匠心精筑 隧通西環(huán)——山東高速濟南大西環(huán)項目隧道工程建設(shè)紀實

8月16日，山東高速濟南繞城高速公路二環(huán)線西環(huán)段項目(簡稱山東高速濟南大西環(huán)項目)建造現(xiàn)場傳來一陣歡呼聲，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個地道悉數(shù)貫穿，為項目建成通車打下了堅實基礎(chǔ)。

山東高速濟南大西環(huán)項目是山東省“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，由山東高速集團出資建造，是山東省嚴重建造項目，被交通運輸部確認為首批安全百年質(zhì)量工程創(chuàng)立演示項目和全國嚴重工程宣傳演示項目試點。項目全長約103.9公里，批復(fù)概算209.75億元，工期42個月。按雙向6車道高速公路規(guī)范規(guī)劃，路基寬度34.5米，時速120公里。

該項目共設(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)劃時速采用120公里。

在項目建造過程中，面臨雜亂地質(zhì)、穿越采空區(qū)、疫情防控形勢嚴峻等制約要素，山東高速濟南繞城西線公路有限公司(簡稱山東高速濟南大西環(huán)項目公司)統(tǒng)籌布置，強化過程管控，保證地道工程質(zhì)量、安全和進展。

馬山地道。

科學(xué)安排穿越鐵礦采空區(qū)

“項目開工伊始，咱們就了解到3座地道圍巖等級較為雜亂，其間馬山地道穿越劉峪鐵礦采空區(qū)，安全風(fēng)險高、施工難度大。”山東高速濟南大西環(huán)項目公司工程處處長王揚說。

項目本著“短進尺、弱爆炸、強支護，早成環(huán)、勤量測”的原則進行施工，保證工程安全。

“在施工中縮短進尺，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”和“青年突擊隊”，緊盯施工質(zhì)量，保證了如期完結(jié)施工。”山東高速濟南大西環(huán)項目公司副總經(jīng)理路本升介紹。

依據(jù)《濟南繞城高速公路二環(huán)線西環(huán)段項目地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險性點評報告》，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)方位難以確認的施工難題，山東高速濟南大西環(huán)項目公司托付第三方專業(yè)機構(gòu)展開了劉裕鐵礦采空區(qū)穩(wěn)定性剖析與點評，使用物探和鉆探勘測相結(jié)合的方法判別采空區(qū)范圍。

凡事預(yù)則立。針對采空區(qū)段落的施工風(fēng)險，歸納現(xiàn)場狀況和既有資料，山東高速濟南大西環(huán)項目使用超前鉆探、TRT遠間隔超前地質(zhì)預(yù)報等技能配合監(jiān)控量測等手段，提前剖析采空區(qū)對地道施工的影響，并安排專家進行證明，加強超前支護、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。“超前鉆探最深達到了100多米，縱向檢測采空區(qū)和地道之間的間隔。”山東高速濟南大西環(huán)總承包項目部常務(wù)副經(jīng)理崔亞軍介紹。

TRT遠間隔超前地質(zhì)預(yù)報技能可橫向檢測采空區(qū)和地道之間的間隔，該技能適用于Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級圍巖長間隔地質(zhì)預(yù)報，施工時需結(jié)合地質(zhì)查詢、地質(zhì)素描歸納判別。地道掘進過程中，每開挖150米即可經(jīng)過TRT7000預(yù)報儀器對開挖前進方向進行150至300米中長間隔預(yù)報，及時掌握前方地質(zhì)狀況。該技能不只能夠及時合理地安排掘進進展、修正施工方案采納防護措施，還可避免許多險情的產(chǎn)生，保證施工人員的生命安全。

經(jīng)過采空區(qū)與地道“縱向+橫向”間隔的一起檢測、結(jié)合試驗數(shù)據(jù)適時約請專家踏勘現(xiàn)場、動態(tài)調(diào)整施工參數(shù)，濟南大西環(huán)項目公司完結(jié)了科學(xué)精準施工，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、圍巖等級差等一系列難題，山東高速濟南大西環(huán)項目公司在精準剖析當前施工內(nèi)外形勢、科學(xué)策劃當前要點施工任務(wù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過加強內(nèi)外協(xié)調(diào)，優(yōu)化資源配置，強化技能訓(xùn)練、技能交底等，全力保證施工有序平穩(wěn)推動。

在地道施工過程中，一旦呈現(xiàn)施工工藝不當、技能措施不到位等狀況，就可能會引發(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。山東高速濟南大西環(huán)項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地道實體進行檢測。

光面爆炸技能便是人為采納技能措施，減弱動壓對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，爆炸時爆炸氣體將在炮孔連線方向產(chǎn)生較大的集中應(yīng)力，作用于這個方向的孔壁上。當巖體的極限抗拉強度小于此拉力時，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，可使既成裂縫進一步擴展，最終構(gòu)成規(guī)整的決裂面。

“光面爆炸技能需要嚴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，一起咱們對施工人員進行技能訓(xùn)練，施工人員打好炮孔后，技能人員也會逐個查看炮孔距離，保證爆炸質(zhì)量。”崔亞軍說。

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、進步施工功率，山東高速濟南大西環(huán)項目還引進了單臂鑿巖臺車。

