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        公路特長(zhǎng)瓦斯隧道施工技術(shù)探討

        2017-09-15 02:50:42田宏月
        城市道橋與防洪 2017年9期
        關(guān)鍵詞:風(fēng)管特長(zhǎng)技術(shù)人員

        田宏月

        (貴州省公路工程集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550000)

        公路特長(zhǎng)瓦斯隧道施工技術(shù)探討

        田宏月

        (貴州省公路工程集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550000)

        基于目前公路工程進(jìn)行特長(zhǎng)瓦斯隧道施工建設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題,以盤(pán)興高速公路1-1合同段為例,分析了公路瓦斯隧道通風(fēng)施工技術(shù)的應(yīng)用要求,并提出了優(yōu)化控制的策略方法,其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù),有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員參考。

        公路工程;特長(zhǎng)瓦斯隧道;通風(fēng)技術(shù)

        0 引言

        隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快,人們對(duì)公路工程建設(shè)使用安全穩(wěn)定性的需求越來(lái)越大。然而,在實(shí)際施工中,復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境、技術(shù)應(yīng)用局限以及極大的工程量,給施工技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)合理性帶來(lái)一定影響,這就阻礙了公路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的快速穩(wěn)定發(fā)展。針對(duì)這一問(wèn)題,研究人員應(yīng)從實(shí)際工程項(xiàng)目出發(fā),即在明確其施工技術(shù)應(yīng)用要求的情況下,找出優(yōu)化控制的策略。這是提高公路工程建設(shè)使用可持續(xù)性的重要課題內(nèi)容,相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將其重視起來(lái)[1-6]。

        1 工程概況

        盤(pán)興高速公路1-1合同段,路線全長(zhǎng)5.269 km。起點(diǎn)位于盤(pán)縣互通,樁號(hào)為K1+050,路線向南沿線設(shè)K1+116車(chē)行天橋(20 m+32 m+20 m現(xiàn)澆剛構(gòu)箱梁),后到達(dá)西紅公路分離式立交(左幅K1+797.5,右幅K1+794.5,3×40 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁),接城關(guān)隧道起點(diǎn)(左線Z1K2+105,右線K2+104),左幅3 572 m,右幅3 569 m,到達(dá)隧道終點(diǎn)(左線Z1K5+677,右線K5+673),緊 接背武甲特大橋前12跨2×(5×30 m)+2×40 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁到達(dá)本合同段終點(diǎn),樁號(hào)為K6+319。

        2 公路特長(zhǎng)瓦斯隧道施工技術(shù)應(yīng)用要求

        研究表明,公路特長(zhǎng)瓦斯隧道的施工建設(shè)對(duì)通風(fēng)量的需求較大,即隧洞內(nèi)施工人員、爆破作業(yè)、掌子面以及作業(yè)機(jī)械、最小風(fēng)速以及稀釋瓦斯,均需通過(guò)計(jì)算來(lái)保證需風(fēng)量的最大值。具體來(lái)說(shuō),在瓦斯施工區(qū)域,其風(fēng)速不能小于0.5 m/s,消除瓦斯積聚的風(fēng)速不能小于1 m/s[1]。其中,對(duì)于隧道瓦斯易積聚空間和襯砌模板臺(tái)車(chē)附近的區(qū)域,施工技術(shù)人員可采用局扇等設(shè)施設(shè)備,即通過(guò)局部通風(fēng),來(lái)消除瓦斯積聚可能給施工作業(yè)人員、機(jī)械設(shè)備以及施工現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的資源造成的危害。此外,瓦斯隧道的開(kāi)挖施工作業(yè)面,必須采用獨(dú)立通風(fēng)的方式,并不能出現(xiàn)兩個(gè)工作面的串聯(lián)通風(fēng)。但在隧道瓦斯施工區(qū)域,施工技術(shù)人員應(yīng)實(shí)行連續(xù)通風(fēng),來(lái)提高施工作業(yè)的安全穩(wěn)定性[2]。此外,在進(jìn)行停電施工檢修過(guò)程中,施工人員必須切斷電源后撤出施工現(xiàn)場(chǎng)。在恢復(fù)生產(chǎn)作業(yè)時(shí),應(yīng)通過(guò)檢查瓦斯的濃度,作為安全施工的前提。此過(guò)程,如隧道停風(fēng)區(qū)瓦斯?jié)舛刃∮?%,或是壓入式局部通風(fēng)機(jī)及其開(kāi)關(guān)地點(diǎn)附近10 m范圍內(nèi)的風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^(guò)1%時(shí),施工技術(shù)人員須通過(guò)制定控制瓦斯問(wèn)題影響的安全措施,來(lái)進(jìn)行施工建設(shè)。在進(jìn)行回風(fēng)系統(tǒng)檢查時(shí),也要停電撤人才能入手進(jìn)行施工操作。由此可以判斷,公路特長(zhǎng)瓦斯隧道施工技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)在檢查證實(shí)停風(fēng)區(qū)中瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1%時(shí),來(lái)恢復(fù)通風(fēng)機(jī)供風(fēng)巷道中的電氣設(shè)備供電應(yīng)用[3]。

