12 隧道工程

隧道施工组织设计与施工管理12.1施工准备12.2施工组织设计12.3施工场地布置12.4施工进度计划12.5隧道施工风险管理简介12.1施工准备12.1.1技术准备技术准备包括以下内容审核设计文件控制桩的复核和复测施工调查确定施工方案培训专业人员编制实施性施工组织设计12.1.2物资准备物资准备包括以下内容对隧道施工中的各种材料、机械（具）需要量及其供应计划、来源、采购、运输等都要做到件件落实。特别要保证五大材（木材、钢材、水泥、油料、炸药）的需求。12.1.3现场准备现场准备包括以下内容场地控制网的测量测出占地范围，测设方格网。设置永久性的坐标桩场地、三通一平场地平整，清理地上及地下障碍物。修建施工临时道路，施工用水、用电。排水防洪设施，及压缩空气等能源的供应。大型临时设施准备附属生产企业（如预制厂、搅拌站、必要的修理车间、炸药加工房等），施工用仓库及行政管理和生活福利设施等。12.1.4施工力量的调集和后勤的准备建立施工指挥机构，集结施工力量。与分包单位和地方劳务签订合同。在大批施工人员进入现场以前，做好后勤工作的安排，保证正常的生活条件。12.2施工组织设计12.2.1施工组织设计的内容隧道工程的施工组织设计主要包括:指导性施工组织设计初步施工组织设计实施性施工组织设计指导性施工组织设计内容施工总体规划工程总体介绍主要工程数量表主要机具设备表人员配备指导性施工组织设计包括以下内容施工图组织设计隧道进出口、斜井、竖井、横洞、平行导坑洞口施工场地布置隧道各口施工通风设计各口施工通风风道及机械安装设计施工排水设计施工动力及照明线路布置隧道防尘及其它必要措施设计实施性施工组织设计内容工程概况施工准备工作的安排工程数量材料数量机械（具）配备劳动力组织平面布置图施工组织进度图质量及安全措施12.2.2隧道实施性施工组织设计编制依据隧道的各种设计文件、标准图、工程数量工期要求劳力、材料、机械（具）、运输等条件现场调查资料、预先选定的施工方案各种定额指标各种质量、安全规划及管理制度12.2.3隧道实施性施工组织设计编制原则主控原则1．施工进度控制，保证按期或提前完成隧道施工任务2．隧道工程质量及施工安全3．经济性采用新技术、新工艺、新方法。提高机械化施工及预制装配化施工。统筹安排施工及尽量做到均衡生产。充分利用现有设施，尽量减少临时工程。就地取材的原则，尽量利用当地资源。辅控原则1．合理组织冬、雨季施工2．注意水土保持和重视环境保护3．统筹布置隧道施工场地，确保施工安全，方便生产和生活12.2.4隧道实施性施工组织设计编制程序编制隧道施工组织设计时，既要遵守一定的程序，还要按照隧道施工的客观规律，协调和处理好各个因素的关系，采用科学的方法进行编制，编制程序下图所示。施工组织设计编制程序12.3施工场地布置隧道施工主要占用场地弃碴场材料库隧道施工生产房屋和生产设施隧道工地生活房屋（1）弃碴场①弃碴场宜设在空地的低洼处，尽量少占用农田。②如无弃碴场地而弃于河道中，应满足水流畅通和通航要求；并应检查各种水位时弃碴是否会影响本岸和彼岸坡面稳定。③运距不远时可考虑弃碴做洞外路基填方和桥头路堤填土，考虑弃碴做施工场地的填筑及填补沟壑造田。④注意环境保护。即“变废为用、变有害为无害、利于环境保护。”（2）材料库大宗材料（如砂、石料、水泥、木材、钢材等）的存放地点（砂、石料堆放场地，水泥仓库，木材仓库，钢材仓库）及木材、钢材加工场地的布置，应考虑：材料运进工地方便，易于卸车靠近使用地点注意防洪、防潮及防火的要求便于加工搬运和施工使用（3）隧道施工生产房屋和生产设施①通风机房和空压机房应靠近洞口，尽量缩短管道长度。