XX大橋隧道通風專項方案

中國交通建設重慶市曾家?guī)r嘉陵江大橋工程隧道通風專項施工方案概述中交二航局二公司曾家?guī)r大橋工程項目經(jīng)理部2016年03月重慶市曾家?guī)r嘉陵江大橋工程隧道通風專項施工方案編制：審核：審批：中交二航局二公司曾家?guī)r大橋工程項目經(jīng)理部2016年03月目錄TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l_Toc229731編制依據(jù) PAGEREF_Toc229731HYPERLINK\l_Toc115241.1通風設計依據(jù) PAGEREF_Toc115241HYPERLINK\l_Toc287361.2編制原則 PAGEREF_Toc287361HYPERLINK\l_Toc322012工程概況 PAGEREF_Toc322011HYPERLINK\l_Toc256362.1工程簡介 PAGEREF_Toc256361HYPERLINK\l_Toc15632.2工程結構 PAGEREF_Toc15632HYPERLINK\l_Toc233722.3自然條件 PAGEREF_Toc233724HYPERLINK\l_Toc153392.3.1地形、地貌 PAGEREF_Toc153394HYPERLINK\l_Toc13282.3.2地質(zhì)條件 PAGEREF_Toc13284HYPERLINK\l_Toc12572.3.3水文 PAGEREF_Toc12574HYPERLINK\l_Toc236372.3.4地震 PAGEREF_Toc236375HYPERLINK\l_Toc222042.3.5氣象 PAGEREF_Toc222045HYPERLINK\l_Toc61922.4施工條件 PAGEREF_Toc61925HYPERLINK\l_Toc270823通風方案設計 PAGEREF_Toc270827HYPERLINK\l_Toc315673.1通風方案設計目的 PAGEREF_Toc315678HYPERLINK\l_Toc69653.2通風設計原則 PAGEREF_Toc69658HYPERLINK\l_Toc183833.3通風設計標準 PAGEREF_Toc183838HYPERLINK\l_Toc163993.4隧道空氣主要污染源 PAGEREF_Toc163999HYPERLINK\l_Toc134013.5通風要求 PAGEREF_Toc134019HYPERLINK\l_Toc314323.6通風方式 PAGEREF_Toc314329HYPERLINK\l_Toc200374通風方案 PAGEREF_Toc200379HYPERLINK\l_Toc279994.1通風參數(shù) PAGEREF_Toc279999HYPERLINK\l_Toc229304.2風量、風壓計算 PAGEREF_Toc229309HYPERLINK\l_Toc137994.2.1風量計算 PAGEREF_Toc137999HYPERLINK\l_Toc14864.2.2風壓計算 PAGEREF_Toc148611HYPERLINK\l_Toc205674.3設備選型 PAGEREF_Toc2056711HYPERLINK\l_Toc182224.4通風方案 PAGEREF_Toc1822212HYPERLINK\l_Toc40375施工通風安全措施 PAGEREF_Toc403713HYPERLINK\l_Toc238995.1施工通風安全組織機構 PAGEREF_Toc2389913HYPERLINK\l_Toc129165.2施工通風主要崗位風險管理標準及管理措施 PAGEREF_Toc1291614HYPERLINK\l_Toc76255.2.1測風員風險管理標準及管理措施 PAGEREF_Toc762514HYPERLINK\l_Toc285125.2.2主要通風機司機風險管理標準及管理措施 