匠心精筑 隧通西環(huán)——山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目隧道工程建設(shè)紀(jì)實(shí)

8月16日，山東高速濟(jì)南繞城高速公路二環(huán)線西環(huán)段項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目)建造現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)一陣歡呼聲，重要操控性工程之一西山寨地道完結(jié)雙線貫穿，至此全線3個(gè)地道悉數(shù)貫穿，為項(xiàng)目建成通車打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目是山東省“九縱五橫一環(huán)七射多連”高速公路網(wǎng)中“橫二支線”的重要組成部分，由山東高速集團(tuán)出資建造，是山東省嚴(yán)重建造項(xiàng)目，被交通運(yùn)輸部確認(rèn)為首批安全百年質(zhì)量工程創(chuàng)立演示項(xiàng)目和全國(guó)嚴(yán)重工程宣傳演示項(xiàng)目試點(diǎn)。項(xiàng)目全長(zhǎng)約103.9公里，批復(fù)概算209.75億元，工期42個(gè)月。按雙向6車道高速公路規(guī)范規(guī)劃，路基寬度34.5米，時(shí)速120公里。

該項(xiàng)目共設(shè)3座地道工程，分別為馬山地道、青龍山地道、西山寨地道。地道工程均為分離式、雙向6車道高速公路地道，規(guī)劃時(shí)速采用120公里。

在項(xiàng)目建造過(guò)程中，面臨雜亂地質(zhì)、穿越采空區(qū)、疫情防控形勢(shì)嚴(yán)峻等制約要素，山東高速濟(jì)南繞城西線公路有限公司(簡(jiǎn)稱山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司)統(tǒng)籌布置，強(qiáng)化過(guò)程管控，保證地道工程質(zhì)量、安全和進(jìn)展。

馬山地道。

科學(xué)安排穿越鐵礦采空區(qū)

“項(xiàng)目開工伊始，咱們就了解到3座地道圍巖等級(jí)較為雜亂，其間馬山地道穿越劉峪鐵礦采空區(qū)，安全風(fēng)險(xiǎn)高、施工難度大。”山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司工程處處長(zhǎng)王揚(yáng)說(shuō)。

項(xiàng)目本著“短進(jìn)尺、弱爆炸、強(qiáng)支護(hù)，早成環(huán)、勤量測(cè)”的原則進(jìn)行施工，保證工程安全。

“在施工中縮短進(jìn)尺，意味著施工功率的降低。但咱們加大了施工人員和設(shè)備的投入，兩套班組循環(huán)施工，一起建立“黨員先鋒隊(duì)”和“青年突擊隊(duì)”，緊盯施工質(zhì)量，保證了如期完結(jié)施工。”山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司副總經(jīng)理路本升介紹。

依據(jù)《濟(jì)南繞城高速公路二環(huán)線西環(huán)段項(xiàng)目地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)性點(diǎn)評(píng)報(bào)告》，馬山地道在K89+660—K89+840段右側(cè)穿越劉峪鐵礦采空區(qū)。

面臨廢棄十余年的劉峪鐵礦采空區(qū)方位難以確認(rèn)的施工難題，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司托付第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)展開了劉裕鐵礦采空區(qū)穩(wěn)定性剖析與點(diǎn)評(píng)，使用物探和鉆探勘測(cè)相結(jié)合的方法判別采空區(qū)范圍。

凡事預(yù)則立。針對(duì)采空區(qū)段落的施工風(fēng)險(xiǎn)，歸納現(xiàn)場(chǎng)狀況和既有資料，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目使用超前鉆探、TRT遠(yuǎn)間隔超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等技能配合監(jiān)控量測(cè)等手段，提前剖析采空區(qū)對(duì)地道施工的影響，并安排專家進(jìn)行證明，加強(qiáng)超前支護(hù)、優(yōu)化施工參數(shù)和爆炸規(guī)劃，順利穿越采空區(qū)。

超前鉆探從山頂?shù)乇硐虻叵逻M(jìn)行勘探，探洞相隔10米，以推斷采空區(qū)方位。“超前鉆探最深達(dá)到了100多米，縱向檢測(cè)采空區(qū)和地道之間的間隔。”山東高速濟(jì)南大西環(huán)總承包項(xiàng)目部常務(wù)副經(jīng)理崔亞軍介紹。

