12.5 施工总体布置及规划
1.施工队驻地
莲塘隧道口岸连接线进口施工队驻地在红线内修建,占地1200m2,由四栋双层活动板房和两栋单层活动板房组成。莲塘隧道出口施工队驻地采用临时征地修建,占地3063.33m2,由四栋双层活动板房和两栋单层活动板房组成。施工队驻地双层活动板房主要为工人住宿区,单层板房主要为食堂、浴室及卫生间,板房采用K式房屋结构,防火型材料,工人生活区全部采用C20混凝土进行硬化,厚度为20cm。同时严格按照双标管理要求建设以满足生产生活需要。
施工队驻地分布在莲塘隧道进、出口位置,具体布置详见莲塘隧道进口平面布置图、项目部驻地平面布置图。
2.试验室、混凝土搅拌站
根据高速招标文件要求,混凝土全部采用商品混凝土(喷射混凝土除外),工地检测工作委托给深圳高速工程检测有限公司中心试验室。
3.喷射混凝土搅拌站
拟建2个喷射混凝土搅拌站,在莲塘隧道进口(口岸连接线段)K0+500处和莲塘隧道出口K3+260处各设置一个,进口拌和站距离罗沙路120m、距107国道约5km,出口拌和站距离仙湖植物园既有沥青路面宝巾路30m,交通方便。
每个搅拌站配置2台搅拌机,2个水泥储罐,3个料仓分别堆放中粗砂和碎石。机械设备配置见表12.4。
表12.4 机械设备配置表

(1)排水布置。
场内布设排水沟、三级沉淀池等,对站内污水进行处理,达到标准后排入既有污水沟。搅拌站设置车辆洗车平台对车辆进行清洗,污水通过沉沙池后排入沉淀池。
(2)安全设施布置。
在每个水泥罐顶设置1根避雷针,能够满足覆盖整个搅拌站。并于站内合适位置设置消防砂池、消防水池以及灭火器等消防设施,确保整个搅拌站的消防安全。
(3)搅拌机安装。
进出口搅拌站均安装两台JN750A混凝土搅拌机,并呈一字型排列,分设两个配料斗,并在搅拌机配料斗及主机上方安装防雨棚,避免雨水流入影响混凝土配合比,确保混凝土质量。料斗各料仓间配置50cm高挡板,防止串料。上料台设置限位块和采用钢板进行挡护,拌和机输送系统周围采用铁丝网维护。
进出口搅拌机各设有2个水泥罐,水泥罐基础采用扩大基础,并设置3根罐体地面固定拉线,罐体绘制“高速”和“重庆中环”字样,字体醒目,便于识别。水泥罐配备冷却设备,确保水泥搅拌温度,做到检验合格后再使用,配备除尘设置,防止扬尘。
搅拌控制室安装分体式空调及电脑,配备自动计量拌和系统,采用质量法自动计量。拌和机操作房前悬挂混凝土配合比标识牌,标识出混凝土设计和施工配合比,粗细骨料的实测含水量及各种材料的每盘使用量。
场地建设顺序:水泥储存罐、拌和设备、操作机房地基基础施工→按标准化管理规定进行场地硬化处理→设备设施安装→设备调试标定→安全、文明设施检查、交验。
(4)堆料区建设。
进出口备料场堆料区各设3个料仓,总长18m,宽9.5m。每个堆料区共171m2,采用C20混凝土隔墙及后墙(高2.5m,厚度50cm)分隔,理论最大存料量427.5m3,使不同规格的材料分仓堆放并按照名称挂上标志牌,防止串料。堆料场地设置20cm厚C20混凝土进行硬化。
堆料场钢桁架结构搭建防雨棚,避免雨水淋湿集料,影响混凝土质量,防雨棚高8m,满足机械设备操作空间。
4.空压机房
莲塘隧道主线压风机站拟设置在隧道出口外路基上两条隧道中间,内设4台40m3/min、2台20m3/min的电动空压机,为莲塘隧道主线左、右洞施工集中提供高压通风。莲塘隧道口岸段压风机站拟设置在隧道进口左洞左侧,内设2台40m3/min、3台20m3/min的电动空压机,为口岸连接线隧道左、右线施工集中提供高压通风,高压通风管道采用φ100的无缝钢管,设在隧道边墙墙脚处,管子下面采用托架将其托起,托架固定在边墙的墙脚处。随着隧道施工长度的延伸,高压风管分段接至工作面附近,在风管端头安装闸阀以便接至用风机具,闸阀至用风机具之间用高压皮管连接。
5.通风设置
(1)通风系统。
由于莲塘隧道属长隧道,采用进口、出口两端同时面向对掘的施工方案。根据施工总体安排,四个工作面均采用独头通风,其中左线进口(口岸段)施工独头通风距离约1295m;右线进口(口岸段)施工独头通风距离约816.44m;左线出口(主线段)施工独头通风距离长约1355m,右线出口主线段施工独头通风距离长约1383m。
根据公司的类似工程通风经验,从技术、经济等多方面综合研究比较认为,该隧道各工作面施工通风均采用压入式通风。在正常施工时设置一套风机和一趟风管通风。
(2)通风指标值。(https://www.daowen.com)
