楊榮斌,季玉國(guó)
(上海建通工程建設(shè)有限公司, 上海 200030)
南京緯三路過(guò)江通道位于南京市緯七路過(guò)江通道下游5 km、南京長(zhǎng)江大橋上游 4.5 km 處,連接南京主城區(qū)與浦口規(guī)劃新市區(qū)中心。通道采用八車道“X”形隧道方案,隧道設(shè)計(jì)為雙層雙向八車道。隧道在江中段采用左右線分離為兩管盾構(gòu),盾構(gòu)直徑為 14.5 m,內(nèi)設(shè)上下層雙向四車道,上層均為北岸至南岸方向,下層均為南岸至北岸方向。左右兩線北岸段均與定向河路相連,與浦珠路相交。隧道 N 線(北線)潛洲北部過(guò)江與主城的揚(yáng)子江大道相接,長(zhǎng) 4 930 m,其中盾構(gòu)段 3 537 m;隧道 S 線(南線)經(jīng)潛洲中部、梅子洲尾部過(guò)江與主城的定淮門大街相連,長(zhǎng) 5 530 m,其中盾構(gòu)段 4 135 m。
(1)盾構(gòu)直徑大。采用的超大直徑盾構(gòu)的直徑達(dá) 14.96 m,是目前世界上最大的隧道工程盾構(gòu)之一。
(2)水壓高。盾構(gòu)隧道施工中存在三高,即:水壓高(高達(dá) 0.77 MPa)、石英含量高(高達(dá) 65%)、管片拼裝精度高,均為國(guó)內(nèi)最高。
(3)超淺埋。江底隧道覆土厚度淺,隧道局部覆土厚度只有 0.7 D。
(4)盾構(gòu)掘進(jìn)長(zhǎng)。兩管盾構(gòu)的一次掘進(jìn)距離分別長(zhǎng)達(dá) 3 537 m和 4 200 m。
(5)風(fēng)險(xiǎn)大。隧道長(zhǎng)距離穿越高石英含量的砂卵石層及復(fù)合地層,并可能存在不明障礙物;深基坑所處地層全部為飽和含水軟土、粉細(xì)砂層,施工風(fēng)險(xiǎn)大。
(6)空間擠。本隧道為雙層 4 車道,盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí),洞內(nèi)空間狹小、管線密布、運(yùn)輸繁忙,內(nèi)部結(jié)構(gòu)同步施工,前后上下多工序同時(shí)作業(yè),需要嚴(yán)密、科學(xué)的組織。
(7)工種雜。本工程涉及深基坑、大直徑長(zhǎng)距離盾構(gòu)越江隧道等風(fēng)險(xiǎn)較大的土建工程,以及風(fēng)塔建筑等多種施工專業(yè),現(xiàn)場(chǎng)需設(shè)置江北接線、江北明挖、盾構(gòu)掘進(jìn)、江南明挖、構(gòu)件預(yù)制、附屬工程等多個(gè)施工作業(yè)區(qū)段。
本工程隧道穿越長(zhǎng)江,盾構(gòu)隧道直徑之大,一次盾構(gòu)掘進(jìn)距離之長(zhǎng),盾構(gòu)穿越地質(zhì)條件之難,施工風(fēng)險(xiǎn)之高,為國(guó)內(nèi)罕見(jiàn)。工程技術(shù)難點(diǎn)主要集中在隧道盾構(gòu)施工、深基坑施工等方面。
(1)需要設(shè)計(jì)適應(yīng)地質(zhì)條件的盾構(gòu)機(jī)刀盤和刀具。盾構(gòu)穿越地層有淤泥質(zhì)土、黏土、粉細(xì)砂、卵石圓礫、泥巖、粉砂巖等,其中粉細(xì)砂、卵石圓礫及粉砂巖中石英含量高,對(duì)刀具磨損大。盾構(gòu)機(jī)刀具類型的選擇及刀具的布置設(shè)計(jì),要使該盾構(gòu)機(jī)刀盤既適應(yīng)黏土切削,又適應(yīng)砂土切削;既適應(yīng)軟土掘進(jìn),又適應(yīng)復(fù)合地層掘進(jìn);既要考慮到不同地層切削掘進(jìn)的通用性與匹配性,又要考慮到刀具的可更換性與替換性。
(2)高水壓作業(yè)條件下的盾構(gòu)機(jī)密封設(shè)計(jì)。盾構(gòu)在江底承受的最大水土壓力高達(dá) 0.77 MPa,這對(duì)盾構(gòu)機(jī)密封設(shè)計(jì)是個(gè)挑戰(zhàn)。包括盾體的整體耐高壓性、主軸承密封、盾尾密封、常壓及高壓換刀的工藝設(shè)計(jì)等,在如此高水壓下,不但要使各種作業(yè)成為可能,還必須保證其作業(yè)安全。
(3)復(fù)合地層的盾構(gòu)掘進(jìn)困難。江底段隧道在斷面上存在一種以上地層(復(fù)合地層),最多的在一個(gè)斷面上有多種地層;或上層為黏土下層為砂土,或上層為軟土下層為礫石,或上層為軟土下層為砂巖,對(duì)刀具維護(hù)、盾構(gòu)姿態(tài)與線形控制、盾構(gòu)掘進(jìn)面支撐平衡等都是一種挑戰(zhàn),增加了盾構(gòu)掘進(jìn)的施工難度。
