1、斜井施工組織與安全管理 摘 要：斜井作為地下建筑物，坡陡斷面小，施工時(shí)存在著許多不安全因素，特別是斜井的提升系統(tǒng)最容易出安全事故，這些事故對國家和企業(yè)帶來重大損失，也給職工和家屬帶來嚴(yán)重痛苦。為了避免或減少安全事故的發(fā)生，在斜井施工前做好施工組織，建立健全安全管理規(guī)章制度，建立安全保證體系，對斜井的施工安全進(jìn)行設(shè)計(jì)與管理十分必要。文章介紹了湘西南某高速公路隧道的施工組織與安全管理。主題詞：斜井 施工 組織 安全 管理一、工程概況 1、斜井布置：該斜井位于湘西南某高速公路隧道上，斜井與主洞相交處距離主洞洞口約2.4km。斜井采用單心圓斷面，內(nèi)輪廓線半徑3.75m，凈空面積33.71m2，全長72

2、8m，傾角24.23。斜井與主洞軸線近于平行或小角度相交，相距很近。 2、工程地質(zhì)：斜井洞口位于坡度為20的山坡上，山坡穩(wěn)定性差，進(jìn)口附近變質(zhì)砂巖存在球狀風(fēng)化，深度達(dá)35m，巖石軟硬不勻，為類圍巖。洞身段主要為類圍巖。 3、斜井襯砌：采用由初期支護(hù)和二次襯砌組成的復(fù)合襯砌，其中初期支護(hù)為主要的承載結(jié)構(gòu)，對于類圍巖地段初期支護(hù)由工字鋼拱架（或鋼筋格柵）、系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土組成；對于類圍巖地段由系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土組成。二襯除明洞與類圍巖地段采用鋼筋混凝土外，其余均采用素混凝土。隧 道 斜 井 平 面 布 置 圖隧道斜井縱斷面布置斜井洞口布置圖斜井洞口開挖斜井邊仰坡施工二、斜井施

3、工 斜井采用鉆爆法施工。出渣采用小型挖掘機(jī)裝渣，有軌礦車提升運(yùn)輸方式。按新奧法原理作好光面爆破和監(jiān)控量測。在類圍巖地段采用上下臺(tái)階法開挖，類圍巖地段采用全斷面開挖法。初支緊跟開挖面，噴射混凝土采用濕噴技術(shù)，二襯采用組合鋼模板先墻后拱澆注。斜井通風(fēng)采用壓入式通風(fēng)方式，施工期間的排水采用集水坑分級(jí)抽水。三、機(jī)械設(shè)備配置 本隧道斜井洞身的開挖方法按常規(guī)的鉆爆法施工,實(shí)現(xiàn)安全、快速施工的關(guān)鍵是要大幅度地提高斜井的出碴能力。為此，機(jī)械設(shè)備的合理配置和科學(xué)的施工組織管理是實(shí)現(xiàn)安全、快速施工的主要因素。斜井施工的主要施工機(jī)械設(shè)備見表1。表1 斜井主要施工機(jī)械設(shè)備機(jī)械名稱規(guī)格、功率單位數(shù)量產(chǎn)地備注挖掘機(jī)小松6

4、0臺(tái)1日本裝載機(jī)ZL50臺(tái)1福建空氣壓縮機(jī)20m3臺(tái)3江蘇攪拌機(jī)BC90C-32臺(tái)2成都混凝土輸送泵HPT60A臺(tái)1湖南內(nèi)燃發(fā)電機(jī)300KW臺(tái)1礦車U型11.5m3臺(tái)8湖南卷揚(yáng)機(jī)JTK-1.0（1.2）單筒臺(tái)2湖南濕式噴射機(jī)GSP-A臺(tái)2通風(fēng)機(jī)軸流式110kw臺(tái)1西安變壓器400kvA臺(tái)1湖南變壓器36v臺(tái)2湖南簡易鉆爆臺(tái)車自制臺(tái)1襯砌臺(tái)車自制小模板臺(tái)1鑿巖機(jī)YT-28臺(tái)18沈陽電動(dòng)多級(jí)泵10KW臺(tái)12湖南電動(dòng)潛水泵2.2KW臺(tái)16湖南1、提升系統(tǒng)設(shè)備配置 根據(jù)井身長度及施工要求,同時(shí)參考其他隧道斜井施工資料，以及運(yùn)碴的安全要求，分別采用兩臺(tái)提升絞車兩道運(yùn)輸，單筒J TK- 1.2和單筒J T

