理单位和建设业主向我标段学习，取得了良好的社会信誉；“快”指进度快，主要体现在两个方面，一是工序衔接紧凑，稳产中夺高产。括苍山隧道在进场之初长达6个月依靠自发电施工的不利条件下，于2007年7月10（右洞）安全顺利打至分界点，施工过程中因变更业主移交、炸药停供耽误近两个月，实际仅用了19个月的时间便完成了独头掘进4200米的开挖任务。其间创造了日进尺11.7m、月进尺270m的最高开挖施工记录，平均每个月230米以上的进尺一直保持到贯通，这在全线长大隧道施工中是不多见的，正因为每个月有稳定的产量，才有了速度和高产；另一方面是工序齐头并进，整体向前推移。括苍山隧道，无论从最初的超前导管、开挖、支护、仰供施工，还是到中途的全断面掘进、初支、调平层、衬砌施工，乃至到最后的地下风机房、排烟通道、路面、瓷砖、装修等工序的施工，都是保持作业紧跟，环环相扣，工序衔接不等、不扰、不脱节，因此，在隧道实现贯通之后，主体工程也基本完工，做到了及时完工，及时交付，及时清场。在实现“又好又快”这一目标的过程中，我认为，始终坚持隧道施工管理新理念是关键所在。一是始终坚持和贯彻按地质施工的理念。按地质施工对加快隧道施工进度、确保光面爆破效果以及安全作业环境来说确实是一剂良药，什么是按地质施工？怎么理解按地质施工？我认为按地质施工是基于对现场客观实际和围岩变化情况，因地制宜所采取的一种科学施工态度，也是一种以不变应万变的施工方法，实际也就是隧道施工的科学发展观。什么是不变，就是坚持新奥法理论不变，坚持“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的施工原则不变，万变就是要时时掌握隧道围岩的动态变化，这一方面要靠我们对既有图纸的熟悉程度，掌握图纸勘察围岩的描述和状态，另一方面更要靠我们超前的地质勘探和预报分析，了解实实在在的围岩动态，从而确定合理科学的施工方案。因此，从这一点上讲，按地质施工与我们平时所讲的按图施工并不冲突，按图纸施工是给了我们一个大体的轮廓和提示，按地质施工则是对既有图纸的动态精确化和补充。因为只有熟悉掌握了图纸，辅助以地质超前探孔，再根据我们平时积累的围岩变化经验，我们才能准确掌握前方围岩的状态。大家都知道，隧道围岩的变化大都有一个渐变的过程，偶尔出现从很强到很弱那属于不可预见的因素，需要更高的手段来探明，但是就我们所参与或者听说过的几座长大隧道的施工情况而言，一般性地质灾害在设计图中大都有说明，只是描述不太准确或者位置有偏差，是可以预见和控制的。因此这就要求我们对隧道施工的图纸要有全面的熟悉和了解，一定要在实际地质与设计地质不符时引起高度警觉，及时探明情况后调整开挖及支护方法进行施工。我们在括苍山隧道施工中，独头掘进4200米，围岩可谓变幻莫测，什么地段什么类型的围岩设计图都有说明，但它毕竟是概略性的，概略性的东西虽然概括不了隧道的全貌，但其中必有存在，比如说括苍山隧道设计图纸明确反映在里程K155+190处有岩爆活动，此处的隧道埋深在160米以上，因此在施工到接近这个地段的时候，我们对围岩的状态时时进行监测，结果发现围岩随着掘进得深入变得越来越硬，但这种硬不是整体性的，是呈碎状而且很干脆，也就是说围岩的硬度和裂度都很高，根据推断，这并非是岩爆的一种迹象，倒像是挤压断裂带的征兆，经过超前的地质预报最终证实了这一推断，前方不到5米处便是一条斜纵向断层，围岩在地质变化过程中受挤压变得坚硬而干脆，在掌握围岩情况后，项目部立即要求施工作业班组采取超前小导管与锚杆配合支护的措施，并且在开挖过程中采取了多打眼、短进尺、少装药的策略，最大限度地减少对围岩的扰动，成功通过了断裂带；如果我们不仔细研究，始终盯着设计图提供的岩爆描述，忽视断裂带，觉得岩石硬，药量装得稍微多一点，那结果可能会导致断裂带大面积的塌方，既浪费成本和时间，又容易出安全事故。