基于PPP模式下城市軌道交通項目高瓦斯隧道施工安全管理

唐 堃

（中電建成都建設(shè)投資有限公司）

1 工程概述

成都軌道交通18號線起于火車南站，沿天府大道向南以地下線方式敷設(shè)，經(jīng)興隆湖后向東下穿龍泉山脈至成都天府新機場，全長約67.93km。龍泉山隧道穿越三大彎氣田，全長約9.7km，為國內(nèi)最長的軌道交通山嶺高瓦斯隧道，是成都軌道交通 18號線關(guān)鍵性工程。隧道最大埋深 285m，全長約 9.7km；左、右線軸間距30m，隧道平均斷面面積約為67.5m2；隧道設(shè)置了兩座斜井，將隧道主洞分為3段，隧道進口、1號斜井、2號斜井三個工區(qū)為高瓦斯工區(qū)，隧道出口工區(qū)為低瓦斯工區(qū)。

2 油氣田瓦斯的特點及危害

龍泉山隧道穿越龍泉山含油氣構(gòu)造，受三大彎氣田影響，現(xiàn)場測試天然氣最大濃度達到2.62%，其氣體成分主要以甲烷為主，伴有硫化氫和一氧化碳等有毒有害氣體。隧道所處構(gòu)造位置和地層巖性是隧道受淺層天然氣危害大小的主要影響因素，隧道離含油氣構(gòu)造高點越近，在穿越裂隙發(fā)育的地層時，其鉆孔天然氣濃度越高，隧道受淺層天然氣危害越大。瓦斯的主要危害為中毒、窒息、燃燒、爆炸、瓦斯突出等。隧道工程如果發(fā)生瓦斯事故，往往造成極大的生命財產(chǎn)損失和極惡劣的社會影響。

3 高瓦斯隧道施工安全管理對策

3.1 瓦斯隧道施工危險源辨識

通過現(xiàn)場踏勘、邀請行業(yè)內(nèi)專家咨詢、論證，將本隧道施工涉及瓦斯的主要危險源辨識如表1。

表1 龍泉山隧道施工涉及瓦斯的主要危險源辨識結(jié)果

3.2 瓦斯隧道施工危險源防治措施

（1）瓦斯防治措施

1）構(gòu)建瓦斯及有毒有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)，隧道內(nèi) 24小時持續(xù)采集掌子面、巷道內(nèi)的 CH4、H2S、CO、CO2，實時進行分析處理，瓦斯超標時采取相應(yīng)措施（詳見表2），消除隱患，避免發(fā)生事故造成人員傷亡和財產(chǎn)損失；

2）構(gòu)建風速監(jiān)測系統(tǒng)，及時掌握隧道通風情況，結(jié)合瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測結(jié)果，通過調(diào)節(jié)風速、風量等措施對隧道內(nèi)瓦斯含量進行主動干預(yù)與控制；

3）建立人工檢測與自動監(jiān)測校核機制，定期人工檢查開挖掌子面、二襯臺車、回風處以及施工中局部死角等范圍的瓦斯?jié)舛?，與監(jiān)測系統(tǒng)互相校核，確保數(shù)據(jù)準確可靠；

表2 瓦斯工區(qū)內(nèi)瓦斯?jié)舛认拗浦导疤幚泶胧?/p>

表3 隧道施工有毒有害氣體限值及超限處理措施

（2）通風危險防治措施

1）建立測風制度，編制配風計劃，并定期對通風系統(tǒng)進行檢查，及時、合理地進行風量調(diào)配，保證用風地點風量足夠；

2）測量風筒進、出口風量，計算漏風率，風筒百米漏風率不宜大于2.0%，風筒破損必須及時修補，并作減阻處理；

3）根據(jù)隧道施工推進，通風距離增加、通風阻力隨之增大的情況，及時調(diào)整通風機運行速級，保證隧道風量滿足要求；

4）保持通風機連續(xù)運轉(zhuǎn)，若必須停風時，停風前必須確保洞內(nèi)所有人員已經(jīng)撤離，并切斷電源；恢復(fù)通風前，必須檢測有毒、有害氣體濃度；開機時，控制風量，使風流中的有毒、有害氣體濃度不超過相關(guān)規(guī)定。

（3）機械、電氣設(shè)備防爆措施

由于瓦斯隧道施工的高風險性，機械設(shè)備的防爆性能直接決定瓦斯隧道施工安全管理的成敗。機械設(shè)備加裝瓦斯報警斷電裝置是瓦斯隧道施工中最重要的內(nèi)容之一，通過瓦斯報警斷電裝置，及時停止瓦斯含量超標狀態(tài)下設(shè)備的運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)本質(zhì)安全。

在施工車輛上加裝瓦斯超限報警監(jiān)控設(shè)備，當環(huán)境瓦斯?jié)舛冗_到報警限值時，發(fā)出聲光報警，提示車輛駕駛?cè)藛T及時停止作業(yè)。設(shè)備作業(yè)環(huán)境瓦斯?jié)舛葓缶狄嗽O(shè)定為0.3%，斷油斷電瓦斯?jié)舛戎狄嗽O(shè)定為0.5%。

4 PPP模式下瓦斯防控安全管理體系

基于 18 號線項目的管理特點，建立“項目公司-指揮部-標段項目部”瓦斯防控三級管理體系。

圖3 18號線瓦斯防控管理構(gòu)架圖

成都軌道交通 18號線 PPP 項目公司是為投資建設(shè)運營 18號線成立的合資公司，由政府方授予特許經(jīng)營權(quán)，在特許經(jīng)營期內(nèi)履行業(yè)主管理職能，是三級管理架構(gòu)中的監(jiān)管層。

指揮部是社會資本方為建設(shè) 18 號線工程設(shè)立的總承包單位，代表其履行總承包職能；其與項目公司聘請的第三方瓦斯防控技術(shù)服務(wù)單位以及專家組共同負責對龍泉山隧道瓦斯防控執(zhí)行層的管理，構(gòu)成了三級管理架構(gòu)中的管理層。

標段項目部是瓦斯隧道承包單位設(shè)立的承包部，代表其履行承包單位職責；其與其聘請的瓦斯監(jiān)測技術(shù)服務(wù)單位以及超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)服務(wù)單位具體負責龍泉山隧道施工過程中的瓦斯防控工作，是三級管理架構(gòu)中的執(zhí)行層。

5 結(jié)論

（1）成都軌道交通 18號線龍泉山隧道為油氣田高瓦斯隧道，瓦斯帶來的主要危險源為瓦斯、通風、機械及電氣設(shè)備防爆。

（2）針對主要危險源采取防治措施，有效管控。

（3）成都軌道交通18號線為PPP項目，龍泉山隧道為18號線單項工程，基于PPP項目管理特點，建立“項目公司-指揮部-標段項目部”瓦斯防控三級管理體系，可供其他類似工程參考。

[1]中華人民共和國鐵道部.TB10120—2002/J160—2002鐵路瓦斯隧道技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社，2002.

[2]貴州路橋集團有限公司,公路瓦斯隧道施工及安全技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，20I3：I-2,

[3]國家生產(chǎn)督管理總局宣傳教育中心.煤礦通風安全監(jiān)測控工作[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006

[4]徐文平.油氣田高瓦斯地鐵隧道施工機械車輛防爆改裝技術(shù)應(yīng)用研究[J].工程技術(shù):文摘版:00343-00343.