隧道電力施工技術管理與實踐

耿艷麗

（中國電建集團河北工程有限公司，河北石家莊 050000）

0 引言

由于隧道工程所處建設區域的地質環境存在一定的差異，所以施工要求也有所不同。在隧道工程施工技術日益現代化、多元化的時代背景下，隧道電力施工技術創新不僅需要滿足電力電纜的輸送容量要求，還需要降低各種質量問題和安全隱患的發生率，保證施工安全性。

1 隧道電力施工技術的競爭力

隨著經濟的高速發展和電力建設的持續推進，隧道電力施工技術解決了不斷增長的電力負荷、地質條件復雜多變、電力通道空間有限等技術難題，相較于地面架空線路，修建電力暗挖隧道是一種全新的施工技術，能夠在保證施工質量的前提下，快速、安全、經濟地穿越軟弱砂層、淺埋地段、市內景觀河、地下水較多的軟弱破碎圍巖地段。其間采取小導管加密注漿、增設臨時仰拱、河流導排水、截流、二次襯砌混凝土等措施，能夠完成復雜地基情況下的電纜隧道施工，并保持構筑物的穩定性。

該施工技術還可以有效利用地下空間資源，避免電力建設與人文資源的沖突，實現電力資源與環境資源的統一。而且，采用該施工技術對城市路面的占用和交通影響極小，有助于控制地表沉降，為電力隧道的安全快速施工提供保障，且滿足城市施工要求。可見，隧道電力施工技術有一定的競爭力。

2 隧道電力施工技術的管理重點及經濟性分析

隧道電力施工在公路建設中有重要地位，能夠節約公路工程占地、工程投資、優化線路選擇等。在山區隧道結構施工中，常出現隧道部分側壁在砂土中的情況。為確保施工安全，防止側壁坍塌，需采取超前小導管注水泥、水玻璃雙漿液施工措施，以確保開挖后土體的整體性和穩定性。

通過比較大管棚、深孔注漿、小導管加密注漿及增設臨時仰拱的造價和工期，可以看出超前小導管注漿施工工藝簡單，施工人員易于掌握。并且，可在確保安全的前提下，根據不同的地質條件隨時調整超前小導管的數量、注漿的壓力和注漿的比例等。大管棚超前支護雖然每延米會增加造價0.25 萬元，但其平均進度為0.7m/d，可以縮短施工工期，使工程盡早投入使用，能夠實現更大的社會效益和經濟效益。并且該方法可以減少資源浪費，適用于建設周期較長、施工環境較為復雜的工程，能從技術和管理方面大幅降低施工成本，有一定的經濟可行性[1]。

3 典型工程實例

在某電力暗挖隧道穿特殊地基工程中，在原設計基礎上對施工技術進行了優化，并廣泛應用于生產實踐中，施工工藝要點如下。

3.1 工程概述

在某電力暗挖隧道穿特殊地基工程中，施工技術采取小導管加密注漿、增設臨時仰拱、河流導排水、截流、二次襯砌混凝土等措施，克服了穿越河流、軟弱圍巖帶施工等技術難題，解決了自穩時間較短的砂層、砂卵（礫）石層、小型斷層帶、軟弱圍巖帶、淺埋地段、地下水較多的軟弱破碎圍巖地段等暗挖施工問題。

3.2 施工流程

導流管安裝—河道筑壩截流—測量放線—豎井施工—超前注漿—隧道初襯施工—背后注漿—找平層施工—防水板（EVA）施工—隧道二襯施工—砂漿抹面及防水施工。

3.3 關鍵工序

3.3.1 河道筑壩截流

在隧道通過河流的正上方上游20m、下游20m 處分別設立攔水壩，上游壩高2m，下游壩高1.5m，在壩的迎水面鋪兩層土工布擋水以免滲漏。攔水壩壩體斷面為直角梯形，壩頂寬0.5m，迎水面為直坡，背水面做成1∶1 邊坡。壩體采用砂袋堆砌，土工膜防滲，先砌上游攔水壩，后砌下游攔水壩，將導流管位置的縫隙封堵嚴密，最后在壩體迎水面鋪設兩層土工膜防止壩體滲漏，具體如圖1 所示。

圖1 截流示意圖

3.3.2 超前注漿

首先，在隧道結構施工工作面開挖前，沿隧道結構施工拱部開挖輪廓線外打入帶孔小導管，采用風洞鉆孔機沿隧道方向間距300mm 呈梅花狀將制作好的超前小導管以8～12°仰角插入隧道周邊。

