文/本刊記者 王琳琳山東高速集團(tuán)有限公司 蔣慶

燕山立交改建工程于2017年7月1日恢復(fù)通車

項(xiàng)目建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)一覽

京滬高速、濟(jì)南繞城高速濟(jì)南連接線線路圖

這是一個(gè)承載民生厚望的工程。它將大大緩解濟(jì)南城區(qū)的擁堵，并打開(kāi)濟(jì)南南部、東部的出入口。

這是一個(gè)直面重重挑戰(zhàn)的工程。鑄造世界上規(guī)模最大的雙向八車道隧道群，需要科技創(chuàng)新、科學(xué)管理、精細(xì)施工，更需要“人”與“魂”。

在這里，一群雄心勃勃的建設(shè)者，凝聚智慧與力量，鍛造品質(zhì)工程。

在這里，一群可敬可愛(ài)的年輕人，釋放激情與夢(mèng)想，刻下歷史印記。

山東濟(jì)南城區(qū)呈東西狹長(zhǎng)狀態(tài)分布，多年來(lái)，地面交通壓力一直很大，城市發(fā)展也頗受限制。由山東高速集團(tuán)有限公司投資建設(shè)的京滬高速公路、濟(jì)南繞城高速公路濟(jì)南連接線項(xiàng)目，便是打破濟(jì)南市交通擁堵局面、拓展?jié)习l(fā)展空間的力作。2015年8月，一群熱血澎湃的建設(shè)者，開(kāi)始了這一雙向八車道隧道群的公路工程“大業(yè)”。兩年多來(lái)，他們不畏艱險(xiǎn)，立志打通濟(jì)南向南、向東延伸的發(fā)展通道，造福一方百姓；他們集思廣益，向科技要力量、向管理要效益，以“繡花”般的耐心，攻克一個(gè)個(gè)難關(guān)……

作為山東省的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科教、金融中心，泉城濟(jì)南北連京津冀，南接長(zhǎng)三角，西連黃河中上游大中原，東連膠東半島，是連接華東、華北和中西部地區(qū)的重要樞紐?！笆濉逼陂g，濟(jì)南市將著力建設(shè)全國(guó)重要交通樞紐城市，充分銜接省會(huì)城市群經(jīng)濟(jì)圈區(qū)域交通系統(tǒng)，提高濟(jì)南市交通承載能力和輻射功能。

在這樣的大背景下，京滬高速、濟(jì)南繞城高速濟(jì)南連接線的重要性不言而喻。它是濟(jì)南市“三橫六縱”城市快速路系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)完善城市快速路網(wǎng)體系、緩解濟(jì)南市區(qū)交通擁堵、提高道路服務(wù)水平，具有重大作用。

對(duì)周邊區(qū)域乃至山東省而言，這一項(xiàng)目也是影響深遠(yuǎn)。濟(jì)南繞城高速濟(jì)南連接線將打通濟(jì)南向南出口，連通南部山區(qū)和泰安；將結(jié)合濟(jì)泰高速公路的建設(shè)，為南部山區(qū)通行提供一條快速通道，徹底解決繞城省道103線的現(xiàn)狀。京滬高速濟(jì)南連接線將打通濟(jì)南向東出口，更迅捷地連通長(zhǎng)三角乃至珠三角區(qū)域，加快濟(jì)萊協(xié)作區(qū)建設(shè)、助力統(tǒng)籌區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。項(xiàng)目建成后，可實(shí)現(xiàn)與濟(jì)南周邊多條高速公路的便捷轉(zhuǎn)換。

從這個(gè)意義上說(shuō)，這是兩條不折不扣的“黃金延長(zhǎng)線”。

“三大兩高”五大特點(diǎn)

2015年8月，山東高速集團(tuán)有限公司抽調(diào)精兵強(qiáng)將，成立山東高速濟(jì)萊（泰）城際公路有限公司，具體負(fù)責(zé)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)該項(xiàng)目的建設(shè)工作。據(jù)項(xiàng)目公司董事長(zhǎng)劉洪武介紹，該項(xiàng)目具有“三大兩高”五大特點(diǎn)：

項(xiàng)目采用三臂液壓鑿巖臺(tái)車、大型噴射混凝土施工機(jī)械手等施工機(jī)械裝備，加快了施工進(jìn)度。

上圖：8月25日，交通運(yùn)輸部部長(zhǎng)李小鵬（前排中）到項(xiàng)目調(diào)研，詳細(xì)了解大斷面隧道施工工藝，強(qiáng)調(diào)要打造品質(zhì)工程，為我國(guó)八車道公路隧道建造提供新經(jīng)驗(yàn)。

