某山區(qū)工程標(biāo)段隧洞工程洞內(nèi)施工布置及安全管理

王致遠(yuǎn)　楊木舜　朱文武　李洪濤

摘 要：針對某山區(qū)工程標(biāo)段隧洞工程施工特點(diǎn)，在確保安全的前提下，對隧洞工程洞內(nèi)施工布置等方面進(jìn)行了方案優(yōu)化實(shí)施；在總結(jié)很多隧洞工程洞內(nèi)施工布置中存在的不足、解決方法，針對某山區(qū)工程標(biāo)段隧洞工程的具體情況，比選具體實(shí)施方案、參數(shù)值等，以期對同類工程的實(shí)施，有更大的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：隧洞工程；方案優(yōu)化實(shí)施；洞內(nèi)施工布置；安全管理

中圖分類號：TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-2064（2018）23-0109-02

某山區(qū)工程標(biāo)段施工作業(yè)面廣，且工程項(xiàng)目較為分散，場內(nèi)施工道路繁多，施工協(xié)調(diào)性較強(qiáng)，要求總體規(guī)劃中的各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)必須嚴(yán)格按計(jì)劃完成，各分部分項(xiàng)工程的施工方案穩(wěn)妥可靠、抗風(fēng)險(xiǎn)能力高，確保按合同工期完成本標(biāo)段施工。11標(biāo)段工程施工重點(diǎn)及難點(diǎn)為隧洞工程洞內(nèi)施工布置；隧洞開挖、砼澆筑、回填灌漿等施工，是工程能否按照合同工期完工的關(guān)鍵。

1 工程概況

本標(biāo)段渠道包括本標(biāo)段渠道包括4座隧洞，分別為水長坪隧洞長540.46m（其中水長坪隧洞取水口及隧洞進(jìn)口100m屬于金峰水庫土建及安裝工程（合同編號：WYEG-SG-JF）標(biāo)段內(nèi)容），葫蘆山隧洞長1121.73m，莊子灣隧洞長2443.57m，五邊寨隧洞長1575.78m，隧洞總長5581.53m。

隧洞斷面型式選用圓拱直墻型，頂拱圓心角180°。隧洞采用全斷面襯砌。臨時(shí)支護(hù)：隧洞開挖后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，防止巖石風(fēng)化掉塊及保障施工期圍巖穩(wěn)定安全；永久襯砌：Ⅲ類圍巖的洞段采用底板和邊墻分離的型式（分離式）襯砌，頂拱和邊墻為25cm厚C20素砼，底板為C15素砼，厚20cm；Ⅳ類圍巖洞段采用全封閉式C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)襯砌，襯砌厚度為35cm；Ⅴ類圍巖洞段采用全封閉式C20鋼筋砼結(jié)構(gòu)襯砌，襯砌厚度為40cm。隧洞進(jìn)出口設(shè)漸變段與明渠連接，進(jìn)口長15m，出口長20m。隧洞進(jìn)出口段均設(shè)置2m長鋼筋砼暗涵，洞臉頂部設(shè)擋土墻，墻后設(shè)排水溝，以確保洞臉的穩(wěn)定；洞臉開挖時(shí)，對局部軟弱及破碎地段進(jìn)行噴錨支護(hù)及砼框格梁護(hù)坡，根據(jù)具體地形選擇采用，巖石邊坡噴錨支護(hù)，局部段布置鋼筋網(wǎng)，覆蓋層邊坡采用砼框格梁護(hù)坡。隧洞永久襯砌后應(yīng)在頂拱120°范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿，隧洞襯砌縱向每12m設(shè)一通縫，縫寬2cm并設(shè)橡膠止水帶至拱頂排水孔處，分離式底板和邊墻之間設(shè)置縱向橡膠止水帶。

