互償式隧道通風(fēng)工程管道基礎(chǔ)施工工藝研究

王盛興

摘 ? ?要：咸旬高速公路雷家坡互償式隧道通風(fēng)工程利用煙囪效應(yīng)原理、負(fù)壓抽風(fēng)原理，結(jié)合太陽(yáng)能的利用，通過(guò)安設(shè)相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)施，使洞內(nèi)氣體自然流動(dòng)，并與洞外氣體進(jìn)行交換，達(dá)到置換洞中氣體、提高洞內(nèi)空氣質(zhì)量的目的，可以改變使用機(jī)械通風(fēng)的現(xiàn)狀，以節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。該工程運(yùn)用的施工技術(shù)和方法效果明顯，技術(shù)先進(jìn)，值得在以后的施工中進(jìn)一步推廣使用。

關(guān)鍵詞： 隧道;通風(fēng)工程;施工技術(shù)

1 ?引言

隨著我國(guó)東部沿海及平原等人口密集區(qū)域的交通飽和，越來(lái)越多的公路鐵路施工將轉(zhuǎn)入廣袤的西部及山區(qū)，屆時(shí)隧道施工并洞內(nèi)良好的通風(fēng)環(huán)境將是一項(xiàng)不可或缺的硬性指標(biāo)，目前，我國(guó)長(zhǎng)、大隧道在施工和運(yùn)營(yíng)期間大多數(shù)采用機(jī)械通風(fēng)的方式來(lái)改變隧道內(nèi)空氣的化學(xué)組成和氣候條件，使之滿足人員工作、車(chē)輛運(yùn)行的衛(wèi)生和安全要求。由于長(zhǎng)大公路隧道在建設(shè)及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，機(jī)械通風(fēng)設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，將直接導(dǎo)致通風(fēng)所需電力龐大，且噪聲較大，為了節(jié)省施工費(fèi)用、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用和較低噪音，很多時(shí)候通風(fēng)分機(jī)以較低檔位運(yùn)行，或者是間歇性開(kāi)啟，使得隧道內(nèi)空氣質(zhì)量難以滿足規(guī)范要求，通風(fēng)方案的優(yōu)劣及通風(fēng)運(yùn)營(yíng)效果的好壞，將嚴(yán)重危害到施工人員和司乘人員的身心健康。通過(guò)對(duì)“互償式隧道通風(fēng)工程管道基礎(chǔ)施工工藝研究”，為今后同類(lèi)隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)施工提供更多的技術(shù)保障，從而產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2 ?工程概況

咸旬高速雷家坡1#隧道位于涇陽(yáng)縣口鎮(zhèn)楊趙村北，為分離式隧道，左線長(zhǎng)2111.4m，右線長(zhǎng)2097m;隧道最大坡度為1.56%，隧道設(shè)計(jì)行車(chē)速度為80km/h;在原設(shè)計(jì)中隧道通風(fēng)采用機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)方式為全縱向式射流通風(fēng)，CO的設(shè)計(jì)濃度為250PPm，煙塵允許濃度為0.007-1。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的理念，雷家坡1#隧道通風(fēng)工程主要利用煙囪效應(yīng)原理、負(fù)壓抽風(fēng)原理，結(jié)合太陽(yáng)能的利用，通過(guò)安設(shè)相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)施，就可以使洞內(nèi)氣體自然流動(dòng)，并與洞外氣體進(jìn)行交換，達(dá)到置換洞中氣體、提高洞內(nèi)空氣質(zhì)量的目的，可以改變使用機(jī)械通風(fēng)的現(xiàn)狀，以節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。

