張承林
(貴州橋梁建設集團有限責任公司)
在施工的隧道中常見的有害成分有一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、柴油機廢棄以及粉塵等。另外還有鋪設聚乙烯防水板是產生的焊煙,其中包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、氰化物以及苯系等多種有害物質,還有地溫、噪聲、過高濃度的二氧化碳、水泥粉塵等可能的污染也不可不引起重視。
(1)處理要點就是:對隧道內的氣體成分、濃度,以及洞內的溫度等因素都要實行實時監控。并且對瓦斯等類似的高位物質應設有濃度報警裝置等。若檢測到濃度超標應及時糾正,隨時調整,如在瓦斯隧道中瓦斯超標后,應當立即通過高速通風來把洞內空氣中的瓦斯降下來。
(2)隧道內施工污染抱怨控制標準如下:第一,在開挖的工作面中,氧氣含量不得低于20%的標準,二氧化碳濃度最高為0.5%;第二,關于洞內空氣的粉塵濃度,每立方米空氣中含10%以上游離的二氧化硅粉塵和二氧化硅水泥粉塵分別不得高于2 mg 和6 mg,含10%以下游離的二氧化硅的粉塵最高容許濃度為10 mg;第三,洞內空氣中一氧化碳的最高容許濃度為30 mg/m3,百分比約0.0024%,氧化物換算二氧化氮的最高容許濃度為5 mg/m3,百分比約0.00025%;第四,總會風道風流中,瓦斯濃度最高標準為0.75%,而從其他工作面進來的風流中則不得超過5%;第五,供給新鮮空氣應按照3m3/人·min,采用內燃機作業則供風量宜在3 m3/min·1 千瓦供風量之上;第六,全斷面開挖,風速需至少為0.15 m/s,坑道內則最低為0.25 m/s,且都不能大于6 m/s;第七,隧道內工人作業處空氣溫度不得高于28 攝氏度;最后,隧道內工人工作處噪聲不得超過90 分貝。
(1)通風的基本原理包括空氣流量的計算、通風動力的計算和通風阻力的計算及他們的關系,這是隧道施工通風技術的基礎。以此可以幫助我們選擇最優的通風方式,正確設計、選擇和使用通風設備。通風阻力包括摩擦阻力和局部阻力,風流的全部流程中都存在摩擦阻力,而在拐彎、分支及風流受阻的地方出了前者還存在局部阻力。局部阻力來自于流動的風遭遇某些阻礙可產生渦旋消耗風能的能量,從而阻礙通風的順暢。因此,我們應當采取措施降低那些不可忽略的局部阻力,以保證通風質量。
(2)通風方式、設備的選擇及其的處理要點:第一,通風方式的選擇。通風方式的選擇主要需要依據隧道的形態、規模以及施工方法等進行考慮。隧道通風方式主要可分為自然通風和機械通風兩種。隧道施工通風過程中的機械通風方式又主要有巷道式和管道式兩種。巷道式通風是用對到本身代替通風管道,可形成回流的通風方式,有風阻小、風量大、通風管理容易等優點,但是開挖通風巷道的造價大大高于了風管的費用。管道式通風因其造價較低被廣泛采用,風管式通風又分為壓入式、抽出式、混合式三種。但要想達到預期的通風效果,對風機、風管要求極高,并且管理復雜。第二,通風設備的選擇:首先,應當明確污染源的種類并將其作為主要控制指標,選擇合適類型和特點的風機。在長距離送風時,可采用間隔串聯相同型號風機來滿足風壓的要求或者,也可根據實際情況采用并聯兩臺同型號風機。其次,選擇風管式為降低通風阻力、延長送風距離以及降低通風的耗電量可采用大直徑風管。風管主要有硬風管和軟風管兩種,但綜合考慮,一般來說軟風管更好。但若采用軟風管就應特別把握漏風防治和降低風阻,特別關注柔性風管的接頭處和針眼。在軟風管的安裝過程中必須要注意管的平順、挺直和安穩,接頭應特別注意,可采用鋼性接頭,總之要保證其密閉性。最后,最重要的一點是,風管的選擇必須配合風機,它們是通風系統的關鍵部分,但需要合理匹配才能更好地發揮它們的作用。
做好隧道施工通風的前期工作后,還需要施工方特別注意施工過程中的通風管理,其中就包括:確保管路的漏風率維持在正常水平以內、監測洞內有害物質的含量、增大洞內的新鮮空氣量以及管道的日常維護檢修等。特別注意,在此過程中乃至整個工程的施工過程中都需要注意,因地制宜。比如,在我國的高原地區修筑隧道就應當充分考慮當地氣候等客觀因素,必須選擇適合當地地形氣候特點的通風機,尤其保證洞內有足量的新鮮空氣。并且必須選擇合理的施工通風方式,在像高原地區這樣特殊的工程地,其隧道的施工通風應由專業的通風管理人員負責通風、補氧及除塵等具體事項,以保證工程人員的身心健康、施工機械的正常運轉,順利完成工程。
隨著隧道施工通風技術的廣泛運用,我國已經掌握了某些較成熟的技術并且有所創新發展,但是新的工程也會帶來新的挑戰,我們始終在努力創新以求達到最優化。
[1] 竇炳凱,張曉利. 隧道施工通風技術初探[J]. 中國科技博覽,2010,(12).
[2] 尚友磊. 斗篷山隧道斜井施工通風技術應用研究[J]. 城市建設理論研究(電子版),2012,(8).