但反过来讲，是不是设计勘察有误，到底有没有岩爆，我们头脑始终很清醒，坚决不能忽视岩爆的存在，果不其然，在隧道掘进到近3000米时，岩爆活动开始变得非常频繁，不时有整体石块剥落，项目部立即请设计院和业主、监理单位专家一起现场会诊研究，采取“超前多孔释放”、“浸水膨胀法”、“支护紧跟、一炮一支”的施工方案，确保应力均匀释放，不仅较好地解决了深埋隧道高承压岩体岩爆治理难题，还总结出了隧道安全通过岩爆发育区的成功经验，确保了施工安全。这里，我所要强调的一点就是按地质施工，坚决不能背离图纸，对设计图纸上标明的地质情况始终要了然与心，隧道不贯通，就决不放过设计图纸的每一个提示，既要有一种“瞻前”意识，又要有一种“顾后”理念。但是，按地质施工，有它独特的要求和作用，在一定程度上其属于先施工后变更设计的超前理念，就是要讲究方案的超前性和主动性，既要讲实际，又要讲科学，比如说我们在隧道施工中经常会遇到围岩变弱的情况，谁都知道“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭”这个概念，但是涉及到具体的现场操作，如何恰如其分的布眼，合理的装药爆破，爆破后是采取“喷-锚-挂-喷”还是“锚-喷-挂-喷”，甚至有的还采取“喷-挂-锚-喷”的步骤，究竟怎么样的顺序或者方案是科学的、合理的，这要看具体的围岩状况而定，但有一个答案是可以肯定的，那就是能确保安全的方案才是科学有效的方案。就像一块纵向裂隙的石块，排危排不掉，不排危看上去又好像要掉下来，遇到这样的围岩变化，如果你只强调强支护的概念，不采取科学的方法，急于想先通过穿打锚杆来稳定掉块，选择“锚-喷-挂-喷”的方式支护，那结果恐怕会很危险，要么在风枪锚固的过程中岩石会掉下来，要么在封闭之后爆破震动也会产生掉块，存在安全隐患，在支护中岩石突然垮塌造成人员伤亡这样的事故我们经常耳闻。但是不管围岩状态怎么样，爆破后及时初喷封闭是第一步要做的工作，因为初喷既可以使围岩密贴，阻止围岩继续分化，又容易形成整体，更重要的是让人能够及时发现围岩开裂变化情况，对下一步采取合理科学的支护措施起着至关重要的作用，所以说按地质施工，其要义重在方案的科学性，而不在围岩本身，因为围岩的存在和变化状态是既有的、客观的，如何做到科学处置才是我们需要认真琢磨和总结的命题，这样才能既确保安全又加快了施工进度。另外一点，按地质施工需要有一定的时效性和果断性。当地质情况与设计不符时，机械的“按图施工”可能会影响施工安全，有时等待变更确认又会影响施工进度，果断按地质施工则可以避，免这些问题。括苍山隧道左右洞洞口原设计的超前支护方案均为长管棚，开工后我们根据现场地质情况分析果断将此方案变更为超前小导管，虽然投资少了，但为业主节省了资金，得到了业主的大力支持，起码将进洞时间提前了一个月，加快了施工进度。洞内遇到局部段落围岩较设计稍差需加强支护时，我们都及时进行了加强，表面上虽稍增加了一些投入，但因为把握了时机确保了安全及进度，成本还是降低了。很明显，坚持按地质施工是保证隧道施工安全及进度的一个重要手段。二是全面推行新奥法施工，狠抓光面爆破。“光面爆破”、“监控量测”、“及时支护”是新奥法施工的三大基本要素，其中抓好光面爆破又是新奥法施工的核心内容。抓好了光面爆破工作，可以减轻对围岩的扰动，从而保证围岩的稳定，保证施工安全；抓好光面爆破减少了超欠挖，既可节省初喷及衬砌砼用量，又可以节约施工时间，从而大大降低了成本。