TRT遠(yuǎn)間隔超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技能可橫向檢測(cè)采空區(qū)和地道之間的間隔，該技能適用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖長(zhǎng)間隔地質(zhì)預(yù)報(bào)，施工時(shí)需結(jié)合地質(zhì)查詢、地質(zhì)素描歸納判別。地道掘進(jìn)過(guò)程中，每開挖150米即可經(jīng)過(guò)TRT7000預(yù)報(bào)儀器對(duì)開挖前進(jìn)方向進(jìn)行150至300米中長(zhǎng)間隔預(yù)報(bào)，及時(shí)掌握前方地質(zhì)狀況。該技能不只能夠及時(shí)合理地安排掘進(jìn)進(jìn)展、修正施工方案采納防護(hù)措施，還可避免許多險(xiǎn)情的產(chǎn)生，保證施工人員的生命安全。

經(jīng)過(guò)采空區(qū)與地道“縱向+橫向”間隔的一起檢測(cè)、結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)適時(shí)約請(qǐng)專家踏勘現(xiàn)場(chǎng)、動(dòng)態(tài)調(diào)整施工參數(shù)，濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司完結(jié)了科學(xué)精準(zhǔn)施工，讓馬山地道安全穿越了鐵礦采空區(qū)。

規(guī)范化施工 保證地道施工質(zhì)量

面臨地道施工任務(wù)緊、圍巖等級(jí)差等一系列難題，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司在精準(zhǔn)剖析當(dāng)前施工內(nèi)外形勢(shì)、科學(xué)策劃當(dāng)前要點(diǎn)施工任務(wù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)加強(qiáng)內(nèi)外協(xié)調(diào)，優(yōu)化資源配置，強(qiáng)化技能訓(xùn)練、技能交底等，全力保證施工有序平穩(wěn)推動(dòng)。

在地道施工過(guò)程中，一旦呈現(xiàn)施工工藝不當(dāng)、技能措施不到位等狀況，就可能會(huì)引發(fā)超欠挖，這將直接影響地道施工安全及質(zhì)量，增加后續(xù)施工難度。山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目在全線地道施工中使用了光面爆炸技能，有用操控地道超欠挖，并定期安排第三方對(duì)地道實(shí)體進(jìn)行檢測(cè)。

光面爆炸技能便是人為采納技能措施，減弱動(dòng)壓對(duì)炮孔周壁巖石的沖擊作用，使高壓氣體產(chǎn)生的靜壓作用成為主導(dǎo)。假如相鄰的炮孔距離恰當(dāng)，爆炸時(shí)爆炸氣體將在炮孔連線方向產(chǎn)生較大的集中應(yīng)力，作用于這個(gè)方向的孔壁上。當(dāng)巖體的極限抗拉強(qiáng)度小于此拉力時(shí)，沿相鄰孔連線方向孔壁呈現(xiàn)裂縫，而爆炸產(chǎn)生的高壓氣體構(gòu)成的尖劈作用，可使既成裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，最終構(gòu)成規(guī)整的決裂面。

“光面爆炸技能需要嚴(yán)格操控相鄰的炮孔距離，為此咱們制定了地道光面爆炸施工規(guī)范，相鄰炮孔之間的間隔為40厘米，一起咱們對(duì)施工人員進(jìn)行技能訓(xùn)練，施工人員打好炮孔后，技能人員也會(huì)逐個(gè)查看炮孔距離，保證爆炸質(zhì)量。”崔亞軍說(shuō)。

光面爆炸技能可較好保持周邊圍巖完整性，地道洞壁及掌子面成型規(guī)整，地道削減了超欠挖，一起削減排危量，在很大程度上降低了噴發(fā)混凝土使用量，具有杰出的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為地道高效施工創(chuàng)造了有利條件。

為保證地道光面爆炸施工質(zhì)量、進(jìn)步施工功率，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目還引進(jìn)了單臂鑿巖臺(tái)車。

單臂鑿巖臺(tái)車。

單臂鑿巖臺(tái)車作業(yè)時(shí)采用電機(jī)供給動(dòng)力，以液壓操控鑿巖機(jī)械臂，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、施工安全、功率高。使用單臂鑿巖臺(tái)車可大幅降低地道內(nèi)鉆孔作業(yè)強(qiáng)度、進(jìn)步了施工功率和質(zhì)量，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，削減了超欠挖現(xiàn)象。相比傳統(tǒng)的氣腿式風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)，單臂鑿巖車具有安全系數(shù)高、對(duì)環(huán)境污染低、消耗能量少等優(yōu)勢(shì)，作業(yè)功率可進(jìn)步約40%，有用加快了地道施工進(jìn)展。

