單線鐵路隧道施工安全距離控制與洞內(nèi)會車分析

童秀東

摘要：闡述了單線超長隧道在施工過程中潛在的安全隱患、二次襯砌施工安全距離以及現(xiàn)場掘進(jìn)進(jìn)度之間的影響，并針對性的制定相關(guān)安全控制辦法。希望可以為相關(guān)單位提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：隧道施工 單線線路 安全距離

引言

單線鐵路長隧道現(xiàn)場施工作業(yè)面積相對較小，隧道進(jìn)伸較長、寬度窄且總的高度相對較低。實(shí)際開挖、襯砌等多個(gè)工序之間的聯(lián)系銜接較為緊密，各道工序之間的互相影響也較大，實(shí)際施工過程中涉及到的人員以及機(jī)械設(shè)備等相對密集，空氣的流通效果也往往交差，施工作業(yè)可見度較低，安全方面的管控存在一定難度。此次就敘畢鐵路單線鐵路隧道特殊不安全因素進(jìn)行分析，并就各道工序安全管控措施以及現(xiàn)場掘進(jìn)進(jìn)度等進(jìn)行討論。

1 工程概述

此次以敘畢鐵路單線鐵路隧道為研究對象，該隧道寬度為六米左右，隧道內(nèi)部空間相對狹窄，實(shí)際在施工期間對于所用到的設(shè)備往往也只能縱向依次排列，而實(shí)際二襯臺車之前設(shè)備相對較多，依據(jù)當(dāng)前無軌運(yùn)送的施工方式，洞內(nèi)掌子面和二襯臺車之間的往往需要許多設(shè)備，常見比如鉆爆臺車、混凝土輸送泵、仰拱棧橋、混凝土罐車以及防水板臺架等等。對于無軌運(yùn)輸?shù)膯尉€鐵路隧道而言，這些設(shè)備其所占據(jù)的空間不容忽視。而對于III級以及以下圍巖時(shí)，現(xiàn)場為全斷面形式的爆破模式，而安全距離設(shè)置最少不低于50m，此外在加上以上設(shè)備所占地所需要的距離，例如二襯和掌子面的距離則至少需要130 m，對于IV級以及以上的圍巖基于臺階法進(jìn)行施工時(shí)，實(shí)際臺階的長度與爆破的安全距離應(yīng)當(dāng)控制為30m，因此二襯與掌子面之間的距離則最少不低于llOm。而相關(guān)條例明確，I＼II級圍巖施工不得大于200m，III級圍巖則不得大于120m，Ⅳ級別與以上的圍巖則不得大于90m。

由此不難看出，單線鐵路隧道的施工對于施工的組織具有一定的要求，尤其對于Ⅳ級以及以上的圍巖處理時(shí)，施工難度等有了大幅提高，一般施工技術(shù)難以達(dá)到所要求標(biāo)準(zhǔn)。因此在單線隧道施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)摒棄傳統(tǒng)作業(yè)方法，唯有將二襯混凝土設(shè)備轉(zhuǎn)移至已經(jīng)完工的項(xiàng)目段，從而可以有效降低30m左右的作業(yè)空間，從而可以根本上規(guī)避問題。而實(shí)際單線隧道在二襯施工完畢后，路面寬度約4米左右，如若要預(yù)留混凝土設(shè)備，道路被堵，對施工效率會帶來一定的影響。規(guī)避此類問題，應(yīng)當(dāng)尋找其它方式，由此此次提出了會車道的方式。

2 會車道施工模式

2.1會車道的功能與規(guī)格

依據(jù)當(dāng)前施工情況，對于單線會車道應(yīng)當(dāng)使其在功能上可以實(shí)現(xiàn)避讓車輛以及車輛完全調(diào)頭的效果，有效的放置混凝土設(shè)備，避免爆破飛石等的效果。如下圖所示，為常見的基于無軌運(yùn)輸?shù)乃淼纼?nèi)常見運(yùn)送車輛規(guī)格型號。

就空間而言，應(yīng)當(dāng)滿足8噸自卸車、ZL50D裝載機(jī)以及6立方混凝土運(yùn)送車輛的會車避讓以及掉頭等效果。基于數(shù)據(jù)模擬分析，滿足此類情況實(shí)際需要寬度八米、深度五米、高度3.5米的直斷墻面，矢高不低于1米。

2.2基于大避車洞內(nèi)會車設(shè)計(jì)