PAGEREF_Toc2851215HYPERLINK\l_Toc14165.3通風管理制度 PAGEREF_Toc141615HYPERLINK\l_Toc44035.3.1一般規(guī)定 PAGEREF_Toc440315HYPERLINK\l_Toc304585.3.2通風系統(tǒng)定期檢查制度 PAGEREF_Toc3045816HYPERLINK\l_Toc45435.3.3通風管理交接班制度 PAGEREF_Toc454316HYPERLINK\l_Toc270875.4施工通風安全技術措施 PAGEREF_Toc2708716HYPERLINK\l_Toc6305.4.1風機安裝 PAGEREF_Toc63016HYPERLINK\l_Toc184765.4.2風管安裝 PAGEREF_Toc1847617HYPERLINK\l_Toc126645.4.3通風系統(tǒng)日常管理和維護措施 PAGEREF_Toc1266418編制依據(jù)施工通風是隧道施工的重要工序之一，是隧道安全施工的關鍵。合理的通風系統(tǒng)、理想的通風效果是實現(xiàn)隧道快速施工、保障施工安全和施工人員身心健康的重要保證。根據(jù)以往隧道通風經(jīng)驗及對當前通風設備技術性能的調(diào)研結果，按照自成體系的原則，綜合考慮施工過程中可能出現(xiàn)的情況，制定隧道通風方案。通風設計依據(jù)《公路隧道施工技術規(guī)范》（JTGF60-2009）《重慶市曾家?guī)r嘉陵江大橋項目工程隧道工程施工圖》編制原則嚴格遵守招標文件明確的設計規(guī)范，施工規(guī)范和質(zhì)量評定驗收標準。堅持技術先進性，科學合理性，適用性，安全可靠性與實事求是相結合。對現(xiàn)場堅持全員、全方位、全過程嚴密監(jiān)控，動態(tài)控制，科學管理的原則。工程概況工程簡介曾家?guī)r嘉陵江大橋工程連接重慶江北區(qū)與渝中區(qū)，位于嘉陵江大橋與黃花園大橋之間，采用雙層橋面路軌共建形式。大橋北接線長2.90km，其中興盛隧道長2.895km，洞身段為分離式雙洞隧道，雙向4車道。通過隧道路軌共建段連接隧道主線，主線依次上跨城市軌道9#線、10#線、洋河東路，連接至渝北區(qū)興盛大道。主線在K2+820、K2+760處分別設置A、B匝道連接黃觀路，其中：A匝道路線總長697.332米(隧道長519m),B匝道路線總長476.2米(隧道長220m)，隧道為單洞雙車道，設計車速30km/h。曾家?guī)r大橋北接線隧道工程平面位置見REF\h圖STYLEREF2\s2.11所示。圖STYLEREF2\s21SEQ圖\*ARABIC\s21隧道工程平面位置圖工程結構曾家?guī)r大橋北接線隧道工程主要由江北側部分主線隧道及江北側黃觀路A、B匝道組成。其中隧道主線為分離式雙洞隧道，間距2B（2倍洞跨）；接線隧道A、B匝道，均為單洞雙車道隧道。主線雙車道建筑限界為9.5m*4.5m，詳見REF\h圖STYLEREF2\s2.21主線隧道界限圖，主線隧道采用曲墻半圓拱的三心圓斷面，其內(nèi)輪廓拱半徑為5.10m、曲墻半徑為6.50m，凈空面積為55.31m2，詳見REF\h圖STYLEREF2\s2.22主線隧道斷面圖。圖STYLEREF2\s22SEQ圖\*ARABIC\s21隧道主線建筑界限圖STYLEREF2\s22SEQ圖\*ARABIC\s22主線隧道斷面圖匝道建筑限界為8.5m*4.5m，詳見REF\h圖STYLEREF2\s2.23匝道界限圖，標準斷面隧道采用五心圓曲墻斷面，其內(nèi)輪廓拱半徑為4.45m、曲墻半徑分別為5.10m和6.5m，凈空面積為48.09m2，詳見REF\h\*MERGEFORMAT圖STYLEREF2\s2.24匝道斷面圖。