一起，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目引進(jìn)了濕噴機(jī)械手。該設(shè)備的使用充分保證了地道內(nèi)與其他工序的高效聯(lián)接，必定程度上進(jìn)步了地道施工進(jìn)展，本來(lái)七八名施工人員需要花費(fèi)9個(gè)小時(shí)完結(jié)的噴漿循環(huán)，現(xiàn)在只需要兩名施工人員花費(fèi)2至3個(gè)小時(shí)即可完結(jié)。一起，使用該設(shè)備削減了操作人員與混凝土的接觸，一起降低了洞內(nèi)粉塵濃度，改進(jìn)了地道內(nèi)空氣質(zhì)量。

為質(zhì)量護(hù)航 研發(fā)使用智能信息化裝備

在地道施工過(guò)程中，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目不只加大了設(shè)備投入，更采用專業(yè)化、智能化、信息化等多種方法，為地道質(zhì)量保駕護(hù)航。

針對(duì)地道圍巖狀況雜亂的難題，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司與山東大學(xué)合作，以地道不良地質(zhì)精細(xì)勘探與施工安全風(fēng)險(xiǎn)辦理為研究主題，研發(fā)了高精度三維激光掃描與巡檢機(jī)器人一體化裝備。

履帶式地道全空間動(dòng)態(tài)感測(cè)機(jī)器人。

該裝備經(jīng)過(guò)使用長(zhǎng)途操控機(jī)器人收集地道空間地質(zhì)信息，掃描地道開挖揭出面巖體狀況，剖析掌子面巖體結(jié)構(gòu)三維跡線、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀，猜測(cè)結(jié)構(gòu)面規(guī)模，構(gòu)建信息高度集成的巖體結(jié)構(gòu)面多標(biāo)準(zhǔn)可視化模型，完結(jié)地質(zhì)編錄數(shù)據(jù)三維可視化展現(xiàn)。

經(jīng)過(guò)展開地道不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)的快速化勘探新技能及地道掉塊垮塌災(zāi)害模擬與猜測(cè)技能，能夠完結(jié)雜亂條件地道地質(zhì)災(zāi)害宏觀評(píng)判與施工安全操控，削減或避免工程嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生。

一起，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司使用了BIM協(xié)同辦理體系，展開了基于物聯(lián)網(wǎng)、BIM、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技能的智慧工地渠道建造，搭建了“信息體系”“BIM渠道”“歸納看板”三大板塊。

該渠道使用BIM、GIS、IOT等新技能構(gòu)成了項(xiàng)目“人機(jī)料法環(huán)”等多源數(shù)據(jù)收集、使用和可視化集成展現(xiàn)的完整使用體系，完結(jié)出資、征遷、進(jìn)展、計(jì)量實(shí)時(shí)計(jì)算及可視化管控，對(duì)項(xiàng)目視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全教育訓(xùn)練、勞務(wù)實(shí)名制、無(wú)人機(jī)航飛視頻管控、智能物料檢驗(yàn)等多個(gè)模塊進(jìn)行體系集成，完結(jié)了一渠道多模塊的歸納可視化管控。

該項(xiàng)目自主研發(fā)了“小電狗”智慧暫時(shí)用電監(jiān)管渠道，集電力監(jiān)督、電能計(jì)量辦理、電能質(zhì)量剖析、電氣安全于一體，經(jīng)云渠道大數(shù)據(jù)剖析，可即時(shí)向安全辦理人員、專職電工等發(fā)送預(yù)警信息，防患于未然。一起，該渠道支撐大屏幕終端和手機(jī)App等多種方法查看參數(shù)，發(fā)揮在線智慧體系作用。

精細(xì)化辦理 地道施工保安全

杜漸防萌，慎之在始。自項(xiàng)目開工以來(lái)，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司始終堅(jiān)持將安全裝在心中的理念，展開了地道坍塌安全應(yīng)急演練、起重機(jī)吊裝作業(yè)安全辦理訓(xùn)練、安全知識(shí)講座和安全警示教育、“安全出產(chǎn)月”、“消防安全查看日”、安全出產(chǎn)“大學(xué)習(xí)、大訓(xùn)練、大考試”等活動(dòng)，并嚴(yán)格落實(shí)每日“晨會(huì)”制度，進(jìn)一步進(jìn)步應(yīng)急保證才能、強(qiáng)化安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控與風(fēng)險(xiǎn)排查治理才能，保證施工安全。

地道坍塌安全應(yīng)急演練。

該項(xiàng)目設(shè)置了安全出產(chǎn)管控中心，配備了VR體會(huì)館、觸電體會(huì)區(qū)、風(fēng)險(xiǎn)品信息及安全操作規(guī)程展現(xiàn)等，可體系化辦理現(xiàn)場(chǎng)施工人員，為安全訓(xùn)練、安全教育等供給渠道。一起，管控中心還開設(shè)應(yīng)急救助篩查體會(huì)中心，為現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行健康體檢。