下圖：2016年6月17日，長(zhǎng)達(dá)3101米的 漿水泉隧道首板二襯成功澆筑混凝土。

隧道規(guī)模及斷面大

隧道全長(zhǎng)達(dá)9.74公里，橋隧比達(dá)64.6%，最大開(kāi)挖寬度20米，最大開(kāi)挖斷面219.8平方米，扁平率0.678，是當(dāng)前世界上八車道隧道建設(shè)規(guī)模和數(shù)量最大的公路工程。

安全風(fēng)險(xiǎn)大

隧址區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，受泰山至濟(jì)南泉域水系影響，地下水豐富，施工中存在塌方、雨季涌水風(fēng)險(xiǎn)；多處洞口圍巖松散，自穩(wěn)能力差，易坍塌；洞身淺埋段長(zhǎng)，巖層存在破碎帶及溶洞，存在小凈距巖墻失穩(wěn)、淺埋地表沉陷等風(fēng)險(xiǎn)。

施工組織難度大

項(xiàng)目位于濟(jì)南市區(qū)，干擾因素多，有效作業(yè)時(shí)間短。隧道施工量測(cè)、打眼、爆破、通風(fēng)、出渣、立架、初噴、仰拱、二襯等工序必須嚴(yán)格在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，人員、設(shè)備、物資供應(yīng)必須嚴(yán)密組織，做到無(wú)縫銜接，才能保證每天2個(gè)開(kāi)挖循環(huán)連續(xù)施工。

環(huán)保要求高

項(xiàng)目位于市區(qū)，存在市區(qū)內(nèi)大規(guī)模運(yùn)輸不方便，炸藥管制和場(chǎng)地狹小等突出問(wèn)題，施工效率難以保證。項(xiàng)目穿越國(guó)家4A級(jí)風(fēng)景保護(hù)區(qū)——千佛山風(fēng)景區(qū)、漿水泉水庫(kù)泉水涵養(yǎng)區(qū)、人口居住密集區(qū)，環(huán)境保護(hù)難度大，環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)高。

社會(huì)關(guān)注度高

項(xiàng)目是濟(jì)南市治堵治霾重大建設(shè)工程，建成后將有效緩解城區(qū)交通擁堵，提升城市環(huán)境，保障和改善民生，因此各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和廣大市民熱切關(guān)注，必須做好安全、質(zhì)量、廉政、工期、環(huán)保等各方面工作。

“這些給我們施工帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)，我們通過(guò)持續(xù)強(qiáng)化科技創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，為項(xiàng)目順利開(kāi)展提供了有力支撐。”劉洪武說(shuō)。

匯聚頂級(jí)智慧 大力開(kāi)展前沿技術(shù)研究

“從一開(kāi)始，項(xiàng)目公司就確定了‘匯聚頂級(jí)智慧’的方針。我們與集團(tuán)院士工作站、山東大學(xué)等17家單位合作，成立了《復(fù)雜城區(qū)環(huán)境下大跨度公路隧道群建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)》課題組?！表?xiàng)目公司總經(jīng)理侯福金告訴記者，這項(xiàng)雙向八車道隧道群工程在國(guó)際上尚無(wú)明確的施工標(biāo)準(zhǔn)，課題組開(kāi)展了系統(tǒng)的理論、裝備、材料、工藝和技術(shù)研究，力爭(zhēng)使該項(xiàng)目成為我國(guó)雙向八車道隧道建設(shè)的樣板工程。他們邊施工邊科研，取得了一系列突破。

動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工

項(xiàng)目公司遴選聘請(qǐng)知名專家，組成隧道專家組，通過(guò)召開(kāi)專家會(huì)、培訓(xùn)會(huì)，現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)等，對(duì)施工全過(guò)程把脈、盡最大可能控制風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，引進(jìn)具有專業(yè)資質(zhì)的單位對(duì)全線進(jìn)行圍巖分級(jí)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)等工作，以便及時(shí)掌握前方圍巖情況。若實(shí)際圍巖狀況與地勘不同，根據(jù)專家組的指導(dǎo)意見(jiàn)，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化、調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)及施工方案。

即將完工的搬倒井互通同時(shí)連接老虎山隧道、漿水泉隧道、小嶺隧道，是京滬高速、濟(jì)南繞城高速濟(jì)南連接線的交叉點(diǎn)。整體建筑面積近10萬(wàn)平方米，相當(dāng)于16個(gè)足球場(chǎng)，從空中俯瞰，造型優(yōu)美，十分壯觀。

提出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)方法

目前八車道隧道尚無(wú)設(shè)計(jì)規(guī)范，通過(guò)反復(fù)比選與設(shè)計(jì)校驗(yàn)，提出了洞口大跨、小凈距巖墻與洞身淺埋段隧道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。建立了施工中支護(hù)參數(shù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法，最大限度減少開(kāi)挖面積，最大限度壓縮隧道凈距，充分利用圍巖承載能力，降低支護(hù)自重，節(jié)省圬工，節(jié)約用地，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的綠色、環(huán)保、節(jié)能。