由于本段隧道以Ⅲ、Ⅳ级围岩为主,约占隧道单洞工程量的65%以上,开挖主要采用钻爆开挖,装载机、挖机机配合自卸汽车出渣的方式施工,因而本隧道通风除供施工人员呼吸、稀释炮烟外,主要以稀释内燃机废气为控制指标。隧道施工要求达到开挖面风流中氧气含量不小于20%,气温不高于28℃,二氧化碳含量不大于0.5%,一氧化碳含量不大于30mg/m3以及其他有害气体容许值等,隧道内风速不小于0.15m/s,但不大于6m/s,提供新鲜空气每人不小于3 m3/min。
(3)有毒有害气体通风指标要求。
①一氧化碳(CO)最高容许浓度为30mg/m。在特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,可为100mg/m,但工作时间不得超过30min。
②二氧化碳(CO2)按体积计不大于0.5%。
③氮氧化物(NO)浓度为5mg/m以下。
④甲烷(CH4)(瓦斯)按体积计不大于0.5%,否则必须按煤炭工业部门现行的煤矿安全规程有关规定办理。
⑤二氧化硫浓度不大于15mg/m。
⑥硫化氢浓度不大于10mg/m。
⑦氨的浓度不大于30mg/m。
项目部配备专业瓦检员,主要选用三合一气体监测仪及CO、CO2、H2S、SO2、NOn等剂量浓度有害气体检测试管。因莲塘隧道为非瓦斯隧道,检测频率较瓦斯隧道少,围岩变化时必须进行检测,同时每班检测不得少于一次,遇有突发气体时,每班根据现场实际情况进行多次监测。有毒有害气体每100m检测3个断面,每个断面测5个点,即拱顶、两侧拱腰、两侧墙脚处,掌子面应多测几点。重点检测的风流和场地包括:开挖面回流、放炮地点附近20m内的风流,局部坍塌、冒顶处、各作业台车和机械附近20m处及隧道顶部局部凹陷有害气体易于聚集处。瓦斯检测员做好监测数据整理分析,及时指导现场施工。
(4)通风量计算。
①按稀释炮烟要求:按压入式通风方式计算通风量。
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式中:Q为每循环同时爆破的炸药量为212~286kg,取290kg(Ⅲ级围岩三台阶最大断面开挖,单次爆破炸药消耗量最大,定额炸药单耗为0.88~1.02kg/m3,每循环进尺2.5~3.0m,每天折算完成1.0~1.5个全断面循环,正规循环率取0.80~0.90,则月进尺70~120m,完全满足施工进度要求);S为隧道断面积(Ⅲ级围岩二台阶,单次爆破开挖面积最大);L为隧道通风稀释废气所需长度,取300m;t为通风时间,取30min。
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②按最小风速要求:要求最小风速Vmin不小于0.15m/s,要求通风量V2=60SVmin≥2000m3/min。其中,S为隧道断面积(Ⅲ级围岩,典型断面段)。
③按施工人员、设备需风量计算。
施工人员要求V人≥3m3/(min·人),柴油机械要求V机≥3m3/(kW·min·机),以工作面最多20人、机械4台(1台3.0m3装载机158kW、3台14t自卸汽车188kW计),要求通风量V3=25×V人+(158+3×188)×V机≥2241 m3/min。
(5)通风机械选型。
从以上几个方面考虑的通风量计算结果,通风量取其中的取大值。
Vmax={V1,V2,V3}={1434,2000,2241}=2241(m3/min),考虑漏风、车辆阻塞的影响,取1.1的漏风系数,则Vmax=2241×1.1=2465(m3/min)。
风压计算,通风机的静压在数值上等于风管沿程摩阻力损失和局部阻力损失,在一般情况下摩擦阻力是主要的,管道通风时,局部阻力一般可考虑增加5%~10%,本隧采用管道压入式通风,管道摩擦阻力按下式计算:
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式中:H为管道摩擦阻力(Pa);L为管道长度(m),取L=1300m;α为管道摩擦阻力系数,取0.00023;Q为风量(m3/s),Q=28m3/s;d为风管直径(m),取d=1.5m;g为重力加速度,g=9.8m/s2。
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总摩擦阻力:Ht=1.1×H=1.1×2368≈2605(Pa)。
经上述计算,隧道各工作面施工通风机选用山西侯马鑫丰康风机有限公司生产的隧道施工专用通风机SDF(B)-No12.5型轴流风机,其风量为1550~2912m3/min,风压860~5355Pa,最高点功率220kW,最大配用电机功率2×110kW。表12.5为风机技术性能参数表。
表12.5 风机技术性能参数表