(4)長(zhǎng)距離盾構(gòu)掘進(jìn)泥水管理。盾構(gòu)一次掘進(jìn)長(zhǎng)達(dá) 3 537 m,極大增加了施工中的泥水管理要求,既要保持長(zhǎng)距離泥水輸送的暢通,又要保證掘進(jìn)中不斷變化的壓力平衡。另外,隧道穿越地層的石英含量高、泥水輸送距離長(zhǎng),對(duì)管路和泵的耐磨性要求高。
南京緯三路過(guò)江通道工程按照國(guó)家交通工程監(jiān)管模式進(jìn)行工程監(jiān)督管理,其項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)如圖 1 所示。
圖1 項(xiàng)目監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)圖
項(xiàng)目配置總監(jiān)理工程師(以下簡(jiǎn)稱“總監(jiān)”)1 人、駐地監(jiān) 2 人(副總監(jiān))、試驗(yàn)室主任 1 人、安全監(jiān)理 2 人(其中注冊(cè)安全工程師 1 人)、試驗(yàn)室 5 人、管片及隧道構(gòu)件 3 人、進(jìn)度及合同管理監(jiān)理工程師 2 人、隧道監(jiān)理 5 人、盾構(gòu)井及明挖隧道組 5 人,共計(jì) 35 人組成;其中高級(jí)工程師 3 人,注冊(cè)監(jiān)理工程師、注冊(cè)安全工程師、注冊(cè)試驗(yàn)檢測(cè)工程師 7 人,滿足項(xiàng)目施工監(jiān)理的需要。項(xiàng)目總監(jiān)曾任上海西藏南路隧道項(xiàng)目總監(jiān);兩名副總監(jiān)也具有南京長(zhǎng)江隧道和上海黃浦江越江隧道的施工監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)??偙O(jiān)辦主要人員的配置技術(shù)力量強(qiáng)、老中青年結(jié)合、監(jiān)理經(jīng)驗(yàn)豐富,為順利完成本工程的施工監(jiān)理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);其他專業(yè)監(jiān)理工程師的配置技術(shù)能力符合合同要求。試驗(yàn)室主任具有交通部試驗(yàn)檢測(cè)相應(yīng)資格和南京長(zhǎng)江隧道的試驗(yàn)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn),工程開(kāi)工即申請(qǐng)辦理了滿足工程要求且符合本地交通工程駐地監(jiān)理試驗(yàn)室資質(zhì),有序開(kāi)展了工程試驗(yàn)監(jiān)理檢測(cè)工作。安全監(jiān)理工程師和國(guó)家注冊(cè)工程師的配置,滿足了大型過(guò)江盾構(gòu)隧道施工監(jiān)理對(duì)監(jiān)理工作的需要。
總監(jiān)辦建立和完善了監(jiān)理人員崗位責(zé)任、工作獎(jiǎng)懲、安全質(zhì)量考核、資料管理等一系列管理制度,認(rèn)真履行監(jiān)理責(zé)任??偙O(jiān)辦平時(shí)每周組織監(jiān)理人員學(xué)習(xí)法律、法規(guī)及有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn);并且根據(jù)工程進(jìn)展情況舉辦了深基坑、地下連續(xù)墻、隧道工程、主體結(jié)構(gòu)等專題培訓(xùn),認(rèn)真做好監(jiān)理人員專項(xiàng)教育工作,累計(jì)培訓(xùn)人員 30 余人次,提高了監(jiān)理人員的整體素質(zhì)。
南京緯三路過(guò)江通道是目前國(guó)內(nèi)外施工難度和風(fēng)險(xiǎn)最高的大型隧道之一。監(jiān)理工作按照國(guó)家法規(guī)和重大項(xiàng)目技術(shù)管理辦法,督促施工單位對(duì)重大風(fēng)險(xiǎn)方案組織國(guó)內(nèi)行業(yè)知名專家對(duì)方案進(jìn)行評(píng)審論證,施工單位進(jìn)行完善后經(jīng)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批和監(jiān)理批準(zhǔn)后實(shí)施,監(jiān)理進(jìn)行過(guò)程中的控制監(jiān)督。實(shí)踐證明,這一做法保證了工程施工安全和風(fēng)險(xiǎn)的管控。評(píng)審方案有盾構(gòu)組裝與拆解、盾構(gòu)始發(fā)和接收、盾構(gòu)換刀作業(yè)、盾構(gòu)江中復(fù)合地層掘進(jìn)和盾構(gòu)始發(fā)和接收井及明挖隧道深基坑工程、暗挖隧道和其他復(fù)雜方案等。