隧道重大地質(zhì)災(zāi)害源數(shù)字化識(shí)別與定位定量預(yù)報(bào)

針對(duì)沿線賦存的重大地質(zhì)災(zāi)害源，研發(fā)了隧道掌子面自動(dòng)編錄系統(tǒng)，快速獲取隧道結(jié)構(gòu)巖體參數(shù)。隧道施工中采用TRT、雷達(dá)等探測(cè)方法，初步確定災(zāi)害源沿線分布情況，并創(chuàng)新研發(fā)了鉆孔式數(shù)字掃描探查裝備，實(shí)現(xiàn)了斷層、溶洞等災(zāi)害源的真實(shí)成像與位置、大小的精確探查?；贕IS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，集成勘察、設(shè)計(jì)、物探、鉆探資料及序列掌子面圖像資料，建立了隧道三維可視化模型，實(shí)現(xiàn)了隧道地質(zhì)結(jié)構(gòu)及不良地質(zhì)體的真實(shí)再現(xiàn)。

超大斷面隧道進(jìn)洞與小凈距巖墻穩(wěn)定性控制技術(shù)

全線隧道進(jìn)口大部分淺埋、大跨、偏壓，進(jìn)洞坍塌風(fēng)險(xiǎn)極高，尤其是老虎山隧道進(jìn)口為殘蝕土，無(wú)成功進(jìn)洞經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)理論分析、數(shù)值校驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，提出了土質(zhì)和巖質(zhì)兩種情況下最佳的進(jìn)洞方式，實(shí)現(xiàn)了大斷面開(kāi)挖快速安全進(jìn)洞。同時(shí)，開(kāi)展了小凈距隧道承載與變形模型試驗(yàn)，確定了中夾巖墻承載特征、破壞模式與前后洞最佳距離，提出了小凈距隧道近接施工的影響分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，建立了非對(duì)稱深、淺埋超大斷面小凈距隧道圍巖壓力計(jì)算方法，填補(bǔ)了設(shè)計(jì)規(guī)范中大跨隧道中夾巖墻承載力計(jì)算的空白。通過(guò)爆破震動(dòng)測(cè)試，采用電磁波CT法確定爆破對(duì)掌子面、中夾巖墻和臨洞圍巖的損傷深度，首次提出了雙向八車道小凈距隧道爆破震動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)。

超大斷面隧道快速施工優(yōu)化與安全施工技術(shù)

快速施工是大斷面層狀隧道面臨的最大挑戰(zhàn)，亟需在工法優(yōu)化、快速支護(hù)與機(jī)械化施工方面取得全面突破。通過(guò)開(kāi)展工法比選和支護(hù)時(shí)機(jī)優(yōu)化試驗(yàn)，建立了IV級(jí)圍巖半部CD工法，極大地縮短了拆撐時(shí)間，減少了臨時(shí)支撐用量，相較于CD工法，每10米可縮短工期半天，節(jié)約成本約1.2萬(wàn)元。通過(guò)開(kāi)展工法比選和支護(hù)時(shí)機(jī)優(yōu)化數(shù)值試驗(yàn)，建立了基于洞周正交位移比率展布規(guī)律的圍巖穩(wěn)定性判別方法，制定了施工過(guò)程圍巖穩(wěn)定性位移管理基準(zhǔn)。引進(jìn)三臂液壓鑿巖臺(tái)車和濕噴機(jī)械手，形成了超大斷面隧道快速施工與圍巖變形控制成套技術(shù)。通過(guò)工法、工藝創(chuàng)新，建立了一套集光爆一次成型、拱架機(jī)械安裝、二襯智能養(yǎng)護(hù)、電纜槽臺(tái)車作業(yè)等于一體的機(jī)械化作業(yè)流水線，使施工效率提高26%，成為保障工期的重要舉措。

隧道斷層破碎帶與隱伏溶洞圍巖穩(wěn)定性及災(zāi)害控制技術(shù)

上圖：2016年11月3日，小嶺隧道在6座隧道中率先實(shí)現(xiàn)全線貫通。

下圖：2017年7月19日，項(xiàng)目控制性重點(diǎn)工程、濟(jì)南繞城高速濟(jì)南連接線最長(zhǎng)的隧道——老虎山隧道左洞順利貫通，至此，項(xiàng)目6座隧道全部貫通。