通常對于單線隧道而言，往往每間隔150m則會設(shè)計(jì)一大避車洞，而此次為了盡可能實(shí)現(xiàn)對資源的充分利用，可以以該大避車洞的區(qū)域來進(jìn)行相關(guān)會車道的設(shè)計(jì)。由于大避車位置設(shè)計(jì)回車道時(shí)，在后期需要對其進(jìn)行回填處理，因此可以沒有工期壓力的中長隧道大避車洞位置會車道。

2.3基于正常斷面會車道設(shè)計(jì)分析

一些較長規(guī)模較大的隧道工程項(xiàng)目，對于施工周期有一定的要求的工程項(xiàng)目，會車道設(shè)計(jì)則可以安置在正常斷面內(nèi)，通常選擇每隔200m間隔位置設(shè)置一會車道，隨后在工程完成后期對其進(jìn)行回填處理，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)相對簡單快捷，便于施工順利開展。

2.4會車道的回填要素

依據(jù)文件T2204-2008《鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》文件中相關(guān)規(guī)定，和隧道正洞連接位置適合選用水泥砂漿砌片石進(jìn)行封閉，該長度設(shè)計(jì)不應(yīng)當(dāng)?shù)陀?m。因此對于整個(gè)施工過程中所額外增設(shè)的調(diào)車道，在工程施工期間基本穩(wěn)定，在工程進(jìn)行的中后期則可以依據(jù)上述規(guī)定對不影響隧道結(jié)構(gòu)合理性以及安全性的調(diào)車道進(jìn)行回填封閉。

3會車道施工方案設(shè)計(jì)

施工流程分析：車道支護(hù)開挖、車道使用、回填、對混凝土圖面進(jìn)行初步排查、透水管道等的安裝、安裝防水板、針對拱架基礎(chǔ)進(jìn)行清理、安裝拱架、對拱架拉桿、腳手架等進(jìn)行加固處理、準(zhǔn)備臺車、混凝土等澆筑加固。

此外，在調(diào)車道混凝土的施工過程中，主要分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段在與正洞相銜接位置的Im左右位置混凝土澆筑;而第二階段則主要對其剩余量和端墻混凝土澆筑。這樣分階段性的澆筑方式可以起到更好的工程質(zhì)量效果，同時(shí)在對調(diào)車道澆筑過程中，二襯臺車檔頭位置和調(diào)車道縱向一道檔頭，有助于施工中的注意，從而可以較好的避免混凝土跑模等狀況的發(fā)生。

3.1開挖階段

依據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)的火車道斷面進(jìn)行放樣測量，對于關(guān)鍵位置點(diǎn)用紅漆進(jìn)行標(biāo)注。此外，在位置上側(cè)20cm作于位置安裝超前錨桿，從而避免在開挖以及爆破后等洞身的不穩(wěn)定情況。除此之外，在會車道所在的正洞段區(qū)域，位于縱向前后各5cm位置，依據(jù)設(shè)計(jì)的圍巖的級別支護(hù)的類別提高一級落實(shí)相關(guān)支護(hù)，從而保證整個(gè)洞身的穩(wěn)定性效果。爆破工藝則按照光面爆破的常規(guī)方式進(jìn)行即可，在施工過程中應(yīng)當(dāng)注意對內(nèi)插角的控制。

3.2回填階段

回填主要選用漿砌片石為主要材料，對于大避車洞的區(qū)域時(shí)，回填后應(yīng)當(dāng)預(yù)先留有大避車洞設(shè)計(jì)開挖的規(guī)格，確保二襯混凝土的整個(gè)厚度。對于正常斷面位置的會車道而言，將其直接回填為直角即可。

3.3 二襯缺補(bǔ)

實(shí)際在進(jìn)行該階段前，首先應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求安裝好透水盲管、波紋管以及防水板。大避車洞二襯混凝土施工過程中，將不需再使用二襯臺車。而是選擇以及設(shè)計(jì)加工完成的正洞斷面邊墻弧體拱架。大避車洞作業(yè)時(shí)，基于邊墻的弧體拱架和大避車洞拱架結(jié)合一起進(jìn)行混凝土的澆灌。弧體拱架主要以鋼板為主要加工材料，在對其進(jìn)行加固時(shí)，采用拉桿使得拱架整合成一個(gè)整體，并將其與正洞二襯對面加橫撐進(jìn)行橫向加固處理。

對于正常斷面而言，二襯補(bǔ)缺則更為簡單，可以直接架設(shè)正洞斷面邊墻弧體拱架即可。對于長大隧道在二襯作業(yè)時(shí)，二襯臺車向前作業(yè)時(shí)，如若需要返回施工，則往往需要耗費(fèi)大量人力物力。對于長大隧道二襯臺車更加難以返回做會車道的混凝土。因此基于該方法，后方二襯補(bǔ)缺則無需使用二襯臺車，從而大大提高二襯臺車的施工效率。

