公路隧道安全專項(xiàng)施工方案編制要點(diǎn)探討

董 根 深

(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引言

由于山區(qū)公路隧道的施工環(huán)境比較復(fù)雜，施工區(qū)、生活區(qū)的布置往往受地形地貌限制相對(duì)比較狹窄，各施工工序交叉作業(yè)眾多，這就造成工程在施工期內(nèi)可能存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，如果不能事先有針對(duì)性地做好安全施工方案設(shè)計(jì)，就有可能加大發(fā)生安全事故的概率，造成不必要的損失；這些年常有隧道發(fā)生安全事故的新聞報(bào)道，令人痛心，因此組織編制用于指導(dǎo)隧道安全施工的專項(xiàng)施工方案就顯得尤為重要；而方案編制的要點(diǎn)關(guān)鍵在于如何能夠合理地選擇施工方法，正確地辨識(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)，以及制定相應(yīng)措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)。

1 施工方法的選擇

1.1 確定施工方法的原則

施工方法的選擇以確保隧道圍巖的穩(wěn)定性、節(jié)約施工成本、保證施工安全為原則。由于設(shè)計(jì)圖紙中給出的施工方案往往僅為推薦方案，所以施工單位需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌、水文地質(zhì)情況，并與設(shè)計(jì)單位及時(shí)對(duì)接，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織技術(shù)人員對(duì)各設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)分析，經(jīng)多方案比選，合理選擇成本低、施工組織合理、便于操作的施工方法，經(jīng)組織專家論證，上報(bào)審批后用于指導(dǎo)施工。

1.2 某隧道施工方法選擇示例

1.2.1工程概況

由我院設(shè)計(jì)的該隧道，為雙洞雙向四車道，隧道主洞限界凈寬10.75 m=0.75 m(檢修道)+0.50 m(左側(cè)向?qū)挾?+2×3.75 m(行車道)+0.75 m(右側(cè)向?qū)挾?+1.25 m(人行道)，行車道凈高5 m，檢修道凈高2.5 m，線間距16 m的小凈距隧道，其中明洞左右線各49 m，暗洞左右線各245 m。

1.2.2確定施工方法

項(xiàng)目技術(shù)人員通過(guò)研究設(shè)計(jì)文件，對(duì)隧道所在位置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地形地貌、水文、地質(zhì)情況，經(jīng)受力及變形計(jì)算分析，輔以施工技術(shù)難度，安全工期等方面的綜合分析論證，進(jìn)行多方案比選，擇優(yōu)選用施工方法。

該隧道明洞段采用明開(kāi)挖法，暗洞采用新奧法施工。為了隧道施工安全，采用左右洞錯(cuò)開(kāi)施工的方法，右線作為先行洞，右線隧道Ⅴ級(jí)圍巖段采用環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土法開(kāi)挖施工(施工程序見(jiàn)圖1)；左線作為后行洞，采用CD法施工(施工程序見(jiàn)圖2)；開(kāi)挖時(shí)先行洞與后行洞掌子面錯(cuò)開(kāi)距離大于2倍隧道開(kāi)挖寬度。

2 隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與應(yīng)對(duì)

隧道在施工過(guò)程中總是存在著各種各樣的安全風(fēng)險(xiǎn)，組織編制隧道安全專項(xiàng)施工方案，就是針對(duì)這些安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，從而提出風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)的措施，由此，要根據(jù)隧道不同的圍巖特性和施工方法，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與應(yīng)對(duì)。

2.1 隧道施工可能存在的主要安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與應(yīng)對(duì)

1)爆破擾動(dòng)造成坍塌風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)對(duì)措施有：Ⅴ級(jí)圍巖可以采用人工手持風(fēng)鉆鉆孔或機(jī)械開(kāi)挖配合預(yù)裂爆破，采用爆破方法時(shí)及時(shí)根據(jù)圍巖變化調(diào)整爆破參數(shù)。

2)圍巖暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成變形過(guò)大失去穩(wěn)定。及時(shí)做好開(kāi)挖后的初期支護(hù)，仰拱緊跟下臺(tái)階工作面施工，同時(shí)做好監(jiān)測(cè)工作，以便隨時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通變更設(shè)計(jì)方案。

3)下臺(tái)階邊墻開(kāi)挖時(shí)引起拱部下沉甚至導(dǎo)致坍方。為了避免下臺(tái)階邊墻開(kāi)挖時(shí)造成初期支護(hù)鋼架拱腳下沉，可以增加鎖腳錨桿。在CD法施工中，采用中空注漿錨桿加固圖2中臨時(shí)支護(hù)2，4中夾巖部分，必要時(shí)安設(shè)水平工字鋼，噴混凝土，形成封閉環(huán)。

4)拱頂下沉和拱腳收斂。加強(qiáng)圍巖監(jiān)控量測(cè)，以觀察拱頂下沉和拱腳收斂情況，若變形速率突然增大，應(yīng)立即停止開(kāi)挖工作，查明原因，及時(shí)采取補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)措施。