其次，使用雙漿泵通過小導管向土體壓注起膠結作用的漿液，漿液為水泥漿與水玻璃漿按照體積比1∶0.8～1∶1 混合而成。漿液經導管進入地層，在隧道輪廓線外形成一個0.6～1.2m 厚的弧型加固圈，以免開挖后土體整體性不足造成坍塌。

最后，在此加固圈的保護下安全地進行開挖作業。

3.3.3 隧道主體施工

隧道主體施工應遵從“管超前，嚴注漿，短進尺，少擾動，強支護，早封閉，勤測量”的原則。

首先，隧道沿豎井雙向掘進，采用正臺階法施工，首先開挖上部馬頭門斷面3 榀鋼架長度，及時支護結構后再開挖核心土。

其次，安裝格柵鋼架，鋪設上部鋼筋網片，噴射混凝土封閉上部。

最后，開挖下部斷面，開挖循環進尺不大于1m，臺階長度為2m。施工過程中嚴格控制開挖循環進尺，隨時觀察土層的變化、土層的塌落、地下水滲漏等現象。工作面開挖到位后，及時安裝鋼拱架、掛鋼筋網片、預埋螺栓安裝、噴射混凝土。

3.3.4 開挖過程預控

進行現場施工過程監測，通過分析和判定測量數據，對支護結構的穩定性進行預控，并根據數據分析結果確定相應問題的優化措施，掌握開挖過程中支護結構的動態變化和支護穩定狀態，以確保開挖過程中整體結構的穩定性。

4 施工安全技術管理

4.1 現場鋼筋儲存

由于鋼筋材料比較特殊，易腐蝕、生銹，因此進行鋼筋儲存時要選擇地勢平整、方便排水通和風的場地，而且存放鋼筋的場所不能同時存放其他油類、模板隔劑等容易對鋼筋造成污染或腐蝕的材料。存放時，還要做好規格、產地、日期等信息標識，分類存放，并注意搭設棚架，防止鋼筋材料被雨水侵蝕。

4.2 土石方開挖

土石方開挖前要事先了解現場地質條件和地下設施情況，制訂施工技術措施及安全施工措施，并全員交底簽字。在有電纜或者管道等地下設施復雜的地方，要事先通知相關部門并做好相關的應急安全措施。在結構密集區域附近進行施工前要與技術人員就技術措施進行討論，確定安全可靠的開挖計劃，如在某些建筑物周邊進行開挖時，要做好周邊加固措施以及設計好防塌方措施。挖土方向應自上而下分層進行，施工中如果是兩個施工人員同時操作，要保證兩人的間距大于2.5m[2]。

開挖時還要注意如下四個方面。

一是開挖坑、溝時，與附近建筑物的間距一定要大于1.5m，且必須做好加固措施，不得在未加固的危樓房基地下開挖；要隨時注意開挖上方土壤變動情況，避免發生危險；施工人員出入深坑要提前搭設安全梯架，避免墜落造成人身傷害。

二是如果開挖坑槽深度超過2m，則必須在坑槽附近增設1.2m 高的牢固欄桿，并懸掛危險標識；禁止任何人員在陡坡或者坑內休息；夜里還要懸掛紅色警示燈，提醒旁人注意危險。

三是在雨季挖土方時，要保證邊坡的穩定性，必要時可適當放緩邊坡坡度或設置支撐，并在坑槽周圍設置擋水坎；開挖完成后，應在坑槽底部最低處設置積水坑，雨后必要時用潛水泵排水。若雨太大，應暫停土方施工，避免塌方。雨季夜間開挖施工時，盡量安排在地勢平坦、運輸道路通暢、少干擾的地段。

四是當開挖的孔徑比較大時，會涉及機械設備的應用，此時要指定專人負責安全施工，制訂防止塌方、人員窒息等安全施工措施。機械開挖后，后期要進行人工修整。在土方施工中，若有裂縫、滑坡等情況出現，要立即停止施工，并對邊坡進行加固。由于機械設備的介入，在施工中要注意設備和人員的間距，避免人員誤傷，制訂防墜人、防落物、防坍塌、防人員窒息等安全措施，并指定專人負責。人工開挖石方時，施工人員要注意邊坡是否有裂縫、滑坡現象，在開挖過程中注意人與人之間、人與機械之間的安全距離，人工開挖土方時工具必須完好，站立位置應穩固。打錘者與扶釬者不得對面作業，扶釬者應佩戴防護手套。爆破開挖石方時，應安排具備資質的人員進行施工，并采取相應的安全措施。開挖出的土石方應及時運走，不能運走的在現場規范碼放，保持文明施工。