3 ?管道基礎(chǔ)施工

3.1 ?管道基礎(chǔ)類(lèi)型

管道基礎(chǔ)主要包括檢查箱基礎(chǔ)、氣體加熱管道基礎(chǔ)、聚光墻基礎(chǔ)以及山頂煙囪等基礎(chǔ)組成。

3.2 ?管道基礎(chǔ)主要幾何尺寸

（1）檢查箱基礎(chǔ)長(zhǎng)9.0m，寬1.8m，高0.6m。預(yù)埋件主要為鋼板和螺紋鋼，用于安裝檢查箱。

（2）加熱管道基礎(chǔ)長(zhǎng)9.2m，底寬0.5m、頂寬0.3m。共22道。預(yù)埋件主要為鋼板和螺紋鋼，用于管道支架的連接。

（3）聚光墻及基礎(chǔ)，聚光墻基礎(chǔ)為長(zhǎng)12.0m，寬3.95m，高1m，聚光墻為弧形，高8m，寬度為10m，厚度為0.3m，預(yù)埋件主要為預(yù)埋鋼板和螺紋鋼，用于安裝檢查箱。

（4）山頂煙囪基礎(chǔ)長(zhǎng)7.5m，寬7.5m，高3m，預(yù)埋件有預(yù)埋鋼板、螺紋鋼和φ800鋼管，用于塔體支架、風(fēng)管安裝。

注：基礎(chǔ)均為C30鋼筋混凝土，基礎(chǔ)均與巖面連接，植入深度為30cm。

3.3 ?管道基礎(chǔ)施工工藝

基礎(chǔ)施工的工藝流程為：基礎(chǔ)位置放樣→鉆眼爆破→鋼筋安裝→模板安裝→混凝土澆筑。

（1）按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)通風(fēng)工程基礎(chǔ)位置進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，沿設(shè)計(jì)輪廓線均勻布置炮眼，眼口距設(shè)計(jì)輪廓線約0.1m～0.2m，便于鉆眼施工。

根據(jù)設(shè)計(jì)高程和實(shí)測(cè)高程對(duì)基底采用人工配合沖擊鉆，進(jìn)行開(kāi)挖?；赘叱桃赃_(dá)到基礎(chǔ)底部位于一個(gè)平面，避免基礎(chǔ)出現(xiàn)因混凝土厚度不一、受力不均而出現(xiàn)的裂縫或者斷裂，個(gè)別突起及難于清除部分，可適當(dāng)保留，避免對(duì)基巖面造成二次擾動(dòng)或超挖。

（2）植筋時(shí)采用沖擊鉆成孔，根據(jù)設(shè)計(jì)鋼筋的直徑大小、植筋深度選擇鉆頭，鉆頭直徑大于鋼筋直徑3mm～6mm，成孔深度大于設(shè)計(jì)深度5mm～10mm;鉆孔前把結(jié)構(gòu)物表面的水、油等液體清理干凈，以防止污染孔洞。

成孔后首先用壓縮空氣把孔內(nèi)粉塵清除一遍，同時(shí)把結(jié)構(gòu)物表面的粉塵也清除掉，然后用專(zhuān)用電動(dòng)毛刷把孔壁上的浮塵刷掉，最后再用壓縮空氣清除一遍;水、油等液體會(huì)破壞植筋結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度，因此必須對(duì)孔壁進(jìn)行干燥處理;清孔及其它準(zhǔn)備工作都完成后，給孔內(nèi)注入大于2/3孔深的結(jié)構(gòu)膠，輕輕植入鋼筋確保注膠飽滿無(wú)空隙，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ǚ乐怪步钅z流出;鋼筋植入應(yīng)盡量緩慢一邊植入一邊轉(zhuǎn)動(dòng)確保鋼筋植入孔底，鋼筋植入完成后，將多余的結(jié)構(gòu)膠刮去，在結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度形成以前防止鋼筋被擾動(dòng)或被水、油等侵蝕。

（3）基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋骨架與與基巖之間的連接施工時(shí)，植筋的埋設(shè)深度為30cm，間距為40cm，按梅花形錯(cuò)開(kāi)布置。并將植筋和基礎(chǔ)鋼筋進(jìn)行綁扎或焊接，避免出現(xiàn)基礎(chǔ)鋼筋骨架傾倒、位移現(xiàn)象。