南京緯三路過(guò)江通道 N 線工區(qū)隧道管片及構(gòu)件預(yù)制工作,基地設(shè)在長(zhǎng)江港口城市蕪湖,管片及構(gòu)件運(yùn)輸采用長(zhǎng)江水運(yùn)方式。為保證工程監(jiān)理質(zhì)量,總監(jiān)辦派駐了試驗(yàn)工程師1 名、結(jié)構(gòu)監(jiān)理工程師 2 名和安全工程師 1 名,從鋼筋、砂石和外加劑等原材料進(jìn)場(chǎng)源頭把關(guān),做好預(yù)制過(guò)程中工序檢查、驗(yàn)收及混凝土配比、拌合、澆搗和養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)的控制。認(rèn)真按規(guī)定做好模具的定期尺寸檢驗(yàn)和三環(huán)拼裝試驗(yàn),有效保證了管片、構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸和外觀質(zhì)量,取得了較好的工作成績(jī)。
盾構(gòu)井和明挖隧道的深基坑開(kāi)挖深度大多在 15 m~30 m?;犹幱陂L(zhǎng)江漫灘富水軟弱地層中,施工難度和風(fēng)險(xiǎn)極大,稍有不慎將導(dǎo)致重大安全事故發(fā)生。監(jiān)理根據(jù)以往類似工程的豐富經(jīng)驗(yàn),認(rèn)真閱讀圖紙,編制監(jiān)理實(shí)施細(xì)則,從設(shè)備選型上嚴(yán)格把關(guān),保證設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滿足工程需要;嚴(yán)格把握基坑圍護(hù)地下連續(xù)墻、鉆孔樁和止水帷幕的施工質(zhì)量,基坑施工過(guò)程中嚴(yán)格從基坑降水、監(jiān)測(cè)工作、土方開(kāi)挖和支撐安裝架設(shè)及時(shí)性等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的把關(guān),保證了基坑施工的安全,未發(fā)生工程安全和人員傷亡事故。
總監(jiān)辦重視對(duì)分部分項(xiàng)工程監(jiān)理細(xì)則的編制和技術(shù)交底工作。根據(jù)工程進(jìn)展,先后編制了鉆孔樁、地下連續(xù)墻、SMW 工法樁、地基注漿加固、基坑工程開(kāi)挖與鋼支撐安裝、工程測(cè)量、管片和混凝土與構(gòu)件生產(chǎn)、混凝土結(jié)構(gòu)工程與防水工程、盾構(gòu)始發(fā)和掘進(jìn)等 17 份監(jiān)理實(shí)施細(xì)則,并對(duì)監(jiān)理人員特別是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員和施工單位作業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底。使他們知道工作要求和質(zhì)量控制重點(diǎn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格進(jìn)行工區(qū)驗(yàn)收,關(guān)鍵工序監(jiān)理進(jìn)行了旁站??偙O(jiān)辦過(guò)程中進(jìn)行抽查和檢查,工程質(zhì)量得到了有效保證,到工程主體結(jié)構(gòu)完工,未發(fā)生安全質(zhì)量事故,保證了工程質(zhì)量。
