淺析隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理

曹守江

（重慶市黔江區(qū)城市建設(shè)投資（集團(tuán)）有限公司 重慶市黔江區(qū) 409000）

引言

隨著基建工程大規(guī)模建設(shè)，導(dǎo)致導(dǎo)致管理力量稀釋。其中隧道工程由于施工風(fēng)險(xiǎn)因素多，潛在的危險(xiǎn)也會(huì)對(duì)隧道工程的施工造成十分巨大的損失，隧道工程施工安全管理形勢(shì)嚴(yán)峻。實(shí)施有效的隧道工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理理論可以將隧道工程的風(fēng)險(xiǎn)程度降到最低值，故此，對(duì)隧道工程進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)管理勢(shì)在必行。

1 工程概況

黔江區(qū)北部環(huán)線光明隧道工程的修建可以解決3萬(wàn)人的出行和1萬(wàn)人的消防問(wèn)題，也連接了官壩和北門(mén)兩個(gè)片區(qū)，方便了這兩個(gè)片區(qū)人民群眾的出行，同時(shí)黔江區(qū)北部環(huán)線光明隧道工程的建設(shè)將完善老城區(qū)的路網(wǎng)骨架。

重慶市黔江區(qū)北部環(huán)線光明隧道位于黔江主城區(qū)，光明隧道（官壩至北門(mén)）起于官壩陽(yáng)光花園，終點(diǎn)位于北門(mén)長(zhǎng)征北路（北門(mén)安置區(qū)路口），全長(zhǎng)477.134m，其中K0+070-K0+374段為隧道，全長(zhǎng)304m，為單洞雙向雙車(chē)道隧道。兩側(cè)入口引道長(zhǎng)173.134m。道路標(biāo)準(zhǔn)路幅寬度為18m，隧道寬度為11.4m。

2 主要工程項(xiàng)目的施工方案、施工方法及施工工藝

2.1 總體施工方案

按照新奧法原理組織施工，遵從設(shè)計(jì)意圖和原則，實(shí)施光面爆破、預(yù)裂爆破等控爆新工藝，及時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù)，圍巖量測(cè)。擬從進(jìn)口單向掘進(jìn)施工，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖地段采用臺(tái)階開(kāi)挖法，二次襯砌均為襯砌臺(tái)車(chē)全斷面襯砌，隧道采用無(wú)軌運(yùn)輸。

開(kāi)挖采用三臂液壓鉆巖臺(tái)車(chē)鉆孔，非電毫秒雷管微差起爆，ITC312裝碴機(jī)裝碴，15t以上自卸車(chē)出碴，自制噴錨支護(hù)作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行濕噴混凝土初期支護(hù)作業(yè)。仰拱、填充、鋪底超前襯砌，二次襯砌緊跟，襯砌采用液壓整體臺(tái)車(chē)，泵送混凝土澆筑。其它附屬工程平行作業(yè)跟進(jìn)，實(shí)現(xiàn)隧道綜合進(jìn)度。通風(fēng)采用混合壓入式機(jī)械施工通風(fēng)。

隧道主體結(jié)構(gòu)采用復(fù)合式襯砌，洞口采用加強(qiáng)段襯砌。洞口破碎帶及淺埋帶采用超前支護(hù)（管棚或超前小導(dǎo)管），隧道初期支護(hù)一般由掛鋼筋網(wǎng)、噴混凝土和錨桿組成，并增設(shè)格柵支撐加強(qiáng)支護(hù)。