②搅拌机应尽量靠近洞口，靠近砂石料，便于装车运输。③炸药和雷管要分别存放。④隧道施工机械场所，要求便道可直达，用电用水方便。⑤临时道路通畅，行政管理和生活福利设施方便生产、生活。（4）隧道工地生活房屋的布置生活用房要与洞口保持一定距离，以保证工人和工作人员有一个较安静的休息环境，但又不宜过远及工人上下班行走方便。总而言之，隧道施工场地布置要尽量做到“占山不占地、占地不占田、修路又造田”。12.4施工进度计划概念施工进度计划反映了最佳施工方案在时间上的安排，采用先进的计划理论和计算方法，综合平衡进度计划，使工期、成本、资源等通过优化调整达到既定目标。在此基础上，编制相应的人力和时间安排计划，资源需要计划，施工准备计划。即优化的“工”“料”“机”配置。隧道施工进度计划编制步骤1.将隧道工程对象的施工划分工序2.计算各工序的工程量3.计算各工序的劳动量和机械台班量4.计算各工序的生产周期5.安排各工序的施工进度6.检查和调整施工进度计划7.隧道施工资源需求量计划及其它图表8.特殊地段的施工进度图绘制12.4.1划分工序以洞口工程为例，划分的工序包括：1.土石方工程：一般包括洞口排水系统，消除洞口上方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石，拉槽等；2.洞口支挡工程：包括边坡、仰坡等；3.洞门工程：包括开挖进洞、基础开挖，端墙施工等；4.其它工程：包括绿化，洞门装饰等。12.4.2工程数量计算工序列好以后，即可根据施工图纸及有关工程数量的计算规则，按照施工顺序的排列，计算工程数量。12.4.3计算各工序的劳动量或机械台班数量劳动量：工程量与相应的时间定额的乘积。劳动量可以是劳动力数量与生产周期的乘积，也可以是机械台数与生产周期的乘积。人工操作时叫劳动量，机械操作时叫作业量。劳动量可按下式计算：劳动量的计量单位，对于人工为“工日”，对于机械则为“台班”。计算劳动量时，应根据现行的相应定额(施工定额或预算定额)计算。12.4.4生产周期计算以施工单位的人力、机械数量来确定完成该劳动量所需的持续时间(周期)，计算有两种：以施工单位现有人力、机械的实际生产能力及工作面大小来确定完成该劳动量所需的持续时间。按下式计算：根据规定的工期来确定施工队（班组）人数或机械台数。按下式计算：对生产周期起控制作用的那个劳动量称为主导劳动量。一般取生产周期较长的劳动量作为主导劳动量，如新奥法施工的主导劳动量是爆破掘进，而衬砌、铺底等不是。nDRtRnDt12.4.5施工进度图的编制施工进度计划的表现形式施工进度计划一般采用施工进度图的形式表示，施工进度图表现形式：横道图法垂直图法网络图法(1)横道图横道图图例1优点：简单、直观；缺点：各工序相互关系、施工里程不明确。横道图图例2（2）垂直图垂直图评价优点：表示整座隧道的施工过程,各工序关系，施工的紧凑程度和施工进度都十分清楚；工程的分布情况和施工日期一目了然。缺点：反映不出某工序对整个进度的影响程度；不能明确表达哪些是关键工序；计划安排的优劣程度很难评价；不能使用计算机进行优化。(3)网络图网络图：是一种表示整个计划中各道工序（或工作）的先后次序，相互逻辑关系和所需时间的网状矢线图。从定义可以看出，网络图应该能够反映出各工序的施工顺序，相互关系。如混凝土施工有支模板、扎钢筋、浇混凝土三道工序，施工顺序为：支模（a）扎筋（b）浇混凝土（c）。施工进度计划网络图图例1施工进度计划网络图图例2优点：能清楚地反映出各个工序之间的相互关系，从而可以通过计算机进行优化。