總監(jiān)辦主要監(jiān)理人員具有大型盾構(gòu)施工監(jiān)理經(jīng)驗(yàn),懂得大型施工管理技術(shù)。通過(guò)對(duì)本工程進(jìn)行的重大風(fēng)險(xiǎn)和工程重難點(diǎn)分析,明確工程重點(diǎn)和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),工程監(jiān)督重難點(diǎn)明確,抓住了如盾構(gòu)井和明挖段深基坑、管片模具出廠的檢查驗(yàn)收、盾構(gòu)始發(fā)和接收、管片試生產(chǎn)和三環(huán)拼裝等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求,在施工單位自檢合格、監(jiān)理復(fù)查驗(yàn)收達(dá)標(biāo)的前提下,組織建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位和專業(yè)單位進(jìn)行共同驗(yàn)收,確保了工程質(zhì)量安全。實(shí)踐證明,總監(jiān)辦提出這一點(diǎn)做法值得今后借鑒,如我們提供的大型泥水盾構(gòu)接收條件檢查驗(yàn)收表及實(shí)施效果,受到了工程建設(shè)指揮部和南京交通質(zhì)檢站的好評(píng)。
根據(jù) BT 工程建設(shè)模式和業(yè)主的要求,認(rèn)真做好參建指揮部的周生產(chǎn)例會(huì)和質(zhì)量安全檢查工作,同時(shí)定期組織召開(kāi)監(jiān)理例會(huì)和進(jìn)度、質(zhì)量安全協(xié)調(diào)會(huì),并參加設(shè)計(jì)交底會(huì),加強(qiáng)了工程建設(shè)監(jiān)理管理力度。從開(kāi)工至今,本工程質(zhì)量工作始終處于受控狀態(tài),未發(fā)生過(guò)質(zhì)量事故。
針對(duì)大型過(guò)江盾構(gòu)隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)高、施工難度大等特點(diǎn),總監(jiān)辦明確安全監(jiān)理工作的重點(diǎn)和人員分工。安全主要管理人員由副總監(jiān)和注冊(cè)安全工程師負(fù)責(zé),配備的專職安全監(jiān)理人員和兼職安全員的工作能力和責(zé)任心強(qiáng);各駐地監(jiān)理組明確了分管安全的人員;其中對(duì)江南安全工作任務(wù)重、工程風(fēng)險(xiǎn)高的,設(shè)置專職安全人員。
根據(jù)工程風(fēng)險(xiǎn)分析,對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)較大的分部分項(xiàng)工程,通過(guò)盾構(gòu)組裝和拆解、盾構(gòu)到達(dá)和接收、工程現(xiàn)場(chǎng)文明施工、安全用電、盾構(gòu)井和明挖段深基坑、混凝土主體結(jié)構(gòu)、管片和混凝土預(yù)制構(gòu)件、地墻鋼筋籠吊裝、設(shè)備安裝等 15 份安全監(jiān)理細(xì)則,對(duì)監(jiān)理人員和施工單位人員進(jìn)行技術(shù)交底,加強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)安全檢查和關(guān)鍵部位安全旁站檢查,審查了施工單位特種設(shè)備和作業(yè)人員技術(shù)交底,審核施工單位安全措施費(fèi)使用情況。安全監(jiān)理工作落實(shí)到位,建設(shè)和施工單位安全管理有效,工程未發(fā)生安全質(zhì)量事故。
每周召開(kāi)安全監(jiān)理例會(huì)和安全質(zhì)量檢查,對(duì)安全存在的風(fēng)險(xiǎn)和隱患及時(shí)下發(fā)安全指令和文件,要求施工單位進(jìn)行整改,并經(jīng)由監(jiān)理單位進(jìn)行復(fù)查,消除了安全隱患,從而保證了安全生產(chǎn)。
總監(jiān)辦制定了“‘平安工地’建設(shè)安全監(jiān)理實(shí)施方案”,成立了以總監(jiān)為組長(zhǎng)的“平安工地”創(chuàng)建工作領(lǐng)導(dǎo)小組,并與有關(guān)人員簽訂了崗位安全責(zé)任書(shū)??偙O(jiān)辦每月定期對(duì)施工單位的安全內(nèi)業(yè)資料進(jìn)行一次全面檢查;每月定期組織施工單位對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查;各分項(xiàng)工程開(kāi)工前,對(duì)安全開(kāi)工條件進(jìn)行檢查;并且及時(shí)參加指揮部每月組織的質(zhì)量安全綜合大檢查,督促施工單位進(jìn)行自查。自開(kāi)工以來(lái)、監(jiān)理共組織安全檢查 134 次,累計(jì)發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題和隱患 281項(xiàng),針對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題督促施工單位及時(shí)進(jìn)行了整改。