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【關鍵詞】地鐵工程;安全質量管理;必要性
一、地鐵施工安全質量管理工作的必要性
1、很多城市的地鐵工程均為緩解城市中心區交通壓力所建,因此城市地鐵工程多數均處于人口稠密的居民區或商業區,在施工過程中難免會對周邊環境產生影響與制約,甚至施工中的任何微小差錯和閃失都會對城市公共環境產生惡劣影響。具體說來,地鐵施工對城市所產生的不利影響主要表現在以下幾個方面:(1)地鐵施工對公共環境產生一定的影響,包括施工過程中可能會引起的地表下沉,對地下管道線路產生影響,對地鐵沿線毗鄰建筑物產生影響,及對已建成的地鐵線路的影響等。(2)地鐵施工可能會產生的安全問題,如施工引起的塌陷、涌水涌砂、機械事故、火災等。因此,加強地鐵施工過程中的安全質量管理力度,是各項工作的重中之重。
2、當前,各城市的地鐵建設正逐步向大規模、長工期方向發展,安全質量管理難度也相應增加。尤其是在施工過程中,建設單位為盡早實現投入運營,使工期節點大大提前,安全質量管理工作更加復雜。但越是如此,越不可掉以輕心,必須深入貫徹落實安全生產責任制,建立健全相應的安全質量管理體系。
3、由于地鐵建設規模的不斷拓展,行業主管部門往往對施工檢查力不從心,甚至流于形式,既沒有從整體施工設計、技術方案、安全措施等方面進行嚴謹嚴密的審查,也沒有組織有效的專項安全檢查,監管范圍未進行明確劃分,存在嚴重的職責不清的現象。因此,必須抓好地鐵施工安全質量管理工作,密切與行業主管部門之間的聯系,促進施工檢查的長效推進。
二、地鐵施工安全質量管理主要措施
1、做好前期準備工作
針對地鐵工程結構與地質條件復雜的問題,需要積極做好前期準備工作。在地鐵項目施工前,設計人員在選擇地鐵路線時,應在條件允許的狀況下,最大限度地避開重大風險源,如:不良地質、水文等周邊環境。在地鐵勘察階段,要詳細把握工程水文地質資料。在設計階段對地質穩定性準確判斷,工前探測不良地質體;針對錯綜復雜的管線,根據管線與地鐵工程的相對位置,深入分析其與地層的相互作用及影響、管線自身的變化規律,密切關注工程進展的監測數據,詳細調查周邊建構物年代、結構類型、設計圖紙以及與地鐵建設工程距離,安全技術交底,以便建設單位、施工單位、監理單位充分把握詳細的資料。
2、建立和完善一套科學的施工管理制度
建立完善的安全責任體系和與之相配套的安全目標及考核體系,做到安全管理責任層層落實,目標明確合理,考核嚴格兌現。施工安全,關鍵在管理。而科學適用的規章制度是我們強化安全管理的前提。為此,我們需要結合地鐵施工實際,制定一套關于地鐵施工方面的各項規章制度,并根據地鐵施工中遇到的新情況、新問題,將新的思想、新的理念、新的措施、新的要求納入其中,不斷完善地鐵施工安全管理制度。堅持一年至少召開一次全員安全工作會,分析安全形勢,明確工作思路,制定安全目標,研究有效對策;堅持一月一次的安全例會,及時分析安全狀況和形勢,把握安全動態;堅持每周一次安全生產交班會,協調解決施工中每一個實際問題。就這樣,過好每一個安全日,做好每一個安全周,完成每一個安全月,實現每一個安全年,年復一年。
3、積極應對周邊的復雜環境
在地鐵項目施工的過程中,針對周邊復雜的環境,需要管理人員在施工的過程中,本著一切從實際出發的原則,結合施工地點周邊的地質狀況及地下管道狀況,選擇最佳的施工方法,同時結合地鐵周邊的環境,最大限度地減少環境對地鐵施工造成的影響。與此同時,還需要盡量改善工地的安全環境。在改善工地安全環境的過程中,需要管理人員結合工地的實際施工狀況,在適當的位置擺放盆景或種植一些花草樹木,在美化環境的同時,還能凈化空氣,使施工人員在日常工作中產生愉悅感;施工企業還可以在條件允許的狀況下,建立起專門的職工公寓,改善員工的住宿條件。
4、加強對地鐵施工項目的監管
地鐵建設施工期間現場施工管理及安全防護措施中存在的不安全因素,也會對地鐵施工產生影響,甚至引發安全事故。針對監管不善的問題,必須先完善安全生產責任制度,落實各崗位職責,避免互相推諉的現象,并在整個施工過程中保障安全管理的有效落實,使安全管理滲透到生產活動的各個環節。對執法不嚴甚至是違法不究的現象一定要嚴肅處理,方可為地鐵施工項目的安全管理提供必要的支撐和保障。
此外,在地鐵施工項目進行的過程中,要加強完善監管措施。要根據施工方案和施工組織設計施工下達施工任務的同時必須下達安全技術交底,各工種各分部、工程的安全技術交底,固定作業場所的工種可定期交底,非固定作業場所的工種對不同作業部位,不同作業內容,進行分單位、分部、分項工程定期交底,并要有交底人簽字,交底要交到作業人員,不能只交到班組長,防止只有班組長知道安全交底內容,而其它作業人員不了解、不清楚的現象、安全技術交底內容應包括工作場所的安全防護設施,安全操作規程,安全注意事項等。
5、強化員工安全責任意識,加強對施工人員的培訓
在強化員工安全責任意識的過程中,生產單位對安全生產工作要負首要的責任,并要把責任落到實處,就得樹立“安全第一,以人為本”的思想理念,進行嚴格的檢查與監督;完善相應的獎勵措施。加強施工過程中的監測工作,達到信息化施工;提高監理的人員素質、管理水平和技能。
在地鐵項目實施前,應對參與工程施工的全體職工(包括外包工)進行專業技能和安全教育培訓。并要求作業人員熟悉應急預案,在施工中嚴格遵守有關安全操作規程和安全作業規程。施工期間應制定并執行安全生產責任制,明確安全生產管理機構、職能部門和從業人員的安全職責;制定事故管理及隱患排查等安全生產管理制度;制定動土、動火、斷路、吊裝、進入受限空間等安全作業規程和作業許可制度。同時,加強多工種同時施工時場地和專業的配合協調等。
6、加強安全監測
通過先進的施工監測技術,對地鐵施工過程中項目本身及周邊環境進行密切監測,是獲取地鐵項目自身及周邊環境變化第一手資料的重要手段,也是地鐵施工安全管理的必要手段之一。通過對各種監測數據的分析,可以及時發現風險苗頭,及時采取防范和應急措施,有效提高地鐵建設安全管理水平。當然,做好施工安全管理,僅有先進的監測技術手段是不夠的。在利用高新技術裝備獲取準確的第一手資料的同時,我們必須高度重視監測數據的整理和分析研判工作,通過數據表象看清其背后隱藏的安全規律和形勢,提前采取必要的防范和應急措施,做到未雨綢繆,防患于未然。
結束語
地鐵建設的安全質量管理問題是一項系統工程,關系到人民群眾的切身利益,關系到黨和政府的形象,杜絕各類安全事故發生,做好現場的安全管理,是一項常抓不懈的工作。地鐵施工安全質量管理水平的提高不是一朝一夕的事,需要我們不斷地在地鐵施工實踐中去總結和提升。
參考文獻
[1]王東杰,高文學.城市地鐵隧道常用施工方法概述[J].建筑技術開發,2005.
[2]孫文進.淺談如何做好地鐵施工現場的安全管理[J].建筑安全,2010.