單臂鑿巖臺車。

單臂鑿巖臺車作業(yè)時采用電機供給動力，以液壓操控鑿巖機械臂，機動性強、施工安全、功率高。使用單臂鑿巖臺車可大幅降低地道內(nèi)鉆孔作業(yè)強度、進步了施工功率和質(zhì)量，降低了安全風(fēng)險，削減了超欠挖現(xiàn)象。相比傳統(tǒng)的氣腿式風(fēng)動鉆機，單臂鑿巖車具有安全系數(shù)高、對環(huán)境污染低、消耗能量少等優(yōu)勢，作業(yè)功率可進步約40%，有用加快了地道施工進展。

一起，山東高速濟南大西環(huán)項目引進了濕噴機械手。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，必定程度上進步了地道施工進展，本來七八名施工人員需要花費9個小時完結(jié)的噴漿循環(huán)，現(xiàn)在只需要兩名施工人員花費2至3個小時即可完結(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，改進了地道內(nèi)空氣質(zhì)量。

為質(zhì)量護航 研發(fā)使用智能信息化裝備

在地道施工過程中，山東高速濟南大西環(huán)項目不只加大了設(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)量保駕護航。

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

履帶式地道全空間動態(tài)感測機器人。

該裝備經(jīng)過使用長途操控機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)面多標準可視化模型，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)害模擬與猜測技能，能夠完結(jié)雜亂條件地道地質(zhì)災(zāi)害宏觀評判與施工安全操控，削減或避免工程嚴重地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生。

一起，山東高速濟南大西環(huán)項目公司使用了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)成了項目“人機料法環(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、進展、計量實時計算及可視化管控，對項目視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、安全教育訓(xùn)練、勞務(wù)實名制、無人機航飛視頻管控、智能物料檢驗等多個模塊進行體系集成，完結(jié)了一渠道多模塊的歸納可視化管控。

該項目自主研發(fā)了“小電狗”智慧暫時用電監(jiān)管渠道，集電力監(jiān)督、電能計量辦理、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App等多種方法查看參數(shù)，發(fā)揮在線智慧體系作用。

精細化辦理 地道施工保安全

杜漸防萌，慎之在始。自項目開工以來，山東高速濟南大西環(huán)項目公司始終堅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、起重機吊裝作業(yè)安全辦理訓(xùn)練、安全知識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，并嚴格落實每日“晨會”制度，進一步進步應(yīng)急保證才能、強化安全風(fēng)險分級管控與風(fēng)險排查治理才能，保證施工安全。

地道坍塌安全應(yīng)急演練。

該項目設(shè)置了安全出產(chǎn)管控中心，配備了VR體會館、觸電體會區(qū)、風(fēng)險品信息及安全操作規(guī)程展現(xiàn)等，可體系化辦理現(xiàn)場施工人員，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)急救助篩查體會中心，為現(xiàn)場施工人員進行健康體檢。

為全力做好常態(tài)化疫情防控作業(yè)，切實做好施工人員的體溫檢測，山東高速濟南大西環(huán)項目在地道人員定位的使用和辦理過程中，使用了AI人臉辨認測溫通行體系。該體系還供給了黑名單辦理，當體系辨認到體溫過高、陌生人或黑名單人員后體系將當即報警，給地道施工安全辦理帶來了極大便利。

進入到地道施工現(xiàn)場，施工人員可觸發(fā)地道內(nèi)安裝的人體感應(yīng)語音播報體系。該體系采用了熱釋電PIR紅外感應(yīng)原理。當偵察器勘探到有人進入該區(qū)域時，會自動感應(yīng)播報語音警示消息。

地道開挖中簡單堆積有毒有害氣體，為避免在地道施工過程中有害氣體超限帶來風(fēng)險，項目每天做好班前教育作業(yè)，并使用有害氣體檢測儀，實時檢測反饋數(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、機具和工程安全。

為有用降低洞內(nèi)揚塵，一起加強對地道二襯混凝土的維護，項目在地道洞頂安裝自動噴淋體系，掩蓋范圍大、降塵作用好，在有用降塵的一起能夠進步混凝土的維護質(zhì)量。這些行動大大改進了地道洞內(nèi)施作業(yè)業(yè)環(huán)境。

“為保證信息傳達及時、準確，咱們建立了風(fēng)險曝光微信群，號召全員對施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的安全風(fēng)險，第一時間用手機攝影上傳至微信群進行曝光。一旦發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險咱們會對整改過程進行盯梢，直至整改完結(jié)構(gòu)成閉環(huán)。”山東高速濟南大西環(huán)項目公司大橋處處長解俊海介紹。

事無巨細，方能精雕細鏤。山東高速濟南大西環(huán)項目經(jīng)過一項項行動切實加強地道安全辦理，保證地道安全、高質(zhì)量貫穿，彰顯了公路人對質(zhì)量的追求。

■項目名片

山東高速濟南繞城高速公路二環(huán)線西環(huán)段項目由山東高速集團出資建造，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，馬山地道位于濟南市長清區(qū)馬山鎮(zhèn)，雙向6車道，左線全長1275米，右線全長1267米，于本年6月13日完結(jié)雙線貫穿;青龍山地道位于濟南市長清區(qū)五峰山街道，雙向6車道，左洞長1206米，右洞長1204米，最大埋深約170米，于本年5月24日完結(jié)雙線貫穿，是項目全線首條雙線貫穿的長地道;西山寨地道位于長清區(qū)萬德鎮(zhèn)，雙向6車道，左線長1883米、右線長1879米，于本年8月16日完結(jié)雙線貫穿。

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