5)臨時(shí)鋼架、中夾巖部分支撐的拆除安全。洞身主體結(jié)構(gòu)初期支護(hù)施工完畢，經(jīng)觀測(cè)處于穩(wěn)定狀態(tài)，可以逐步拆除臨時(shí)支撐。

6)隧道大面積坍塌。隧道施工中可能發(fā)生的較大風(fēng)險(xiǎn)就是發(fā)生大面積坍塌，尤其是Ⅴ級(jí)圍巖隧道的施工，由于巖石的碎裂性和不穩(wěn)定性，更應(yīng)該引起重視?？赡軐?dǎo)致坍塌的主要原因有：工程地質(zhì)發(fā)生變化，突遇軟巖碎裂帶又未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在開(kāi)挖的過(guò)程中極易發(fā)生圍巖擾動(dòng)而失去穩(wěn)定坍塌；地表(下)水豐富，當(dāng)雨季施工且雨量較大時(shí)，如未能有效的阻截地表水侵入隧道或遇有豐富的地下水涌入，使圍巖的軟弱滑動(dòng)面被浸泡而強(qiáng)度下降，就有可能沿滑動(dòng)面發(fā)生大面積滑塌；另外，施工單位急攻冒進(jìn)，或?yàn)榱藫尮て诙_(kāi)挖過(guò)快，造成開(kāi)挖面進(jìn)深過(guò)長(zhǎng)，又沒(méi)有及時(shí)完成支護(hù)，圍巖會(huì)因?yàn)楸┞稌r(shí)間過(guò)長(zhǎng)而坍塌。所以要視具體情況及早預(yù)防、積極應(yīng)對(duì)，編制行之有效的預(yù)防措施，并嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行。

2.2 其他風(fēng)險(xiǎn)源

諸如隧道施工中可能發(fā)生的物體打擊、機(jī)械傷害、觸電、爆炸、中毒和窒息等安全風(fēng)險(xiǎn)也要在方案中有所說(shuō)明，本文僅對(duì)洞內(nèi)施工中的主要風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)，其他風(fēng)險(xiǎn)源不再贅述。

3 安全專項(xiàng)施工方案的編制

3.1 方案編制的原則

方案編制的原則，主要以質(zhì)量、工期、環(huán)保、安全文明施工的實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)；以施工組織設(shè)計(jì)方案和各項(xiàng)技術(shù)保證措施為控制重點(diǎn)；以“安全為先，質(zhì)量為本”的指導(dǎo)思想，科學(xué)地配置人員和機(jī)械設(shè)備，按計(jì)劃進(jìn)度施工，及時(shí)與實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾偏，最終以保證工程順利實(shí)施為原則進(jìn)行編制。

3.2 方案編制的程序

1)由項(xiàng)目經(jīng)理組織，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人牽頭編制。依據(jù)確定的施工方法，以各施工工序的施工順序?yàn)橹骶€，進(jìn)行安全方案的編制，對(duì)主要風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)和應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行科學(xué)分析，同時(shí)在實(shí)施過(guò)程中，對(duì)照風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)計(jì)劃，跟蹤監(jiān)督和檢查工作進(jìn)度及計(jì)劃的偏差，保證風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施的設(shè)計(jì)和執(zhí)行有效。

2)方案編制的主要章節(jié)。包括但不限于：工程概況；施工方案及施工方法；工期、質(zhì)量、安全保證措施；隧道專項(xiàng)施工安全技術(shù)措施；隧道控制變形技術(shù)及防坍塌措施；環(huán)境保護(hù)的技術(shù)保證措施以及應(yīng)急救援預(yù)案。

3)組織業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行方案論證。把已編制的隧道安全專項(xiàng)施工方案上報(bào)施工單位技術(shù)質(zhì)量部，由施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人組織業(yè)內(nèi)專家進(jìn)行方案論證，對(duì)已通過(guò)專家評(píng)審的方案，報(bào)由監(jiān)理工程師審批，經(jīng)審批后用于指導(dǎo)施工。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合該隧道安全專項(xiàng)施工方案的編制，就施工方案可能涉及的要點(diǎn)進(jìn)行了梳理，針對(duì)隧道可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)在編制施工方案時(shí)進(jìn)行有效識(shí)別，提出風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施，從而達(dá)到有的放矢、預(yù)防隧道在施工中發(fā)生安全事故，降低發(fā)生概率；同時(shí)，針對(duì)可能發(fā)生的安全事故制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，用于突發(fā)事故時(shí)積極應(yīng)對(duì)，從而減少傷亡，降低損失；因此，只有在施工中加強(qiáng)安全管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)糾偏糾錯(cuò)，才能保證施工安全，使施工得以順利進(jìn)行，從而完成施工任務(wù)。隨著成熟的隧道施工方法和施工工藝的推廣，相信隧道工程的建設(shè)也會(huì)得到長(zhǎng)足的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] JTG F60—2009，公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG D70—2004，公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 張東明，李慧謙.淺談隧道施工的安全管理[J].山西建筑，2009，35(1):315-316．

[4] 池 海．關(guān)于公路隧道施工技術(shù)與控制要點(diǎn)分析[J].低碳世界，2017(34):266-267.