近期,公司沿江高速金寧段ZCB1-9/10項目在路橋集團隧道智能建造大機設備試點項目——白鶴灘隧道,取得了全電腦三臂鑿巖臺車炮孔布置圖優化的重大突破。項目依托公司“隧道創新工作室”,圍繞公司勞動競賽“八比八促”內容,以光面爆破理論為基礎,通過不斷地試驗與嘗試,對全電腦三臂鑿巖臺車炮孔布置逐步優化至數量最少,在蜀道集團大機設備使用的施工企業范圍內做到了隧道爆破效果好、經濟效果佳!
白鶴灘隧道左線與右線長度分別為6.644km和6.715km,穿越巖層多為玄武巖,巖石的單軸抗壓強度≥100MPa,最大埋深約841.019m。根據爆破專項施工方案,設計周邊眼為48孔,間距為0.55m。周邊眼設計數量越多,實際鉆孔作業時間越長,作業效率低、鉆渣量大、環保壓力大。同時由于設備成孔直徑較大,不耦合系數增大,炸藥用量激增,施工成本增加,大機設備推廣難度大。
為提升作業效率,降低施工成本,項目部堅決落實隧道施工“動態設計、動態施工”理念,多次召開專項施工技術研討會議,在保證光面爆破效果的前提下,分別從玄武巖爆破破碎特性、大機設備成孔特性、爆破有害效應控制、爆破超欠挖控制、周邊眼間距及裝藥結構等方面進行仔細分析研討,以隧道爆破超挖、每班開挖進尺、每班炸材消耗為研究重點開展攻關。根據現場爆破效果及超欠挖三維掃描成果,對炮孔布置圖從以下四個方面進了動態優化:一是優化拱架與掌子面預留距離,從0.5m~1m調整至2m,調整鉆孔角度。二是優化周邊眼外插角以及眼間距,周邊眼底外插距離從0.25m調整至0.1m,間距從固定0.55m調整為分段設置。三是優化掏槽眼數量,掏槽眼通過角度優化及間距調整后,從6排減少至5排,且每排數量從4/3/2/3/2/2調整至4/3/2/2/2。四是優化底眼數量,從2排調整至1排。通過多次爆破試驗研究總結,當周邊眼間距參數在地坪以上0m~4m間距為0.6m、4m~8m間距為0.8m、8m~9m間距為0.9m時,爆破效果最佳。
白鶴灘隧道全電腦三臂鑿巖臺車炮孔布置的優化,使隧道施工周邊眼數由48個減少至33個,單班爆破進尺從3.4m提升至4.05m,單班炸藥用量從390千克降低至365千克,炸藥單耗從1.2kg/m3降低至1.01kg/m3,噴漿料超耗率由最初的365%降低至315%,克服了不耦合系數增大導致爆破效果差和開挖成本大幅上升的問題,達到了周邊炮孔痕跡保存率更高、每循環臺階形搭接更小、超欠挖控制更好、循環時間更短、噴漿砼超耗更小的效果,對隧道施工成本控制、進度推進以及安全環保等工作都有著重大促進作用,將為項目節約炸材成本約 167萬元、噴砼成本約508萬元,減少工期約75天,也為蜀道集團全面推廣大機設備提供了借鑒和參考。
知常明變者贏,守正創新者進。沿江高速金寧段ZCB1-9/10項目依托公司“隧道創新工作室”,在《低碳世界》發表論文2篇、《中外公路》發表論文4篇,取得國家實用新型專利1項、省級工法1項、企業級工法3項、一類QC成果1項、二類QC成果1項,三類QC成果1項,切實將安全管理、品質提升、降本增效落到了實處,為推動公司智能建造貢獻了力量。