單線鐵路隧道施工安全距離控制與洞內(nèi)會(huì)車(chē)分析

童秀東

摘要：闡述了單線超長(zhǎng)隧道在施工過(guò)程中潛在的安全隱患、二次襯砌施工安全距離以及現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)進(jìn)度之間的影響，并針對(duì)性的制定相關(guān)安全控制辦法。希望可以為相關(guān)單位提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：隧道施工 單線線路 安全距離

引言

單線鐵路長(zhǎng)隧道現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)面積相對(duì)較小，隧道進(jìn)伸較長(zhǎng)、寬度窄且總的高度相對(duì)較低。實(shí)際開(kāi)挖、襯砌等多個(gè)工序之間的聯(lián)系銜接較為緊密，各道工序之間的互相影響也較大，實(shí)際施工過(guò)程中涉及到的人員以及機(jī)械設(shè)備等相對(duì)密集，空氣的流通效果也往往交差，施工作業(yè)可見(jiàn)度較低，安全方面的管控存在一定難度。此次就敘畢鐵路單線鐵路隧道特殊不安全因素進(jìn)行分析，并就各道工序安全管控措施以及現(xiàn)場(chǎng)掘進(jìn)進(jìn)度等進(jìn)行討論。

1 工程概述

此次以敘畢鐵路單線鐵路隧道為研究對(duì)象，該隧道寬度為六米左右，隧道內(nèi)部空間相對(duì)狹窄，實(shí)際在施工期間對(duì)于所用到的設(shè)備往往也只能縱向依次排列，而實(shí)際二襯臺(tái)車(chē)之前設(shè)備相對(duì)較多，依據(jù)當(dāng)前無(wú)軌運(yùn)送的施工方式，洞內(nèi)掌子面和二襯臺(tái)車(chē)之間的往往需要許多設(shè)備，常見(jiàn)比如鉆爆臺(tái)車(chē)、混凝土輸送泵、仰拱棧橋、混凝土罐車(chē)以及防水板臺(tái)架等等。對(duì)于無(wú)軌運(yùn)輸?shù)膯尉€鐵路隧道而言，這些設(shè)備其所占據(jù)的空間不容忽視。而對(duì)于III級(jí)以及以下圍巖時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)為全斷面形式的爆破模式，而安全距離設(shè)置最少不低于50m，此外在加上以上設(shè)備所占地所需要的距離，例如二襯和掌子面的距離則至少需要130 m，對(duì)于IV級(jí)以及以上的圍巖基于臺(tái)階法進(jìn)行施工時(shí)，實(shí)際臺(tái)階的長(zhǎng)度與爆破的安全距離應(yīng)當(dāng)控制為30m，因此二襯與掌子面之間的距離則最少不低于llOm。而相關(guān)條例明確，I＼II級(jí)圍巖施工不得大于200m，III級(jí)圍巖則不得大于120m，Ⅳ級(jí)別與以上的圍巖則不得大于90m。

由此不難看出，單線鐵路隧道的施工對(duì)于施工的組織具有一定的要求，尤其對(duì)于Ⅳ級(jí)以及以上的圍巖處理時(shí)，施工難度等有了大幅提高，一般施工技術(shù)難以達(dá)到所要求標(biāo)準(zhǔn)。因此在單線隧道施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)摒棄傳統(tǒng)作業(yè)方法，唯有將二襯混凝土設(shè)備轉(zhuǎn)移至已經(jīng)完工的項(xiàng)目段，從而可以有效降低30m左右的作業(yè)空間，從而可以根本上規(guī)避問(wèn)題。而實(shí)際單線隧道在二襯施工完畢后，路面寬度約4米左右，如若要預(yù)留混凝土設(shè)備，道路被堵，對(duì)施工效率會(huì)帶來(lái)一定的影響。規(guī)避此類(lèi)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)尋找其它方式，由此此次提出了會(huì)車(chē)道的方式。