缺点：不直观三种表达方式的比较由于隧道施工具有循环的特点，钻爆或掘进工作以重复循环的方式展开，其具体的工序并不多，所以在横道图、垂直图与网络图这三种方式中，前两种以其简洁、直观、方便的特点在隧道工程中普遍采用。12.5隧道施工风险管理简介12.5.1基本概念风险在隧道施工期间发生人员伤亡、环境破坏、财产损失、工程经济损失、工期延误等潜在的不利事件的概率（P)和后果（C）的集合，表达式为：R=f(P,C)。风险识别这是风险管理的第一步，其是对隧道工程项目中所面临的和潜在的风险加以分析、判断、归类的过程。风险估价对隧道工程中各种风险发生的可能性及不利后果进行估价。风险评价对隧道工程中各种风险事件进行分析和等级评定。特别严重严重较严重一般Ⅰ（红色）Ⅱ（橙色）Ⅲ（黄色）Ⅳ（蓝色）风险处理接受风险也称风险自留，是指项目参与方自己承担风险带来的损失，并做好相应的准备工作。减轻风险是指减少风险发生的概率或控制风险的损失，或者增加风险承担者，将风险的各个部分分配给不同的参与方。转移风险是指有些风险无法回避、必须直接面对，而自身的承受能力又无法有效的承担时，采用某种方式将某些风险的后果连同对风险应对的权力与责任转移给他人。转移风险的方法很多，主要包括非保险转移和保险转移两大类。规避风险是指风险评估后，项目风险发生的概率很高，而且可能的损失也很大，又没有其他有效的对策来降低该风险，这时应采取放弃项目、放弃原有行动计划或改变目标的方法。风险监测风险管理过程中，对风险进行的全程动态监测。参与工程建设的各方通过风险识别、风险估计、风险评价、风险处理和风险监测，以求减少风险的影响，以较低合理的成本获得最大安全保障的管理行为。12.5.2风险管理基本原则与准则基本原则隧道风险评估应主要对造成人员伤亡、环境破坏、财产损失、工程经济损失、工期延误等风险事件进行评估。隧道风险评估与管理应遵循图12-5基本流程。风险管理准则ALARP准则是最常用的风险接受准则，又称最低合理可行准则，其含义是任何工程活动都具有风险，不可能通过预防措施来彻底消除风险，必须在风险水平和利益之间做出平衡。如图12-6.隧道施工阶段风险管理风险管理目标根据设计阶段风险评估结果、施工地质、资源配置及实施方案进行再评估，提出相应的施工措施，注重施工管理、措施评价和落实，保证施工安全和减少损失。主要工作包括：施工过程中，对中度等级的风险予以监测。根据施工流程按核对表法对其他风险进行识别，结合风险评估结果，按不同的评估目标确定应对措施。施工中应对风险跟踪管理，定期反馈，随时与相关单位联系。风险管理的动态性风险动态评估流程如图12-7所示：风险管理内容风险的技术交底。施工单位核对图纸与现场情况，提出相关风险质疑。施工前制定风险管理实施细则，进行人员培训。施工前结合设计文件对施工影响范围内的周边环境及地质条件进行全面核查，并形成正式报告，经监理单位审核签认后，报送业主备案。在设计阶段风险评估的基础上，对新出现的风险进行识别，提出风险处理措施供业主决策，对已识别的风险进行监测。在施工现场公示识别的风险，包括风险描述、监测方案、应急方案、责任人等。业主负责组织评审和汇总，以会议纪要的形式形成评审意见，对极高、高度的风险分级调整，需报送主管领导。施工过程中风险的监测包括施工监测、工况和环境巡视、作业面状态描述、风险处置过程和发展态势等内容。施工中参建单位应建立风险的预警、响应及信息报送机制。应根据预警异常情况报告、监测数据及分析成果、巡视信息，及时审核、分析并确认风险预警级别，采取有针对性的风险处理措施。