中国中铁隧道股份有限公司

超前筹划 科学管理 实现TBM快速施工

 

由公司承建的引松供水四标引水隧洞全长23公里,TBM施工长度为17.5公里,钻爆法施工约5.5公里。TBM自8#支洞2016年12月转场,在2017年平均月进尺达650米。2017年11月份完成月进尺1318.7米,创下国内敞开式TBM连续掘进的新纪录。期间TBM成功穿越7.9公里灰岩岩溶地层,成功攻克“2.29”涌水、“3.24”涌泥、“5.30”涌水等多次不良地质灾害,实现了快速掘进,并于2018年1月下旬实现全段贯通。我们的做法主要是:


一、超前规划策划,做足TBM设备管理基本功

 

理念先行,清晰定位工程目标。凡事预则立,不预则废。进场后,项目超前谋划、统筹安排,项目管理和现场施工同步推进,形成了“以前期策划与解读地质为前提、以强化施工组织管理为核心、以 TBM 设备及物资供应管理为关键、以完备的技术服务与安全管控为保障、以多途径实现盈利为目的、以优秀项目团队文化建设为动力”的 TBM 施工六位一体管理理念,持续提升项目TBM管理水平。施工过程中,项目通过科学合理的施工组织、严格的现场问题反馈及处置机制、有效执行的机械管理制度、完善的工序考核及工序衔接、系统的激励机制和技术创新一次次攻克施工技术难题,保持了良好的掘进态势。

超前筹划,年度月度计划坚持开展。项目年初召开年度策划会,对全年的施工方案及施工思路、生产任务、资源配置、成本管控等进行详细策划,作为年度施工的纲领性文件。每月召开月生产计划会,每周各工区召开周生产交班会,每天早上、晚上召开交班会。对生产任务进行层层分解,对比计划进行纠偏,确保进度计划完成。在年度策划时便制定了年度重要节点,并针对本年度的重要节点对相关责任人进行考核。在一些非正常施工情况下,例如转场、衬砌转序前施工准备等工作,召开讨论会确定工作目标,既梳理了施工的先后顺序、资源保障,又确定了奖罚措施,提高了施工人员热情。

强化制度保障,确保管理有章可循。项目根据实际情况建立健全了相关规章制度。制定了机况分析制度、油水检测制度以及月配件分析制度等。制定了配件、小型机具管理办法,规范了配件采购的程序、领用、分析和预警;制定了机具考核管理办法,规定了机具购置流程,确定了机具使用数量、使用期限以及各项奖罚措施;制定了刀具择优采购制度,采取“先试验,后采购”的方式,选取多家供应商供货,进行质量对比后采购;制定了刀具轴承梯度使用制度,提高了刀具的重复使用率。自掘进以来,累计换刀2285把(中心刀51把,正滚刀1182把 、边滚刀370把、刮刀682把),累计消耗2070万元,平均1200元/米。建立工序分析制度,每月对设备利用率以及各工序时间进行统计,对耽误TBM掘进的因素进行分析并提出解决方案;建立应急反馈机制,对现场存在的一些耽误施工的因素进行识别,并明确应急反馈及处理的流程,保证工序出现异常时及时反馈处置;建立考核激励机制,针对掘进出台了一系列的考核激励机制,对施工进度起到了极大的促进作用。建立特殊工序考核制度,针对换刀、延伸电缆、硫化皮带等特殊工序制定了相应的专项考核办法,有效地提高了人员的积极性和创造性,降低了工序用时。

地质解读,科学梳理地质难点。项目施工隧洞地质条件复杂,为确保掘进的稳步推进,项目组织技术管理人员进行地质解读,对不良地质进行具体统计、分析。组织技术人员、生产管理人员、班组长等人员进行讨论交流,对前方地质有清晰的解读和认识,对不良地质段的加强支护措施落实到人,确保安全掘进。掌子面成立地质预判小组,通过地质素描、超前地质预报等手段掌握前方地质情况,从而确定相应的支护参数。在大量精确的地质数据支撑下,TBM成功穿越了7.9公里灰岩洞段、39处断层及低阻异常带等复杂地质段。

 

二、超前采取措施,保障 TBM 设备机况的稳定性

 

有的放矢,合理优化设备设计。项目在设备招标前,针对本工程的地质、施工特点,组织召开了TBM设计联络会;在设备设计联络及监造过程中,对设备进行优化及监控;根据工程情况、地质情况以及长距离掘进,对TBM主推油缸、刀盘强度、刀座、刀间距、后配套、工作平台等进行了针对性的设计,这些针对性的设计极大地方便了施工,提高了施工效率。积极开展科技创新,依托项目所属的 TBM 一公司专业优势及丰富的 TBM施工经验,项目多方面进行技术创新,获得国家发明专项1项、实用新型专利授权9项、申报国家发明专利2项。承担总公司、中铁隧道集团公司科研项目各1项;形成工法3项,《其中河南省工法1项,企业级工法2项。

多措并举,保障设备施工效率。“工欲善其事,必先利其器”,为保障设备的正常,生产高效,项目规定每日TBM必须强制停机2小时,由保养人员做好每日正常保养及对整机进行全面检查。专职工程师全程跟踪,重点部位事无巨细,做到及时发现及时修理,预防带病运行、透支使用等不正常状况发生。项目制定切实可行的保养和巡检制度,空压机、液压泵站、油脂泵、除尘器、皮带机、齿轮油泵站完好率100%,主机皮带连续使用17km,完成10万根锚杆安装。除去不良地质段对TBM掘进进度的影响,设备故障是影响TBM掘进进度的重要因素。项目经过充分讨论,规定每月设备的故障时间,同时对保养班进行奖罚,增强设备维保人员的责任心与积极性,自实行办法以来,设备故障时间每月降低22%左右。