3.4其它要點(diǎn)關(guān)注

當(dāng)初支后進(jìn)行調(diào)車時(shí)，調(diào)車作業(yè)過程中，需要不定期的對混凝土噴面與二襯混凝土之間的排查工作，對混凝土是否存在開裂等情況進(jìn)行嚴(yán)格排查。此外，調(diào)車道回填后斷面務(wù)必與混凝土澆筑前斷面大小相一致，在大避車洞區(qū)域的應(yīng)當(dāng)滿足避車洞斷面規(guī)格，在正常斷面區(qū)域的應(yīng)當(dāng)滿足二襯混凝土的厚度要求。對于上道工序盲管透水管和防水板等的安裝，同時(shí)經(jīng)過排查合格后才可以執(zhí)行下一步操作，即鋼架支撐立設(shè)就位和混凝土的施工等。模板安裝務(wù)必牢靠、接縫處則應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密，切忌漏漿等情況出現(xiàn)。模板和混凝土的接觸面務(wù)必清理徹底干凈，并涂刷隔離劑。在對混凝土澆筑前，模板的積水與雜物等應(yīng)當(dāng)預(yù)先徹底清理干凈。

而在澆筑開始前，應(yīng)當(dāng)對噴層進(jìn)行有效清理以及防水層面灰粉和灑水潤濕，澆筑混凝土應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分有效振搗，避免收縮開裂等情況，振搗過程中則應(yīng)當(dāng)避免防水層遭到破壞等情況發(fā)生。在拆模過程中，對于混凝土的強(qiáng)度務(wù)必達(dá)到8MPa，以實(shí)驗(yàn)所提供的時(shí)間為基準(zhǔn)，現(xiàn)場施工團(tuán)隊(duì)不應(yīng)該擅自對其進(jìn)行拆模處理。此外，由于隧道進(jìn)深往往較長，鼓風(fēng)機(jī)等也應(yīng)當(dāng)進(jìn)洞安裝，對鼓風(fēng)機(jī)的啟動與關(guān)閉應(yīng)當(dāng)與開挖、襯砌等進(jìn)行密切溝通。當(dāng)需要對其進(jìn)行關(guān)閉時(shí)則應(yīng)當(dāng)預(yù)先得到開挖以及襯砌工作方面的認(rèn)同，開挖人員在響炮前通知停風(fēng)，響炮后鼓風(fēng)機(jī)操作人員則在五分鐘后自行開啟通風(fēng)，襯砌作業(yè)人員在行走臺架是要求停止通風(fēng)，待行走到位五分鐘后則可以通知開啟設(shè)備通風(fēng)，停風(fēng)半小時(shí)時(shí)則需要臨時(shí)開啟通風(fēng)十分鐘，從而確保洞內(nèi)施工作業(yè)現(xiàn)場空氣質(zhì)量以及洞內(nèi)能見度情況。

此外，由于隧道內(nèi)作業(yè)環(huán)境往往較為復(fù)雜，因此一些安全隱患等往往難以發(fā)現(xiàn)。加強(qiáng)洞內(nèi)的安全監(jiān)管十分必要。項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)設(shè)立專門的安全監(jiān)管人員，主要負(fù)責(zé)對洞內(nèi)安全隱患的排查以及管理等事項(xiàng)，此外各道工序都有各自的兼職安全員負(fù)責(zé)施工過程中的安全監(jiān)管等工作，還可以組織青年安全崗崗員在現(xiàn)場開展安全隱患排查等工作。全員動員，全員參與，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場潛在問題，并立即進(jìn)行處理切忌安全事故等的發(fā)生。

結(jié)束語

對于單線路鐵路隧道工程而言，實(shí)際可施工空間較小，斷面也相對狹小，會車道輔助功能多樣。作為行車道會讓和調(diào)車道，爆破躲避洞與爆破安全、混凝土輸送泵等的放置區(qū)域，基于組織施工可以有效的確保掌子面和二襯距離達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，從而有效確保會車的安全性以及爆破時(shí)的安全防護(hù)等用途，是當(dāng)前較為有效使用的輔助坑道，對于會車道二襯的補(bǔ)缺，采用專門的弧體拱架，二襯臺車無需調(diào)回在施工其它位置混凝土，確保二襯臺車可以依據(jù)要求緊隨掌子面。依據(jù)該施工方案進(jìn)行施工，隧道二襯有效，且安全隱患等可以得到有效排除。

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