關鍵詞:地鐵施工;安全因素;對策分析
1.引言
隨著國家經濟的持續快速的發展,城市化進程不斷的加快,這也造成了城市人口不斷增加,交通壓力無法得到緩解。因此,為了緩解大量的城市人口出行壓力,國內很多大中型城市開始進行地鐵修建工程。根據預測,在未來的二三十年內,中國將進入地鐵建設的高峰期,但是由于地鐵一般都地處城市的繁華區,其隱蔽性、復雜性和是施工不可預測性較大,這就導致施工難度的加大,安全威脅因素眾多,嚴重影響地鐵施工的進度和質量。如果考慮不周、控制不力,很可能成為重大安全事故隱患。本文分析了當前影響地鐵施工的安全因素,并提出相應的對策
2 .影響地鐵施工安全的安全因素
2.1 環境因素
(1)地質和水文環境
地鐵施工基坑或區間隧道開挖方法,一般為明挖、暗挖、盾構法等工法。施工容易引起坍塌、冒頂、涌砂、涌水、透水、管線斷裂、建筑物開裂、坍塌等事故。正確的施工方案和圍護方案才能夠確保施工階段土體穩定、地下管線安全,不致出現地面坍塌、管線斷裂、建筑物開裂等事故。
與其他工程施工不同的是,地鐵施工建設與周圍的環境有著相互制約、相互影響的聯系,且在其具體施工的過程中,雙方之間的關系又呈現出錯綜復雜的局面,出現這種狀況的核心原因在于地鐵的特殊功能。與此同時,在地鐵工程施工建設的過程中,整個地鐵工程一般建立在城市的繁華地區,在很大程度上存在著交通擁擠、建筑物多且環境復雜等狀況,這些,都會對地鐵項目工程的施工造成影響。再加上城市地下層管道的分布密集,也在一定程度上影響了地鐵的施工安全。
(2)人文環境
地鐵施工工人都進行的是高危作業,工人居住條件相對差,飲食上也由于各種原因得不
到保障,無文化娛樂等方面的調解,人文環境的不如意,使得施工人員心理煩躁,在這樣的情緒下施工很容易誘發安全事故。甚至有些工程為趕工期工人工作時間長,勞動強度大,長時間這樣也會激發起施工者的焦躁情緒,從而增高安全事故隱患。
因為施工企業的安全生產責任制不能夠被認真落實,施工各方對自己的職責模糊,不能各自負責,同時因為企業安全管理機制并沒有建立健全,導致現有的管理機制不能適應地鐵的施工監管要求。當前我國地鐵施工有效的安全生產監督管理的機制還沒有建立,管理手段和監督方式落后,無法深入地開展施工安全監督工作。
2.2 技術原因
(1)設計理論尚不完善
由于地鐵施工的水文和地質環境比較復雜,地質結構的形式呈現多樣化,地下的結構和它所在賦存底層之間相互關系至今沒有被研究清楚,導致城市地鐵工程建設的設計規范、原則和標準都還不能形成統一,導致工程設計中所采用的力學計算模型及分析判斷方法所得的結果與實際施工時的情況存在很多誤差,最終導致在設計階段就已經給地鐵工程的施工安全埋下隱患。
(2)施工單位的施工設備及操作技術水平參差不齊
在地鐵建設過程中,施工企業的安全監管不到位,也是導致地鐵施工安全事故平頻發的重要原因,施工單位的安全文化缺失,沒有健全的安全制度,不能實施有效的工程監管,施工組織混亂,都是導致地鐵施工存在安全問題的誘因。同時,由于地鐵工程項目巨大,施工人員不足,大量的農民工被施工單位聘用,但是他們的知識水平較差,安全技術和安全意識相對匱乏,對地下工程建設可能出現的安全問題不能及時的反應和處理,造成施工安全管理漏洞百出。地鐵工程的施工是一個工藝流程較為復雜的過程,施工方法眾多,因此,施工單位應該根據不同的施工環境制定合理的施工方案,但是當前在施工方案制定上,施工單位依舊沒有形成科學合理的方案。施工設備差、操作技術水平低的隊伍在施工中更容易發生意外安全事故的發生。
2.3 施工材料
施工材料和設備對確保地鐵工程施工安全具有重要的作用,在選擇施工設備和材料時,應該根據有效性、適應性和可靠性的原則,嚴格對他們的設計、生產和供給環節進行審查,確保設備和材料的采購適合工程的需要,嚴把質量關,確保其使用安全。但是,目前施工單位對材料和設備的安全不夠重視,往往忽視了材料采購的實用性和質量安全,對材料的包裝、質量缺乏科學審查,造成材料的采購、儲存不合理,材料的不可靠造成施工的安全隱患。
3 .提高地鐵施工安全的對策分析
3.1 加強環境監測,確保施工安全
通過多種手段對地鐵沿線全方位的了解,通過多種方法完整地收集有關工地區域的水文和地質狀況,摸清施工地區的地下管線和地下障礙物的分布情況,全面的收集到周邊建筑物的特性資料。結合施工規程和技術規范標準,進行合理的設計,并上報有關部門進行審核與批準。在地鐵施工中,先是對土層冷凍,然后采取了在隧道兩邊各取了九個測溫孔,并于每個孔中安設七個監測點,每天就會有126個監測點,隨時監測反饋土體溫度變化。這樣的措施是非常安全和準確的。
3.2 建立健全工程安全保險
隨著現代商業保險業的發展,保險品種已經比較完善,在進行地鐵施工建設時,工程保險能夠的有效的規避安全隱患可能造成的巨大經濟財產損失,可以保證施工企業以最小的成本獲得最大的保障,避免不可抗力(自然災害)、人為事故給工程造成的損失。此外,工程保險不僅可以有效的減少工程建設的經濟損失,還可以加強施工現場的安全風險防范。因為在保險公司接受保險申請時,會對施工單位、工程環境等一切安全因素進行嚴格的審核,確保施工環境的最初始安全;其次,保險公司還會督促施工單位的安全防范,積極的參與到工程的減災防災過程中,幫助工程順利完成。
3.3 安全教育培訓和突發事故應急預案
重視員工的教育和技能培訓,提高施工者各方面的素質,在當下科學信息技術飛速發展的背景下員工的素質對于企業至關重要。要培養一支高素質的員工隊伍,抓好教育、技能培訓和學習是安全管理工作中一項十分重要的環節,同時它也是提高全體建設者安全素質的最重要手段之一。如特種作業人員經常教育培訓各級作業人員等方式使全體建設者人人懂安全,人人講安全,人人重視安全生產。因為地鐵工程施工在地下,隱蔽性和復雜性以及不確定性極強,因此在施工過程中極可能發生突發事故,因此,有關單位應該建立健全地鐵施工突發事故的應急方案,在發生突發事故的時候,及時的解決,防止事故的大規模蔓延,保證人們的生命財產安全,最大限度的降低損失。成立常設的搶險組織,并定期組織演練。
4 結束語
隨著城市化進程的不斷加快,地鐵工程的建設是緩解城市交通和人口壓力的重要基礎設施,但是,由于是地下施工,地質、水文環境,人文環境和技術原因以及施工材料的制約,導致地鐵施工存在大量的安全隱患,因此應該加強環境監測,建立保險機制,提高員工安全意識,切實保護施工的安全,促進地鐵工程的高效、安全完成。
參考文獻:
[1]裴保國.影響地鐵施工的安全因素與策略探討[J].工程建設,2012(2).
關鍵詞:地鐵;工程管理;施工現場;安全管理
中圖分類號:TL372+.3文獻標識碼:A文章編號:
1.推行安全目標管理
1.1地鐵工程建設一直推行安全目標管理,建立施工安全生產控制指標體系,包括考核指標體系和考核制度,使各方責任變得更加明確、具體。總的目標是:杜絕重大安全事故發生,努力降低事故次數、傷亡人數和經濟損失。對于每個承包商,則在合同條款中規定8個分目標,其中包括不發生因工死亡事故,年傷率不大于5×10-4,以及安全生產檢查綜合得分在75分及以上,文明施工得分在80分以上。對于建設單位,必須杜絕由于沒有履行或履行不好《建設工程安全生產條例》規定的6項責任而導致的建設工程安全生產事故。事實證明,推行安全目標管理,建立控制指標體系的作用與價值。
2.健全機構、明確責任
2.1《安全生產法》關于生產經營單位生產經營項目發包的規定,以及《深圳經濟特區建設工程安全管理條例》《建設工程安全生產管理條例》規定的建設單位的安全生產職責,是建設單位對建設工程安全生產應負起的法定職責。建設單位對工程施工安全工作實行綜合監督管理,協調整個工程的施工安全、消防、防汛和防災、抗災等工作,在內部則明確了有關部門在建設工程安全生產中的分項職責。建設單位在2001年設立質量安全監督檢查部,代表建設單位對建設工程實施統一協調、管理,其主要工作對象是監理單位,對監理履行監理合同的安全監理行為實行“監督、檢查、督促、建議、咨詢”等,通過監理單位直接對承包商實行“審核、督促、檢查”;同時對承包商施工現場的抽檢巡查,作為監督、評估監理行為及其效果的途徑、手段和方法。
3.明確合同條款,選好承包商
3.1建設單位的重要責任是選擇具有相應資質的單位和項目經理、安全管理人員從事地鐵工程建設活動,并在承包合同中明確雙方安全生產職責。這是《建筑法》《安全生產法》和《建設工程安全生產管理條例》對建設單位的要求,也是保證地鐵建設工程質量和安全的基礎。建設單位在招標階段應將安全生產文明施工作為一項重要內容納入招標文件,對安全生產職責規定具體、全面。經過嚴格的招標,進入深圳地鐵建設的承包商都具有與工程規模相應的資質,絕大多數具有一級資質。在施工合同中,明確雙方的安全生產管理責任,規定施工承包商對所承包及其分包工程的施工現場安全全面負責。同時在招標合同中要求投標單位提交項目主要管理、技術和安全人員到位履約保證金,對違反合同規定,人員配備不到位或隨意更換人員的,按比例扣罰保證金。
3.2根據《深圳經濟特區建設工程施工安全管理條例》和《深圳經濟特區建設工程監理條例》,明確要求監理單位必須把安全生產文明施工納入監理內容,與進度、投資和質量控制同步實施,通過監理合同委托監理單位對工程施工安全管理實行具體的、直接的全面監督管理和控制,規定其“審核、督促、檢查”的安全監理職責。
4.保證建設工程安全費用的投入
4.1建設單位向施工單位確定建設工程安全作業環境及安全施工措施所需費用,是實現施工安全的根本所在,也是《建設工程安全生產管理條例》賦予建設單位的責任。
4.2地鐵一期工程的安全費用包括4個部分:施工單位標書中列明的安全作業環境及安全施工措施所需費用,建筑工程一切險,建設單位施工安全監督管理費和根據施工現場實際情況增支的臨時文明施工費。
4.3在《建設工程安全生產管理條例》實施前,安全作業環境及安全施工措施所需費用一般不單列。在條例實施后,并根據市建設局有關通知,安全作業環境及安全施工措施所需費用按標段工程總價的12%在標書中單列。
同時,建設單位為工程投了“建筑工程一切險”和“第三方責任險”,要求施工單位為施工人員辦理“意外傷害保險”,保證了一期工程因意外事故造成的經濟損失能夠得到有效、及時的補償。
經市地鐵建設指揮部同意,單獨列支了569萬元,作為建設單位施工安全監督管理費用,直接用于工程建設的安全監督管理,如施工單位安全文明施工獎勵。此外,對承包單位在投標階段不可預見的情況,視施工現場的實際情況,對承包單位的文明施工增加適當費用。
為確保安全作業環境及安全施工措施所需費用的專項專用,建設單位規定由安全監督檢查部門對施工現場安全文明措施費進行支付前審核。
5.重視施工現場及毗鄰區域內建(構)筑物安全
5.1地鐵一期工程線路全都處于市區內,地下管線、周邊建筑物復雜。因此,必須重視施工與地下管線、周邊建筑物的相互影響。一是建設單位向施工單位提供施工現場及毗鄰區域內原始資料,包括施工現場及毗鄰區域內供水、排水、供電、供氣、供熱、通信、廣播電視等地下管線資料,氣象和水文觀測資料,相鄰建筑物和構筑物、地下工程的有關資料,這是施工單位所需的基礎資料;二是施工單位采取相應的安全防護措施,控制沉降,避免對地下管線、毗鄰建筑物等造成損害。三是加強監控量測。除施工單位的基坑、隧道監控量測外,建設單位委托了兩個具有國家資質的單位進行全線工程施工過程環境的第3方監測。
6.開展風險辨識,確定“五防”重點
6.1地鐵建設工程具有工期緊、參建單位多、施工工法多、作業環境艱苦、地質和周邊建筑物復雜、技術要求高和危險大等特點,施工涉及安全問題很多,各種安全隱患也是層出不窮。為此必須抓住重點難點,這是安全防范的關鍵,也是現代安全管理抓住事故預防工作關鍵性矛盾和問題的要求。深圳地鐵重視安全系統工程的應用,開展安全風險預評估,始終將工程安全風險預防貫穿于工程建設的全過程。針對建設工程的共性和地鐵工程的特殊性,確定防坍塌、防觸電、防墜落、防軌行區事故、防火災等“五防”作為安全工作的重點。
由于地鐵建設涉及隧道施工和大量基坑施工,坍塌事故是地鐵建設施工最主要的危險源,容易造成施工人員的重大傷亡,導致周邊環境出現重大隱患,地面或建筑物、構筑物沉降,對各類市政基礎設施安全運行構成重大隱患。
施工臨時用電安全是建筑施工安全管理中的重點工作之一,地鐵建設施工也不例外。除了具有一般建筑施工臨時用電安全的共性外,整個線路內35kV和接觸網供電后,涉及的單位多,安全管理難度更大,必須保證作業人員安全進入帶電區域及在帶電區域內作業的安全。
在地鐵軌道鋪軌過程中或完成后,工程車和列車上線熱滑、聯調,都經過多個車站、區間,在這些車站、區間也有其他單位的工程施工、設備安裝等作業,因此如果統一協調、綜合管理不到位,則容易發生行車事故。
7.開展施工安全監督檢查與考核評比
7.1根據法律的有關規定,建設單位在工程承包合同的安全生產條款中明確了施工單位對施工現場安全負責,要求落實安全生產規章制度和安全操作規程,加強現場安全管理,消除安全隱患,確保施工現場的安全生產和文明施工。
7.2為督促施工單位落實責任,制定、實施了《深圳地鐵工程施工承包商安全生產文明施工考核與獎罰辦法》,建設單位會同監理單位組成的安全生產檢查組,按照《建筑施工安全檢查標準》(JGJ59-99)和地鐵施工專用安全檢查表,開展安全監督檢查,如定期檢查、專項檢查和日常巡查,對于檢查發現的問題,下發安全隱患整改通知書,由監理單位監督施工承包商按“三定原則”進行整改,整改結果經監理確認、簽字后上報建設單位安全監督檢查部門,建設單位安全監督檢查部門對重要隱患的整改情況進行復查。這樣施工安全檢查形成了制度化、規范化、程序化和標準化。
8.結束語
綜上所述,隨著我國近年來工程建設的飛速發展,各種建設行為,建設法律制度逐漸完善,工程建設監理事業也得到了長足的發展,工程建設監理發揮了巨大的作用。地鐵工程出現險情后,一旦處理不當或不及時,就會引起突發事件。由于地鐵建設環境的特殊性、復雜性和空間的局限性,一旦發生突發事件,會造成人員傷亡和巨大的財產損失。在鐵工程建設過程中應加強監理管理工作,充分發揮監理對工程管理作用。減少財產的損失,甚至人員傷。
參考文獻:
Abstract: This paper propose an improved HFACS method which can be applied to the analysis of subway construction accidents,based on the investigation and analysis of the 155 subway construction accidents in 2003-2016 and referring to Zhang Yongliang proposed HFACS model in the "application of REASON model in shield tunneling construction", and through the questionnaire survey of experts to further improve the model. Then, based on the improved HFACS model, the subway construction accidents are coded, on this basis, the human resource database for subway construction accidents is established. This provides a reference for the analysis of subway construction accidents and prevention.
