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。

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、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，保證地道工程質量、安全和進展。

馬山地道。

科學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”，緊盯施工質量，保證了如期完結施工。”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)段項目地質災害風險性點評報告》，馬山地道在K89+660—K89+840段右側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合的方法判別采空區(qū)范圍。

凡事預則立。針對采空區(qū)段落的施工風險，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遠間隔超前地質預報等技能配合監(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)總承包項目部常務副經(jīng)理崔亞軍介紹。

TRT遠間隔超前地質預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級圍巖長間隔地質預報，施工時需結合地質查詢、地質素描歸納判別。地道掘進過程中，每開挖150米即可經(jīng)過TRT7000預報儀器對開挖前進方向進行150至300米中長間隔預報，及時掌握前方地質狀況。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)項目公司完結了科學精準施工，讓馬山地道安全穿越了鐵礦采空區(qū)。

規(guī)范化施工 保證地道施工質量

面臨地道施工任務緊、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、科學策劃當前要點施工任務的基礎上，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。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)生的高壓氣體構成的尖劈作用，可使既成裂縫進一步擴展，最終構成規(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量，降低了安全風險，削減了超欠挖現(xiàn)象。相比傳統(tǒng)的氣腿式風動鉆機，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。一起，使用該設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)空氣質量。

為質量護航 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合作，以地道不良地質精細勘探與施工安全風險辦理為研究主題，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信息，掃描地道開挖揭出面巖體狀況，剖析掌子面巖體結構三維跡線、結構面產(chǎn)狀，猜測結構面規(guī)模，構建信息高度集成的巖體結構面多標準可視化模型，完結地質編錄數(shù)據(jù)三維可視化展現(xiàn)。

經(jīng)過展開地道不良地質結構的快速化勘探新技能及地道掉塊垮塌災害模擬與猜測技能，能夠完結雜亂條件地道地質災害宏觀評判與施工安全操控，削減或避免工程嚴重地質災害的產(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、安全教育訓練、勞務實名制、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急演練、起重機吊裝作業(yè)安全辦理訓練、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)“大學習、大訓練、大考試”等活動，并嚴格落實每日“晨會”制度，進一步進步應急保證才能、強化安全風險分級管控與風險排查治理才能，保證施工安全。

地道坍塌安全應急演練。

該項目設置了安全出產(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，為安全訓練、安全教育等供給渠道。一起，管控中心還開設應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)安裝的人體感應語音播報體系。該體系采用了熱釋電PIR紅外感應原理。當偵察器勘探到有人進入該區(qū)域時，會自動感應播報語音警示消息。

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，咱們建立了風險曝光微信群，號召全員對施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的安全風險，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)安全風險咱們會對整改過程進行盯梢，直至整改完結構成閉環(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、高質量貫穿，彰顯了公路人對質量的追求。

■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。