2 洞內(nèi)施工布置

2.1 隧洞工程總體施工方案

（1）洞身開挖；隧洞開挖采用鉆爆法全斷面掘進(jìn)，搭設(shè)簡易操作平臺(tái)，氣腿式手風(fēng)鉆造孔，直眼掏槽，人工裝藥連線，毫秒微差非電雷管導(dǎo)爆索引爆，2#巖石炸藥或乳化炸藥爆破，周邊采用光面爆破控制成型，無軌出渣，小型自卸汽車進(jìn)行出渣。（2）洞身砼襯砌；砼襯砌采用先底板后邊頂拱的襯砌順序。為保證進(jìn)度及隧洞施工質(zhì)量，采用鋼模臺(tái)車澆筑。砼從砼拌和系統(tǒng)通過砼攪拌車運(yùn)輸至澆筑施工作業(yè)面。砼泵輸送砼入倉，電動(dòng)軟軸插入式振搗器和附著式振搗器振搗密實(shí)。

2.2 隧洞施工工作面布置

本標(biāo)段共4座隧洞，水長坪隧洞只有出口1個(gè)工作面，其余葫蘆山、莊子灣、五邊寨3個(gè)隧洞采用進(jìn)出口工作面同時(shí)掘進(jìn)的方式；混凝土襯砌時(shí)，水長坪隧洞從洞內(nèi)到出口單向進(jìn)行，其余葫蘆山、莊子灣、五邊寨3個(gè)隧洞由洞內(nèi)向進(jìn)出口雙向進(jìn)行。隧洞采用鉆爆法開挖。

2.3 施工供水、供風(fēng)、供電

在各條隧洞進(jìn)出口修建一座50m3生產(chǎn)水池，從布置在洞口附近的水井抽水至生產(chǎn)水池，再通過DN75供水管抽至施工作業(yè)面，供水管線與隧洞供風(fēng)管同側(cè)布置，隨開挖延伸。

根據(jù)本工程隧洞的開挖斷面及供風(fēng)距離，擬在隧洞進(jìn)、出口分別布置一臺(tái)20m3/min移動(dòng)式電動(dòng)空壓機(jī)。隧洞采用φ150mm供風(fēng)鋼管進(jìn)洞，φ75mm高壓軟管接至各用風(fēng)點(diǎn)，為保證風(fēng)壓，考慮各工作面每500m左右增設(shè)一個(gè)3m3的儲(chǔ)風(fēng)罐。莊子灣隧洞洞身段長為2443.57m，需設(shè)置3m3貯風(fēng)罐4個(gè)，五邊寨隧洞洞身段長為1575.78m，需設(shè)置3m3貯風(fēng)罐2個(gè)。

隧洞在開挖時(shí)用電對象主要為：供風(fēng)、供排水、照明、通風(fēng)、噴混凝土支護(hù)等；在隧洞混凝土襯砌時(shí)用電對象主要為：照明、排水、混凝土泵及混凝土振搗等。供電線路由布置在洞口的供電系統(tǒng)引入，動(dòng)力線路布設(shè)高度距地面2.5m左右，采用150mm2鋁芯線，照明電源采用行燈變壓器降為36V安全電壓。當(dāng)供電距離較長時(shí)，由于電壓降損，動(dòng)力電器啟動(dòng)、運(yùn)行困難，可將各洞口變壓器調(diào)至最高檔以彌補(bǔ)電壓損失，但莊子灣隧洞單頭控制長達(dá)1220m，需考慮高壓進(jìn)洞，當(dāng)單頭進(jìn)尺到800m時(shí)打一旁洞設(shè)置一臺(tái)200KV/A變壓器。

2.4 洞內(nèi)通訊、通風(fēng)散煙、抽排水

各工作面控制距離較長，達(dá)540～1220m，采用有線電話與洞外進(jìn)行聯(lián)系，有線電話接入洞口及調(diào)度室，便于施工調(diào)度及聯(lián)系。