為全力做好常態(tài)化疫情防控作業(yè)，切實(shí)做好施工人員的體溫檢測(cè)，山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目在地道人員定位的使用和辦理過(guò)程中，使用了AI人臉辨認(rèn)測(cè)溫通行體系。該體系還供給了黑名單辦理，當(dāng)體系辨認(rèn)到體溫過(guò)高、陌生人或黑名單人員后體系將當(dāng)即報(bào)警，給地道施工安全辦理帶來(lái)了極大便利。

進(jìn)入到地道施工現(xiàn)場(chǎng)，施工人員可觸發(fā)地道內(nèi)安裝的人體感應(yīng)語(yǔ)音播報(bào)體系。該體系采用了熱釋電PIR紅外感應(yīng)原理。當(dāng)偵察器勘探到有人進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，會(huì)自動(dòng)感應(yīng)播報(bào)語(yǔ)音警示消息。

地道開挖中簡(jiǎn)單堆積有毒有害氣體，為避免在地道施工過(guò)程中有害氣體超限帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目每天做好班前教育作業(yè)，并使用有害氣體檢測(cè)儀，實(shí)時(shí)檢測(cè)反饋數(shù)據(jù)，依據(jù)有害氣體的含量凹凸、濃度大小，采納相應(yīng)的技能措施，保證人身、機(jī)具和工程安全。

為有用降低洞內(nèi)揚(yáng)塵，一起加強(qiáng)對(duì)地道二襯混凝土的維護(hù)，項(xiàng)目在地道洞頂安裝自動(dòng)噴淋體系，掩蓋范圍大、降塵作用好，在有用降塵的一起能夠進(jìn)步混凝土的維護(hù)質(zhì)量。這些行動(dòng)大大改進(jìn)了地道洞內(nèi)施作業(yè)業(yè)環(huán)境。

“為保證信息傳達(dá)及時(shí)、準(zhǔn)確，咱們建立了風(fēng)險(xiǎn)曝光微信群，號(hào)召全員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，第一時(shí)間用手機(jī)攝影上傳至微信群進(jìn)行曝光。一旦發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)咱們會(huì)對(duì)整改過(guò)程進(jìn)行盯梢，直至整改完結(jié)構(gòu)成閉環(huán)。”山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目公司大橋處處長(zhǎng)解俊海介紹。

事無(wú)巨細(xì)，方能精雕細(xì)鏤。山東高速濟(jì)南大西環(huán)項(xiàng)目經(jīng)過(guò)一項(xiàng)項(xiàng)行動(dòng)切實(shí)加強(qiáng)地道安全辦理，保證地道安全、高質(zhì)量貫穿，彰顯了公路人對(duì)質(zhì)量的追求。

■項(xiàng)目名片

山東高速濟(jì)南繞城高速公路二環(huán)線西環(huán)段項(xiàng)目由山東高速集團(tuán)出資建造，共設(shè)3座地道工程，分別為馬山地道、青龍山地道、西山寨地道。其間，馬山地道位于濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)馬山鎮(zhèn)，雙向6車道，左線全長(zhǎng)1275米，右線全長(zhǎng)1267米，于本年6月13日完結(jié)雙線貫穿;青龍山地道位于濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)五峰山街道，雙向6車道，左洞長(zhǎng)1206米，右洞長(zhǎng)1204米，最大埋深約170米，于本年5月24日完結(jié)雙線貫穿，是項(xiàng)目全線首條雙線貫穿的長(zhǎng)地道;西山寨地道位于長(zhǎng)清區(qū)萬(wàn)德鎮(zhèn)，雙向6車道，左線長(zhǎng)1883米、右線長(zhǎng)1879米，于本年8月16日完結(jié)雙線貫穿。

該項(xiàng)目為山東省高速公路網(wǎng)“橫二支線—濟(jì)南繞城二環(huán)線”的重要組成部分，一起兼有京臺(tái)高速公路濟(jì)南西繞城并行線功用，其建造對(duì)完善山東省高速公路網(wǎng)布局、強(qiáng)化濟(jì)南作為省會(huì)城市群經(jīng)濟(jì)圈和新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)化歸納試驗(yàn)區(qū)中心城市的輻射帶動(dòng)作用、分離京臺(tái)高速交通流，改進(jìn)交通出行條件和出資環(huán)境，發(fā)揮路網(wǎng)整體效益，帶動(dòng)沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展等方面具有重要意義。