PPP模式下高瓦斯隧道施工瓦斯管理架構(gòu)的建立

唐 堃 侯艷兵

中電建成都建設(shè)投資有限公司，四川成都 610212

1 工程概況

1.1 成都軌道交通18號線

成都軌道交通18號線是成都城市軌道交通線網(wǎng)中集市域快線與機場專線功能為一體的復(fù)合線，是串聯(lián)成都中心城區(qū)、天府新區(qū)和四川省對外交通樞紐天府國際機場的骨干線路，是成都市實施“東進”戰(zhàn)略的重要交通線路。線路全長約67.93km，起于火車南站，經(jīng)高新區(qū)、天府新區(qū)后穿越龍泉山至新機場，具體路線如圖1所示。

圖1 成都軌道交通18號線線路示意圖

1.2 龍泉山高瓦斯隧道

龍泉山隧道位于成都軌道交通18號線工程天府新站-三岔湖站區(qū)間，是成都軌道交通18號線關(guān)鍵性工程，全長約9.7km，穿越三大灣氣田，是國內(nèi)最長的軌道交通山嶺高瓦斯隧道。隧道最大埋深275m，分為左、右線，采用雙線分修，采用礦山法施工。左、右線軸間距30m，隧道平均斷面面積約為67.5m2。為滿足施工工期、施工通風及出渣、運營通風等需要，隧道設(shè)置了1#、2#斜井，將隧道主洞分為3段。隧道進口、1#斜井、2#斜井3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)，施工區(qū)段如圖2所示。

圖2 龍泉山隧道施工區(qū)段劃分圖

1.3 PPP模式下各參建單位的關(guān)系

成都軌道交通18號線是成都市第一個實行“全口徑PPP模式”的軌道交通項目，成都市政府與大型中央企業(yè)組建合資公司——PPP項目公司，由政府授予特許經(jīng)營權(quán)，在18號線建設(shè)期履行建設(shè)單位職能。該大型中央企業(yè)同時作為工程總承包方，成立工程建設(shè)指揮部，履行總承包單位職能；若干施工單位作為承包商，履行承包單位職能。建設(shè)相關(guān)單位關(guān)系如圖3所示。

圖3 建設(shè)相關(guān)單位關(guān)系示意圖

2 存在的困難

（1）油氣田高瓦斯隧道施工安全風險高。龍泉山隧道穿越龍泉山含油氣構(gòu)造部分，受三大灣氣田影響，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。龍泉山是具備油氣生儲蓋組合的含油氣構(gòu)造，出露侏羅系和白堊系非煤系地層，有7個構(gòu)造高點，裂隙發(fā)育，是淺層天然氣有利聚集區(qū)，沙溪廟組砂巖是淺層天然氣主要儲層。龍泉山隧道施工過程中遇到的淺層天然氣瓦斯會沿地層裂隙上逸到隧道內(nèi)，易發(fā)生中毒、窒息、燃燒、爆炸、瓦斯突出等事故。從既有的工程經(jīng)驗來說，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。

（2）新的合同模式下，合同關(guān)系復(fù)雜，責任主體界定困難，管理協(xié)調(diào)困難。城市軌道交通工程屬于基礎(chǔ)設(shè)施，由代表成都市政府的軌道交通集團負責開發(fā)、建設(shè)、運營，但在本項目中，PPP項目公司是建設(shè)單位，其職責和權(quán)利通過委托建設(shè)管理協(xié)議來界定；成都軌道交通18號線是成都市第一個實行“全口徑PPP模式”的軌道交通項目，沒有成熟的先例可供參考，所以在實際項目實踐過程中，設(shè)置了一個探索管理模式的過渡期，在過渡期內(nèi)參考“投、融資+工程總承包”管理模式簽訂合同，在建設(shè)單位變更完成后，逐步完成合同移交；在整個過程中，成都軌道交通集團、PPP項目公司、社會資本方、工程總承包方、分包方（包括專業(yè)分包、勞務(wù)分包等）等合同關(guān)系復(fù)雜，安全管理工作存在多層級責任主體，管理關(guān)系復(fù)雜，容易出現(xiàn)職責不清、多頭指令，加大了項目業(yè)主的管理協(xié)調(diào)難度。