2 會(huì)車(chē)道施工模式

2.1會(huì)車(chē)道的功能與規(guī)格

依據(jù)當(dāng)前施工情況，對(duì)于單線會(huì)車(chē)道應(yīng)當(dāng)使其在功能上可以實(shí)現(xiàn)避讓車(chē)輛以及車(chē)輛完全調(diào)頭的效果，有效的放置混凝土設(shè)備，避免爆破飛石等的效果。如下圖所示，為常見(jiàn)的基于無(wú)軌運(yùn)輸?shù)乃淼纼?nèi)常見(jiàn)運(yùn)送車(chē)輛規(guī)格型號(hào)。

就空間而言，應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足8噸自卸車(chē)、ZL50D裝載機(jī)以及6立方混凝土運(yùn)送車(chē)輛的會(huì)車(chē)避讓以及掉頭等效果?；跀?shù)據(jù)模擬分析，滿(mǎn)足此類(lèi)情況實(shí)際需要寬度八米、深度五米、高度3.5米的直斷墻面，矢高不低于1米。

2.2基于大避車(chē)洞內(nèi)會(huì)車(chē)設(shè)計(jì)

通常對(duì)于單線隧道而言，往往每間隔150m則會(huì)設(shè)計(jì)一大避車(chē)洞，而此次為了盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的充分利用，可以以該大避車(chē)洞的區(qū)域來(lái)進(jìn)行相關(guān)會(huì)車(chē)道的設(shè)計(jì)。由于大避車(chē)位置設(shè)計(jì)回車(chē)道時(shí)，在后期需要對(duì)其進(jìn)行回填處理，因此可以沒(méi)有工期壓力的中長(zhǎng)隧道大避車(chē)洞位置會(huì)車(chē)道。

2.3基于正常斷面會(huì)車(chē)道設(shè)計(jì)分析

一些較長(zhǎng)規(guī)模較大的隧道工程項(xiàng)目，對(duì)于施工周期有一定的要求的工程項(xiàng)目，會(huì)車(chē)道設(shè)計(jì)則可以安置在正常斷面內(nèi)，通常選擇每隔200m間隔位置設(shè)置一會(huì)車(chē)道，隨后在工程完成后期對(duì)其進(jìn)行回填處理，整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單快捷，便于施工順利開(kāi)展。

2.4會(huì)車(chē)道的回填要素

依據(jù)文件T2204-2008《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》文件中相關(guān)規(guī)定，和隧道正洞連接位置適合選用水泥砂漿砌片石進(jìn)行封閉，該長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不應(yīng)當(dāng)?shù)陀?m。因此對(duì)于整個(gè)施工過(guò)程中所額外增設(shè)的調(diào)車(chē)道，在工程施工期間基本穩(wěn)定，在工程進(jìn)行的中后期則可以依據(jù)上述規(guī)定對(duì)不影響隧道結(jié)構(gòu)合理性以及安全性的調(diào)車(chē)道進(jìn)行回填封閉。

3會(huì)車(chē)道施工方案設(shè)計(jì)

施工流程分析：車(chē)道支護(hù)開(kāi)挖、車(chē)道使用、回填、對(duì)混凝土圖面進(jìn)行初步排查、透水管道等的安裝、安裝防水板、針對(duì)拱架基礎(chǔ)進(jìn)行清理、安裝拱架、對(duì)拱架拉桿、腳手架等進(jìn)行加固處理、準(zhǔn)備臺(tái)車(chē)、混凝土等澆筑加固。

此外，在調(diào)車(chē)道混凝土的施工過(guò)程中，主要分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段在與正洞相銜接位置的Im左右位置混凝土澆筑;而第二階段則主要對(duì)其剩余量和端墻混凝土澆筑。這樣分階段性的澆筑方式可以起到更好的工程質(zhì)量效果，同時(shí)在對(duì)調(diào)車(chē)道澆筑過(guò)程中，二襯臺(tái)車(chē)檔頭位置和調(diào)車(chē)道縱向一道檔頭，有助于施工中的注意，從而可以較好的避免混凝土跑模等狀況的發(fā)生。