圖STYLEREF2\s22SEQ圖\*ARABIC\s23匝道建筑界限圖圖STYLEREF2\s22SEQ圖\*ARABIC\s24匝道斷面圖自然條件地形、地貌擬建道路區(qū)屬侵蝕剝蝕丘陵地貌，大部分經(jīng)人工改造，地形較平緩，多為市政道路和建筑物，部分為原始地貌或人工改造程度低，地形有一定的起伏。地質(zhì)條件擬建線路區(qū)內(nèi)出露的地層有第四系人工素填土、殘坡積粉質(zhì)粘土、侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組砂泥巖等。隧址區(qū)位于川東南孤形地帶，華鎣山帚狀褶皺束東南部；構造骨架形成于燕山期晚期褶皺運動，擬建工程大部分位于龍王洞背斜核部偏東翼，少部分接線位于龍王洞背斜核部偏西翼。經(jīng)工程地質(zhì)調(diào)查及訪問，擬建場地未發(fā)現(xiàn)滑坡、泥石流、巖溶及活動斷裂等其它不良地質(zhì)現(xiàn)象。水文隧道段覆蓋層厚度整體較小，不具備典型的含水層，除了地勢較低的位置有少量地表水匯集外，隧道段場區(qū)內(nèi)地下水含量甚微。根據(jù)地下水的賦存條件、水理性質(zhì)及水利特征，場區(qū)地下水可分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水。局部地段地形低洼，后經(jīng)人工改造回填，可能含有一定的地下水。抽干鉆孔殘余水后觀測，鉆孔內(nèi)地下水恢復緩慢，無穩(wěn)定地下水，沿線地下水不發(fā)育。地震根據(jù)中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖(1/400)萬GB18306～2001之圖A1及中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖(1/400萬)GB18306～2001之圖B1。線路區(qū)場地的抗震設防烈度為6度，場地設計基本地震動峰值加速度0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s。氣象橋區(qū)氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L性濕潤氣候，年平均氣候在18℃左右，冬季最低氣溫平均在6～8℃，夏季平均氣溫在27－29℃，具冬暖春早，夏熱秋涼，秋雨連綿，無霜期長等特點。多年平均氣溫17.5℃～18.5℃，最高氣溫43℃（2006年8月16日），極端最低氣溫～1.8℃（1978年1月27日），夏季長達4個月以上。年主導風向為北風，年平均風速1.5m/s，最大風速22.9m/s。多年平均降雨量1098.9mm，最大年平均降雨量1378.3mm，最小年平均降雨量783.2mm，一日最大降雨量206mm（2007年7月17日），降雨一般集中在5～9月，占全年降雨量的2/3，年平均相對濕度79%。日照總時數(shù)1000－1200小時，雨量充沛、溫潤多陰，常年降雨量1000－1400毫米。年平均風速(米/秒)：1.39米/秒。年最大風速(米/速)：26.7米/秒，風向：西北；出現(xiàn)日期1981年10月。施工條件曾家?guī)r大橋北側隧道位于江北區(qū)，穿越城市道路、房屋密集區(qū)域，根據(jù)現(xiàn)場踏勘，北接線隧道出口（及A0橋臺）紅線外均為龍湖春森彼岸規(guī)劃用地，南側為自來水廠取水源及龍湖商業(yè)街，東西兩側為已建好龍湖春森彼岸高樓，無法形成施工便道，北側為龍湖地產(chǎn)規(guī)劃用地，短期內(nèi)無法使用其場地，見REF\h圖STYLEREF2\s2.41；黃觀路A、B匝道隧道洞口均為密集房屋區(qū)，拆遷工作未進入實施階段，短期內(nèi)無法進場施工，見REF\h圖STYLEREF2\s2.42REF\h圖STYLEREF2\s2.43。