關鍵詞:地鐵施工事故;地鐵施工安全;HFACS模型;事故編碼;人因數據庫
Key words: subway construction accident;subway construction safety;HFACS model;accident code;human factors database
中圖分類號:U231+.3;TU714 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)17-0219-03
0 引言
F今,我國各大城市正大力興建地鐵,施工過程中發生的事故數量不斷增加,導致地鐵施工事故的直接原因中,人因因素占絕大多數[1]。據統計,2003-2016年間我國發生的155起地鐵施工事故中,人因因素誘發的事故占到82.6%,從海因里希的統計規律可知,造成事故的原因有三類:人的不安全行為、物的不安全狀態和不可預見因素,然而在這三類導致事故原因中人因因素占比高達88%[2]。由此可以看出人因因素是導致地鐵施工安全事故的主要因素。在事故的人因分析中,Scott A. Shappell與Douglas A. Wiegmann提出的人因分析與分類系統(HFACS)應用較多。該模型是在Reason的“瑞士奶酪”模型的基礎上,綜合分析了來自美國軍方及民用航空的飛行數據提出來的[3],并廣泛應用于航空、煤礦、醫療、核電等領域。
目前我國并沒有一個管理地鐵施工事故的數據庫。研究人員對事故進行分析研究時,需要耗費大量的時間和精力從各個施工單位、安監部門和各大有關安全的網站等渠道收集研究所需的地鐵施工事故。而且,現有的地鐵施工事故處理通報主要是以文本形式存在的,事故人因分析主要依據事故處理通報進行的。因此,研究人員只能以案例匯編的形式建立其文本數據,使得事故原因分析的查詢和分析非常不方便,也沒有一個統一的標準。因此,有必要對地鐵施工事故處理通報的純文本信息進行規范性和統一性的編碼處理,從而建立起地鐵施工事故數據庫,以便有效地利用地鐵施工事故“大數據”進行人因分析,挖掘導致地鐵施工事故發生的內在規律性和潛在因素。為地鐵施工事故的預防提供參考。
1 改進的HFACS模型
雖然HFACS模型在航空、煤礦、醫療等領域取得了非常顯著的成就,但是HFACS模型最開始是用于分析航空事故中人因因素,而且是以飛行員為研究對象,再加上東西方文化、管理體制等方面的差異,以及地鐵施工環境和飛行員操作環境的不同,所以HFACS不能夠直接應用于地鐵施工事故中的人因分析。因此,本文在研究了我國2003-2016年中發生的155起地鐵施工安全事故和參考了張永亮、羅俊和蔡嗣經在《REASON模型在盾構施工中的應用》中建立的REASON事故致因模型的基礎之上提出了用于地鐵施工事故人因分析的改進HFACS模型。改進后的HFACS模型包括六層,這六層分別是:規劃決策層、組織管理層、安全監督層、不安全行為前提層、不安全行為層和防御修復層[4]。其中,規劃決策層、組織管理層、安全監督層的人為差錯不會直接導致地鐵施工安全事故的發生,都是隱形因素層;不安全行為前提層包括了施工作業人員的個體狀況、環境、施工工藝等因素,其中如果有部分出現失效將有可能直接導致事故的發生,因此,該層屬于半隱性因素層;不安全行為層和應急預控層屬于顯性因素層[4]。具體各層的情況如下:
①規劃決策層。
地鐵施工的風險從項目的規劃、設計開始就存在,在什么地方修建地鐵,采用何種方式修建、投入多少的投資和工期多少等都會對地鐵的施工產生潛在的影響。總體而言,該層的不安全人因主要有:規劃不合理、設計失誤、關于重大事件的決策失誤。關于決策層次的分析是地鐵施工安全人因分析的最高層次分析。規劃決策層的不安全人因的主體主要是規劃管理部門和設計單位。該層具體人因因素如圖1。
②組織管理層。
地鐵施工中危害最大的往往是在時間、空間上遠離風險的隱形差錯,而這些隱形差錯往往存在于施工的組織管理層面。當施工現場沒有出現直接導致事故的行為時,組織管理層的失效一般認為不會對施工的安全構成威脅,因而很難被察覺。施工組織層主要包括安全文化、安全培訓、施工管理、物資設備管理和應急管理等。該層具體的人因因素如圖2。
③安全監督層。
安全監督層主要強調的是施工過程中的安全監督,包括施工單位現場管理人員的監控、監理單位的日常監督、建設單位及上級主管部門的各類安全檢查等。該層的不安全人因主要有:監督計劃不當、監督人員監督不充分、為糾正已知問題和監督違規等。該層具體的人因因素如圖3。
④不安全行為前提層。
不安全行為前提層以一線施工人員的生理、心理、技能、知識為中心,包括施工人員的個體狀況、施工環境以及防護設施的安全情況等。該層具體的人因因素如圖4。
⑤不安全行為層。
不安全行為主要是指現場施工人員做出的可能導致安全事故發生的直接行為,主要包括技能差錯、決策差錯、認知差錯、違章操作等。該層具體人因因素如圖5。
⑥防御修復層。
應急預控層主要是指施工過程中,當風險因素發生時,如果在應急預控層能夠及時發現,及時地將風險因素控制在可控范圍之內,就可以防止安全事故的發生。應急預控層主要包括施工監理、監控量測和應急處置。該層具體人因因素。
針對以上提出的地鐵施工安全人因分析與分類系統,為了使其更加的完善和準確,下面將選用問卷調查的方法,請相關方面的專家對本文提出的地鐵施工安全HFACS中的各因素進行選擇,并對本文沒有涉及的因素進行補充,從而確定是否需要增減因素。本次問卷調查總共發出150份,回收125份有效問卷。問卷調查的對象包括:地鐵安全方面專家20名,地鐵施工單位領導層人員30名,地鐵施工單位管理層人員30名,現場操作層人員45名,共計125名。從統計的結果來看,規劃決策中的施工設計因素和不安全行為前提中的施工工藝因素選擇的最少,而有超過一半的調查對象認為設備狀況因素應該加入地鐵施工安全HFACS中,并分類在不安全行為前提層下。通過問卷調查后確定的適用地鐵施工安全事故人因分析的HFACS包括六層:規劃決策層、組織管理層、安全監督層、不安全行為前提層、不安全行為層和防御修復層。規劃決策層又包括:工期、投資調整、水文、地質勘察、周邊環境調查因素;組織管理層包括:安全文化、施工管理、培訓管理、物資設備管理、應急管理因素;安全監督層包括:監理監督、施工管理人員監督、上級檢查監督因素;不安全行為前提層包括:人員技能水平、人員安全意識、人員生理狀態、人員心理狀態、施工環境、安全設施、施工設備狀況因素;不安全行為層包括:技能差錯、決策差錯、認知差錯、違章操作因素;防御修復層包括:施工監理、監控量測、應急處理因素。
2 地鐵施工安全事故編碼
改進后的HFACS模型從規劃決策、組織管理、安全監督、不安全行為前提、不安全行為和防御修復六個層次對導致地鐵施工安全事故的各種原因進行了全面的分析,其包含了導致地鐵施工安全事故的各層次的人因因素。應用這個改進后的HFACS模型可以分析出哪些因素是導致地鐵施工安全事故的主要因素和層以層之間、層內部之間影響因素的相關性。因此基于改進后的HFACS模型的地鐵施工安全事故進行編碼,能建立一個科學、有效的地鐵施工安全事故人因數據庫。
①編碼原則。
編碼是給事物或概念賦予代碼的過程,代碼表示特定事物(或概念)的一個或一組字符,即編碼是給事物或概念賦予一定規律性的易于人或計算機處理的符號、圖形、顏色、縮減文字等,是人們統一認識、交換信息的一種技術手段。
編碼應遵循下列一般性的原則。唯一性:一個代碼只能唯一地標識一個對象,即代碼與代碼對象只能是一對一的關系。高效性:在滿足要求的情況下,簡短明確,字符最少,位數最短。易用性:代碼便于錄入和辨識。擴充性:留有代碼空g,便于擴充。等長性:在同一代碼體系中,所有編碼對象的代碼長度原則上相等。規范性:代碼的結構應盡量統一。
②地鐵施工事故編碼說明。
1)地鐵施工事故發生的時間。
第一段:可用8位數字代碼表示發生該地鐵施工事故的年、月、日。例如,某地鐵施工事故發生的時間為2015年3月17日,即可用代碼20150317這八位數字表示。
2)地鐵施工事故發生的地點。
第二段:可用6位數字代碼:表示發生該地鐵施工事故的地點。事故發生的地點可根據中華人民共和國行政區劃代碼(6位)表示。可通過中華人民共和國國家統計局網站(http://)查詢。例如,某地鐵施工事故發生在江蘇省南京市鼓樓區,則可用代碼320106表示。
3)發生地鐵施工事故的地鐵線路。
第三段:可用2位數數字或字母表示。我國地鐵線路基本上都是以數字命名,如:南京地鐵1號線、2號線、3號線等,這種情況下可用01、02、03表示。但也有少數也采用其它方式命名,如機場S1線、S8號線等,這種情況下我們可以用其前兩個字拼音的首字母進行命名,S1線和S8線對應的編碼是SY和SB。
4)發生地鐵施工事故的企業。
用9位數的單位機構代碼表示,可通過全國組織機構代碼管理中心(http://.cn/)查詢。
5)地鐵施工事故的類型。