5、K- 1.0機(jī)型, 以策安全。該兩種機(jī)型牽引力為33.7KN 和23.3KN,主電機(jī)功率55kW和38kW, 最大提升速度1.5m/ s。選用鋼絲繩規(guī)格: 18.5 mm。一次提升11.5m3礦車兩臺(tái)。 (1)、單筒J TK- 1.2絞車、功率55kW提升計(jì)算 重車提升總重量： Q=(Q1+ Q2+ Q3)Sin+F 選擇1.5m3箕斗作提升容器，其中: Q1礦車重量，為600kg； Q2載碴重量 ， 3m3載重5100kg Q3鋼絲繩重量， 鋼絲繩長750m，每延米1.216kg； 斜井傾角，為24.23； F鋼絲繩摩擦力，F(xiàn)=Q3cos ； 摩擦力系數(shù)， 取0.25； 鋼絲繩與天輪、箕斗輪

6、子與軌道摩擦力忽略不計(jì)； 重車提升總重量： Q=28.6KN (2)、單筒J TK- 1.0絞車、功率38kW提升計(jì)算 重車提升總重量： Q=(Q1+ Q2+ Q3)Sin+F 選擇1.0m3箕斗作提升容器，其中: Q1礦車重量，為400kg； Q2載碴重量 ， 2m3載重3400kg Q3鋼絲繩重量， 鋼絲繩長750m，每延米1.216kg； 斜井傾角，為24.23； F鋼絲繩摩擦力，F(xiàn)=Q3cos ； 摩擦力系數(shù)， 取0.25； 鋼絲繩與天輪、箕斗輪子與軌道摩擦力忽略不計(jì)；重車提升總重量： Q=21.4KN (3)、容繩量核算： L=D（Bd）n 式中： D滾筒直徑，為1200mm ； B

7、滾筒寬，為800mm； d鋼絲繩直徑，為18.5mm ； n纏繩層數(shù)，為5層； 經(jīng)計(jì)算： L712m(斜井提升長度)(4)、鋼絲繩安全系數(shù)核算（A 6） 單筒J TK- 1.2絞車鋼絲繩安全系數(shù)： Fmax鋼絲繩最大破壞力，為196 KN A=FmaxQ=19628.6=6.8 單筒J TK- 1.0絞車鋼絲繩安全系數(shù)： A=FmaxQ=19621.4=9.2(5)、提升時(shí)間核算 每鉤提升總時(shí)間： T=T1+T2 +T3=11.8min T1裝碴時(shí)間，為4min； T2卸碴時(shí)間，為2min； T3往返提升時(shí)間，T3=Lmax70%V，按最大提升 長度750 m的70%計(jì)，平均提升速度V=1.5

8、m/s。、以斜井每延米41.5m3計(jì)算，其松散體積為62.3m3，按每循環(huán)2.5m進(jìn)尺，虛方數(shù)量156m3計(jì)，雙線運(yùn)輸正常情況下， 15分鐘可以出碴5m3， 出碴時(shí)間7.8小時(shí)，加上接軌預(yù)計(jì)910小時(shí)可以完成出碴作業(yè)。這是在后期較大深度情況下提升所需要的時(shí)間，在初期和中期提升所需要的時(shí)間遠(yuǎn)小于此數(shù)。出碴是耗費(fèi)時(shí)間最長的一道工序， 包括鉆眼、爆破、排水、初支等在內(nèi)，每天完成12 個(gè)循環(huán)的時(shí)間是足夠的。2、出碴系統(tǒng)設(shè)備配置 (1) 、日本產(chǎn)小松 60 型挖掘機(jī)1 臺(tái)，額定裝碴能力200 m3/ h ，用于斜井掌子面裝碴。 (2) 、ZL50 裝載機(jī)1 臺(tái)，用于斜井進(jìn)洞初期開挖和洞外倒碴、裝料。 (