        3 優(yōu)化公路特長(zhǎng)瓦斯隧洞施工技術(shù)應(yīng)用策略

        3.1 施工技術(shù)優(yōu)化應(yīng)用策略

        首先,施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)公路工程所處煤層和瓦斯地段進(jìn)行施工建設(shè)時(shí),監(jiān)測(cè)掌子面的有害氣體。其次,對(duì)于可能出現(xiàn)瓦斯溢出的地段,施工作業(yè)前,要對(duì)瓦斯進(jìn)行抽排以及釋放處理,從而提高施工作業(yè)的安全穩(wěn)定性。再次,施工過(guò)程,技術(shù)人員應(yīng)通過(guò)做好洞內(nèi)的通風(fēng)工作,并實(shí)時(shí)掌控洞內(nèi)瓦斯?jié)舛鹊淖兓闆r,而采取必要的控制措施。最后,施工技術(shù)人員應(yīng)采用全環(huán)封閉結(jié)構(gòu)型式,即通過(guò)噴錨初期支護(hù)結(jié)構(gòu)作為防止公路所處特長(zhǎng)隧道瓦斯溢出問(wèn)題出現(xiàn)的第一道屏障。而后,還要講噴混凝土層面上全環(huán)鋪設(shè)塑料防水板來(lái)作為第二道防線,將二次襯砌采用的氣密性混凝土結(jié)構(gòu)作為第三道防線[4]。

        3.2 優(yōu)化通風(fēng)設(shè)備選定

        在公路工程特長(zhǎng)瓦斯隧道環(huán)境中,通風(fēng)技術(shù)應(yīng)用主要是通過(guò)機(jī)械設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)瓦斯?jié)舛瓤刂频?。為此,施工技術(shù)要優(yōu)化通風(fēng)設(shè)備的選擇,來(lái)提高其作用于實(shí)踐的針對(duì)性和可靠性。對(duì)于風(fēng)管的選擇,施工技術(shù)人員要根據(jù)隧道斷面尺寸與送風(fēng)長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行確定。此過(guò)程,相關(guān)人員應(yīng)抓住市場(chǎng)環(huán)境多元化發(fā)展所帶來(lái)的契機(jī),即加大新型機(jī)械設(shè)備材料的應(yīng)用,從而提高設(shè)備作用于實(shí)踐的質(zhì)量效果。如,可采用新型的PVC軟風(fēng)管,來(lái)提高設(shè)備的施工作業(yè)效率。對(duì)于風(fēng)機(jī)的選擇,施工技術(shù)人員要根據(jù)隧道對(duì)供風(fēng)量與風(fēng)壓的需求來(lái)進(jìn)行確定,即將既定不同管路長(zhǎng)度、管徑以及性能質(zhì)量要求參數(shù)等代入式(1)中,從而計(jì)算并繪制出制管網(wǎng)的阻力曲線和風(fēng)機(jī)特性曲線的相交點(diǎn)[5]。

        該點(diǎn)就是風(fēng)機(jī)設(shè)備使用的工作靜壓要求與供風(fēng)量要求。工程采用的隧道瓦斯通風(fēng)機(jī)應(yīng)用參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

        表1 通風(fēng)機(jī)應(yīng)用的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

        3.3 通風(fēng)管理技術(shù)