圖STYLEREF2\s24SEQ圖\*ARABIC\s21北接線隧道出口現(xiàn)狀圖STYLEREF2\s24SEQ圖\*ARABIC\s22黃觀路A匝道出口現(xiàn)狀圖STYLEREF2\s24SEQ圖\*ARABIC\s23黃觀路B匝道出口現(xiàn)狀根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研摸排，發(fā)現(xiàn)在江北區(qū)五里店街道北城三路可實施導洞，接入主線進行主線施工，北城三路為斷頭路，場地可設置為臨設場地；經(jīng)與業(yè)主、設計院、監(jiān)理協(xié)商并現(xiàn)場勘察后，同意使用此方案進行施工，地理位置見REF\h圖STYLEREF2\s2.44。圖STYLEREF2\s24SEQ圖\*ARABIC\s24北城三路地理位置通風方案設計通風方案設計目的通風方案設計就是通過對通風方案和設備的選擇、實施，使長距離隧道施工洞內(nèi)的作業(yè)環(huán)境能夠滿足規(guī)范及衛(wèi)生標準中所述要求，改善洞內(nèi)的施工條件，從而達到提高工效和確保施工人員身心健康的目的。通風設計原則本著“布局合理、優(yōu)化匹配、防漏降阻、嚴格管理”的原則，在滿足通風效果的前提下，進行合理配置風機的數(shù)量，采用大直徑風管，減少能耗損失，通過適當增加一次性投入，減少通風系統(tǒng)的長期運行成本。通風設計標準根據(jù)《公路隧道施工技術規(guī)范》（JTGF60-2009）及國家有關隧道施工作業(yè)環(huán)境的規(guī)定，隧道洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境需滿足下列衛(wèi)生及安全標準的要求：空氣中氧氣含量，在作業(yè)過程中始終保持在19.5％以上。每立方米空氣中粉塵容許濃度：含有10%以上的游離二氧化硅的粉塵不得大于2mg；含有10%以下游離二氧化硅的礦物性粉塵不得大于4mg?？諝庵谐Ｒ娪泻怏w濃度應符合下列要求：①一氧化碳容許濃度不得大于30mg/m3，在特殊情況下，施工人員必須進入開挖工作面時，濃度可為100mg/m3；但工作時間不得大于30min；②二氧化碳按體積計不得大于0.5%；③氮氧化物換算成二氧化氮濃度應在5mg/m3以下。隧道內(nèi)氣溫不得高于28℃。隧道內(nèi)噪聲不得大于90dB。隧道施工通風應能提供洞內(nèi)各項作業(yè)所需的最小風量，每人應供應新鮮空氣4m3/min。隧道施工通風的風速，全斷面開挖時不應小于0.15m/s，分部開挖的坑道內(nèi)不應小于0.25m/s，并均不應大于6m/s。隧道空氣主要污染源開挖爆破的煙塵。洞碴、材料等無軌運輸車輛引起的粉塵。內(nèi)燃設備所排放的廢氣。通風要求本隧道為單洞雙線隧道、開挖斷面積較大、采用無軌運輸、除爆破炮煙外內(nèi)燃機械作業(yè)和出碴機械作業(yè)產(chǎn)生大量煙塵。以上諸多因素要求施工通風提供的風量較大、克服的通風阻力也較大。通風方式根據(jù)隧道施工方法及施工條件，隧道主要采用壓入式通風。通風方案通風參數(shù)本隧道導洞施工192m，接入主線里程K2+450。通風設計時按主線隧道小凈距隧道斷面考慮。掘進斷面積（單洞）：S=98.77m2（一次開挖到仰拱填充面）；一次爆破最大用藥量：198kg（按循環(huán)進尺2.5m，臺階法施工，上下斷面同時開挖）；洞內(nèi)最多作業(yè)人數(shù)：開挖班26人，仰拱班8人，二襯班20人，管理人員、雜工班等12人，共計66人，（按洞內(nèi)開挖、仰拱、二襯等三作業(yè)面同時施工考慮）；爆破后通風排煙時間：T=40min；通風管：采用Ф1m軟管；管道百米漏風率：β=1.3%；按最大壓入通風長度計：L=640（m）。風量、風壓計算風量計算施工通風設計應進行風量計算。風量應分別按排除炮煙、洞內(nèi)最大工作人數(shù)、最低風速要求、稀釋和排除內(nèi)燃機械廢氣等因素計算取最大值。