當(dāng)掌子面逐漸靠近斷層等風(fēng)險(xiǎn)源時(shí)，圍巖變形和受力變化劇烈。采用“連續(xù)-非連續(xù)數(shù)值分析方法”，開(kāi)展隧道穿越斷層等施工過(guò)程模擬，揭示了整個(gè)過(guò)程圍巖荷載釋放與變形時(shí)空演化規(guī)律，建立了圍巖整體荷載釋放率計(jì)算方法。隧道沿線水平層狀巖體發(fā)育，施工中存在板狀巨石垮塌等風(fēng)險(xiǎn)。研發(fā)了巖體結(jié)構(gòu)信息掃描裝備，每次爆破后進(jìn)行采集，連續(xù)構(gòu)建三維地質(zhì)模型，通過(guò)不穩(wěn)定塊體搜索方法，實(shí)現(xiàn)了掌子面附近不穩(wěn)定塊體的準(zhǔn)確判識(shí)與垮塌預(yù)警。引進(jìn)德國(guó)巴斯夫、瓦克技術(shù)，聯(lián)合革新了系列化新型噴射混凝土與防水材料及配套工藝，創(chuàng)造性提出了“初噴混凝增韌-韌性高黏防水噴涂-二襯厚度控制”的新型結(jié)構(gòu)形式，有效降低了隧道沿線薄弱部位運(yùn)營(yíng)期滲漏水風(fēng)險(xiǎn)。

隧道群施工全過(guò)程安全管理與風(fēng)險(xiǎn)決策系統(tǒng)

針對(duì)該項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)高的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了隧道群施工全過(guò)程安全管理與風(fēng)險(xiǎn)決策系統(tǒng)，施工過(guò)程中動(dòng)態(tài)獲取地質(zhì)、環(huán)境、人員、物資等綜合信息，進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘和風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，提前發(fā)現(xiàn)和規(guī)避安全事故，最終形成了一套集視頻監(jiān)控、施工綜合信息反饋、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估于一體的大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)與應(yīng)急決策系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)施工總承包 入股施工一體化模式

該項(xiàng)目在山東省首次采用了公路工程設(shè)計(jì)施工總承包模式，并推行入股施工一體化，吸引了中國(guó)中鐵四局集團(tuán)有限公司、中國(guó)建筑股份有限公司入股并參與建設(shè)。在不增加山東高速集團(tuán)有限公司負(fù)債水平的前提下，通過(guò)外圍資金帶動(dòng)項(xiàng)目陸續(xù)融資23億元，大大緩解了集團(tuán)的資本壓力。項(xiàng)目建成后由山東高速集團(tuán)按正常銀行利率逐步回購(gòu)對(duì)方股權(quán)，施工總承包單位通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工組織管理取得效益，山東高速集團(tuán)通過(guò)資產(chǎn)規(guī)模、收益權(quán)獲得效益。這種方式以時(shí)間換空間，緩解了融資困難，降低了負(fù)債率和成本費(fèi)用，為高效完成建設(shè)任務(wù)提供了有力保障。

港溝隧道左線于2017年1月16日貫通，實(shí)現(xiàn)了京滬高速濟(jì)南連接線首座長(zhǎng)隧道貫通，目前裝飾和綠化等工作也即將完成。項(xiàng)目6座隧道內(nèi)部均以藍(lán)、白、綠三種顏色為主，寓意藍(lán)天白云，給司乘人員帶來(lái)愉悅的感受。

2016年12月，依托該項(xiàng)目的《高速建設(shè)企業(yè)基于設(shè)計(jì)施工總承包項(xiàng)目投資控制管理》榮獲第30屆山東省企業(yè)管理創(chuàng)新一等獎(jiǎng)，基于該項(xiàng)目的《山東高速集團(tuán)“入股施工一體化”模式研究》榮獲山東高速集團(tuán)2015年度調(diào)研成果一等獎(jiǎng)。該模式改變了以往概算超估算，預(yù)算超概算，結(jié)算超預(yù)算的情況，大幅提高了項(xiàng)目法人工作效率和降低了管理投入，直接經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)明顯。由此在山東高速集團(tuán)內(nèi)部形成了大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的新型管理模式，并在后續(xù)的同類項(xiàng)目中得到全面推廣。

“采用設(shè)計(jì)施工總承包、入股施工一體化模式，提高了各項(xiàng)目部的積極性，項(xiàng)目公司和三大項(xiàng)目部相處很融洽，大家勁往一處使，心往一處想，各個(gè)項(xiàng)目部都努力創(chuàng)新科研和管理，最大可能提高施工效率，確保在工期內(nèi)完成項(xiàng)目任務(wù)?！表?xiàng)目公司董事長(zhǎng)劉洪武對(duì)該模式贊不絕口。

全面推行1234管理標(biāo)準(zhǔn) 夯實(shí)質(zhì)量基礎(chǔ)

要想打造樣板工程，質(zhì)量管理很關(guān)鍵。在緊張的施工過(guò)程中，如何保障該項(xiàng)目的質(zhì)量管理？項(xiàng)目公司副總經(jīng)理趙然告訴記者，為夯實(shí)工程質(zhì)量基礎(chǔ)，項(xiàng)目公司全面推行了1234管理標(biāo)準(zhǔn)。

