2008年度科技工作总结及2009年科技工作计划

2008年度科技工作总结及2009年科技工作计划

福建省泉州至厦门高速公路扩建工程穿越闽东南沿海地区，东临台湾海峡。线路全线起于泉州境内的泉州互通，经晋江市，南安水头，终于厦门官林头，与厦漳高速公路相接，总体走向与国道324线近平行。本项目采用拼宽为主、局部分离的扩建方案将全线扩建为8车道高速公路。

一、2008年科技工作总结 （一）科技攻关情况

由于工程是在不中断繁忙的高速公路交通的前提下进行的，“边通车，边施工”的复杂施工环境，不但给施工现场管理、交通组织提出了较高要求，而且在施工技术上也带来了很大的难度。本工程的重点及难点主要表面在以下几个方面：

1、新旧路基拼宽后的沉降控制措施以及桥梁拼接后的共同受力转换是公路拓宽施工的技术难点。

2、大帽山隧道扩建后形成大断面小间距隧道群，新建左幅隧道为4车道高速公路隧道，是本标段的重难点工程：

3、厦门互通改造工程受既有高速公路交通影响，交通组织极为复杂，也是本标段的重难点工程。

由于本工程在2008年度受征地拆迁影响，工程项目没有全面展开，目前仅施工了大帽山隧道左线新建工程、厦门互通改造工程及部分桥涵工程。所以在本年度主要将大帽山新建左线隧道施工方案、厦门互通改造方案、桥梁拼宽方案作为科技攻关的重点。

在本年度施工过程中，我们的主要科技攻关课题为：1、大断面隧道如何开挖及支护才能控制围岩变形，保证施工安全。2、小间距隧道如何进行爆破控制才能确保既有隧道行车安全。3、互通立交桥如何进行交通组织，才能保证工程顺利进行。4、桥梁如何拼接，才能保证新旧路面不均匀沉降。

通过一年来的不断探索研究及科学实践，目前大帽山隧道新建左线进出口分别掘进120余米，围岩经历Ⅴ级至Ⅲ级的转变，施工方法采用了双侧导坑法、单侧壁导坑法及台阶法等，在施工过程中运用了微震控制爆破技术及监控量测技

术，从目前的监控量测数据来看，隧道围岩稳定，施工方案切实可行。 另外通过微震爆破技术的研究，隧道的爆破振动速度基本控制在标准以内，既保证了隧道的施工进尺，又保证了既有隧道的施工安全。

目前厦门互通匝道桥下部构造也基本完成，在施工中首先编制了科学合理的交通组织方案，在施工过程中与路政、交警等部门相互配合，保证了在不中断既有交通的情况下桥梁施工的顺利进行。

随着桥梁下部结构的完成，桥梁拼宽工作也即将开始，在施工中，将运用桥梁切割、钢筋植接、预压沉降等技术，保证扩建桥梁的正常拼宽，防止新旧桥梁不均匀沉降。

（二）新技术开发、工法开发及四新推广情况

在2008年度工程的新技术开发及四新技术推广工作主要运用在大帽山隧道施工过程中，由于大帽山隧道净高8米，净宽20米，最大开挖跨度达21米，而与既有隧道的间距最小仅5.8米，在国内从来没有这样大断面小间距隧道的施工经验，所以我们把大断面隧道开挖及支护技术作为一项新技术进行开发，将小间距隧道微震控制爆破技术进行了推广运用。主要技术开发及运用情况总结如下

1、大断面隧道的开挖及支护 1）开挖施工方案

新建隧道Ⅴ级围岩采用双侧壁导坑法开挖，双层初期支护；Ⅳ级围岩在岩体较破碎的情况下采用单侧壁导坑法开挖，单层初期支护；Ⅳ级围岩在岩体较完整的情况下采用上中下台阶法开挖，单层初期支护；Ⅱ、Ⅲ级围岩原则上采用上下台阶法施工，单层初期支护；Ⅱ、Ⅲ级围岩如遇岩体变化，采用上下台阶法预留核心土施工，单层初期支护。

2）支护施工方案

超前支护：洞口段采用Φ108壁厚6mm热轧无缝钢管。采用C25砼套拱作为管棚导向墙，超前管棚采用水平钻机施工大管棚。洞身Ⅳ围岩段采用自制钻孔台车及注浆机施作超前导管,导管采用 Φ50壁厚5mm热轧无缝钢管，钢管长度5m和Φ22水泥药包锚杆，长度5m。

初期支护：Ⅴ级围岩采用双层初期支护，第一层采用C25喷射钢纤维砼厚30cm、工22b钢支撑，纵向间距（Z5-1）60cm 、（KZ5-1）50cm、（Z5）80cm ；