3 高瓦斯隧道管理的主要任務(wù)和內(nèi)容

3.1 高瓦斯隧道施工危險源

通過開展瓦斯隧道施工危險源辨識、評估，認為高瓦斯隧道施工危險源防治任務(wù)主要有4個方面：

（1）瓦斯防控，防止瓦斯聚集造成洞內(nèi)人員窒息、中毒、摧毀巷道、火災(zāi)；

（2）通風控制，避免因通風不良造成的瓦斯聚集；

（3）機械、電氣設(shè)備的防爆管控，避免施工機械在作業(yè)時產(chǎn)生摩擦或碰撞火花引發(fā)瓦斯爆炸、燃燒；

（4）爆破危險防治，避免放炮事故。

3.2 針對危險源的主要管理內(nèi)容

（1）超前地質(zhì)預(yù)報。委托專業(yè)機構(gòu)進行超前地質(zhì)預(yù)報工作，采用地質(zhì)雷達、TSP地震波預(yù)報、超前鉆探多種預(yù)報手段相結(jié)合，全方位了解前方地質(zhì)圍巖情況，預(yù)判瓦斯涌出量，為瓦斯防控提供依據(jù)。

（2）瓦斯系統(tǒng)監(jiān)測。構(gòu)建風速監(jiān)測系統(tǒng)、瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，及時掌握隧道通風情況和瓦斯?jié)舛龋{(diào)整風量、風速，采取主動干預(yù)的方式控制瓦斯?jié)舛取?/p>

（3）通風管理。嚴格執(zhí)行瓦斯隧道通風管理規(guī)定，通風機采用“一機一備”，并配備柴油發(fā)電機，確保24h不間斷通風；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）電氣防爆。隧道洞內(nèi)電氣設(shè)備均采用煤安防爆型設(shè)備，施工洞內(nèi)供電必須做到“三專”及“兩閉鎖”，即：專用變壓器、專用開關(guān)、專用供電線路，瓦斯?jié)舛瘸瑯藭r與供電的閉鎖及壓入式通風的風機與洞內(nèi)供電的閉鎖。

（5）設(shè)備防爆改裝。高瓦斯隧道施工機械設(shè)備均加裝瓦電閉鎖裝置，有效監(jiān)控瓦斯?jié)舛龋坏z測到瓦斯?jié)舛瘸^0.3%，設(shè)備自動報警；濃度超過0.5%，機械設(shè)備自動停止作業(yè)，保證洞內(nèi)作業(yè)安全。

（6）爆破管理。制定工程爆破設(shè)計，通過現(xiàn)場爆破試驗，確定質(zhì)點震動衰減規(guī)律，優(yōu)化爆破參數(shù)，控制一次總裝藥量、單響藥量，保證安全質(zhì)點振動速度在規(guī)定范圍之內(nèi)，避免對圍巖及設(shè)備造成破壞；加強施工期變形觀測和爆破振動監(jiān)測；同時采取控制爆破，調(diào)整爆破方向，使爆破振動危害和飛石得到有效控制；嚴格遵守爆破作業(yè)規(guī)程，對火工品的運輸、儲存、出庫、使用必須嚴格管理控制，防止流失。

4 PPP模式下高瓦斯隧道施工管理架構(gòu)

基于成都軌道交通18號線項目的組織結(jié)構(gòu)特點，厘清各參建單位的管理關(guān)系，針對高瓦斯隧道管理，建立了“項目公司-指揮部-標段項目部”的管理體系。在縱向各層級的管理界面、權(quán)限、職責劃分明確；在橫向上形成“承包方-監(jiān)理方-第三方”責任主體自我約束與第三方監(jiān)管相結(jié)合的格局，高瓦斯隧道施工管理架構(gòu)如圖4所示。