專職安全監(jiān)理人員除每天對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡視檢查外,對(duì)地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝等危險(xiǎn)性較大的作業(yè)活動(dòng)進(jìn)行了旁站監(jiān)督,及時(shí)對(duì)高大模板支架的搭設(shè)質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,保證了危險(xiǎn)性較大分部分項(xiàng)工程的順利實(shí)施。針對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題,及時(shí)以口頭形式、聯(lián)系單形式提醒施工單位做好預(yù)防工作;針對(duì)發(fā)現(xiàn)的安全問(wèn)題和隱患,以口頭形式、書(shū)面形式督促施工單位及時(shí)整改。累計(jì)簽發(fā)監(jiān)理指令單 40 份、監(jiān)理聯(lián)系單 71 份、安全檢查記錄表 134 份,及時(shí)督促施工單位解決了施工中出現(xiàn)的各種安全問(wèn)題,消除了發(fā)現(xiàn)的安全隱患。自開(kāi)工以來(lái),本項(xiàng)目未發(fā)生安全事故。
通過(guò)參建各方共同努力,施工安全總體受控,我工區(qū)連續(xù) 4 年獲江蘇省級(jí)示范“平安工地”榮譽(yù)稱號(hào)。
南京市緯三路過(guò)江通道是由中國(guó)交通股份集團(tuán)公司出資建設(shè),采用 BT 模式建設(shè)監(jiān)理的大型公共交通隧道工程。監(jiān)理工作的主導(dǎo)思想是,學(xué)習(xí) BT 模式建設(shè)工程工作思路和辦法,在理解 BT 模式的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)建設(shè)監(jiān)理的規(guī)范、規(guī)定和法規(guī),學(xué)習(xí)探討使用本項(xiàng)目的監(jiān)理工作辦法。我們的體會(huì)是:開(kāi)展 BT 建設(shè)工程監(jiān)理工作,首先要從技術(shù)上全面了解工程的重難點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn),熟悉設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求,主動(dòng)為工程建設(shè)的管理提供技術(shù)服務(wù),對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化和現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)提供幫助,處理工程監(jiān)理主動(dòng)服務(wù)和嚴(yán)格監(jiān)理的關(guān)系;同時(shí)處理好監(jiān)理與施工現(xiàn)場(chǎng)矛盾的關(guān)系,理解 BT 投資建設(shè)工程及當(dāng)?shù)卣畬?duì)工程進(jìn)度的要求,在確保工程質(zhì)量和施工安全的前提下,保證工程建設(shè)進(jìn)度的總體要求。通過(guò) 4 年多的建設(shè)監(jiān)理工作,提高了自身的監(jiān)理管理技術(shù)能力,圓滿完成了建設(shè)監(jiān)理工作。
南京市緯三路過(guò)江通道在中交南京過(guò)江通道建設(shè)指揮部的領(lǐng)導(dǎo)下,通過(guò)上海建通工程建設(shè)有限公司南京市緯三路過(guò)江通道總監(jiān)辦和施工單位中交二航局的共同努力,于 2015 年6 月盾構(gòu)隧道圓滿貫通。監(jiān)理單位摸索和總結(jié)出 BT 模式建設(shè)工程監(jiān)理經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也提高了自身的監(jiān)理工作水平,增加了大型隧道工程建設(shè)監(jiān)理經(jīng)驗(yàn),為今后開(kāi)展類似工程的監(jiān)理工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。