“1”是指“一個(gè)平臺(tái)”：在重大結(jié)構(gòu)物施工現(xiàn)場(chǎng)建立質(zhì)量安全曝光平臺(tái)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)曝光并整改閉合，對(duì)相關(guān)責(zé)任人予以處罰。

項(xiàng)目成功研發(fā)了超大斷面隧道約束混凝土支護(hù)體系

燕山立交在現(xiàn)澆箱梁施工中采用新型承插式盤(pán)扣支架，相比碗扣式支架，鋼材強(qiáng)度高，立桿最大荷載達(dá) 20 噸；空間用鋼量節(jié)約 50% 以上，10 米高度支架每孔（30 米）可節(jié)約 30 個(gè)人工，每聯(lián)減少支架租賃費(fèi)用約 15 萬(wàn)元。

項(xiàng)目成功研究并推行隧道光面爆破施工，安全性、施工效果及施工效率均得到大幅提升。

項(xiàng)目創(chuàng)新研發(fā)了鉆孔式數(shù)字掃描探查裝備，圖為鉆孔式數(shù)字化掃描原理。

“2”是指“兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化”：場(chǎng)站標(biāo)準(zhǔn)化與工藝標(biāo)準(zhǔn)化齊頭并進(jìn)。項(xiàng)目駐地、隧道洞口、攪拌站、鋼筋加工場(chǎng)等場(chǎng)站按照標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)建造。工藝標(biāo)準(zhǔn)化方面，自主研發(fā)并推廣防水板掛設(shè)定位、防水板超聲波焊接、止水帶焊接及固定、仰拱鋼筋定位、電纜槽臺(tái)車作業(yè)、二襯智能養(yǎng)生等工藝，取得了良好效果。

“3”是指“三項(xiàng)制度”：原材料留樣制度、質(zhì)量可追溯制度、首件工程認(rèn)可制度。原材料留樣制度要求各施工單位，按照標(biāo)準(zhǔn)化要求設(shè)置原材料留樣室，并建立原材料進(jìn)場(chǎng)及責(zé)任臺(tái)賬，確保施工質(zhì)量在原材料上的可追溯性。質(zhì)量可追溯制度要求施工中所有工序環(huán)節(jié)都要建立質(zhì)量溯源臺(tái)賬，各工序環(huán)節(jié)如開(kāi)挖、立架、錨桿打設(shè)、初噴混凝土、掛防水板、二襯施做等都要留存影像資料并有質(zhì)量責(zé)任人確認(rèn)簽字，把具體操作人、檢測(cè)人、監(jiān)督人等均記錄在冊(cè)，便于質(zhì)量追責(zé)和考核。在計(jì)量支付時(shí)必須附齊相關(guān)質(zhì)量溯源臺(tái)賬后方可予以計(jì)量。首件工程認(rèn)可制度立足于“預(yù)防為主、試點(diǎn)先導(dǎo)、以點(diǎn)帶面、全面推廣”的原則，綜合總結(jié)與評(píng)價(jià)首件工程的各項(xiàng)技術(shù)、質(zhì)量等指標(biāo)，及時(shí)預(yù)防和糾正后續(xù)生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種質(zhì)量問(wèn)題，提升整體工程的品質(zhì)。

“4”是指“四項(xiàng)微攻關(guān)”：一是項(xiàng)目自主研發(fā)了隧道初期支護(hù)拱架安裝機(jī)器人，可大幅降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)，每循環(huán)用工數(shù)量由原來(lái)的11人減少到4人，作業(yè)效率提高25%；二是項(xiàng)目自主研發(fā)了隧道二襯混凝土自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)臺(tái)車，顯著提高了二襯混凝土養(yǎng)護(hù)效果，解決了隧道二襯養(yǎng)護(hù)難題；三是應(yīng)用BIM技術(shù)指導(dǎo)隧道機(jī)電安裝施工，此項(xiàng)技術(shù)在2016年中國(guó)BIM技術(shù)交流會(huì)暨優(yōu)秀案例展示會(huì)上榮獲“最佳BIM專項(xiàng)應(yīng)用二等獎(jiǎng)”；四是基于項(xiàng)目研發(fā)的“隧道二次襯砌模板臺(tái)車用堵頭模板、堵頭節(jié)點(diǎn)及封堵方法”獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，該發(fā)明是一種鋼木組合的模板形式，克服拼接木模存在的諸多缺陷，可大幅提升二襯施作工效，提高二襯施工縫處施工質(zhì)量。

完善安全管理制度 強(qiáng)化施工風(fēng)險(xiǎn)管控

“項(xiàng)目公司高度重視安全管理，為貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，增補(bǔ)制定了《分項(xiàng)工程開(kāi)工安全工程師簽認(rèn)制度》《重大事故隱患清單管理制度》《隧道工程質(zhì)量安全動(dòng)態(tài)管理實(shí)施辦法》等10余項(xiàng)創(chuàng)新型管理制度?！壁w然介紹道。