第二层采用C25喷射钢纤维砼厚15cm，系统锚杆为Φ25中空锚杆，长度5米，间距70cm呈梅花型布置。Ⅳ级围岩初期支护采用C25喷射砼厚26cm、φ8单层钢筋网、工18钢支撑，纵向间距（Z4-1）80cm 、（KZ4-1）60cm、（Z4）1m 、（KZ4）80cm；系统锚杆采用Φ25中空锚杆，长度4.5米（Z4、KZ4长度4米），间距1m呈梅花型布置。Ⅲ级围岩初期支护采用C25喷射砼厚18cm、φ8单层钢筋网；系统锚杆采用Φ25中空锚杆，长度3.5米，间距1.2m呈梅花型布置。Ⅱ级围岩初期支护采用C25喷射砼厚12cm；系统锚杆采用Φ22水泥药包锚杆，长度3米，间距1.2m呈梅花型布置。

2、微震爆破技术

大帽山隧道属超小净距隧道，无论是新建隧道还是扩建隧道施工时，均会对相邻隧道产生较大的震动干扰，尤其是爆破作业显得更具明显，甚至起破坏作用。针对爆破影响，本隧道采用微震光面爆破或预裂爆破，可有效减轻震动影响，减小对围岩的扰动，亦是保证本隧道施工安全的重要措施，其施作要点如下：

(１)制定微震控制爆破施工方案

在隧道施工之前，由项目部技术人员根据隧道围岩地质情况编制施工方案，确定循环开挖进尺，计算爆破参数。制定微差控制爆破施工方案，微差爆破原理是：

a.实施微差爆破，把一次爆破的许多炮孔分为若干组，按先后顺序起爆，以达到改善破碎质量和降低爆破震动的目的。

b.合理安排段间隔时差：为避免爆破震动波形叠加，降低爆破震动强度，毫秒雷管跳段使用，段间隔时差控制在50ms左右。

c.采用合理的掏槽方式 ,并进行掏槽眼的参数优化以控制爆破震动。 d.加强炮孔堵塞，可以提高炸药的利用率，有效降低单位耗药量，减少震动速度。

(2)进行微震爆破试验

在隧道进洞开挖之前，首先在洞口段进行微震爆破试验，根据试验方案确定的爆破参数进行打眼、装药、联线、起爆，同时在既有隧道内设置爆破震动监测点，测出爆破的最大震速，从而分析出围岩的特性，为以后的爆破提供可靠的依据。

（3在施工中对爆破参数进行调整

通过微震爆破试验结果，分析出围岩的K、α值，找出爆破参数与震速之间的规律，然后在施工中对设计的爆破参数进行调整，使得爆破既能满足隧道各级围岩的开挖进尺，又能保证爆破震速成不超标， 这是一个动态的过程，也是一个需要不断控索的过程。

（4）进行围岩监控量测及爆破振动监测

为了验证隧道开挖对围岩的影响及爆破对既有隧道的影响，需要对围岩进行监控量测，在本隧道的施工项目中，主要的监测项目有：地表下沉、拱顶下沉、周边收敛、锚杆轴力、围岩应力及爆破震动等项目的检测，其中监控量测项目委托同济大学进行检测，爆破震动委托华桥大学进行检测。根据每天的监控量测结果，掌握隧道的围岩稳定情况，对爆破参数、隧道开挖方式及开挖进尺进行动态调整。

（三）研发筹集资金，人才激励、管理制度上的新政策、新举措

大帽山隧道作为泉厦高速公路项目的一个重点工程，无论是业主、监理还是设计、施工单位都对本工程的科技研究给予了高度的重视，首先业主聘请了中国科学院武汉岩土力学研究所作为大帽山隧道第三方监测单位，聘请重庆交通设计研究所对大帽山隧道施工方案进行科技研究，我项目部也从项目中划出科研资金，聘请华侨大学专家教授对隧道控制爆破进行研究及检测，聘请同济大学对隧道围岩进行监控量测。并在2008年将大帽山隧道爆破研究作为一项技术成果向公司申报了科技立项，申请科研资金。在施工过程中，加强对大帽山隧道的施工管理，调配具有隧道施工经验的技术人员及管理人员对隧道的质量、安全、进度、等名方面进行控制，确保了隧道施工的顺利进行。

（四）重大科技活动和技术交流的名称、规模、地点、组织单位及效果 时间 科技活动名称 2008.3.28 大帽山隧道施工方省高指、隧道专家学厦门京闽中心酒店 规模 地点 位 厦门路桥建设集团专家对大帽山隧道施工组织单效果