3.1開(kāi)挖階段

依據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)的火車(chē)道斷面進(jìn)行放樣測(cè)量，對(duì)于關(guān)鍵位置點(diǎn)用紅漆進(jìn)行標(biāo)注。此外，在位置上側(cè)20cm作于位置安裝超前錨桿，從而避免在開(kāi)挖以及爆破后等洞身的不穩(wěn)定情況。除此之外，在會(huì)車(chē)道所在的正洞段區(qū)域，位于縱向前后各5cm位置，依據(jù)設(shè)計(jì)的圍巖的級(jí)別支護(hù)的類(lèi)別提高一級(jí)落實(shí)相關(guān)支護(hù)，從而保證整個(gè)洞身的穩(wěn)定性效果。爆破工藝則按照光面爆破的常規(guī)方式進(jìn)行即可，在施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意對(duì)內(nèi)插角的控制。

3.2回填階段

回填主要選用漿砌片石為主要材料，對(duì)于大避車(chē)洞的區(qū)域時(shí)，回填后應(yīng)當(dāng)預(yù)先留有大避車(chē)洞設(shè)計(jì)開(kāi)挖的規(guī)格，確保二襯混凝土的整個(gè)厚度。對(duì)于正常斷面位置的會(huì)車(chē)道而言，將其直接回填為直角即可。

3.3 二襯缺補(bǔ)

實(shí)際在進(jìn)行該階段前，首先應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求安裝好透水盲管、波紋管以及防水板。大避車(chē)洞二襯混凝土施工過(guò)程中，將不需再使用二襯臺(tái)車(chē)。而是選擇以及設(shè)計(jì)加工完成的正洞斷面邊墻弧體拱架。大避車(chē)洞作業(yè)時(shí)，基于邊墻的弧體拱架和大避車(chē)洞拱架結(jié)合一起進(jìn)行混凝土的澆灌?；◇w拱架主要以鋼板為主要加工材料，在對(duì)其進(jìn)行加固時(shí)，采用拉桿使得拱架整合成一個(gè)整體，并將其與正洞二襯對(duì)面加橫撐進(jìn)行橫向加固處理。

對(duì)于正常斷面而言，二襯補(bǔ)缺則更為簡(jiǎn)單，可以直接架設(shè)正洞斷面邊墻弧體拱架即可。對(duì)于長(zhǎng)大隧道在二襯作業(yè)時(shí)，二襯臺(tái)車(chē)向前作業(yè)時(shí)，如若需要返回施工，則往往需要耗費(fèi)大量人力物力。對(duì)于長(zhǎng)大隧道二襯臺(tái)車(chē)更加難以返回做會(huì)車(chē)道的混凝土。因此基于該方法，后方二襯補(bǔ)缺則無(wú)需使用二襯臺(tái)車(chē)，從而大大提高二襯臺(tái)車(chē)的施工效率。

3.4其它要點(diǎn)關(guān)注

當(dāng)初支后進(jìn)行調(diào)車(chē)時(shí)，調(diào)車(chē)作業(yè)過(guò)程中，需要不定期的對(duì)混凝土噴面與二襯混凝土之間的排查工作，對(duì)混凝土是否存在開(kāi)裂等情況進(jìn)行嚴(yán)格排查。此外，調(diào)車(chē)道回填后斷面務(wù)必與混凝土澆筑前斷面大小相一致，在大避車(chē)洞區(qū)域的應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足避車(chē)洞斷面規(guī)格，在正常斷面區(qū)域的應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足二襯混凝土的厚度要求。對(duì)于上道工序盲管透水管和防水板等的安裝，同時(shí)經(jīng)過(guò)排查合格后才可以執(zhí)行下一步操作，即鋼架支撐立設(shè)就位和混凝土的施工等。模板安裝務(wù)必牢靠、接縫處則應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密，切忌漏漿等情況出現(xiàn)。模板和混凝土的接觸面務(wù)必清理徹底干凈，并涂刷隔離劑。在對(duì)混凝土澆筑前，模板的積水與雜物等應(yīng)當(dāng)預(yù)先徹底清理干凈。

