瓦斯隧道不動火施工工藝

李宗沅

摘要：瓦斯隧道屬高風險隧道，在施工過程中給我們的慘痛教訓比比皆是，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。

關鍵詞：瓦斯隧道;不動火工藝;初期支護;鋼架加工

瓦斯爆炸的三個必要條件為：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。而在隧道初期支護施工中一般都會用到電焊機等明火設備，如何在瓦斯隧道施工中既能保證安全，又能高效生產，這使得不動火工藝成為瓦斯隧道施工的重要突破點。

1、施工原理及必要性

1.1施工原理

瓦斯隧道不動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、連接鋼筋等之間的焊接、敲擊、現場切割等容易產生明火的作業方式改為預制、栓接、綁扎等不會產生明火的施工方式，同時滿足連接件之間的抗拉、抗壓等強度要求。

1.2必要性分析

不動火施工工藝在高瓦斯隧道中應用可以有效地控制火源，拱架安裝完全采用機械連接方式，不會產生明火，可以預防瓦斯燃燒、爆炸等高危施工風險，也可以有效提高初期支護施工的施工效率，由于其安裝對精密度要求高，還可以明顯的提高整體安裝質量。因此，在瓦斯隧道施工中采用不動火工藝施工是必要的。

2、施工工藝

2.1施工準備

對現場施工習慣及作業方式充分溝通，根據標準拱架及構配件等尺寸在CAD中施工具體方案，根據方案對加工廠工人及現場施作工人進行詳細技術交底，做到方案先行。

2.2預制組件的加工

（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度不小于7cm。連接鋼筋兩端連接板分別切割長短孔（留有一定的活動空間），短孔采用孔徑為1.5cm的圓孔，長孔采用6cm×1.5cm的矩形孔。縱向連接筋示意圖見圖1，縱向連接筋實物圖見圖2。

（2）連接鋼板：連接鋼板厚6mm，尺寸15×5cm，在鋼板兩側對稱位置切割直徑為1.5cm的圓孔，圓孔中心距離預制鋼板邊緣間距為2cm。連接鋼板預制完成后，在鋼架環相間距每隔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各焊接一節Φ50無縫鋼管，兩根鋼管焊接角度沿拱架外緣斜向下25o，每節無縫鋼管長20cm。并于兩節無縫鋼管底部的鋼架上焊接長20cm的Φ22螺紋鋼筋作為兩根鎖腳錨桿的綁扎連接點。鎖腳錨桿伸入無縫鋼管后與預先焊好的20cmΦ22螺紋鋼筋綁扎，采用8號鐵絲綁扎。鎖腳錨桿連接實物圖見圖3。

2.3預制組件的現場安裝

（1）鋼筋網片：鋼筋網片采用扎絲綁扎牢固后與鋼架之間采用8號鐵絲綁扎牢固。

（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，連接時應注意每排連接鋼筋需在同一水平線上且螺栓必須擰緊，不得有松動或脫絲現象。

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

3、在實際應用中的意義

初期支護不動火施工工藝主要適用于瓦斯隧道施工，關鍵技術在于鋼架縱向連接鋼筋的螺栓連接及鋼筋網片、鎖腳錨桿與鋼架的綁扎固定，較傳統的施工減少了隧道內初期時的支護切割、敲擊、焊接等作業環節，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，隧道內只需要的拼裝，也提高了隧道初期支護工序的施工效率。不動火施工工藝良好的施工特性，已經在瓦斯隧道施工過程得到了驗證，在今后的瓦斯隧道施工中，可以廣泛推廣使用。

結束語：

隨著工程建設的快速發展，隧道施工技術的應用越來越廣泛，越來越成熟，在今后的施工中還會遇到更多不同地質不同環境的瓦斯隧道，而瓦斯隧道不動火施工工藝是預防和控制高危風險的有效途徑，所以我們需要在實際施工應用中不斷改進瓦斯隧道的不動火施工工藝，以求能夠更好的為祖國的隧道建設提供安全保障和增加經濟效益。

參考文獻：

[1]《鐵路隧道工程施工質量驗收標準》（TB 10417-2018）

[2]《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》（TB 10753-2018）

[3]《鐵路隧道工程施工安全技術規程》（TB10304-2009）

[4]《鐵路瓦斯隧道技術規范》