趙然說(shuō)，施工安全管理大多屬于動(dòng)態(tài)管理，項(xiàng)目公司推行了《輪值安全員制度》。輪值安全員由工程技術(shù)管理相關(guān)人員輪流擔(dān)任，安全管理主管每日下班前在微信群內(nèi)公布次日的輪值安全員，當(dāng)日輪值安全員在輪值期間只對(duì)項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)，其職責(zé)為安全督查曝光工作，整改由現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理負(fù)責(zé)人和安全管理人員監(jiān)督施工隊(duì)伍落實(shí)。輪值安全員制度的核心是無(wú)責(zé)任曝光。通過(guò)實(shí)施輪值安全員制度，多重監(jiān)督，不留死角，構(gòu)建全員抓安全的態(tài)勢(shì)，提高施工隊(duì)伍安全意識(shí)和整改的積極性。

施工風(fēng)險(xiǎn)管控也是項(xiàng)目公司重點(diǎn)抓的一項(xiàng)工作。隧道開(kāi)工伊始，項(xiàng)目公司組織召開(kāi)施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估專家論證會(huì)，根據(jù)隧道地質(zhì)條件、開(kāi)挖斷面、隧道長(zhǎng)度、洞口形式及特征、氣候與地形等按權(quán)重進(jìn)行打分，開(kāi)展靜態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

結(jié)合實(shí)際情況，項(xiàng)目公司建立了安全風(fēng)險(xiǎn)管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機(jī)制工作方案，從排查風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、制定風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)四色圖、風(fēng)險(xiǎn)公告警示、消除隱患、應(yīng)急管理、防控職業(yè)病等方面著手，突出預(yù)防為主、關(guān)口前移，把握安全生產(chǎn)工作的主動(dòng)權(quán)。

在隧道施工過(guò)程中還開(kāi)展了動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，主要是在隧道開(kāi)挖過(guò)程中，根據(jù)超前預(yù)報(bào)、監(jiān)控量測(cè)、圍巖判定、地質(zhì)調(diào)查等數(shù)據(jù)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)分析、評(píng)價(jià)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)并做出應(yīng)對(duì)控制措施，形成動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，提交施工、監(jiān)理、建設(shè)單位，及時(shí)采取相應(yīng)措施，確保風(fēng)險(xiǎn)受控。

三大項(xiàng)目部創(chuàng)新成果精彩紛呈

在采訪中，記者聽(tīng)到最多的話就是任務(wù)重，工期緊，必須提高施工效率，必須加快施工進(jìn)度。為確保2017年年底實(shí)現(xiàn)通車，三大項(xiàng)目部卯足了勁，開(kāi)展了多項(xiàng)創(chuàng)新。

工藝創(chuàng)新 保質(zhì)量保工期

山東高速路橋集團(tuán)股份有限公司項(xiàng)目部項(xiàng)目經(jīng)理呂新建坦言，面對(duì)項(xiàng)目“三大兩高”、工期極其緊張的挑戰(zhàn)，他一度“壓力山大”，甚至晚上經(jīng)常睡不著覺(jué)。在經(jīng)過(guò)深入調(diào)研，摸清重點(diǎn)、難點(diǎn)后，項(xiàng)目部制定了一系列創(chuàng)新方案，決心以此保障項(xiàng)目的順利、高效開(kāi)展。

項(xiàng)目部聯(lián)合高校、設(shè)計(jì)院等業(yè)內(nèi)知名單位，以“超大斷面公路隧道施工”為特色，開(kāi)展了“復(fù)雜地層超大斷面小凈距隧道中夾巖墻穩(wěn)定性與圍巖變形控制”等6項(xiàng)科研課題。與高校簽署了“隧道圍巖分級(jí)與質(zhì)量評(píng)價(jià)”“隧道工程安全風(fēng)險(xiǎn)管理與控制”技術(shù)服務(wù)協(xié)議，根據(jù)圍巖變化實(shí)時(shí)調(diào)整施工參數(shù)、優(yōu)化施工方法，組織動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工，取得了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

在施工工藝方面，老虎山隧道進(jìn)洞后穿越300多米殘蝕坡積土段落，施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，是制約全線能否按計(jì)劃通車的“卡脖子工程”。項(xiàng)目部根據(jù)圍巖變化，靈活采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、交叉中隔壁 (CRD) 法、中隔壁 (CD) 法，在確保安全的前提下組織動(dòng)態(tài)施工。項(xiàng)目部果斷決策，在老虎山隧道右線ZK2+800（距進(jìn)口850米）處加設(shè)導(dǎo)洞，增加正洞工作面，加快施工進(jìn)度。