除炮煙需風量按下式計算：式中：Q1-工作面風量，單位為：m3/min；t-通風時間,取40min；A-同時爆破的炸藥量，上下臺階同時起爆，開挖取198kg；b-炸藥爆炸時的有害氣體生成量,40m3/kg；S-掘進斷面積，取98.77m3；L-臨界長度，當通風段長度大于L時，用臨界長度代替,取640m；K-淋水系數(shù)，考慮淋水使炮煙濃度降低的系數(shù)，取0.6；P-管道漏風系數(shù)，P=1/（1-βL/100），β為百米漏風率1.3%，L為通風長度：進口通風長度640m，則P進口=1.09；內(nèi)最大工作人數(shù)需風量按下式計算：式中：Q2-工作面風量，單位為：m3/min；q-每人需要的新鮮空氣標準（m3/min）；k-風量備用系數(shù)，一般取(1.1-1.25),本次取1.2；m-同一時間洞內(nèi)工作最多人數(shù)，本次取66人；最低風速要求需風量計算：式中：Q3-工作面風量，單位為：m3/min；V-洞內(nèi)允許最小風速（m3/min），分部開挖法取0.25；S-掘進斷面積，取98.77m3。稀釋和排除內(nèi)燃機械廢氣需風量計算：式中：Q4-工作面風量，單位為：m3/min；Ni-各內(nèi)燃機功率，ZL50裝載機1臺，功率共154KW；小松PC200挖掘機1臺，功率共110kw；出碴車2臺，功率共426KW；混凝土罐車1臺，功率共247KW。合計功率937KW。Ti–同時工作柴油機設備利用率系數(shù)；Q取最大值為Q4=1574.16，風機風量Q取1600風壓計算式中：a-風道摩擦阻力系數(shù)，取a=0.00016；L-風道長度（m），取640m，Q-風機風量（m3/s），3400÷60=56.67d-風管直徑（m），取1m。式中：-局部阻力系數(shù)，管道入口取0.6；Q-風機風量（m3/s），3400÷60=56.67d-風管直徑（m），取1m。設備選型由以上計算可知選擇的通風機的最低技術參數(shù)為:Q=1600m3/min,H=4700Pa?？紤]隧道長度及系統(tǒng)風壓，單洞可選用1臺功率為2×18.5/55kW的風機裝在洞口。通風方案通風機械均采用壓入式通風系統(tǒng)，由于從導洞進去有四個工作面，所以在洞口設置五臺對旋式軸流風機（一臺備用），宜在洞口30m以外，采用Ф1m軟式風管將空氣壓入至掌子面。圖STYLEREF2\s44SEQ圖\*ARABIC\s21通風示意圖圖STYLEREF2\s44SEQ圖\*ARABIC\s22風管布置圖風機需求計劃見REF\h\*MERGEFORMAT表STYLEREF2\s4.41。表STYLEREF2\s44SEQ表\*ARABIC\s21隧道通風設備需求計劃表設備名稱型號功率（KW）風壓（pa）風量（m3/min）數(shù)量備注軸流風機YDT280M-6/42×18.5/552981-54201096-19385臺備用一臺風管Φ1m2560m施工通風安全措施以“合理布局，優(yōu)化匹配，防漏降阻，嚴格管理、確保效果”20字方針，作為施工通風管理的指導原則，強化通風管理。施工通風安全組織機構建立以崗位責任制和獎懲制為核心的通風管理制度和組建專業(yè)通風班組，通風班組全面負責風機、風管的安裝、管理、檢查和維修，嚴格按照通風管理規(guī)程及操作細則組織實施。項目部定期根據(jù)通風質(zhì)量給予通風班組兌現(xiàn)獎懲辦法。施工通風主要崗位風險管理標準及管理措施測風員風險管理標準及管理措施危險源風表選擇不準確；風表不完好；作業(yè)環(huán)境不完好；測風地點不符合規(guī)定，人員操作不熟練；測量數(shù)據(jù)記錄不準確或測風報表填寫不正確。管理標準測風時，測風員根據(jù)風速的大小選擇相應量程的風表進行測風。隧道每10天至少進行1次全面測風，測風地點、位置、測風周期必須符合有關規(guī)定。測風應在專門的測風站進行，在無測風站的地點測風時，要選擇測風斷面規(guī)整、無片幫、空頂、無障礙物、無淋水和前后10m內(nèi)無拐彎的巷道。測風員在同一地點測風時要測量3次，每次測量結果誤差不超過5％，否則加測一次，結果取平均值。