第四段:可用字母A和2位數字表示。由于地鐵施工事故屬于建筑施工事故的范疇,因此地鐵施工事故的類型可以參照建筑施工事故的類型,依據我國國家安全生產監督管理總局對建筑施工事故類型的分類方法,把建筑施工事故類型分為10類,分別為坍塌(A01)、物體打擊(A02)、高處墜落(A03)、機械傷害(A04)、起重傷害(A05)、車輛傷害(A06)、中毒和窒息(A07)、火災和爆炸(A08)、觸電(A09)、其它類型(A10)。
6)地鐵施工事故的級別。
第五段:可用1位數字表示。根據國務院第493號令《生產安全事故報告和調查處理條例》,生產安全事故分為特別重大、重大、較大和一般生產安全事故。
地鐵施工的特別重大事故、重大事故、較大事故、一般事故分別用1、2、3、4表示。
7)地鐵施工事故的原因分析。
第六段:可用一連串由0、1構成字符串表示。根據第三章得出的改進后的HFACS模型總共由6層25個人因因素構成,分別是:規劃決策層:工期、投資調整、水文、地質勘察、周邊環境調查因素;組織管理層:安全文化、施工管理、培訓管理、物資設備管理、應急管理因素;安全監督層:監理監督、施工管理人員監督、上級檢查監督因素;不安全行為前提層:人員技能水平、人員安全意識、人員生理狀態、人員心理狀態、施工環境、安全設施、施工設備狀況因素;不安全行為層:技能差錯、決策差錯、認知差錯、違章操作因素;防御修復層:施工監理、監控量測、應急處理因素。它們分別對應的表示方法是:X1:X11、X12、X13;X2:X21、X22、X23、X24、X25;X3:X31、X32、X33;X4:X41、X42、X43、X44、X45、X46、X47;X5:X51、X52、X53、X54;X6:X61、X62、X63。Xij值取0或1,否取0,是取1。連起來就構成一串25位數的字符串。
3 地鐵施工事故編碼示例
2008年11月15日下午3:20分,由中鐵建設集團有限公司施工的杭州地鐵一號線蕭山湘湖站工地發生坍塌事故,瞬間形成一個長達100米、寬約50米的深坑,現場路基下陷6米,將施工擋土墻全部腿跨,自來水管、排污管斷裂,大量污水涌入,同時,東側河水及淤泥向施工塌陷地點潰泄,導致施工塌陷區被水淹沒。事故造成21人死亡,24人受傷,直接經濟損失4961萬元。
地鐵施工事故發生的時間:2008年11月15日,記為 20081115;
地鐵施工事故發生的地點:杭州市蕭山區,記為330109;
l生地鐵施工事故的地鐵線路:一號線,記為01;
發生地鐵施工事故的企業:中鐵建設集團有限公司,記為10228709x;
地鐵施工事故的類型:坍塌事故,記為A01;
地鐵施工事故的級別:特別重大事故,記為1;
地鐵施工事故的人因分析:工期壓縮、水文(X11)、地質調查不詳細(X12)、安全文化缺失(X21)、培訓管理不到位(X23)、人員安全意識不足(X42)、違規操作(X54)、監控量測不到位(X62),記為110 10100 000 0100000 0001 010。
所以該地鐵施工事故的編碼是:20081115 330109 01 10228709x A01 1 1101010000001000000001010。
4 結語
按照上述的編碼方法,對發生的地鐵施工事故進行編碼,可建立一個地鐵施工事故人因數據庫,通過這個人因數據庫我們能快速準確地了解到事故發生的時間、發生的地點、發生的線路、發生事故的企業、事故的類型、事故的級別和事故的人因因素,以便有效地利用地鐵施工事故“大數據”進行人因分析,挖掘導致地鐵施工事故發生的內在規律性和潛在因素。同時,也可利用該數據庫分析地鐵施工安全政策和技術在抑制事故發生方面的作用,為政府制定安全政策和企業引入安全技術提供分析和評價依據。
參考文獻:
[1]陳紅.基于人因視角下的地鐵施工安全環境預案的研究[D].天津理工大學,2015.
[2]王純.基于人的不安全行為的地鐵施工安全管理研究[D]. 天津理工大學,2014.
根據省、市《關于加強和改進中小學美育的指導意見》文件精神,為更好提升我校美育工作水平,促進學生德智體美全面發展,特制定如下美育工作實施方案。
一、指導思想
以十精神為指導,全面貫徹落實黨的教育方針,落實上級文件中的美育工作目標,適應素質教育的新要求,全面落實教育方針,開足、開齊、開好所有課程。立足學校規劃要緊扣美,工作安排要突現美,教育過程要體現美,教活動要圍繞美,檢查評估要總結美,使學生處在立體美”的“大美育”之中,去感受美、創造美、欣賞美,達到師生生活、學習、素質更完美。切實抓好學生美育工作,深入實施素質教育,促進中小學生健康成長。
二、領導小組
為更好保證美育工作的順利實施,特成立以校長為組長的領導小組,指導美育工作的開展。
組長:石慶
副組長:王紅艷梁占俠劉愛欣
組 員:教育處成員
三、明確中小學美育的目標、內容及要求
(一)中小學美育以構建中小學“大美育格局為目標。
1.科學構建工作機制。在美學理論、教育理論指導下,健全完善與德育、智育、體育協調實施的美育工作體制,構建“課程實施、科研支撐、文化引領、活動推動、環境熏陶”美育工作機制,實行全員美育、全程美育、全面美育。
2.努力實現美育的“四個結合”。要將美育與德育相結合,與各學科教學和社會實踐活動相結合,與落實義務教育階段“體育藝術2+1項目”達標活動相結合,與減輕學生課業負擔相結合,逐步形成美育工作整體推進的新局面
3.充分發揮美育育人功能。通過開展美育,使中小學生在發現美、欣賞美、表現美的同時,以美養德。培育美的情操,形成的人格,提人生境界和生命質量,實現人的全面發展。
(二)美育的內容和要求
重培養學生對美的觀察力、感受力和判斷力。引導學生感受和初步認識色彩、構圖、造型、聲音、節奏、旋律等美的構成元素,學會用審美的眼光觀察事物;初步了解社會美,分辨是非、惡、美丑,培養良好的品行,懂得禮貌待人;接觸欣賞自然美,培養熱愛自然環境、熱愛祖國美好河山的情感;體驗運動美、形體美,感受運動與美的關系。培育美的情操,形成的人格,提人生境界和生命質量,實現人的全面發展。
四、工作措施
(一)、要寓美育于各學科教學
1.學科之間是相互貫穿,是學校教育的完整體現。學科教學是學校工作的中心環節,也是最基本工作。從不同學科、不同角度,多方位、多層次,有效地實施美育。因此,我校把美育教育向各科教學滲透和各科教學向審美特質方向轉化的教學模式是素質教育培養目標的重要手段,制定每學年每位教師都寫一份學科教學滲透美育教育的詳細教學設計。
2.通過多種方式進行培訓,強化提高教師的審美素養。首先,進行美育特色教育理論培訓。加大教師的培訓力度,加強骨干教師的培養,強化骨干教師的作用,鼓勵廣大教師重修藝術,提高美育素養,增強美育責任,為全員美育奠定堅實基礎。深入明確什么是美育,美育教育包涵哪些內容,如何在教學中體現美育教育。全體教師要真正懂得美育的涵義,努力以自己美好的形象、優美的語言打造美妙的課堂要用知識的嚴密美、結構美、深邃美來感染和陶冶學生,從而達到對美育教育充滿信心。
第一,開展課外美育活動
有組織地開展豐富多彩的課外美育活動,符合青少年學生活潑、求異心理,會受到學生的熱烈歡迎,學生能夠積極、主動投入到這種美育活動之中,因而能夠收到較好的美育效果。活動之后,進行總結,并布置相應的“作業”,使美育活動落到實處,收到實效。
第二、建立課余興趣活動小組。
依據學生的興趣、愛好、專長,建立課余美育興趣活動小組,培養、發展學生的特長,深化、延伸課內學習,“以優秀的作品鼓舞人”。在課余活動小組的天地里,學生從興趣、愛好出發,會投入極大的熱情自覺地、努力地感受美、認識美、表現美、創造美,愛好、專長得到培養、提高和發展,在某一方面獲得更深層次的美感
(三)在藝術課中體驗美
藝術學科是美育的主陣地,開齊開足音樂、美術和藝術欣賞等藝術類課程,系統普及美育知識,將音樂、美術學科作為美育教育的龍頭科目,充分應用一切可開發的資源,通過講解造型、色彩、畫法的設計與應用,提高學生的繪畫技巧、審美意識。通過講解樂理知識,說明不同的曲調、節拍、音符的特點,掌握藝術的不同表現手法
(四)在校園建設中實施美育
校園環境對學生的成長有著移默化的影響。可以說,和諧美好的校園環境是一種無聲的浸入學生心靈的美育。我們應當深刻認識校園環境對學生的影響、熏陶,建設美化校園環境,充分發揮其潛在的美育功能
(1)在原有的基礎上合理布局校園設施,通過綠化、凈化、美化校園環境,努力烘托一種清新、優雅、文化氛圍及其濃厚的氣氛。要讓每一面墻會說話,真正讓學校成為學生學習的樂園、生活的家園。
(2)開展室內文化建設評比活動,布置好教室的墻壁、黑板。
(3)建設好信息技術硬件、軟件,督促教師充分運用好網絡教書育人。
(4)充分利用社會美育,培養學生樹立正確的價值觀和審美
五、強化評價,規范管理
(1)加強藝術課程教師的評價。進一步完善藝術課程教師個人的考核評價體系,通過學生參與情、成果展示、問卷調查等方面進行評價,每月進行總結,對任務落實中有困難的教師給予幫助。
(2)細化學生評價。通過對藝術課程教師的走訪調查,在原有的學生評價考核表上嶒添美育活動考核內容,考核主要從收集的資料、過程的表現、展示的作品等方面進行評價,用客觀、公正的評價激發師生參與藝術課程的熱情。
【關鍵詞】測量方案施工測量變形觀測
1.工程概況