上圖：項(xiàng)目通過(guò)組織專家召開(kāi)座談會(huì)等形式，對(duì)建設(shè)全過(guò)程把脈問(wèn)診。

下圖：項(xiàng)目通過(guò)模型試驗(yàn)，建立了非對(duì)稱深、淺埋超大斷面小凈距隧道圍巖壓力計(jì)算方法，填補(bǔ)了設(shè)計(jì)規(guī)范中大跨隧道中夾巖墻承載力計(jì)算的空白。

在設(shè)備使用方面，引進(jìn)了自動(dòng)化程度較高的“大型噴射混凝土施工機(jī)械手”，提高了施工效率，加快了工程進(jìn)度。相較于小型濕噴機(jī)，噴射機(jī)械手能夠通過(guò)速凝劑自動(dòng)配比系統(tǒng)將速凝劑摻量控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，保障混凝土質(zhì)量。同時(shí)，每一循環(huán)噴射時(shí)間由原來(lái)的5.5小時(shí)縮短到3.5小時(shí)，用工數(shù)量由原來(lái)的8人減少到2人。

引進(jìn)鋼板沖床機(jī)對(duì)隧道鋼拱架連接鋼板沖眼加工，改變了普通鉆眼機(jī)作業(yè)完成后周邊有毛刺出現(xiàn)，造成連接鋼板連接不密貼的情況。該設(shè)備兼具切割鋼板條功能，切割面整齊光滑。

引進(jìn)自行軌道式火焰切割機(jī)，切割鋼板后切割面光滑整齊，改變了原有人工切割鋼板變成鋸齒狀的情況，極大提高了連接鋼板的精度。同時(shí)降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了作業(yè)效率。

針對(duì)隧道跨度大、初支鋼拱架自重大、工人施工困難、施工時(shí)間長(zhǎng)，項(xiàng)目部自主研發(fā)了隧道初期支護(hù)鋼拱架拼裝機(jī)器人，縮短初期支護(hù)閉合時(shí)間，增加施工安全系數(shù)，提高工作效率。

針對(duì)隧道二襯臺(tái)車堵頭端模采用小木模環(huán)形拼裝，環(huán)向中埋式止水帶施工，易造成隧道二襯滲漏水，項(xiàng)目部研發(fā)了雙L型襯砌鋼端模，保證二襯中埋式止水帶施工質(zhì)量，提高了隧道防水施工質(zhì)量。

路面工程方面，項(xiàng)目部專門調(diào)撥了中大抗離析超級(jí)“變形金剛”攤鋪機(jī)，該攤鋪機(jī)最大攤鋪寬度可達(dá)19.5米，實(shí)現(xiàn)了全幅寬一機(jī)攤鋪，消除并機(jī)接縫，確保路面平整均勻，節(jié)約后期養(yǎng)護(hù)成本，縮短工期。

小嶺分離立交左右幅上部構(gòu)造均為5米×30米預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)小箱梁。為節(jié)約存梁空間，加快施工進(jìn)度，預(yù)制箱梁采用預(yù)制與架設(shè)同步作業(yè)方式，使用雙梁式架橋機(jī)施工。經(jīng)驗(yàn)證，架橋機(jī)架設(shè)比傳統(tǒng)吊機(jī)架設(shè)施工成本減少約25%，架設(shè)速度提高50%左右。

項(xiàng)目部加大投入，為每個(gè)隧道配備了路面專用模板、帶排振的三輥軸攤鋪機(jī)以及雙盤(pán)座駕式抹光機(jī)。尤其采用雙盤(pán)座駕式抹光機(jī)施工，增強(qiáng)了對(duì)地面的壓實(shí)，提漿速度快，該機(jī)器還有噴水裝置和照明設(shè)計(jì)，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

左上：項(xiàng)目研發(fā)的泥漿分離設(shè)備，獲得國(guó)家實(shí)用技術(shù)發(fā)明專利。

左下：項(xiàng)目自主研發(fā)了隧道初期支護(hù)鋼拱架拼裝機(jī)器人，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅提高施工效率。

右圖：燕山立交高架橋?yàn)r青攤鋪采用超級(jí)“變形金剛”瀝青攤鋪機(jī)，實(shí)現(xiàn)了全幅寬一機(jī)攤鋪。

項(xiàng)目部還研發(fā)了一種泥漿分離循環(huán)設(shè)備，獲得國(guó)家實(shí)用新型專利授權(quán)，相較于傳統(tǒng)泥漿池，泥漿外運(yùn)減少一半，極大地降低了外運(yùn)成本，清孔效率提高3倍，節(jié)省施工用水。綜合比較，每樁節(jié)約成本約0.15萬(wàn)元。

精細(xì)化管理 實(shí)現(xiàn)“五化”目標(biāo)