每次測量結束，測風人員必須將測量數(shù)據(jù)準確地填寫在測風記錄手冊和記錄牌板上，并編制通風旬報。每次測量結束，測風員、質(zhì)檢員必須將測量數(shù)據(jù)及時填寫在記錄手冊上并匯報,嚴格按反風程序的時間匯報,兩人要相互配合。管理措施管理人員隨時對測風員測風時選擇的風表進行檢查，發(fā)現(xiàn)選擇的風表不符合規(guī)定，進行處罰。測風員必須經(jīng)過培訓，取得安全技術工種操作資格證后，持證上崗。熟悉所用風表和其它儀器的性能和參數(shù)。熟悉隧道通風系統(tǒng)，掌握各用風地點所需風量。測風時要避開隧道內(nèi)行人、行車頻繁的時間，避開附近風門開、關頻繁時間，測風時不得有人員、車輛經(jīng)過。項目部安質(zhì)部每旬對測風員所測量的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場的實際風量進行一次校核，發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)場出入大，應重新測風。技術人員將測風員匯報上的數(shù)據(jù)進行核查，發(fā)現(xiàn)誤差大，責令其重新測量。利用班前會教育員工遵守紀律、增強時間觀念。主要通風機司機風險管理標準及管理措施主要危險源操作高壓電氣設備時，未按要求佩戴絕緣用具。未對風機主要部位進行詳細檢查。未按開停機順序操作。管理標準必須經(jīng)過培訓并考試合格持證上崗。熟悉通風機結構性能、工作原理、技術特征、供電系統(tǒng)和控制回路，以及通風系統(tǒng)和各風門的用途等情況，能獨立操作。作業(yè)前必須進行本崗位危險源辨識。遵守勞動紀律，認真填寫工作日志，不做與本職工作無關的事情。當主要通風機發(fā)生故障停機時，備用通風機必須在15min內(nèi)啟動，并正常運轉。管理措施不得隨意變更保護裝置的整定值。操作高壓電氣設備時應用絕緣工具，并按規(guī)定的操作順序進行。除故障緊急停機外，嚴禁無請示停機。嚴格按照上級命令進行通風機的啟動、停機操作。通風管理制度一般規(guī)定風機操作人員必須經(jīng)過培訓、考核合格后方能上崗作業(yè)，必須嚴格遵守風機的操作規(guī)程，熟悉通風系統(tǒng)性能。隧道通風系統(tǒng)必須經(jīng)過驗收合格后方可投入正常運行，運行期間應加強巡視及維護工作，保證通風系統(tǒng)各項性能、技術指標達到設計要求。保證隧道24小時連續(xù)不間斷通風，風量、風壓必須滿足規(guī)范和施工組織設計要求，不得隨意停風。風機設置兩路電源并裝設風電閉鎖裝置，確保正在使用的通風機出現(xiàn)故障后能在15min內(nèi)啟動備用通風機，保證隧道通風和正常作業(yè)不受影響。通風系統(tǒng)定期檢查制度工區(qū)組織每周對通風系統(tǒng)進行檢查，架子隊長每天對通風系統(tǒng)必須作例行檢查，通風工必須做好日常巡查。通風系統(tǒng)運行正常后，每10天進行一次全面測風，對掌子面和其他用風地點根據(jù)需要隨時測風，做好記錄。每7天在風管進出口測量一次風速、風壓，并計算漏風率，風管百米漏風率不應大于2%，對風筒的漏風情況必須及時修補。建立通風系統(tǒng)運行管理檔案，檔案包括各種檢查記錄、調(diào)試記錄、測量記錄、維護記錄、運行記錄等。值班人員每天按班組對通風系統(tǒng)運行情況進行記錄，架子隊長每天、主管副經(jīng)理每周分別對運行記錄予以審核、簽認，并由物設部負責建檔保存。每周用風速測定儀對風速進行人工檢測，檢測結果與自動監(jiān)控系統(tǒng)相應時間、位置、風速值進行核對，確保風速滿足施工要求且回風巷風速不得低于1m/s。通風管理交接班制度必須實行通風班組交接班制度，交接雙方簽字認可，對上一班存在的問題、隱患、需注意事項、儀器設備狀態(tài)等必須交接清楚，交接班記錄由架子隊長每天定時予以審核簽字