該工程位于溫州洞頭縣大門島南部黃岙海涂面上,即北緯27°57'33"-27°59'18",東經121°03'00"-121°05'10"之間,系已圍墾開發的黃岙一期工程的部分。圍涂南側臨海,與靈霓海堤工程和霓嶼島相望,北側靠大門島陸域,東瀕東海,西隔溫州灣與樂清市相距9.5km。本標段內容包括下烏仙促淤堤(堤長3187m)和青菱嶼促淤堤(堤長702m)。
2.施工部署
2.1 施測程序
2.2 本工作由項目技術部專業測量人員成立測量小組,根據建設單位給定的坐標點和高程控制點進行工程定位、建立軸線控制網。按規定程序檢查驗收,對施測組全體人員進行詳細的圖紙交底及方案交底,明確分工,所有施測的工作進度及日常安排,由組長根據項目的總體進度計劃進行安排。
施工測量的基本要求
3.1 施測原則
3.1.1 嚴格執行測量規范;遵守先整體后局部的工作程序,先確定平面控制網,再以控制網為依據,進行各局部軸線的定位放線。
3.1.2 嚴格審核測量原始數據的準確性,堅持測量放線與計算工作同步校核的工作方法。
3.1.3 定位工作執行自檢、互檢合格后再報驗的工作制度。
3.1.4 測量方法要簡捷,儀器使用要熟練,在滿足工程需要的前提下,力爭做到省工省時省費用。
3.1.5 明確為工程服務,按圖施工,質量第一的宗旨。緊密配合施工,發揚團結協作、實事求是、認真負責的工作作風。
3.2 準備工作
3.2.1 全面了解設計意圖,認真熟悉與審核圖紙。 施測人員通過對總平面圖和設計說明的學習,了解工程總體布局,工程特點,周圍環境,建筑物的位置,其次了解現場測量坐標與建筑物的關系,控制點的位置及高程等。
3.2.2 測量儀器的選用。 測量中所用的儀器和鋼尺等器具,根據有關規定,送具有儀器校驗資質的檢測廠家進行校驗,檢驗合格后方可投入使用。
3.3 測量的基本要求
測量記錄必須原始真實、數字正確、內容完整、字體工整;測量精度要滿足要求。根據現行測量規范和有關規程進行精度控制。
根據工程特點及《工程測量規范》,此工程設置精度等級為二級,測角中誤差20秒,邊長相對誤差1/5000。
工作內容
本工程在施工過程中,按照工序可以分為鋪設土工布階段的測量工作,海拋碎石時的測量工作,塑料排水板施工時的測量放線工作以及變形觀測工作。
5.分部工程測量放樣工作
5.1.土工布的鋪設以及海拋碎石的測量放樣
在土工布鋪設的過程中,首要任務就是進行鋪布船的定位工作。現采用全球衛星定位系統(GPS)進行定位。
1)在陸地上建立GPS基準站。將GPS的移動站架在兩個已知控制點上解算北京54坐標與溫州系坐標間的四參數,然后在另一個已知點上進行校核,再在基準站上進行設置,這樣在移動站上就能測出溫州系坐標;
2)在船的首尾架設GPS接收站,并將土工布鋪設平面圖導入電腦,并按照設計圖紙要求將每塊土工布鋪設位置、寬度、鋪設張數畫成網格導入電腦做為定位依據。
3)對土工布進行編號,以此作為土工布鋪設的定位依據,并用GPS或全站儀穿行測量校核。
4)鋪設船定位至鋪設拋放起始邊的位置拋錨,定位位置寬度包括土工布搭接寬度1m。垂直于堤軸線方向緩慢啟動鋪布船,沿所標定的網格線平緩展開土工布并不斷拉緊。隨著土工布一邊展開,及時將船上準備好的碎石拋在土工布上,每進行3m左右停下來補拋碎石,以固定土工布不致于因水流而使土工布產生位移、漂浮、反卷或搭接口被沖開。鋪完此區域后,按照此程序進行下一區域的鋪設。
鋪設船工作示意圖
5.2排水插板施工測量放樣
根據施工工藝,排水插板是按照1.2m×1.2m的方格網進行插設的。項目部所屬的插板船配備有GPS定位系統,該系統與電腦相連接,可以準確的對插板船進行定位。具體操作步驟如下:
1)設置GPS基準站,檢驗插板船上GPS的定位精度,并將GPS的位置關系轉換為插板機的位置;
2)排水插板是在碎石層拋填完后施工的,這樣在較低潮位的時候,在工作面上就會由于水位較淺而導致插板船擱淺,故插板船在施工的施工必須考慮水位的影響,觀測潮位,趕潮施工。
3)重新測繪水下地形,并由此地形繪制平面圖,確定插板范圍,并繪制插板機的設定坐標軌跡圖;
4)將插板船行使到起始線拋錨,船的方向與需要插板區域的軸線平行,樁架的位置與起始邊相齊,在起始邊外側的船尾,拋下固定錨,在船首拋下前移錨;
5)在船體定位的一個船位的位置上,利用船上的縱、橫軌道控制樁架行走,進行插板,其誤差為±3cm。
6)隨時觀察樁架的行走軌跡,是否與原設定坐標的幾何圖形相吻合,如果出現偏差要及時糾正。
7)當一個船位的排水插板布滿后,緩慢的牽動前移錨,使船只繼續下一個船位,定位后進行插板。
塑料排水板插打示意圖
5.3原位觀測
1)沉降觀測點觀測
施工期觀測數據是控制填筑速度,確保堤壩填筑安全的主要依據。在施工過程中,須根據設計要求,埋設地基沉降、水平位移觀測基點,在堤身拋填的施工期間,進行地基沉降、水平位移觀測,特別是每層填筑的加載初期,應加密觀測次數,每天都應觀測地基沉降、水平位移變化情況,并將地基沉降、水平位移觀測數據認真填入“沉降觀測成果表”、“沉降觀測示意圖”、“水平位移觀測成果表”和“水平位移觀測示意圖”,繪制地基沉降曲線、水平位移曲線,歸納變形過程、變形規律、變形原因、變形值與引起變形因素之間的關系,作為施工拋填控制的參考。堤壩填筑加載初期應特別注意觀測沉降變化速率,出現異常情況,立即停止加載,采取相應的加固措施。
壩體拋填參考設計加荷曲線和原型觀測值記錄,嚴格控制施工過程中的堆載預壓時間及分級加載高度和加載速率,確保堤壩施工的穩定安全。施工加荷速率及加荷斷面應按監測成果及時調整。
2)觀測儀器設備的安裝和埋設
觀測儀器設備的安裝和埋設是壩體填筑及其它建筑物施工程序的一部分,必須嚴格按設計要求及時安裝、埋設。觀測儀器設備在安裝、埋設中,應根據施工圖紙標明或經監理工程師批準的編碼系統,對各種觀測儀器設備、觀測剖面、控制坐標等進行統一編號,每件儀器設備均應建立檔案卡。嚴格按照批準的安裝和埋設的措施計劃及儀器設備的使用說明書的要求,進行觀測儀器設備的安裝和埋設。
3)沉降觀測
①沉降板埋設:促淤堤堤身間距每隔300m埋設一組,一組3個(海堤中心線位置1個,內外側拋石鎮壓平臺各1個);
②沉降板制作:沉降板采用100cm×100cm×10mm的鋼板制作,鋼板中心位置接1.5鍍鋅鋼管作為測管,測管的垂直度為90°,測管底部與鋼板牢固焊接;
③沉降板安裝:沉降板埋設于碎石墊層頂部;
④沉降板保護:測管外加保護管,略大于測管,以保證測管在保護管內的自由度,施工期間加強對測管的保護,埋設測桿時要求測桿周圍先用理砌塊石保護,范圍1.5×1.5米,保持測桿垂直,避免其受損壞;沉降板與沉降桿的連接在場內按設計要求加工;沉降觀測桿隨壩體升高按設計要求加長,壩體施工時有專人保護,并有護欄石防護標志。
沉降觀測點在施工埋設完后即進行觀測,在加荷期間每日觀測1次,加載停歇期的第一周內,每天觀測1次,以后視沉降速率的大小,每隔3天觀測1次,在壩體下級加荷前連續3天每日觀測1次。當相鄰二次觀測日沉降量遞增較快或觀測值接近(或超過)控制標準時,增加觀測頻數,每日觀測次數增加2-3次。沉降觀測的時間在低潮位。每天控制在30毫米/日以內,每周累計控制在100mm/周以內。
在觀測時預先準備好專門記錄表格,以記錄觀測時間、觀測時對應的壩高、加荷速率、間隙時間、潮位、施工機具等情況。觀測結果及時整理分析,以指導施工,發現異常及時處理。同時在壩體各級加高前匯總觀測表送試驗檢測單位、監理工程師各一份。
4)水平位移觀測
水平位移觀測是通過在促淤堤上設測斜儀進行,促淤堤設2個側斜儀,進行水平位移觀測,側斜儀分別埋設于下烏仙海堤和青菱嶼堤涂面較深處,擬定測斜管埋深40m。
安裝:采用鉆孔埋設法;
保護:堤身段測斜管采取保護措施,以防止測斜管在施工期受損壞。
埋設時間:根據工程進度而定。
水平位移在施工加載期每天觀測1次,施工間歇期在荷載停歇3天內,每天觀測1次,3天后視觀測結果,根據孔隙水壓力消散情況,每3~15天觀測1次。每天控制在5mm/天以內。若觀測資料發現超過上述指標,立即暫停加荷,待進一步分析資料和原因,經設計、監理等相關單位商議后,采取必要的工程措施。
資料:每次測量完成后,計算日位移量、累計位移量并繪制水平位移與高程關系曲線。施工期間觀測資料和觀測成果分析報告、質保期間觀測資料和觀測成果分析報告等報監理單位。
6 質量保證措施
6.1 測量作業的各項技術按《建筑工程施工測量規程》進行。
6.2 測量人員全部持證上崗。進場的測量儀器設備,必須檢定合格且在有效期內,標識保存完好。
6.3 施工圖、測量樁點,必須經過校算校測合格才能作為測量依據。
6.4 所有測量作業完后,測量作業人員必須進行自檢,自檢合格后,向監理報驗。
6.5 自檢時,對作業成果進行全數檢查。核驗時,要重點檢查軸線問距、縱橫軸線交角以及工程重點部位,保證幾何關系正確。
6.6 加強現場內的測量樁點的保護,所有樁點均明確標識,防止用錯和破壞。
6.7對于所立的標桿采用GPS定位與陸地測量相結合的辦法進行檢測,互相對比測量結果,將誤差控制在允許范圍之內。
6.8在進行水下地形測量的時候,要注意風浪的影響。在每次進行施測的過程中,都要對測深儀進行測深參數的比對;