（1）項目公司。在特許經(jīng)營期內(nèi)，成都軌道交通18號線PPP項目公司作為建設(shè)單位，在龍泉山高瓦斯隧道管理中承擔業(yè)主的監(jiān)督管理職能，在本管理架構(gòu)中是監(jiān)管層。項目公司聘請第三方瓦斯防控技術(shù)服務(wù)單位以及專家組，提供檢測、監(jiān)測、監(jiān)督、咨詢服務(wù)。

（2）指揮部。在18號線工程實踐中，社會資本方是具有總承包資質(zhì)的大型中央企業(yè)，由其組建的指揮部代表其履行總承包職能。指揮部成立瓦斯防控領(lǐng)導(dǎo)小組，負責瓦斯防控相關(guān)協(xié)調(diào)、決策；成立瓦斯防控工作組，負責具體的協(xié)調(diào)、管理工作。指揮部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。

（3）標段項目部。標段項目部是瓦斯隧道施工任務(wù)的承包單位設(shè)立的承包部，代表承包單位履行承包部相關(guān)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。

（4）監(jiān)理單位。項目公司與監(jiān)理單位簽訂協(xié)議，按照項目公司的各項規(guī)章制度及安全生產(chǎn)監(jiān)理細則有關(guān)規(guī)定實施監(jiān)理，代表項目公司對標段項目部瓦斯防控進行全面監(jiān)管。

（5）第三方管理者。項目公司與具備瓦斯防控資質(zhì)的正規(guī)企業(yè)簽訂合作協(xié)議，作為項目公司的第三方瓦斯防控服務(wù)單位，同時聘請業(yè)界具有一定的知名度和權(quán)威性的專家組建項目公司瓦斯防控專家組。第三方瓦斯防控單位主要負責對18號線瓦斯工區(qū)瓦斯、機電、地質(zhì)預(yù)報實施全面、客觀、真實的檢測、監(jiān)測、監(jiān)督管理，規(guī)范標段項目及其委托的技術(shù)服務(wù)單位開展相關(guān)瓦斯、機電、地質(zhì)預(yù)報工作，并參與項目公司做瓦斯專題的科技創(chuàng)新、優(yōu)化或合理化建議等工作。專家組負責定期的現(xiàn)場巡查、專項方案評審論證和咨詢工作，對第三方瓦斯防控組的工作進行檢查指導(dǎo)。

圖4 高瓦斯隧道施工管理架構(gòu)

5 管理成效

2018年5月19日，在1#斜井左線小里程ZDK43+746仰拱發(fā)現(xiàn)瓦斯逸出，檢測到瓦斯?jié)舛茸畲笾?6.0%。在此次瓦斯逸出事件應(yīng)對處理過程中，項目公司、指揮部、標段項目部三個層級信息暢通，響應(yīng)迅速，相關(guān)決策和指令得到有效落實，體系運行順暢。截止2018年10月，成都軌道交通18號線龍泉山高瓦斯隧道已經(jīng)完成90%，其中2#斜井至出口已于2018年9月5日雙線順利貫通；施工過程中未發(fā)生一起安全事故。

6 結(jié)語

（1）PPP模式下，參建單位合同關(guān)系復(fù)雜，責任主體界定困難，管理關(guān)系復(fù)雜。（2）高瓦斯管控的主要任務(wù)有瓦斯防控、通風控制、機械、電氣設(shè)備的防爆、爆破管理4個方面。（3）基于PPP項目管理特點，建立“項目公司-指揮部-標段項目部”安全管控體系，在縱向各層級的管理界面、權(quán)限、職責劃分明確；在橫向上形成“承包方-監(jiān)理方-第三方”責任主體自我約束與第三方監(jiān)管相結(jié)合的格局，適應(yīng)本工程管理需要。