各工作面控制距離較長，達(dá)540～1220m，洞內(nèi)的通風(fēng)散煙的問題比較突出，為此，各工作面均布置1臺(tái)2×55KW軸流式風(fēng)機(jī)，為保證通風(fēng)的質(zhì)量，每500m串聯(lián)一臺(tái)37Kw軸流通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)管采用Φ1000mm帶肋正負(fù)壓軟風(fēng)筒，利用洞頂部錨桿或預(yù)埋螺栓固定，沿洞身上部安裝至開挖工作面附近。爆破后在磧頭附近采用水霧除塵，以降低掌子面的粉塵。

洞內(nèi)排水主要排除施工時(shí)的地下水及施工廢水。本標(biāo)隧洞出口為順坡，設(shè)置排水溝自流排水為主，排水溝尺寸為0.3×0.3m（寬×深）。進(jìn)口段為倒坡，不利于施工排水，為避免工作面積水較多，影響正常施工，擬隧洞每左右100m設(shè)一2～3方的集水坑，采用排污泵接力抽排；磧頭處采用潛水泵、軟管抽排到附近集水坑；施工中應(yīng)根據(jù)各工作面地下水量情況，每500m左右開挖旁洞設(shè)置10～20方的大集水坑，設(shè)置泵站集中排入洞外污水沉淀池內(nèi)，經(jīng)處理合格后排放。

2.5 地下管線及架空線保護(hù)

對公用管線的保護(hù)，首先采用開挖樣洞等方法探測公用管線，摸清管線的位置、深度、直徑，在施工圖上明確標(biāo)明，施工前必須進(jìn)行開挖，使關(guān)鍵部位的管線情況完全暴露。在施工中，將采用適當(dāng)?shù)姆椒右员Ｗo(hù)。

對于縱向平行的管線，如其中心線距基坑邊距離較近，則在開挖基坑時(shí)，該部位的基坑支撐必須加強(qiáng)加固，如替換板樁或加密撐柱等，必要時(shí)管線搬遷。對地下管線及架空線，主要采取下列加固措施：（1）給水管等硬管：除對基坑加固支撐外，還應(yīng)在基坑開挖前，要先在該位置人工挖出樣洞摸清管線走向，管節(jié)的接口位置，再以鋼板樁或桐木橫架將要開挖的基坑上用鋼絲繩將管子吊住。（2）通訊管、電力導(dǎo)管等，因這種管線的導(dǎo)管長度較短，安全可靠的方法是采用下托、上吊的措施，即在導(dǎo)管的背面用4×8寸板或板樁托著，上面用鋼板樁等連同托板將管子一起吊牢。

3 安全防范重點(diǎn)及管理措施

3.1 安全防范重點(diǎn)

安全檢查重點(diǎn)為重大危險(xiǎn)源，設(shè)置專職安全工程師負(fù)責(zé)監(jiān)控。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本工程特點(diǎn)，本工程重大危險(xiǎn)源主要集中在以下方面：（1）施工用電及火災(zāi)；（2）邊坡滑塌及高空墜落；（3）工地大型施工機(jī)械；（4）火工材料及各類危險(xiǎn)物品存放、使用；（5）防洪和安全度汛。

3.2 安全防范管理措施

施工現(xiàn)場安全措施嚴(yán)格按照招標(biāo)文件要求和有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求設(shè)置。