6.9在保證提供給船上的數據無誤的情況下,在施工時實時觀測與船上的GPS相連的電腦上的船行使的軌跡圖與理論上的軌跡圖相互比較,及時發現其行使偏離規定范圍的時候進行改正。
關鍵詞:CDIO;課程體系;實訓課程
一、引言
CDIO工程教育模式的核心體現在兩個方面:一是強調工程活動的真實背景環境,這就要求工程教育培養的學生具備在真實的社會環境中進行工程活動所必需的知識和能力,這不僅涉及專業技術知識和能力,還包括與工程活動相關的社會、政治、經濟、文化和環境等非技術要素。二是強調產品、過程和系統的構思、設計、實施和運作的完整生命周期,注重工程師系統構建能力的培養。所以要實現培養能夠勝任這個生命周期中所有活動的工程師的這一目標,工程教育必須重視工程的實踐本質要求,能夠提供真實工作環境培養學生的CDIO能力。結合CDIO工程教育模式的核心理念,某校安全工程專業的課程體系建設從八個方面展開。
二、基于“CDIO工程教育模式”的課程體系建設
1.CDIO背景環境的建立。CDIO背景環境的建立包括CDIO理念在培養目標、畢業要求、課程體系以及教學條件的保障等多個方面。從諸多環節保障學生能深刻認識安全產品(以“安全技術”和“安全管理”形式輸出的產品)的構思、設計、實施和運作過程,并培養其相關能力。依據專業培養目標,安全工程專業制定了12項畢業要求,從個人基礎知識、人際交往能力、安全產品建造能力以及學科知識等方面對學生的培養提出要求。在培養目標和畢業要求的基礎上,安全工程專業制定了基于CDIO模式的課程體系。通過數學等自然科學類課程、工程基礎類和專業基礎類課程培養學生思考工程問題的能力,通過一系列課程設計培養學生設計安全產品的能力,通過金工實習、認識實習、專業實習以及畢業實習等課程為學生提供安全工程實踐環境,掌握安全產品的實施和運行知識,具備相應的能力。同時,通過畢業論文(設計)環節的培養,綜合各種通識類課程的教授,培養學生的綜合能力。2.專業利益相關者參與課程體系建設。按照CDIO教育理念,課程體系應能符合專業培養目標,并得到專業利益相關者的驗證。根據某校專業培養目標修訂制度的規定,安全工程專業每四年修訂一次培養目標,同時對課程體系進行修訂,保證課程體系建設符合專業培養目標。課程體系修訂的過程分為兩個層次完成:第一層次每年開展一次,主要進行修訂資料的積累,由學院院長牽頭組建包括所有專業教師在內的課程體系修訂領導小組,在開展用人單位調查和畢業生調查的基礎上,初步明確課程體系的修訂內容;第二層次四年開展一次,按照第一層次積累的修訂意見修改課程體系,并召開行業專家會,確定最終的修訂方案,制定新版課程體系。專業利益相關者主要包括學生(通過畢業生體現專業獲益)、專業教師、用人單位和行業專家(通過行業專家來評價專業獲益)。所有的利益相關者均參與課程體系的建設,并從學生獲知需求、教師在專業上的成長、用人需求等角度出發,協助調整課程設置,行業專家則從行業發展的角度評價課程設置的合理性,保證課程體系能得到專業利益相關者的驗證。3.綜合性教學計劃的設計和實施。按照CDIO教育理念,本專業構建了相互支撐的綜合性課程體系,并明確將基本個人能力、人際能力和對安全產品的構建能力的培養融于其中。(1)著眼于基本個人能力培養的課程體系。基本個人能力的培養主要通過公共基礎課和學科基礎課實現。包括數學類和自然科學類課程,奠定牢固的自然科學基礎,英語和計算機是應用工具類課程,以一系列思想政治課為思維導向,培養學生社會責任感、職業道德和敬業精神,并注重職業生涯規劃;學科基礎課包括熱工基礎、工程力學、電工學、流體力學等課程,為專業學習奠定基礎。(2)著眼于人際能力培養的課程體系。通過一系列通識類課程以及畢業設計課程培養學生具有較好的人文社會科學素養,能夠在多學科背景下處理好個人和團隊之間的關系,發揮個體優勢,具有團隊協作能力,并具有一定的組織領導能力;具備一定的國際視野,能夠在跨文化背景下就復雜的安全工程問題與同行及社會公眾進行有效溝通和交流。同時通過安全法律法規等課程的講授,培養學生在工程實踐中自覺遵守工程師職業道德和規范,履行社會責任和義務。(3)著眼于安全產品構建能力培養的課程體系。安全產品構建能力的培養主要通過學科基礎課、專業課以及各種實踐環節實現。第二學年開設部分學科基礎課程,重點培養專業基礎知識與技能;第三學年主要開設部分學科基礎課和專業課,并開展多種形式的專業實踐(金工實習、認識實習、專業實習),重點培養學生的安全專業素養和工程實踐能力,并以注冊安全工程師和安全評價師執業資格考試的主要科目為參考設置安全評價綜合實訓等一系列實踐課程。每門專業基礎課和專業課均設有一定學時的課程設計,在掌握理論知識的基礎上,強化學以致用,培養學生系統思考解決問題的能力;第四學年組織開展畢業實習、畢業設計(論文),注重將學位論文與工程實踐項目相結合,培養學生的設計能力,從論文選題、設計方法和應用價值多個方面建立論文質量評審指標,考察學生運用基礎理論和專業知識分析解決復雜工程問題的能力。(4)工程導論課程的設置。本專業開設必修課《安全科學基礎與職業發展》作為工程導論課程,一方面激發學生對安全工程領域的興趣和動力,另一方面講授安全工程實踐所需要的知識和能力框架,并且引出必要的個人和人際交往能力。(5)設計—實驗經驗的培養,在課程計劃中包括兩個或更多的設計—實驗經驗,其中一個為初級的,一個為高級的。初級的設計—實驗經驗培養課程包括機械設計課程設計、系統安全工程課程設計、鍋爐壓力容器安全課程設計、機械安全課程設計、電氣安全課程設計。其中,機械設計基礎課程設計已經經過三年的教學實踐,學生的設計能力在逐年提高。高級的設計-實驗經驗培養課程主要包括畢業設計,最后以畢業論文的形式考核。培養學生圍繞復雜安全工程問題開展設計,要求有充分的設計論證和正確的設計方法,并提供設計圖紙或設計方案或體系。本專業通過兩層機制對畢業設計環節進行質量控制:一方面,對畢業論文的指導與評審流程進行質量控制,嚴格控制畢業論文指導與評審過程。另一方面,為了進一步貫徹CDIO理念,培養學生從構思、設計到實施、運行的工程實踐能力,專業邀請安全工程領域的專家和企業指導老師共同參與畢業設計(論文)的指導和考核,對培養學生的工程意識發揮促進作用。在近三年的畢業設計(論文)工作中,本專業分別邀請過北京市安監局、北京市北一機床股份有限公司、北京東燕京礦山設備有限公司等多家單位的老師指導學生實踐,并對論文提出修改意見,增強學生的工程實踐能力,使論文與實際聯系更加緊密。(6)工程實踐場所保障。安全工程專業近年來在二十多家企事業單位建立了實習基地,組織安全工程專業全體學生在基地進行了實習活動。課程體系中包括的金工實習、認識實習和專業實習都有對應的工程實踐場所,各類課程設計都有對應的實驗室環境保障。(7)綜合實訓課程培養多方面能力。通過開設安全評價綜合實訓課程、安全人機綜合實訓課程、消防工程綜合實訓課程,既為培養學生的綜合性學習能力和主動學習提供了保障,又提高了教師的工程實踐能力,同時保障了學生以及教師的個人基礎知識、人際交往能力以及安全產品建造能力的獲取。(8)通過課程目標達成度評價畢業要求達成度,每門課程設置與畢業要求相對應的課程目標,通過分析所有學生的課程目標達成度來評價畢業要求達成度,以此來進行學生成績的考核,評價學生在個人基礎知識、人際交往能力、安全產品建造能力以及學科知識等方面的學習效果。
三、總結
Abstract : as a special industry construction projects, chemical plant security issues, is the foundation of both key. The already completed caustic soda plant, due to the use of production efficiency, so the company decided to caustic soda project stimulation. But because the production reason causing ground damage, after a certain period of time, complexity and concealment of strong foundation problems will be revealed. Therefore, to building foundation reinforcement, puts forward an economic, rational, scientific foundation reinforcement and safety solution, solve the foundation hidden safety problems, this is also the purpose of this study is to similar engineering, foundation construction, which to offer a reference.