科学改造设备,提升施工生产效率。项目主要运用六大手段进行设备改造。一是支洞皮带系统优化。改进后减少了转渣环节、降低了输送坡度;二是主机皮带滚筒改进。改进后独立的轴承座能够有更好的润滑效果和防水功能;三是皮带机上方安装除铁器,避免铁器划伤皮带;四是利用百分表检测联轴器与变速箱的同心度,减小振动,延长部件使用寿命;五是利用液压扳手拧紧皮带机系统的脚螺栓;六是测量人员使用专用的仪器复核皮带机滚筒安装的水平和垂直是否符合要求。通过这六大手段的改造,项目的施工生产效率得到了极大的提升。

加强预警,强化现场施工组织。现场管理上,坚持“岩变我变”,根据地质条件变化适时调整掘进参数,适时调整施工组织方案,精心组织、稳扎稳打。建立每周巡检制度,项目部各部室负责人,现场办公解决日常存在的问题。加强一线操作人员的培训,项目主要领导与掘进、维保、机械、综合各班组一块开会,深入梳理工序衔接。建立材料库存预警机制管理办法,现场施工生产所需的各类主要材料建立库存预警机制,预警库存数量必须满足20天以上使用消耗,定期盘点随时掌握动态库存数量,提醒相关部门提交计划,物资部门及时采购补充到位。制定了二三项料考核管理办法,规范项目二三项材料消耗、核算、考核有据可依,针对施工所使用的辅助材料进行节超考核兑现,以工序为考核对象,以班组为考核范围。制定了工具管理办法,发放按照 “一人一卡一编号”;领用按照“谁领用、谁保管”;到期按照“以坏换新”;有效杜绝了领用的工具不正常损坏和流失,提高工具的循环利用率,大大降低了工具使用成本。

 

三.超前进行管控,确保TBM施工现场的可控性

 

下发技术标准,强化工程质量管理。掘进之初,项目充分研究施工规范与技术要求,并对有效文件进行识别确认及总结提炼,最终形成了刚性的施工质量标准。对初期支护、掘进姿态控制、试验检测、文明施工做了强制性的要求并组织相关人员进行学习。该标准的有效执行,对现场施工质量管控起到了关键的作用,做到了事前预防。此外项目还积极开展QC管理活动,取得河南省QC小组二等奖一个、优秀奖多个,水利部QC小组二等奖一个的好成绩。制定了关键工序实名制制度,对网片铺挂、锚固剂填塞等关键工序定人定岗,同时要求质检工程师全过程监控验收,实现各工序质量可控,做到事中监督。

加强安全管控,保障现场生产。项目的工程情况、地质情况以及长距离掘进、复杂的地质条件、多工区的大跨度管理、多工法同时施工,对引松供水四标项目安全管理是一个巨大的考验。项目坚持以“我要安全,平安是福”的安全管理理念。摒弃了以往“要你安全”行政式、机械化的说教。“你是家的脊梁,父母的心,妻子的山,孩子的天”,暖心的话语从员工家属角度予以表述,春风化雨,直击内心。项目技术管理推行“集体讨论、有序纠偏”的理念。在重大技术方案编制前都会进行集体讨论,以确定最优的施工方案。在实际施工过程中,不断对方案进行优化,有序纠偏,实现方案动态调整。此外项目还积极开展施工技术讨论与总结,对不同施工地质条件下的施工技术和施工经验进行汇总和总结,为以后施工生产提供宝贵的经验。

加强学习培训,提升人员技能水平。学习、培训是进步的有效途径。为不断提高现场作业人员的专业岗位技能和安全知识,项目坚持开展周一安全学习活动,引松人始终相信:“没有学不会的技能,没有掌握不了的操作规程”。项目通过周一安全学习、专项培训、技能比武等不断促进在岗员工对岗位技能和安全知识的学习,由一开始的不懂、不会到后期技能岗位的排头兵。三工制度有效开展:从开始的强制性要求到后期成为班组日常管理一种良好习惯,实现了将“三工”制度在项目安全管理中生根萌芽全员全覆盖与常态化。积极开展技能比武,技能比武针对测量、试验、TBM维保、电焊、机修、电工等进行,通过“理论考试+现场答辩+实际操作”相结合的方式进行考核。从而发现人才,继而带动提高项目全员技能水平,为TBM掘进储备人才。2017年TBM掘进、TBM转场、二衬施工、斜井运输全面展开,针对施工中存在的危险源,项目定期开展重要危险源辨识,同时制定行之有效的管控措施和应急预案,并根据需要进行演练。

 

通过项目科学管理,引松供水工程四标段取得了一些成绩:TBM成功穿越7.9公里灰岩岩溶地层,成功攻克多次不良地质灾害,并于2016年12月6日成功实现转场,第二掘进段始发掘进。在2017年11月份完成月进尺1318.7m,刷新了国内敞开式TBM连续掘进的新记录。TBM贯通后引松四标将全面进入衬砌施工,衬砌施工技术难度大、质量管控难、资金紧张等难题都让项目面临全新的挑战。项目团队将继续坚持“尽职履约、实现效益;打造精品、创树标杆”的团队目标和“崇尚责任、共同担当;直面困难、坚韧进取;简约人际、乐观豁达”的团队精神,科学筹划、精心组织,确保圆满完成整个项目的施工建设任务!

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