2.2 隧道施工采用主要方案內(nèi)容

2.2.1主要方案及設(shè)備選配

圍巖較好地段采用鑿巖臺(tái)車(chē)掘進(jìn)，圍巖差的地段采用臺(tái)階法開(kāi)挖，簡(jiǎn)易鉆爆臺(tái)車(chē)、YT-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)配合臂鑿巖臺(tái)車(chē)鉆孔掘進(jìn)，出渣采用隧道挖裝機(jī)ITC312，載重15t以上的斯太爾自卸汽車(chē)運(yùn)輸。選用混凝土噴射機(jī)器人（自動(dòng)噴漿手）噴射混凝土，整體襯砌臺(tái)車(chē)模筑二次襯砌，PY5301GJB7B型混凝土攪拌輸送車(chē)運(yùn)送混凝土，采用壓入式通風(fēng)機(jī)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件確定光明隧道采用1臺(tái)鉆爆臺(tái)車(chē)和4臺(tái)YT-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔掘進(jìn)；裝碴出碴設(shè)備采用1臺(tái)隧道挖裝機(jī)ITC312裝碴機(jī)和3臺(tái)載重15t以上的斯太爾自卸汽車(chē)出碴；選用5臺(tái)混凝土噴射機(jī)器人（自動(dòng)噴漿手，）噴射混凝土；襯砌施工采用1臺(tái)自制襯砌臺(tái)車(chē)；2臺(tái)HNJ5290GJB型混凝土攪拌輸送車(chē)運(yùn)送混凝土；混凝土輸送泵（≥60m3/h）配備1臺(tái)；通風(fēng)采用壓入式通風(fēng)機(jī)，每工區(qū)配備1臺(tái)。

2.2.2 隧道主要工序編排

本隧洞采用新奧法施工。施工堅(jiān)持“光面爆破、噴錨緊跟、監(jiān)控量測(cè)、及時(shí)反饋和修正”的原則。采用快速高效的大型機(jī)械配套施工，實(shí)現(xiàn)開(kāi)挖出渣機(jī)械施工作業(yè)線，噴錨機(jī)械配套作業(yè)線相配合一條龍作業(yè)。軟弱圍巖堅(jiān)持“短進(jìn)尺，弱（不）爆破，快封閉，強(qiáng)支護(hù)，勤測(cè)量，緊襯砌”的原則，及時(shí)封閉成環(huán)。施工過(guò)程中，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，采用先進(jìn)的監(jiān)控探測(cè)技術(shù)，對(duì)圍巖提前做出判斷，擬定相應(yīng)的施工方案。

根據(jù)隧洞圍巖情況及斷面設(shè)計(jì)，結(jié)合本投標(biāo)人現(xiàn)有技術(shù)裝備和多年隧洞施工經(jīng)驗(yàn)，擬定合理的施工方案。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和地質(zhì)條件進(jìn)行施工，Ⅳ級(jí)圍巖段采用臺(tái)階法開(kāi)挖，Ⅴ級(jí)圍巖段采用短臺(tái)階法開(kāi)挖，混凝土襯砌采用襯砌臺(tái)車(chē)整體模板進(jìn)行施工。并在施工中及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，Ⅴ級(jí)圍巖段采用管棚或超前小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)，短臺(tái)階人工開(kāi)挖，局部需要爆破時(shí)采用微震控制爆破的方法施工。采用無(wú)軌運(yùn)輸方式，配以鉆孔臺(tái)車(chē)、混凝土輸送車(chē)、挖裝機(jī)、混凝土輸送泵等性能良好的設(shè)備，形成隧洞“鉆、爆、裝、運(yùn)、噴、錨、襯”一條龍機(jī)械化作業(yè)線。加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作，及時(shí)處理分析數(shù)據(jù)，調(diào)整支護(hù)參數(shù)；開(kāi)挖前做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，根據(jù)實(shí)際圍巖情況采用相應(yīng)的施工方案。

2.3 隧道施工工藝、施工方法

洞口段包括洞口附近的部分路塹，洞門(mén)及洞門(mén)以?xún)?nèi)部分洞身開(kāi)挖和支護(hù)，邊、仰坡及洞口地表防、排水設(shè)施等。洞門(mén)土石方采用弱爆破開(kāi)挖，邊、仰坡采用機(jī)械開(kāi)挖，人工刷坡，邊刷坡邊錨噴支護(hù)，及時(shí)支護(hù)邊仰坡并防止坡面巖體暴露；需要爆破時(shí)，采用多孔小炮控制爆破，人工刷坡，減弱對(duì)邊、仰坡的爆破震動(dòng)。洞門(mén)段的邊、仰坡排水溝和截水天溝要先做。隨時(shí)注意邊、仰坡的變化，做好開(kāi)挖中的支護(hù)和防塌工作；避開(kāi)在雨季施工，做好防、排水設(shè)施，減少地面水對(duì)洞口段施工的影響。

