瓦斯隧道不動(dòng)火施工工藝

李宗沅

摘要：瓦斯隧道屬高風(fēng)險(xiǎn)隧道，在施工過程中給我們的慘痛教訓(xùn)比比皆是，理解其原理，究其根源、控制源頭，有效控制火源及濃度成為重中之重。

關(guān)鍵詞：瓦斯隧道;不動(dòng)火工藝;初期支護(hù);鋼架加工

瓦斯爆炸的三個(gè)必要條件為：一定濃度的瓦斯、一定溫度的引火源和足夠的氧氣，三者缺一不可。而在隧道初期支護(hù)施工中一般都會(huì)用到電焊機(jī)等明火設(shè)備，如何在瓦斯隧道施工中既能保證安全，又能高效生產(chǎn)，這使得不動(dòng)火工藝成為瓦斯隧道施工的重要突破點(diǎn)。

1、施工原理及必要性

1.1施工原理

瓦斯隧道不動(dòng)火施工工藝的原理在于將一般隧道中鋼架及接頭、連接件、鋼筋網(wǎng)、連接鋼筋等之間的焊接、敲擊、現(xiàn)場(chǎng)切割等容易產(chǎn)生明火的作業(yè)方式改為預(yù)制、栓接、綁扎等不會(huì)產(chǎn)生明火的施工方式，同時(shí)滿足連接件之間的抗拉、抗壓等強(qiáng)度要求。

1.2必要性分析

不動(dòng)火施工工藝在高瓦斯隧道中應(yīng)用可以有效地控制火源，拱架安裝完全采用機(jī)械連接方式，不會(huì)產(chǎn)生明火，可以預(yù)防瓦斯燃燒、爆炸等高危施工風(fēng)險(xiǎn)，也可以有效提高初期支護(hù)施工的施工效率，由于其安裝對(duì)精密度要求高，還可以明顯的提高整體安裝質(zhì)量。因此，在瓦斯隧道施工中采用不動(dòng)火工藝施工是必要的。

2、施工工藝

2.1施工準(zhǔn)備

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工習(xí)慣及作業(yè)方式充分溝通，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)拱架及構(gòu)配件等尺寸在CAD中施工具體方案，根據(jù)方案對(duì)加工廠工人及現(xiàn)場(chǎng)施作工人進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)交底，做到方案先行。

2.2預(yù)制組件的加工

（1）縱向連接件：采用Φ22螺紋鋼筋+6mm鋼板的組合形式，鋼板尺寸為12×6cm，與連接鋼筋焊接并保證焊縫長(zhǎng)度不小于7cm。連接鋼筋兩端連接板分別切割長(zhǎng)短孔（留有一定的活動(dòng)空間），短孔采用孔徑為1.5cm的圓孔，長(zhǎng)孔采用6cm×1.5cm的矩形孔?？v向連接筋示意圖見圖1，縱向連接筋實(shí)物圖見圖2。

（2）連接鋼板：連接鋼板厚6mm，尺寸15×5cm，在鋼板兩側(cè)對(duì)稱位置切割直徑為1.5cm的圓孔，圓孔中心距離預(yù)制鋼板邊緣間距為2cm。連接鋼板預(yù)制完成后，在鋼架環(huán)相間距每隔1m的位置焊接連接鋼板。連接板之間采用螺栓為M20*60螺栓連接。

（3）鎖腳錨桿：采用“L”型鋼筋，鎖腳鋼筋彎頭長(zhǎng)度與鋼架寬度一致。鎖腳鋼筋連接方式采用在拱架底部左右兩側(cè)各焊接一節(jié)Φ50無(wú)縫鋼管，兩根鋼管焊接角度沿拱架外緣斜向下25o，每節(jié)無(wú)縫鋼管長(zhǎng)20cm。并于兩節(jié)無(wú)縫鋼管底部的鋼架上焊接長(zhǎng)20cm的Φ22螺紋鋼筋作為兩根鎖腳錨桿的綁扎連接點(diǎn)。鎖腳錨桿伸入無(wú)縫鋼管后與預(yù)先焊好的20cmΦ22螺紋鋼筋綁扎，采用8號(hào)鐵絲綁扎。鎖腳錨桿連接實(shí)物圖見圖3。

2.3預(yù)制組件的現(xiàn)場(chǎng)安裝

（1）鋼筋網(wǎng)片：鋼筋網(wǎng)片采用扎絲綁扎牢固后與鋼架之間采用8號(hào)鐵絲綁扎牢固。

（2）縱向連接筋：在鋼架架立完畢后安裝縱向連接筋，縱向連接筋采用M20*60螺栓連接，連接間距為1m，連接時(shí)應(yīng)注意每排連接鋼筋需在同一水平線上且螺栓必須擰緊，不得有松動(dòng)或脫絲現(xiàn)象。

（3）鎖腳錨桿：鎖腳錨桿在鉆孔時(shí)將鉆桿從φ50的無(wú)縫鋼管中穿過施鉆，待鉆孔結(jié)束后，將錨桿穿進(jìn)孔內(nèi)，并將錨桿彎頭相對(duì)放置使其與鋼架上已焊接的固定鋼筋保持在同一平面內(nèi)，然后用8號(hào)鐵絲進(jìn)行十字交叉綁扎。鋼架連接實(shí)物圖見圖4。

3、在實(shí)際應(yīng)用中的意義

初期支護(hù)不動(dòng)火施工工藝主要適用于瓦斯隧道施工，關(guān)鍵技術(shù)在于鋼架縱向連接鋼筋的螺栓連接及鋼筋網(wǎng)片、鎖腳錨桿與鋼架的綁扎固定，較傳統(tǒng)的施工減少了隧道內(nèi)初期時(shí)的支護(hù)切割、敲擊、焊接等作業(yè)環(huán)節(jié)，為瓦斯隧道的施工提供了有效地安全保證。此外，由于所有的連接組件均在隧道外加工完成，隧道內(nèi)只需要的拼裝，也提高了隧道初期支護(hù)工序的施工效率。不動(dòng)火施工工藝良好的施工特性，已經(jīng)在瓦斯隧道施工過程得到了驗(yàn)證，在今后的瓦斯隧道施工中，可以廣泛推廣使用。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著工程建設(shè)的快速發(fā)展，隧道施工技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越成熟，在今后的施工中還會(huì)遇到更多不同地質(zhì)不同環(huán)境的瓦斯隧道，而瓦斯隧道不動(dòng)火施工工藝是預(yù)防和控制高危風(fēng)險(xiǎn)的有效途徑，所以我們需要在實(shí)際施工應(yīng)用中不斷改進(jìn)瓦斯隧道的不動(dòng)火施工工藝，以求能夠更好的為祖國(guó)的隧道建設(shè)提供安全保障和增加經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB 10753-2018）

[3]《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（TB10304-2009）

[4]《鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范》