        在通風(fēng)管理方面,技術(shù)人員應(yīng)在風(fēng)機(jī)出口的10~20 m處安裝U型壓力管,通過(guò)U型壓力管的示數(shù)在第一時(shí)間了解風(fēng)機(jī)的工作壓力及風(fēng)管管路的完好性,示數(shù)過(guò)大,表明風(fēng)阻過(guò)大,風(fēng)機(jī)過(guò)載易燒毀電機(jī),此時(shí)應(yīng)停機(jī)處理管路故障;示數(shù)過(guò)小,表明隧道掌子面通風(fēng)效果不好,管路破損嚴(yán)重,應(yīng)立即對(duì)管路進(jìn)行檢修,以恢復(fù)正常供風(fēng)。為避免污風(fēng)循環(huán),風(fēng)機(jī)距洞口距離不得小于30 m;為使掌子面有害氣體和粉塵及時(shí)稀釋和排走,風(fēng)管出口至掌子面距離 L:?jiǎn)尉€正洞 L≤30 m,平導(dǎo)L≤15 m。對(duì)于專(zhuān)職風(fēng)機(jī)司機(jī)與各個(gè)作業(yè)面之間的聯(lián)系,應(yīng)根據(jù)不同的作業(yè)工序和作業(yè)區(qū)對(duì)供風(fēng)的要求,進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,開(kāi)啟多級(jí)變速風(fēng)機(jī)不同檔位,調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量滿(mǎn)足作業(yè)面的需要,避免浪費(fèi),節(jié)約電費(fèi),降低成本。風(fēng)管安裝必須做到平、順、直,以減小管路的局部阻力,使到達(dá)掌子面的風(fēng)量增大。貫通一個(gè)橫通道,軸流風(fēng)機(jī)往前移動(dòng)一次,以縮小風(fēng)機(jī)到作業(yè)面的距離,減少風(fēng)管用量及管路維護(hù)的工作量,降低成本;不用的橫通道及時(shí)用密封墻進(jìn)行封堵,防止污風(fēng)循環(huán),影響通風(fēng)效果。對(duì)風(fēng)管管路 24 h進(jìn)行巡視,發(fā)現(xiàn)破損及時(shí)修復(fù)。如果公路隧道瓦斯溢出段風(fēng)管采用特制的抗靜電阻然 PVC風(fēng)管,施工技術(shù)人員應(yīng)在瓦斯逸出濃度較高段采用半橫向送風(fēng)或輔用空氣引射器,以稀釋和驅(qū)散高濃度瓦斯,這是達(dá)到瓦斯隧道施工區(qū)域通風(fēng)連續(xù)性規(guī)范要求的關(guān)鍵[6]。

        4 結(jié)語(yǔ)

        總體而言,公路特長(zhǎng)瓦斯隧道施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于通風(fēng)效果的把控,這是保證工程建設(shè)安全穩(wěn)定性的關(guān)鍵。為此,施工技術(shù)人員應(yīng)在明確瓦斯通風(fēng)要求的基礎(chǔ)上,找出優(yōu)化控制的方式方法。即采用科學(xué)合理的通風(fēng)設(shè)備以及通過(guò)管理技術(shù),來(lái)優(yōu)化隧道瓦斯施工技術(shù)應(yīng)用的效果。事實(shí)證明,在采用上述措施方法后,不僅保證了施工人員與機(jī)械設(shè)備作業(yè)環(huán)境的安全性,還提高了工程建設(shè)使用的效率。為此,研究人員應(yīng)加大科學(xué)技術(shù)水平的應(yīng)用力度,從而緩解現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下道路交通業(yè)的發(fā)展運(yùn)行壓力。這是實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)將其作用于實(shí)踐。

        [1]蔣剛,陳玉峰,袁明偉,等.銅鑼山特長(zhǎng)公路瓦斯隧道施工通風(fēng)方案的研究[J].四川建筑,2013(2):165-168.

        [2]李善奎.高速公路特長(zhǎng)隧道機(jī)電施工管理與技術(shù)創(chuàng)新[J].中國(guó)新通信,2013(14):4-6.

        [3]王學(xué)武,劉靜,王小敏.南大梁高速公路華鎣山高瓦斯隧道施工機(jī)械車(chē)輛防爆改裝技術(shù)應(yīng)用研究[J].西南公路,2013(1):85-88.

        [4]趙鐵山.鐵路特長(zhǎng)高瓦斯隧道施工通風(fēng)技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù), 2014(5):33-37.

        [5]劉赟.淺談高原高海拔地區(qū)特長(zhǎng)公路隧道施工通風(fēng)技術(shù)[J].西南公路,2014(2):31-33,52.

        [6]貴州省交通運(yùn)輸廳.貴州省高速公路瓦斯隧道施工技術(shù)指南(試行)[Z].2014.

        U455

        B

        1009-7716(2017)09-0156-02

        10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.09.047

        2017-05-05

        田宏月(1974-),男,貴州德江人,高級(jí)工程師,從事公路橋梁施工工作。

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