洞口邊仰坡開(kāi)挖防護(hù)完成后，要立即進(jìn)行洞門(mén)和明洞的施工。洞門(mén)和明洞施工前，先對(duì)基底進(jìn)行加固處理。之后盡快施做仰拱，封閉基底。明洞和洞門(mén)利用襯砌臺(tái)車(chē)作為內(nèi)模，組合鋼模板做外模，進(jìn)口為環(huán)框式洞門(mén)、洞門(mén)的端頭模板采用特制定型加工，泵送混凝土整體式襯砌。施工中要注意明洞與暗洞、洞門(mén)與洞身襯砌的整體性，其間設(shè)短筋連接。明洞外模拆除后，立即按照公路隧道施工規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求施做防水層，并進(jìn)行拱背回填，設(shè)置粘土隔水層。待洞門(mén)結(jié)構(gòu)及邊坡防護(hù)排水工程完成后，及時(shí)回填種植土，植草（樹(shù)）進(jìn)行綠化。

鑒于明洞的不同結(jié)構(gòu)形式，定做一套專(zhuān)用模板和拼裝式模板臺(tái)車(chē)進(jìn)行混凝土施工（見(jiàn)圖1）。

圖1 拼裝式模板臺(tái)架示意圖

隧道進(jìn)口淺埋段，采用超前管棚預(yù)支護(hù)進(jìn)洞，即在已錨噴支護(hù)的仰坡上，按隧道開(kāi)挖外輪廓線施作超前管棚，在坡面外架立第一榀拱部鋼架支撐和噴射混凝土支護(hù)，并以短進(jìn)尺（1.0m以?xún)?nèi)）破口開(kāi)挖，及時(shí)架立支撐和噴混凝土支護(hù)。以短臺(tái)階形式緊跟開(kāi)挖下半部，以?xún)蓚?cè)錯(cuò)開(kāi)短進(jìn)尺（1.0m以?xún)?nèi)）開(kāi)挖下半部，及時(shí)接長(zhǎng)邊墻鋼架和邊墻噴混凝土支護(hù)，兩側(cè)邊墻支護(hù)完成后即進(jìn)行仰拱混凝土施工，使洞口段支護(hù)及時(shí)得以封閉。

施工時(shí)放小炮、短開(kāi)挖、強(qiáng)支撐、襯砌緊跟，拱背回填密實(shí)，做到步步為營(yíng)，穩(wěn)扎穩(wěn)打，確保隧道施工安全。洞門(mén)混凝土澆筑模板采用大塊整體鋼模板，保證混凝土外表美觀。模板采用汽車(chē)吊安裝，型鋼配合拉筋加固，保證其有足夠的穩(wěn)定性。施工時(shí)將隧道洞口（或明洞）范圍內(nèi)襯砌與洞門(mén)環(huán)節(jié)襯砌用同一材料整體澆注。端墻與翼墻必須同時(shí)建筑。端墻、翼墻和明洞后空隙須及時(shí)回填，并回填緊密。

2.4 塌方風(fēng)險(xiǎn)的處理措施

隧道施工中，塌方是一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題，由于塌方因素多變，故而應(yīng)高度重視。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和地質(zhì)資料，一旦施工進(jìn)入易產(chǎn)生塌方的危險(xiǎn)地段，應(yīng)該結(jié)合超前預(yù)報(bào)成果按照設(shè)計(jì)采取加強(qiáng)支護(hù)的措施。如果已經(jīng)出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，首先停止施工，然后，帶領(lǐng)相關(guān)的設(shè)計(jì)、監(jiān)理、業(yè)主會(huì)同專(zhuān)家共同對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行研究，正確分析原因，制定相應(yīng)措施，編制對(duì)應(yīng)的施工方案，經(jīng)編審批形成閉環(huán)后，才可以繼續(xù)進(jìn)行施工作業(yè)。

3 結(jié)束語(yǔ)

隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理可以反映隧道工程中設(shè)計(jì)理念是否合理可行，施工過(guò)程中監(jiān)管力度是否符合要求，它是一項(xiàng)多元化，多方面的工程，還在逐步成長(zhǎng)的過(guò)程中不斷摸索前行，需要相關(guān)部門(mén)的一起研究，將安全管理提升到施工最重要的位置。

[1]周 舟.建筑工程施工監(jiān)理安全風(fēng)險(xiǎn)及其防范措施[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2016，03：220.

[2]田衛(wèi)明.隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)與現(xiàn)場(chǎng)管理研究[D].重慶交通大學(xué)，2012.

[3]羅琦.雀兒山隧道工程項(xiàng)目施工安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及控制研究[D].西南交通大學(xué)，2014.