3.2.1 防火防范措施

（1）油系統(tǒng)及含油設(shè)備，當(dāng)溫度超過油的燃點(diǎn)會(huì)發(fā)生火災(zāi)危險(xiǎn)，由于布置空間的限制，不能采用增加間距來滿足防火的要求，采用防火防爆隔墻的辦法并設(shè)置消防設(shè)施，從而避免對周圍其他建筑物的影響。（2）電氣設(shè)備短路、過電流或散熱不良等引起絕緣物質(zhì)燃燒。主要采用防火隔斷及配備消防設(shè)施防止事態(tài)擴(kuò)大。（3）現(xiàn)場的生產(chǎn)、生活區(qū)設(shè)置足夠的消防水源和消防設(shè)備器材，經(jīng)過地方政府消防部門檢查認(rèn)可。消防設(shè)備器材滿足當(dāng)?shù)叵啦块T的要求，經(jīng)常檢查和保養(yǎng)，使其處于良好的待命狀態(tài)，同時(shí)對職工進(jìn)行消防安全訓(xùn)練，保證消防水源充足和供水系統(tǒng)工作正常，隨時(shí)可滿足消防要求。（4）各類房屋、庫棚、料場等的消防安全距離符合公安部門的規(guī)定，室內(nèi)不堆放易燃品；嚴(yán)禁在易燃易爆物品附近吸煙，現(xiàn)場的易燃雜物，應(yīng)隨時(shí)清除，嚴(yán)禁在有火種的場所或近旁堆放。（5）在各生產(chǎn)場所和主要設(shè)備處配備專用的消防設(shè)施，同時(shí)設(shè)置公用消防系統(tǒng)，作為輔助滅火手段。滅火介質(zhì)以水為主，并配置一些泡沫、干粉或CO2手提或移動(dòng)式滅火器材等。

3.2.2 防爆防范措施

工程防爆主要采用以下措施：（1）選擇的壓力容器，符合現(xiàn)行壓力容器有關(guān)規(guī)定的產(chǎn)品。（2）油浸式變壓器及壓力油，汽罐設(shè)置泄壓裝置，泄壓面避開工作部位。（3）油處理系統(tǒng)的通風(fēng)系統(tǒng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的規(guī)定，減少引起爆炸及火災(zāi)物質(zhì)的濃度。（4）對易燃材料倉庫采取直擊雷、感應(yīng)雷和防靜電措施。（5）由于工程區(qū)位于高雷發(fā)區(qū)，對于現(xiàn)場組織爆破全部采用磁引爆的方式。

3.2.3 防機(jī)械傷害、墜落傷害

本標(biāo)工程主要機(jī)械設(shè)備有空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)、鉆機(jī)等，為防止機(jī)械傷害，采取以下措施：（1）采用的機(jī)械設(shè)備符合國家安全有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。（2）所有機(jī)械設(shè)備防護(hù)安全距離，機(jī)械設(shè)備防護(hù)罩和防護(hù)屏的安全要求均符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

凡墜落高度在2m以上的工作平臺(tái)、人行通道（部位），在墜落面?zhèn)仍O(shè)置防護(hù)墻或固定式防護(hù)欄桿，以保證通行時(shí)的安全；靠近陡坡或高邊坡的通行道路設(shè)置防護(hù)墻或防護(hù)欄桿，一方面防止?jié)L石傷人，另一方面保證通行時(shí)的安全；樓梯、鋼梯、平臺(tái)均采取防銹、防滑措施。

4 結(jié)語

本工程重要部位包括隧洞開挖、襯砌，渠道襯砌等。隧洞開挖、砼襯砌控制措施：（1）采用預(yù)裂爆破、光面爆破控制好隧洞開挖質(zhì)量。（2）嚴(yán)格隧洞混凝土施工程序，采用鋼模臺(tái)車和泵送混凝土進(jìn)行隧洞襯砌，從混凝土的骨料檢測、配合比的確定、混凝土拌合、入倉澆筑、成型養(yǎng)護(hù)個(gè)環(huán)節(jié)控制好混凝土的質(zhì)量。針對某山區(qū)工程標(biāo)段隧洞工程的特殊性，在確保安全前提下、明確質(zhì)量方針、目標(biāo)，從質(zhì)量保證機(jī)構(gòu)、人員等方面，進(jìn)行質(zhì)量。從實(shí)施效果各項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)、分析表明，達(dá)到甚至優(yōu)于規(guī)范要求，取得了預(yù)期成效。

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