關鍵詞:化工廠房 地基加固 安全處理
Key words: chemical plant foundation reinforcement treatment中圖分類號:TU472 文獻標識碼:A文章編號:
1.化工廠房地基常見問題分析
1.1地基沉降
燒堿廠房原基礎采用人工挖孔樁的地基模式,由于地基所在地點地質復雜性的原因,出現了層厚異常的流塑狀淤泥。廠房地基有受力不均和變形的跡象,在使用期間出現地基不均勻沉降的跡象,使得主體結構拉裂,甚至出現剪切破壞。廠房結構的破壞,給廠房的安全性使用埋下隱患。地基沉降帶來的結構破壞問題,常見的有兩方面原因:一是地質的原因,該燒堿廠房的地質勘測記錄中顯示,該廠房的地下水較為豐富,含有淤泥、腐木、軟土等,而且分布極不均勻,形成化工廠房不均勻沉降的客觀緣故。二是施工模式原因,同樣的基礎型模式,在不同的地點會有不同的收效,由于化工廠位于東部地區,那里的地質條件較差,而該廠房采用了人工挖孔樁基礎,忽略了壓密處理程序,因此形成化工廠房地基不均勻沉降的主觀原因。
1.2地基基礎腐蝕
燒堿廠房是化工原料加工和生產區,由于原材料中含有工業鹽、鹽酸、硫酸等腐蝕性的物質,盡管地下輸送管道是特制的不銹鋼材料,但在被腐蝕性物質的長期侵蝕下,管道也難免遭到破壞。現場調查中發現,廠房的區域地表有局部下陷的跡象,具體體現在花崗石材開裂沉降,廠房墻體出現裂縫,部分位置甚至出現傾斜。經分析,地基土地受到了強酸性的物質腐蝕,與水結合之后,就會滲入土體當中,發生淋濾變化,土中的游離氧化物腐蝕破壞了土顆粒之間的連接,削弱了土的抗剪強度,因此,為避免土體化學反應產生的地基基礎腐蝕,必須進行地基加固處理,杜絕腐蝕現象帶來的廠房安全隱患。
2.化工廠房地基加固與安全處理的措施
2.1地基沉降的加固方法
為滿足燒堿廠房的安全性使用要求,我們要在原廠房的地基結構基礎上,進行加固處理,解決由于地質問題或者加固模式錯誤選擇,而導致的地基沉降問題。出于對廠房正常使用的安全性(綜合考慮特種設備和特種材料)問題考慮,筆者認為靜力壓樁法比較適合。靜力壓樁法加固原理分析:靜力壓樁法是利用廠房的承重柱重力作為反力,利用油壓設備,分節將預制樁壓入土中,然后焊接上下樁,進行液壓控制壓樁,壓裝設備儀器顯示終樁時單樁承載力,并適時焊接廠房原基礎鋼筋和壓入樁的樁頭鋼筋,最后通過壓入樁直接將上部結構的荷載傳遞到地基的土層當中,完成地基的加固工作。筆者認為,從燒堿廠房地基加固的質量、安全等方面進行綜合考慮,靜力壓樁法是一種較為可靠的地基加固方法。其加固施工工序如下:第一,選擇開挖樁基坑的樁位―設計樁,然后利用反力用壓樁基進行壓樁,壓完所有靜壓樁之后,將原承臺和預制樁焊接,使得預制樁足以承受化工廠房加固部位的結構荷載。第二,用水準儀對加固部位的地下水進行觀測,并采用抽水泵等進行抽水,但在抽水之前,要卸載柱的負荷,避免樁基礎發生沉降。在抽水的過程中,要通過水準儀觀測柱的沉降速率,一旦發現速率加快,即刻停止抽水。第三,在混凝土凝固后,拆卸荷載裝置,如果在6-8d內不會出現沉降變化情況,說明卸載負荷奏效。第四,監控加固效果,通常是在廠房竣工驗收后,采用沉降觀測的措施,確保加固達到預期效果,符合燒堿廠房地基加固的安全性要求。
2.2地基腐蝕的加固方法
燒堿廠房腐蝕性物質較多,對于受到地基腐蝕作用的地基,對其進行重新加固,要采用CFG樁加固的方法。所謂的CFG樁,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑等拌和形成的高粘結強度樁與樁基附近的同形成的復合地基。CFG樁通過對水泥摻量的調整和配比,使得強度等級在C15-C25之間的變化,形成剛性和柔性并濟的樁型,具有抗腐蝕的優勢。CFG加固方法如下:第一,安裝鉆機的時候,為防止樁機移動造成的樁孔歪斜問題,要對導桿進行水平和垂直校正,并用粘土緊密填封護筒的周邊。第二,在鉆進的過程中,及時添加新鮮的泥漿,確保泥漿水頭高度以及泥漿粘度適當。如果遇到松散的土層,要加大泥漿的密度。第三,如果發現探頭石,可用鉆機鉆透。第四,根據設計要求對成孔進行檢查,合格后立刻清理孔底,避免鉆孔坍塌情況發生。第五,進行導管混凝土灌注,灌注的時候要保持連續狀態,杜絕斷樁情況發生。第六,做好排水工作,避免雨天時雨水流入樁孔。
2.3其他加固方法
針對燒堿廠房地基沉降和腐蝕的問題,除了采用以上兩種加固方法之外,還可以結合其他的加固的方法,進行綜合地處理。
第一是換土法。當化工廠房地基持力層的承壓能力低于上部荷載對地基的最低限度時,就可采用換土法進行加固處理。具體的實施方法要根據化工廠房地基的特性,通常的換土法有三種類型:第一是開挖換填,適用于換挖深度0.5-3米左右的軟弱土層,施工人員利用挖掘器械悉數挖出基底下處理范圍內的軟土,填以碎石、灰土或者其他高強度和性能穩定的耐腐蝕材料,然后進行人工夯實或者機械設備夯實。第二是拋石擠淤,此法適用于比較容易滑動和排水困難的地基,此法是通過震動、強夯或者壓載等高強度外力將地基進行強行外力破壞,擠壓土層并進行換填。施工實踐顯示,換土法可以提高地基的承載力,減少地基的沉降量,提高土層排水能力和防止凍脹和脹縮。
第二是注漿法。注漿法有四種類型,包括單管法、二重管法、三重管法和多重管法。注漿法可以通過加固化工廠房的地基,一是提高其抗變形能力和承載能力,二是提高其防滲能力,防止地下水、流土和管涌等滲入破壞地基。采用注漿法,必須讓鉆機鉆到預定的深度之后,再利用泥漿泵發生裝置將水泥漿液等噴射到土體內部。在注漿過程中,鉆桿要隨著均勻上升,被破壞的土地結構就會與水泥漿液等混合,硬化后在第幾種形成直徑均勻的圓柱體。
第三是深層攪拌法,分為水泥系深層攪拌法和石灰系深層攪拌法兩種。攪拌的大概流程為:定位-攪拌下沉噴漿-攪拌上升-重復噴漿-攪拌下沉-重復攪拌上升。此法實際是通過各種深層攪拌機將水泥漿、水泥粉或石灰粉等固化劑與軟土地基進行強制攪拌,使得兩者產生物理和化學反應而融為一體的加固方法。這種方法能夠讓軟土地基構成承載能力強的復合地基,可以降低地基變形的幾率。
第四是加筋法。加筋法通過在土中植入抗拉的材料,防止地基中土的側移,提高地基的強度和穩定性。由于復合地基中的抗拉能力和抗剪強度非常有限,一旦受到的外力作用大于地基能夠承受的程度,地基將會產生體變,因此通過將筋材植入土體中,使得筋材和土體成為一體,這兩種材料就能產生足夠大地摩擦阻力和咬合力,從而提高地基土體的強度和承載力。
3.結束語
綜上所述,燒堿廠房的地基常見問題主要是沉降和腐蝕,要解決這兩個問題,就要根據廠房的地基狀況,對其土質進行研究。在進行加固的過程中,要考慮到化工廠特殊環境帶來的安全性影響,選擇合適的加固方法,保證廠房的地基加固的安全性。
參考文獻
【關鍵詞】地鐵淺埋暗挖 施工技術研究與應用
中圖分類號:U231+.4文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
埋暗挖法是在距離地表較近的地下進行各種類型地下洞室暗挖施工的一種方法,是城市地鐵區間施工的有效方法,對地質條件具有較好的適應性,已成為城市地下工程施工的重要技術手段,具有埋深淺、地層巖性差、存在地下水、周圍環境復雜等特點。埋暗挖法在我國得到了廣泛的應用。然而暗挖施工所引起的各類沉降始終是地下工程中較為敏感的問題。沉降若控制不好, 輕則使行人、 車輛感到不適,影響地下工程文明形象,重則導致地下管線破壞、地面建筑變形開裂, 影響周邊居民的正常工作生活。因此, 暗挖施工的沉降控制技術, 一直是地下工程設計和施工所研究的課題。
二.淺埋暗挖法
1.概述
近年來,隨著城市化進程的加快,帶來生存空間擁擠等問題,全國各地都在進行著地下空間的開發,特別是在城市地下建設地鐵工程和地下城。在埋深不大的地段,越來越多地采用淺埋暗挖法施工,其優越性日益明顯。淺埋暗挖法與明挖法、 盾構法等方法,已成為城市地下工程的主要施工方法。淺埋暗挖法是在第四紀軟弱地層中修建隧道的方法,其核心原理是新奧法即在施工中采用輔助措施加固圍巖充分調動圍巖的自承能力 開挖之后及時進行支護,封閉成環,使初期支護與圍巖共同作用形成聯合支護體系,能有效地抑制圍巖變形過大,在初期支護沉降穩定之后進行二次支護, 完成整個隧道結構斷面的施工。 初期支護主要承擔全部基本設計荷載,二次襯砌作為后期安全儲備,由初期支護和二次襯砌共同承擔特殊荷載。復合式新型支護結構體系是按照先柔后剛的理念設計的,能較好地克服隧道工程中的不可預知性。由于地層水文地質條件以及周圍環境的復雜性,應用淺埋暗挖法施工,必須對地層、支護材料、附近建(構)筑物進行施工過程監控,根據監控信息及時更正設計,以指導施工 進而確保施工的安全。
2.淺埋暗挖法的應用范圍、 特點及應用現狀
(一)淺埋暗挖法概念及原則
淺埋暗挖法是沿用新奧法的基本原理,建立監控量測體系,采用先柔后剛復合式襯砌新型支護結構體系,考慮初次支護和二次襯砌共同承擔特殊荷載;該工法在施工過程中采用多種輔助工法,全面注漿加固,大管棚和超前導管注漿加固圍巖,采用不用的開挖方法及時支護、封閉成環,使其與圍巖共同作用形成聯合體系,同時在施工全過程中,針對淺埋暗挖隧道的特點應用監控量測和信息反饋技術指導施工,優化設計等多種綜合配套技術組成。
(二)淺埋暗挖法的應用范圍
淺埋暗挖法適用于:在軟弱圍巖及淺埋地層中修建城市地下鐵道、 山嶺隧道洞口段及其他淺埋的結構物;在不能明挖施工的軟弱無膠結的砂或土質、 卵石等第四紀地層, 修建覆跨比大于0.2的淺埋地下洞室; 高水位的地層, 但必須采取堵水或降水、 排水等輔助施工措施。 尤其對于地面建筑物密集、 結構埋深淺、 地下管線密布、 交通運輸繁忙并且對地面沉降要求嚴格的城市地下工程, 如修建地下鐵道、 地下停車場、 埋置熱力與電力管線, 這項技術更適用。