要抓好光爆除了要选定合理可行的钻爆设计方案及爆破器材外，对开挖班的有效管理控制也非常关键，合理可行的设计方案刚才我在按地质施工理念中已经介绍了很多，下面重点讲一下对开挖班组的管理。我们在括苍山隧道施工中的做法主要有以下几点：一是挑选优秀的开挖工人进行周边眼的钻眼施工。周边眼的密度、角度和深度对光面爆破效果起着决定性的作用，就像我们的用拳一样，力度是一方面，但更重要的是要看拳头的几根手指握得紧不紧，握紧了，发出的力才能凝聚到一起将对方击倒，如果握不紧，用力猛了不但伤不了对方，还会伤了自己，隧道光面爆破也就是这个道理，要达到很高的残眼率，周边眼的布置和施工很关键；二是周边眼钻眼工人在每一循环作业中的位置基本固定，以确保周边眼钻孔精度的稳定性。在括苍山隧道施工中，左右洞两个掘进班组的成员，都是定人、定岗、定责，一方面作业环境熟悉、工作顺手，可以加快速度，另一方面也达到了定责的目的；三是每一循环爆破出碴后由技术人员对周边眼进行一次检测，按检测结果对每一个工人进行合理幅度的奖罚，来提高工人操作的责任心。通个这三个措施的坚决贯彻实施，光面爆破效果随着施工的进展越来越好，光面爆破施工也因此连续被评为亮点工程，取得了荣誉。同时最大限度的控制了超欠挖，减少了二衬砼的用量，节省了大量投资，经与相邻标段比较，单洞节约资金达200多万元。三是注重细节管理，搞好工序衔接，严格控制工序循环时间。隧道施工能否做到快速高效，创造出更高的施工进度记录，展现企业的施工管理水平，关键是看施工工序循环时间的控制，掌握好调度，当好舵手。要想使整体工序循环时间最小，有两个必要条件：一是各工序的时间要压缩到最小，二是各工序之间的衔接要紧凑，这个道理浅显易懂，但真正要做这两点并不容易。括苍山隧道的经验表明，要做到这两点就必须注重细节管理工作。就隧道开挖而言，必须做好以下细节工作：第一是要成立一个分工明确、协调有力、办事责任心强的开挖施工管理小组，专门负责工序衔接、各工序时间记录及工序施工优化工作；第二是要做好隧道施工第一关掘进钻眼过程中的细节工作，采取定人、定岗、定责的方法使钻眼工人对某一位置的钻眼操作熟能生巧，从而减少钻眼时间；第三是要注重通风的细节管理工作，要缩短通风排烟时间除了保证风机的质量外要特别注重风管的维护管理工作，要派专人对风管进行修补、更换或顺直，以便增强通风效果，缩短通风时间；第四是要做好出碴过程的细节工作，制定合理的刺激措施让出碴司机自觉争先进洞出碴，以便提高工效；开挖工序衔接的细节工作就是要做好以上四个方面的工作，始终保证沟通联络不中断。在做好以上几个环节工作后，每开挖循环的紧凑时间可控制在7.5小时左右，各工序作业时间分别控制在：掌子面测量0.5小时，钻眼及装药爆破3.5小时，通风排烟0.5小时，出碴2.5小时，找顶排危石0.5小时，这样，掘进每天坚持做到三个循环就有了可靠保障；单项工序如此，多项工序同时作业更要注重细节管理，科学安排施工，尽量做到齐头并进，优化组合，交叉而不干扰，这样才能在均衡生产中夺高产。比如在括苍山隧道施工中，我们对每一道工序的作业性质和场地、循环时间进行了排列，如果按照传统的做法及要求，初支紧跟掘进，调平层紧跟中央排水沟，隧道掘进、初支锚杆以及中央排水沟施工安排三个班组同时施工，那肯定会造成很大的干扰，既无周旋场地，又不安全，经过整合之后，我们首先从支护班组和中央排水沟班组精选6 人充实到掘进班组，然后对工序作业内容重新进行了分配，强制性要求掘进班组在掌子面钻眼的同时，必须同时兼顾隧道拱部锚杆的钻眼，一方面减少干扰，另一方面提高后续支护班组的工作效率，同时掘进班组也要兼顾中央排水沟炮眼钻孔，做到掌子面与中央排水沟同时起爆，分批出碴