（4）支模，澆筑混凝土。模板采用定型鋼模板，模板安裝采用碗扣式鋼管支承，確保模板穩(wěn)固牢靠、接縫嚴(yán)密，不漏漿;對(duì)個(gè)別基底不平整部分，在模板底部采用砂漿進(jìn)行找平、封閉。模板與混凝土的接觸面應(yīng)清理干凈，并涂刷隔離劑，保證結(jié)構(gòu)物外露面光潔美觀、線條流暢。澆筑混凝土前，模板內(nèi)積水、雜物須清理干凈。澆筑混凝土?xí)r，從斜坡面下端逐一連續(xù)向上端澆筑。混凝土振搗采用插入式振搗棒，對(duì)每一振動(dòng)部位，必須振動(dòng)到該部位混凝土停止下沉、不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿為止，混凝土澆筑完畢后，對(duì)混凝土裸露面及時(shí)進(jìn)行修整、抹平，待定漿后再抹第二遍壓光，并采用土工布進(jìn)行覆蓋，養(yǎng)生。養(yǎng)護(hù)開(kāi)始前，覆蓋物不得直接和混凝土面接觸。

3.4 ?管道基礎(chǔ)施工要點(diǎn)

（1）煙囪基礎(chǔ)開(kāi)挖尺寸為7.5m×7.5m×3m，施工時(shí)，將圓法蘭與風(fēng)管進(jìn)行焊接，澆筑砼固定地腳螺栓時(shí)，對(duì)絲口部分涂黃油。四個(gè)獨(dú)立支架混凝土澆筑時(shí)和觀景臺(tái)同時(shí)澆筑。

（2）混凝土澆筑過(guò)程中對(duì)圓法蘭及煙囪支架定位板采用土工布或塑料薄膜進(jìn)行包裹保護(hù)，待混凝土凝固前將其上混凝土用抹子刮除干凈。

（3）基礎(chǔ)頂面允許偏差：±2mm，中心尺寸以定位板中心為準(zhǔn)。柱間距允許偏差：±2mm，砼體凝固點(diǎn)為100%，方可進(jìn)行塔體安裝。

（4）聚光墻施工時(shí)，聚光墻高度較高（高8m，寬度為10m，厚度為0.3m），為防止跑模、漏漿等情況發(fā)生，宜采取分節(jié)澆筑，其間斷時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間，并且采用方木、碗扣式鋼管對(duì)模板進(jìn)行加固，注意通風(fēng)管預(yù)留孔的預(yù)留。

3.5 ?管道基礎(chǔ)施工注意事項(xiàng)

（1）所用的水泥、砂子、碎石、鋼筋等原材料必須符合施工規(guī)范和有關(guān)規(guī)定。

（2）澆筑混凝土前，應(yīng)仔細(xì)復(fù)查預(yù)埋構(gòu)件的埋設(shè)情況，防止因預(yù)埋件移位而對(duì)后續(xù)的安裝施工造成不便或返工。

（3）由于基礎(chǔ)施工位于斜面山坡上，支模要特別注意對(duì)模板的加固，要防止跑模、漏漿的發(fā)生。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)根據(jù)當(dāng)日所需混凝土用量，合理計(jì)劃，配備所需人員和設(shè)備，采取分段澆筑。

（4）混凝土振搗密實(shí)后，表面再用木抹子搓平2-3次。已澆筑完的混凝土層，應(yīng)在12h左右澆水養(yǎng)護(hù)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

該工程于2013年5月開(kāi)工，2014年12月順利建成，通過(guò)對(duì)氣體加熱管道基礎(chǔ)、煙囪等基礎(chǔ)施工中的基槽爆破、基巖植筋、混凝土澆筑等的施工證明此技術(shù)是安全可靠的，可以改變使用機(jī)械通風(fēng)的現(xiàn)狀，以節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。原設(shè)計(jì)中隧道遠(yuǎn)期通風(fēng)方式采用φ1120型可逆射流風(fēng)機(jī)，共12臺(tái)，電機(jī)功率為30Kw，節(jié)省月電費(fèi)約一萬(wàn)元。在施工工期、經(jīng)濟(jì)效益等諸多方面有著顯著特征及優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 西安公路研究院.雷家坡Ⅰ號(hào)隧道通風(fēng)工程施工圖設(shè)計(jì)，2013.

[2] 中交二公局第六工程有限公司.雷家坡Ⅰ號(hào)隧道施工方案，2013.