(三)淺埋暗挖法的特點
淺埋暗挖法嚴格來說是礦山法的一種, 是適合中國地質條件的、 獨特的變異施工方法。 與其他地下工程施工方法相比具有自身的特點:
(1)可適應各種地質水文條件的地層。
(2)適應各種結構斷面形式(如單線、 雙線、 多線及車站等)和變化斷面(如過渡段、 多層斷面等)。
(3)采取分步開挖和輔助施工的方法, 可以很好地控制地表沉降。
(4)從整體效益出發, 淺埋暗挖法是比較經濟合理的施工方法。
(5)淺埋暗挖法也存在缺點, 如噴射混凝土時粉塵較多、 勞動強度大、 機械化程度低以及高水位地層結構防水比較困難等。
(四)應用現狀
在20世紀70年代初開始進行新奧法應用于淺埋地層的研究, 到70年代末80年代初,已基本形成一套完整技術并應用于城市地鐵和市政工程等。 目前, 德國、 日本、 美國、 法國、 意大利、 韓國等國家都有成功應用的實例。我國于年代70末80年代初開始將新奧法應用于地下工程施工, 并于80年代中后期開始系統研究新奧法在淺埋軟弱地層中的應用,1984年首先在大秦線軍都山隧道進口黃土段試驗成功, 之后運用在北京地鐵復興門車站折返線工程, 并在地鐵復―西區間、 西單車站、 國家計委地下停車場等地下工程中推廣應用。 經過對多年工程實踐經驗的不斷總結和完善, 淺埋暗挖法已在城市地鐵、 地下停車場等工程中得到了廣泛的應用, 如2010年沈陽地鐵某標段區間隧道覆土厚度為10m~12m, 區間結構主要位于礫砂、 中粗砂層, 均處于潛水層內, 上覆土層主要為圓礫、 礫砂及中粗砂層, 從整體效益考慮采用的施工方法就是淺埋暗挖法中的正臺階法。
三.地鐵淺埋暗挖施工技術分析及應用
本文結合深圳地鐵龍崗線工程實例,介紹了淺埋暗挖施工技術及所采取的一系列綜合技術, 可為今后類似工程提供借鑒依據。
工程概況
深圳地鐵龍崗線設計起點位于福田區的益田村, 終點位于龍崗區的雙龍立交橋西側,全長 41km (雙線),其中地下線長16.7km,高架線長 21.7km,地面線 (含過渡段)長 2.6km。華新站~中心公園停車場出入線,位于紅荔路與華富路交叉路口,沿紅荔路呈東西方向布置,原設計采用明挖順筑法施工, 基坑開挖深度約 16.3~20.5m, 支護工程安全等級為一級,圍護結構采用 φ1000@900 的套管咬合樁,樁頂對應設置1m ×1m 或 1.4m ×1m 冠梁,基坑內支撐采用 Q235 鋼的φ609mm、 壁厚 t=12mm 或 16mm 的鋼管支撐, 豎向設置 3或 4 道鋼管支撐和一道倒換撐。
2. 采用淺埋暗挖法施工的原因
紅荔路與華富路交叉路口的西北角地下管線密集,主要有121 孔通信管道、 一根DN600 給水管、一根 DN400 污水管、一根 φ200mm 燃氣管道、一個 1.6m×1.8m 雨水箱涵和一條 φ1000mm 雨污合流排水管,這些管線均在華新站~中心公園停車場出入線明挖基坑上跨過,在不到 10m 寬度的基坑范圍內, 管線就占了 5.3m,尤其是 1.6m 寬雨水箱涵和 2.5m 寬通信管溝。紅荔路與華富路交叉路口的東北角地下有一條埋深 5m、 斷面為 3m×3m 的高壓電纜隧道橫跨明挖基坑。通信管線和高壓電纜隧道經多方協調無法遷改,其它管線遷改也很困難,燃氣管線遷改時間長,無法滿足整個項目施工進度計劃要求,而且套管咬合樁直徑1m,間距 0.9m,避讓管線困難,原設計明挖法的圍護結構沒有條件組織施工。為確保基坑上方管線的正常使用及工程施工的順利進行,經組織相關單位的技術專家反復研究論證,決定將管線密集部位和下穿高壓電纜隧道部位由原設計的明挖法改為暗挖法施工。
3. 淺埋暗挖隧道設計
設兩段暗挖隧道,起止里程分別為 RK0+411.067 ~RK0+419.883 和 RK0+471.004~RK0+479.025,兩段暗挖隧道分別長約 8m,在暗挖隧道與明挖段分界處各設一排密排鉆孔灌注樁作為明挖段基坑的封堵樁。明挖改為暗挖后, 上方的管線和高壓電纜隧道不用遷改,也不用采取特殊措施進行保護, 解決了管線密集無法施工明挖基坑圍護結構的難題。暗挖隧道位置巖土層自上而下為: 素填土、 礫 (砂) 質粘土層、 全風化花崗巖、 強風化花崗巖。暗挖隧道主要在礫 (砂 ) 質粘土層中, 局部進入全風化花崗巖層。暗挖隧道斷面為矩形, 開挖斷面為 11.5×6.8m (寬×高) 、噴射混凝土厚度 35cm、 二襯厚度 60cm, 成型尺寸 9.6×4.9m(寬×高 ) 。暗挖隧道采用淺埋暗挖法及錨噴構筑法進行設計,采用復合式襯砌結構 (即以注漿錨管、 鋼筋網、 噴射混凝土和型鋼鋼架為初期支護, 輔以開挖前隧道全斷面注漿、 大管棚 + 小導管注漿超前支護, 以模筑鋼筋混凝土作二襯襯砌,初期支護與二襯之間設全包防水隔離層 )。
4.淺埋暗挖施工技術
暗挖隧道施工在明挖段基坑開挖到底后進行, 總體施工方法為淺埋暗挖法, 嚴格遵循 “管超前, 嚴注漿, 短開挖, 強支護,快封閉, 勤量測” 的十。
施工順序為: 施作大管棚并注漿隧道全斷面注漿破除堵頭樁、 施作洞門開挖初噴混凝土掛網立鋼架打錨管復噴混凝土二襯施工。
(一) 大管棚超前支護施工
暗挖隧道頂離地表只有 11m,離高壓電纜隧道底只有 3m,超前預支護大管棚采用 φ108mm,壁厚 8mm 鋼管。管棚布置在暗挖隧道和高壓電纜隧道之間,距離暗挖隧道初支 20cm,按帽形布置,環向間距管中到管中為 40cm。采用同步液壓干取土頂進管棚的施工技術,其設備為水平液壓鉆孔頂管機,鉆進過程中隨時根據高壓電纜隧道和地表的沉降控制標準和地層情況調整鉆頭與鋼管的相對位置,做到鉆頭超前或滯后于管棚。管棚施工后,為增加管棚的剛度,在鋼管內壓注 1:1 的水泥砂漿。
(二)全斷面注漿施工
全斷面注漿加固范圍為開挖輪廓外 2.5m,縱向注漿長度為暗挖隧道全長。全斷面注漿選用的機械設備為 XY- 2 型地質鉆機和 PH15型注漿機, 注漿的工藝流程如下:
(1) 施作注漿孔。根據設計定出孔位, 并計算各注漿孔的長度和角度。鉆孔順序從拱頂處自上而下、 由外向內鉆設, 每成一孔及時退出鉆機,安裝注漿管。 成孔直徑為 73mm,以利于安裝注漿管,并便于封堵孔壁和管壁間空隙, 保證注漿效果。
(2) 注漿。注漿采用后退式分段注漿,將 8m 的注漿管分成8 段,通過調整注漿管內的止漿閥位置實現分段注漿。先注TGRM 水泥特種灌漿料 (水: TGRM=0.6:1),該漿液料能將孔壁和管壁間的空隙填充密實, 并具有一定強度。對所有的注漿管進行填充加固后, 再對每一根管進行分段后退式注漿, 注漿材料為超細型 TGRM 水泥特種灌漿料 (水: TGRM=0.8:1), 注漿壓力為 0.6MPa。 注漿效果可通過預留觀察孔、 注漿壓力和注漿量等因素綜合分析進行預測。開挖過程中對注漿效果不理想部位應進行重新注漿加固, 以保證施工安全。
(三)隧道開挖支護施工
隧道開挖支護時, 嚴格按中導坑法組織施工, 分六個部分開挖及支護, 及時支護, 及時封閉。具體施工次序是: 雙向隧道中導洞開挖及支護隧道中隔墻施工恢復中導坑橫撐兩側導洞分別分先后開挖及支護兩側導洞二襯施工。
中導洞開挖初支的施工次序為:中上導坑土方開挖安裝初支鋼筋網型鋼鋼架架立鎖腳錨管打設噴射混凝土封閉掌子面中中導坑土方開挖中下導坑土方開挖及初支。左、右導洞開挖初支的施工次序與中導洞類似。
土方開挖完成后,要及時安裝初支鋼筋網和架設型鋼鋼架, 并注意保證鋼架高程及位置的準確性。鋼架立腳應架設在木板上,嚴禁直接架設在虛土上,鋼架連接螺栓必須連接牢固。上臺階鋼架架設后,立腳處打設 2根鎖腳錨管,錨管采用 φ42mm 鋼管,長 2.5m,下傾角 20°左右,注水泥砂漿填充,壓力 0.2MPa。鎖腳錨管的打設應及時緊跟鋼架, 錨管打設時對周圍土體有擾動,可能會出現局部土體坍塌,可先噴 10cm 厚混凝土,再打鎖腳錨管。鋼架架立完成并經驗收合格后及時施作噴射混凝土,噴 C20早強混凝土,厚度為 35cm。如掌子面不能及時開挖,應對掌子面進行封閉,掛網噴 5~10cm厚混凝土。如掌子面還不夠穩定,則需在掌子面打設錨管,并加大噴射混凝土厚度。
四.淺埋暗挖法的發展前景
1.復雜受力轉換過程的沉降控制淺埋暗挖法的復雜受力轉換是在既有建筑物之下進行的,由于避免了拆遷、拆除等,導致其施工技術難度大、工藝復雜, 故沉降控制要求嚴格。 此項技術在以后城市地下工程中將有很好的發展空間。
2.提高淺埋暗挖法的施工速度和注漿技術淺埋暗挖法機械化程度低,靠人工開挖的比較多,施工速度慢,工作效率比較低。應研發隧道開挖全過程的機械化操作,同時選擇適宜的輔助注漿施工措施,目前主要采用的是超前小導管或超前錨桿支護、 特殊地層凍結法、 超前小導管注漿支護、水平旋噴加固等。 應從保證施工安全和施工速度的角度出發, 提高注漿技術。
3.研究解決淺埋暗挖法防水問題的新方法目前淺埋暗挖法施工主要做兩道防水層:第一道是在初支和二襯之間鋪設全包防水板;第二道主要是二襯防水混凝土。隨著施工技術的發展和進步,應研究新型的防水材料,一次性完成防水層施工。
4.開發新型綜合的施工方法將新施工方法與我國淺埋暗挖法的設計思想相結合, 形成一種適用于特殊地層的綜合開挖法, 可加快機械化施工進度和施工速度, 進而縮短工期, 降低造價。
五.結束語
城市工程地鐵的施工,應統籌兼顧、全面考慮,選擇最優的淺埋暗挖施工方法。淺埋暗挖法與其他方法相比具有顯著的優越性。淺埋暗挖法是一種獨特的施工技術,其發展適合城市地鐵的施工發展形勢。 隨著新型建筑材料、 新型工程機械和隧道結構理論的進步,淺埋暗挖技術必將得到更大的發展空間。
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