9、3) 、斗容量為11.5 m3U型礦車8 臺(tái)，用于井身出碴。3、斜井井身軌道及管線、井口車場卸碴線布置 (1) 、斜井井身軌道及管線布置見圖2。軌道采用鋼軌(24kg/m)和木枕，按四軌兩線布置，軌距900 mm ，承托提升鋼絲繩的地滾固定在枕木上。 (2) 、斜井井口車場及卸碴線布置見圖3。天輪井架高度按鋼絲繩牽引角約= 30設(shè)置，井口到天輪井架距離取18 m ,絞車與井架水平距離取25m。 四、斜井施工組織管理1、開挖作業(yè)循環(huán)安排 根據(jù)總體施工組織設(shè)計(jì)安排，斜井比主洞晚開工23個(gè)月，主要原因是斜井開工前需要修建約7km長的便道，洞口場地平整和設(shè)備安裝的工作量很大，計(jì)劃工期18個(gè)月。由于修便

10、道花了8個(gè)月，實(shí)際開工往后延遲了56個(gè)月，業(yè)主要求按原計(jì)劃完工，因此需對原有的施工計(jì)劃安排作出調(diào)整。調(diào)整后每個(gè)正常的作業(yè)循環(huán)時(shí)間見表2 。 表2 斜井作業(yè)循環(huán)時(shí)間統(tǒng)計(jì)序號(hào)工序名稱時(shí)間1測量、鉆孔臺(tái)架就位1h20min2鉆眼4h20mim3裝藥爆破50min4排煙30min5出碴8h合計(jì)14h圖1 斜井井身管線及軌道布置示意圖2 斜井雙鉤提升井口布置示意圖3 井口至卸碴碼頭布置 2、斜井運(yùn)輸調(diào)車方案 （1）、斜井軌道布置 斜井洞內(nèi)軌道布置采用四軌雙線，即設(shè)兩股道進(jìn)行裝碴運(yùn)輸作業(yè)，軌距900 mm ，線間距180 cm，采用24 kg/ m鋼軌、木枕。1號(hào)線與2號(hào)線可以同時(shí)進(jìn)行運(yùn)送貨物、及提升作業(yè)

11、，在運(yùn)輸過程中,兩線互不干擾，調(diào)車方便、簡單。出碴運(yùn)輸軌道 （2）、洞口調(diào)度方案 出碴礦車8臺(tái)，分為4組，將兩組分別停靠在1、2號(hào)讓車道，另外兩臺(tái)停靠在1、2號(hào)碼頭。需要提升作業(yè)時(shí)，先將1、2號(hào)碼頭的礦車放下至掌子面出碴地點(diǎn)，井下由一臺(tái)60輕型挖掘機(jī)裝碴，如先裝完1號(hào)線礦車， 1號(hào)線上絞車得到信號(hào)馬上進(jìn)行提升，井下挖掘機(jī)繼續(xù)對2號(hào)線礦車裝碴。一號(hào)線重車提升至井口外時(shí)，運(yùn)輸作業(yè)人員摘掉插銷，取下鋼絲繩套，讓礦車自行滑向1號(hào)出碴碼頭，至少有兩名運(yùn)輸人員推至碼頭后倒碴。當(dāng)經(jīng)過1號(hào)道岔后，另兩名運(yùn)輸人員將停靠在一號(hào)讓車道的礦車人工推至井口，掛上鋼絲繩由1號(hào)絞車放至井下裝碴。2號(hào)線上提升作業(yè)過程與1號(hào)線

12、相同。五、斜井提升安全管理 1 、斜井安全設(shè)施 (1)、 在斜井口變坡處設(shè)一道擋車器，斜井長度超過80米時(shí)井口下20米設(shè)一道，斜井長度超過100米時(shí)距掌子面20米設(shè)一道可移動(dòng)擋車器，擋車器制作材料用2040cm槽鋼或方方鋼加工而成，如圖4。擋車器必須有專人管理，礦車過后馬上關(guān)閉擋車器。所有擋車器要隨時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)。出碴運(yùn)輸圖4 運(yùn)輸安全防護(hù)布置示意圖 (2)、 斜井垂直深度超過50米時(shí)，配備運(yùn)送人員車輛，要有可靠的防墜、防溜裝置，運(yùn)送人員前要檢查各種裝置的安全狀況，運(yùn)送時(shí)速度不得超過1m/s。運(yùn)送貨物與人員不得混合同時(shí)運(yùn)輸。 (3)、井口、井下及卷揚(yáng)機(jī)房采用電鈴聯(lián)系信號(hào),提升、下放與停留有明確

