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，經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號斜井三個工區為高瓦斯工區，隧道出口工區為低瓦斯工區。

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造，受三大彎氣田影響，現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，隧道離含油氣構造高點越近，在穿越裂隙發育的地層時，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。隧道工程如果發生瓦斯事故，往往造成極大的生命財產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

通過現場踏勘、邀請行業內專家咨詢、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）構建瓦斯及有毒有害氣體監測系統，隧道內 24小時持續采集掌子面、巷道內的 CH4、H2S、CO、CO2，實時進行分析處理，瓦斯超標時采取相應措施（詳見表2），消除隱患，避免發生事故造成人員傷亡和財產損失；

2）構建風速監測系統，及時掌握隧道通風情況，結合瓦斯濃度監測結果，通過調節風速、風量等措施對隧道內瓦斯含量進行主動干預與控制；

3）建立人工檢測與自動監測校核機制，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濃度，與監測系統互相校核，確保數據準確可靠；

表2 瓦斯工區內瓦斯濃度限制值及處理措施

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，并定期對通風系統進行檢查，及時、合理地進行風量調配，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）保持通風機連續運轉，若必須停風時，停風前必須確保洞內所有人員已經撤離，并切斷電源；恢復通風前，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規定。

（3）機械、電氣設備防爆措施

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

在施工車輛上加裝瓦斯超限報警監控設備，當環境瓦斯濃度達到報警限值時，發出聲光報警，提示車輛駕駛人員及時停止作業。設備作業環境瓦斯濃度報警值宜設定為0.3%，斷油斷電瓦斯濃度值宜設定為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架圖

成都軌道交通 18號線 PPP 項目公司是為投資建設運營 18號線成立的合資公司，由政府方授予特許經營權，在特許經營期內履行業主管理職能，是三級管理架構中的監管層。

指揮部是社會資本方為建設 18 號線工程設立的總承包單位，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服務單位以及專家組共同負責對龍泉山隧道瓦斯防控執行層的管理，構成了三級管理架構中的管理層。

標段項目部是瓦斯隧道承包單位設立的承包部，代表其履行承包單位職責；其與其聘請的瓦斯監測技術服務單位以及超前地質預報技術服務單位具體負責龍泉山隧道施工過程中的瓦斯防控工作，是三級管理架構中的執行層。

5 結論

（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鐵路瓦斯隧道技術規范[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[M].北京：人民交通出版社，20I3：I-2,

[3]國家生產督管理總局宣傳教育中心.煤礦通風安全監測控工作[M].北京：冶金工業出版社，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應用研究[J].工程技術:文摘版:00343-00343.