基于PPP模式下城市轨道交通项目高瓦斯隧道施工安全管理

唐 堃

（中电建成都建设投资有限公司）

1 工程概述

成都轨道交通18号线起于火车南站，沿天府大道向南以地下线方式敷设，经兴隆湖后向东下穿龙泉山脉至成都天府新机场，全长约67.93km。龙泉山隧道穿越三大弯气田，全长约9.7km，为国内最长的轨道交通山岭高瓦斯隧道，是成都轨道交通 18号线关键性工程。隧道最大埋深 285m，全长约 9.7km；左、右线轴间距30m，隧道平均断面面积约为67.5m2；隧道设置了两座斜井，将隧道主洞分为3段，隧道进口、1号斜井、2号斜井三个工区为高瓦斯工区，隧道出口工区为低瓦斯工区。

2 油气田瓦斯的特点及危害

龙泉山隧道穿越龙泉山含油气构造，受三大弯气田影响，现场测试天然气最大浓度达到2.62%，其气体成分主要以甲烷为主，伴有硫化氢和一氧化碳等有毒有害气体。隧道所处构造位置和地层岩性是隧道受浅层天然气危害大小的主要影响因素，隧道离含油气构造高点越近，在穿越裂隙发育的地层时，其钻孔天然气浓度越高，隧道受浅层天然气危害越大。瓦斯的主要危害为中毒、窒息、燃烧、爆炸、瓦斯突出等。隧道工程如果发生瓦斯事故，往往造成极大的生命财产损失和极恶劣的社会影响。

3 高瓦斯隧道施工安全管理对策

3.1 瓦斯隧道施工危险源辨识

通过现场踏勘、邀请行业内专家咨询、论证，将本隧道施工涉及瓦斯的主要危险源辨识如表1。

表1 龙泉山隧道施工涉及瓦斯的主要危险源辨识结果

3.2 瓦斯隧道施工危险源防治措施

（1）瓦斯防治措施

1）构建瓦斯及有毒有害气体监测系统，隧道内 24小时持续采集掌子面、巷道内的 CH4、H2S、CO、CO2，实时进行分析处理，瓦斯超标时采取相应措施（详见表2），消除隐患，避免发生事故造成人员伤亡和财产损失；

2）构建风速监测系统，及时掌握隧道通风情况，结合瓦斯浓度监测结果，通过调节风速、风量等措施对隧道内瓦斯含量进行主动干预与控制；

3）建立人工检测与自动监测校核机制，定期人工检查开挖掌子面、二衬台车、回风处以及施工中局部死角等范围的瓦斯浓度，与监测系统互相校核，确保数据准确可靠；

表2 瓦斯工区内瓦斯浓度限制值及处理措施

表3 隧道施工有毒有害气体限值及超限处理措施

（2）通风危险防治措施

1）建立测风制度，编制配风计划，并定期对通风系统进行检查，及时、合理地进行风量调配，保证用风地点风量足够；

2）测量风筒进、出口风量，计算漏风率，风筒百米漏风率不宜大于2.0%，风筒破损必须及时修补，并作减阻处理；

3）根据隧道施工推进，通风距离增加、通风阻力随之增大的情况，及时调整通风机运行速级，保证隧道风量满足要求；

4）保持通风机连续运转，若必须停风时，停风前必须确保洞内所有人员已经撤离，并切断电源；恢复通风前，必须检测有毒、有害气体浓度；开机时，控制风量，使风流中的有毒、有害气体浓度不超过相关规定。

（3）机械、电气设备防爆措施

由于瓦斯隧道施工的高风险性，机械设备的防爆性能直接决定瓦斯隧道施工安全管理的成败。机械设备加装瓦斯报警断电装置是瓦斯隧道施工中最重要的内容之一，通过瓦斯报警断电装置，及时停止瓦斯含量超标状态下设备的运转，实现本质安全。

在施工车辆上加装瓦斯超限报警监控设备，当环境瓦斯浓度达到报警限值时，发出声光报警，提示车辆驾驶人员及时停止作业。设备作业环境瓦斯浓度报警值宜设定为0.3%，断油断电瓦斯浓度值宜设定为0.5%。

4 PPP模式下瓦斯防控安全管理体系

基于 18 号线项目的管理特点，建立“项目公司-指挥部-标段项目部”瓦斯防控三级管理体系。

图3 18号线瓦斯防控管理构架图

成都轨道交通 18号线 PPP 项目公司是为投资建设运营 18号线成立的合资公司，由政府方授予特许经营权，在特许经营期内履行业主管理职能，是三级管理架构中的监管层。

指挥部是社会资本方为建设 18 号线工程设立的总承包单位，代表其履行总承包职能；其与项目公司聘请的第三方瓦斯防控技术服务单位以及专家组共同负责对龙泉山隧道瓦斯防控执行层的管理，构成了三级管理架构中的管理层。

标段项目部是瓦斯隧道承包单位设立的承包部，代表其履行承包单位职责；其与其聘请的瓦斯监测技术服务单位以及超前地质预报技术服务单位具体负责龙泉山隧道施工过程中的瓦斯防控工作，是三级管理架构中的执行层。

5 结论

（1）成都轨道交通 18号线龙泉山隧道为油气田高瓦斯隧道，瓦斯带来的主要危险源为瓦斯、通风、机械及电气设备防爆。

（2）针对主要危险源采取防治措施，有效管控。

（3）成都轨道交通18号线为PPP项目，龙泉山隧道为18号线单项工程，基于PPP项目管理特点，建立“项目公司-指挥部-标段项目部”瓦斯防控三级管理体系，可供其他类似工程参考。

[1]中华人民共和国铁道部.TB10120—2002/J160—2002铁路瓦斯隧道技术规范[S].北京:中国铁道出版社，2002.

[2]贵州路桥集团有限公司,公路瓦斯隧道施工及安全技术[M].北京：人民交通出版社，20I3：I-2,

[3]国家生产督管理总局宣传教育中心.煤矿通风安全监测控工作[M].北京：冶金工业出版社，2006

[4]徐文平.油气田高瓦斯地铁隧道施工机械车辆防爆改装技术应用研究[J].工程技术:文摘版:00343-00343.