13、規(guī)定“一停、二提、三放”統(tǒng)一指揮操作。 (4)、 井口設(shè)一個(gè)大地輪，井身每10 m 設(shè)一個(gè)地滾。經(jīng)常檢查運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常及時(shí)更換。 (5) 、絞車要設(shè)過卷及深度指示裝置，對設(shè)備重要部位如剎車系統(tǒng)、鋼絲繩、軸承等進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)。鋼絲繩必須每天檢查一次，凡出現(xiàn)大面積斷絲、銹皮、外層松動(dòng)時(shí)必須更換。2、施工中的安全注意事項(xiàng) (1) 、嚴(yán)格按新奧法原理組織施工。由于斜井運(yùn)輸能力的限制,一般不安排同步施作二次襯砌,因此施工中對圍巖和噴錨支護(hù)的變形應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控量測,以便及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)支護(hù)參數(shù),杜絕塌方。 (2) 、斜井與正洞連接處是車輛及人員來往頻繁地段,洞內(nèi)會(huì)車、通風(fēng)、排水、充電等都匯集在此,要設(shè)專職

14、安全員。 (3)、 斜井井身要根據(jù)涌水量大小按一定距離設(shè)置足夠大的集水坑,配備足夠的抽水設(shè)備,并采用雙回路供電,以防萬一，將井底、洞內(nèi)積水及時(shí)排除洞外。 (4)、安排專人養(yǎng)護(hù)軌道，檢查軌距有無發(fā)生變化；道釘與軌枕是否松動(dòng)；軌道上有無出渣時(shí)掉下的石塊；防爬扣件有無移位；以免影響出渣安全，造成礦車跳道。六、安全管理的其他措施 1、斜井施工過程中，制定由項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)的安全管理體系，把施工安全作為首要目標(biāo)并具有合同責(zé)任。遵守國家、交通部和湖南省頒布實(shí)行的有關(guān)安全法律法規(guī)，做到“安全第一，預(yù)防為主”。 2、建立健全安全生產(chǎn)管理體系，成立施工安全領(lǐng)導(dǎo)小組,項(xiàng)目經(jīng)理任組長，專職檢查斜井施工安全，定期或不定期

15、召開安全生產(chǎn)會(huì)議，研究項(xiàng)目安全生產(chǎn)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決處理。逐級(jí)簽定安全承包合同，明確各自的安全管理目標(biāo)，制定好安全規(guī)劃，做到全員參與、全面管理，充分體現(xiàn)“安全生產(chǎn)、人人有責(zé)”的原則，消除事故隱患。 3、根據(jù)不同的工種、機(jī)械、車輛等進(jìn)行安全技術(shù)交底并制定分項(xiàng)的切實(shí)可行的安全生產(chǎn)守則，人手一冊，便于學(xué)習(xí)，用以提高全員的安全意識(shí)，確保安全生產(chǎn)。對新進(jìn)員工要進(jìn)行“三級(jí)安全教育”，使他們了解施工中容易發(fā)生安全事故的地方和需要注意的事項(xiàng)，引起他們的重視。 4、防火措施：消除一切可能造成火災(zāi)的事故根源，控制火源、易燃物和助燃物，配備滅火器，培訓(xùn)專業(yè)滅火人員。一旦發(fā)生火災(zāi)要及時(shí)轉(zhuǎn)移器材，疏散人員，及時(shí)有效的組織滅火工作。當(dāng)火勢超過本單位的消防能力時(shí)要及時(shí)報(bào)警。 5、防觸電措施：進(jìn)行安全用電知識(shí)教育，定期檢修電器設(shè)備。對電器設(shè)備的外殼進(jìn)行接地、接零或絕緣。在潮濕情況下，臨時(shí)照明設(shè)備和手提工具不得使用超過36v的電壓。 6、機(jī)械設(shè)備安全措施：機(jī)械設(shè)備的布局要合理且要安裝安全防護(hù)裝置，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。操作前要對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安全檢查，嚴(yán)禁機(jī)械設(shè)備帶故障運(yùn)行。 7、嚴(yán)防高空墜落：高空作業(yè)要嚴(yán)格按照操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化施工。設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，施工人員要佩帶安全帽、安全帶等。七、結(jié)束語 通過