中國(guó)中鐵四局集團(tuán)有限公司項(xiàng)目部深入開(kāi)展精細(xì)化管理，以“五化”（標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、信息化、集約化、專業(yè)化）為目標(biāo)，努力打造精細(xì)化管理典范。安裝使用了監(jiān)控量測(cè)信息和智能門禁管理系統(tǒng)，涵蓋施工人員車輛進(jìn)出管理、洞內(nèi)人員定位、掌子面視頻監(jiān)控、LED大屏顯示、煙塵報(bào)警、有害氣體檢測(cè)、一氧化碳檢測(cè)、班前講話等功能。

據(jù)該項(xiàng)目部總工余誠(chéng)介紹，項(xiàng)目部成功研究并強(qiáng)力推行隧道光面爆破施工，為加快進(jìn)度和降低成本提供了技術(shù)保障。經(jīng)過(guò)反復(fù)培訓(xùn)和試驗(yàn)，形成了從爆破設(shè)計(jì)、快速放樣、準(zhǔn)確打眼、合理裝藥和連線一整套超大斷面石灰?guī)r隧道光面爆破施工技術(shù)。使用該技術(shù)，隧道每一循環(huán)降低超挖58%，噴射混凝土降低損耗55%，節(jié)約成本0.66萬(wàn)元, 每循環(huán)加快進(jìn)度3小時(shí)。進(jìn)行光面爆破后隧道巖面整體光滑，松散損傷圍巖明顯減少，安全性和施工功效均得到大幅提升。

積極使用三臂鑿巖臺(tái)車、濕噴機(jī)械手、二襯環(huán)向止水帶鋼端模、整體式水溝電纜槽、軌道式火焰切割機(jī)等新型隧道工程設(shè)備，創(chuàng)新使用防水板紅外線發(fā)射裝置、止水帶焊接機(jī)、防水板超聲波焊接機(jī)、仰拱鋼筋定位卡具等新型工藝。

科研攻關(guān) 提高施工效率

中國(guó)建筑股份有限公司項(xiàng)目部制定了隧道標(biāo)準(zhǔn)化工序作業(yè)時(shí)間，并配套工序獎(jiǎng)懲措施，大大加快了工序循環(huán)時(shí)間。其中，CD工法最快月進(jìn)尺達(dá)到70米，臺(tái)階法最快月進(jìn)尺達(dá)到120米，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)目前超大跨度隧道人工鉆爆法施工的最快速度。

該項(xiàng)目部工程技術(shù)部長(zhǎng)劉國(guó)曉告訴記者，項(xiàng)目部開(kāi)展了“復(fù)雜地質(zhì)條件超大斷面隧道約束混凝土支護(hù)體系”研究，采用約束混凝土支護(hù)替代傳統(tǒng)型鋼拱架，有效解決了大跨度隧道施工中鋼拱架變形以及噴射混凝土脫落問(wèn)題。同時(shí)，研發(fā)了多功能拱架安裝設(shè)備及配套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)約束混凝土拱架快速機(jī)械化作業(yè)。使用后，縮短拱架安裝作業(yè)時(shí)間37%至50%，每一循環(huán)節(jié)約施工時(shí)間2小時(shí)；減少工人數(shù)量約50%，每延米節(jié)約成本500元。

上圖：中鐵四局集團(tuán)有限公司積極打造花園式幸福項(xiàng)目部

下圖：山東路橋集團(tuán)股份有限公司舉行“五一”國(guó)際勞動(dòng)節(jié)文藝晚會(huì)

為掌握現(xiàn)場(chǎng)第一手?jǐn)?shù)據(jù)，為施工工藝調(diào)整、施工質(zhì)量把控提供試驗(yàn)支撐，2016年1月，項(xiàng)目部成立了中心試驗(yàn)室并投入使用。主要負(fù)責(zé)全標(biāo)段混凝土配比選定、混凝土試件強(qiáng)度檢測(cè)、膠凝材料檢測(cè)、預(yù)應(yīng)力材料檢測(cè)、路基路面材料檢測(cè)、土工材料檢測(cè)等試驗(yàn)任務(wù)。

項(xiàng)目部通過(guò)“超大斷面約束混凝土支護(hù)體系研究及應(yīng)用”“聚能水壓爆破技術(shù)應(yīng)用”等課題研究，“智能噴淋臺(tái)車”“防水板超聲波焊接技術(shù)”“電纜槽移動(dòng)模板臺(tái)架”等10多項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，大大提高了施工效率，降低了施工成本。

“通過(guò)建設(shè)單位、監(jiān)理單位、總承包單位及合作科研單位等多方的共同努力，6座隧道已于今年7月全部安全順利貫通，目前正在加緊開(kāi)展后期裝飾、綠化等工作。經(jīng)過(guò)2年多的科研攻關(guān)與工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，積累了一些研究數(shù)據(jù)與管理經(jīng)驗(yàn)，希望能夠?yàn)榻窈蟮墓冯p向八車道隧道建設(shè)提供借鑒?！壁w然表示。