而在澆筑開(kāi)始前，應(yīng)當(dāng)對(duì)噴層進(jìn)行有效清理以及防水層面灰粉和灑水潤(rùn)濕，澆筑混凝土應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分有效振搗，避免收縮開(kāi)裂等情況，振搗過(guò)程中則應(yīng)當(dāng)避免防水層遭到破壞等情況發(fā)生。在拆模過(guò)程中，對(duì)于混凝土的強(qiáng)度務(wù)必達(dá)到8MPa，以實(shí)驗(yàn)所提供的時(shí)間為基準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)施工團(tuán)隊(duì)不應(yīng)該擅自對(duì)其進(jìn)行拆模處理。此外，由于隧道進(jìn)深往往較長(zhǎng)，鼓風(fēng)機(jī)等也應(yīng)當(dāng)進(jìn)洞安裝，對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)與關(guān)閉應(yīng)當(dāng)與開(kāi)挖、襯砌等進(jìn)行密切溝通。當(dāng)需要對(duì)其進(jìn)行關(guān)閉時(shí)則應(yīng)當(dāng)預(yù)先得到開(kāi)挖以及襯砌工作方面的認(rèn)同，開(kāi)挖人員在響炮前通知停風(fēng)，響炮后鼓風(fēng)機(jī)操作人員則在五分鐘后自行開(kāi)啟通風(fēng)，襯砌作業(yè)人員在行走臺(tái)架是要求停止通風(fēng)，待行走到位五分鐘后則可以通知開(kāi)啟設(shè)備通風(fēng)，停風(fēng)半小時(shí)時(shí)則需要臨時(shí)開(kāi)啟通風(fēng)十分鐘，從而確保洞內(nèi)施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)空氣質(zhì)量以及洞內(nèi)能見(jiàn)度情況。

此外，由于隧道內(nèi)作業(yè)環(huán)境往往較為復(fù)雜，因此一些安全隱患等往往難以發(fā)現(xiàn)。加強(qiáng)洞內(nèi)的安全監(jiān)管十分必要。項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)設(shè)立專(zhuān)門(mén)的安全監(jiān)管人員，主要負(fù)責(zé)對(duì)洞內(nèi)安全隱患的排查以及管理等事項(xiàng)，此外各道工序都有各自的兼職安全員負(fù)責(zé)施工過(guò)程中的安全監(jiān)管等工作，還可以組織青年安全崗崗員在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展安全隱患排查等工作。全員動(dòng)員，全員參與，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)潛在問(wèn)題，并立即進(jìn)行處理切忌安全事故等的發(fā)生。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于單線路鐵路隧道工程而言，實(shí)際可施工空間較小，斷面也相對(duì)狹小，會(huì)車(chē)道輔助功能多樣。作為行車(chē)道會(huì)讓和調(diào)車(chē)道，爆破躲避洞與爆破安全、混凝土輸送泵等的放置區(qū)域，基于組織施工可以有效的確保掌子面和二襯距離達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，從而有效確保會(huì)車(chē)的安全性以及爆破時(shí)的安全防護(hù)等用途，是當(dāng)前較為有效使用的輔助坑道，對(duì)于會(huì)車(chē)道二襯的補(bǔ)缺，采用專(zhuān)門(mén)的弧體拱架，二襯臺(tái)車(chē)無(wú)需調(diào)回在施工其它位置混凝土，確保二襯臺(tái)車(chē)可以依據(jù)要求緊隨掌子面。依據(jù)該施工方案進(jìn)行施工，隧道二襯有效，且安全隱患等可以得到有效排除。

參考文獻(xiàn)

[1]黃衛(wèi)勤.單線鐵路隧道施工安全距離控制及洞內(nèi)會(huì)車(chē)探討[J].石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（2）：28- 32.

[2]孫河川，楊慧林，李興高，等.龍脖山隧道下穿鐵路既有線及涵洞施工安全分析[J].鐵道建筑，2008（12）：50- 54.