4.3 鋼筋施工安全管理

第一，如果鋼筋發生銹蝕，在除銹過程中操作人員要注意自身防護，眼鏡、口罩、手套等防護用具必不可少。進行電動除銹時，應先檢查電動機械的安全情況，防止發生機械事故或觸電事故。

第二，如需人工斷料，要首先保證使用工具的牢固性。進行大錘或者斷料切鋸操作時，操作人員應站成斜角，注意掄錘范圍內人和物體的安全。切短于30cm 的鋼筋時，施工作業人員應用鉗子夾牢，鐵鉗手柄不能小于50cm，禁止用手把扶，并在外側設置防護箱。

第三，冷拉卷揚機前應設置防護擋板，沒有擋板時，應使卷揚機與冷拉方向成90°，并應用封閉式導向滑輪。操作時要站在防護擋板后，冷拉場地不準站人和通行。焊接鋼筋的工棚應使用防火材料搭設，棚內嚴禁堆放易燃、易爆物品，并備有充足的滅火器材。

第四，綁扎立柱、墻體鋼筋時，不得站在鋼筋骨架上操作，也不可攀登骨架上下。柱、墻、梁骨架應使用臨時支撐拉牢，以防傾倒。高處綁扎和安裝鋼筋時，不可將鋼筋集中堆放在模板或腳手架上，特別是懸臂構件，應檢查其支撐是否牢固。綁扎構筑物圈梁、挑檐、外墻、邊柱鋼筋時，應搭設外腳手架或安全網，綁扎時要配掛好安全帶，安全帶高掛低用。安裝綁扎鋼筋時，鋼筋不得碰觸電線，夜間施工必須提供良好的照明環境[3]。

4.4 模板施工安全管理

材料管理人員需要定期對庫存模板進行維護與保養，保證出庫的模板質量合格。技術人員應根據工程施工的特點編制模板施工作業指導書，進行全員技術交底并履行簽字手續。管理人員應為施工人員發放必要的安全防護用具、勞動保護用品等，并監督其在施工期間的使用情況。

作業前先檢查使用的工具是否牢固，扳手等工具必須用繩鏈系掛，工作時要思想集中，防止空中滑物。傳遞模板應用運輸工具或繩子系牢后升降，不得亂拋。組合鋼模板裝拆時，上下應有人接應。鋼模板及配件應隨裝拆隨運送，嚴禁從高處擲下，高空拆模時，應有專人指揮，并在下面設警戒區嚴禁人員通行。在腳手架上堆放模板時要考慮腳手架承重，不得在腳手架上大量堆放模板等材料。裝拆模板時，作業人員要站立在安全地點進行操作，防止上下作業人員在同一垂直面工作，操作人員要主動避讓吊物，增強自我保護和相互保護的安全意識。

4.5 危險源監控

針對可能誘發重大突發事件的危險源，現場應急領導小組應組織開展風險分析，完善預防與預警系統，做到早發現、早防范、早報告、早處置。風險監控應根據風險因素的特征，采取相應的監測技術手段，確定定性、定量監控指標、監測周期、責任人、分析方法，并與預警系統相結合，同時與地方相關專業部門建立聯動機制，為應急預警決策提供依據。對于突發事件，根據可能發生的事故風險、事故危害程度和影響范圍，制訂相應的應急處置措施。在統一安排和調動下，妥善組織人員疏散等現場處置工作，并認真落實應對突發事件的人力、物力、財力、交通及通信等方面的各項保障措施，提升處置突發事件的綜合能力。

5 結語

在隧道施工中，結合項目施工特點，制訂科學合理的施工技術方案有助于解決復雜地基條件下的施工難點，高標準完成施工任務，創造更高的經濟效益和社會效益。隨著科學技術的不斷發展，電力暗挖隧道穿特殊地基施工技術也取得了長足進步。通過工程實踐，該技術已日趨成熟，未來相關領域也會將對此進行更深入的研究，在建筑工程施工技術日益現代化、多元化的時代背景下，以全新的技術理念和創新發展思維引領行業發展。