1  前言

    S303線巴朗山隧道工程是“5.12”汶川地震后列入國家規(guī)劃的災(zāi)后恢復(fù)重建工程項目，隸屬九環(huán)線映秀至日隆旅游公路，是四川九寨溝、黃龍、紅原大草原、四姑娘山構(gòu)成的“黃金旅游線路”的重要路段，是小金縣以及臥龍自然保護區(qū)的生命通道。巴朗山隧道地處巴朗山埡口的咽喉路段，是該重要通道上海拔高、氣候惡劣、生態(tài)脆弱和地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的艱巨工程之一，隧道的建成將有效改善這一區(qū)域的交通狀況。S303線巴朗山隧道工程項目全長約9.738公里，其中隧道主洞長7950米，平行導(dǎo)洞長7955米，洞口海拔約3850米，隧道設(shè)計速度40km/h，主洞建筑限界凈寬9.0m，凈高5.0m。項目概算投資約為9.7億元，于2011年3月開工建設(shè)，預(yù)計于2015年底完工。

2  巴朗山隧道工程的主要特點

    （1）隧址海拔高，施工作業(yè)效率低    

    巴朗山山體呈南北走向展布，最高海拔5040m，地勢高，坡度陡，山巒疊嶂，氣勢雄偉。隧道洞口設(shè)計高程約3850m，最大埋深888m。

    高海拔給隧道的設(shè)計和施工以及工程管理帶來很多新課題，如結(jié)構(gòu)的抗防凍問題、襯砌和水溝的保溫問題、運營通風(fēng)等問題。由于海拔太高、氣候惡劣，冬季長，隧道所處位置平均含氧量只有成都平原的45%-60%左右，施工期間隨著隧道的掘進會進一步加劇，嚴重影響員工的生產(chǎn)生活，工作效率較平原大幅降低，僅為平原的60%—70%。

    （2）氣候條件惡劣，有效施工期短

    隧址位于川西高原東部，總的氣象特征為由東向西，隨地面高程的遞增氣溫降低，呈現(xiàn)冬季時間長、常年氣溫低、雨雪天氣多、大霧天氣多的氣候特點。隧址年平均氣溫5°C以下，極端最低溫度在-32°C；通常11月開始降雪，直至次年4月底開始解凍，冬季長達6各月，平均積雪日數(shù)在100天以上，最大凍深達1.2m以上；雨期集中于6～8月；進口端年均200余天大霧彌漫。低溫、積雪、雨霧等因素嚴重影響施工工期，如何有效組織，合理安排，破解高原冬季施工難題，是影響該項目建設(shè)成敗的關(guān)鍵與難點。

    （3）地處兩大自然保護區(qū)，環(huán)保節(jié)能要求高

    隧道位于臥龍大熊貓國家級自然保護區(qū)、四姑娘山國家級自然保護區(qū)，是連接臥龍?zhí)貐^(qū)及東方圣山四姑娘山的唯一道路。沿線壯美的云海、冰川雪峰和珍稀的高山灌木、草甸等自然景觀和旅游資源具有獨特性、脆弱性、不可復(fù)制性。因此，巴朗山隧道建設(shè)先天就具有比同類項目更高的環(huán)保節(jié)能要求。如何處理建設(shè)與保護、保護與發(fā)展之間的關(guān)系，促進隧道與周邊環(huán)境、自然、生態(tài)之間相互和諧，成為擺在建設(shè)者們面前的難題之一。

    （4）地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度超出想象

    巴朗山隧道離汶川地震核心區(qū)域直線距離僅50公里，地震活動頻繁，隧址的地震基本烈度為Ⅶ度。地質(zhì)構(gòu)造上屬小金弧形構(gòu)造帶東段，該構(gòu)造帶呈東西向展布，由一系列彼此協(xié)調(diào)緊密排列的弧頂朝南的線狀弧形褶皺組成，隧道軸線與巖層走向大角度相交。隧道穿越區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，構(gòu)造節(jié)理發(fā)育，局部存在節(jié)理密集帶。隧道圍巖主要為松散堆積層、變質(zhì)砂巖、板巖夾少量薄層千枚巖、結(jié)晶灰?guī)r等，圍層以Ⅳ級為主，相對破碎的地段為Ⅴ級，深埋巖體較好的為Ⅲ級。隧道最大埋深約888 m，深埋段處于高應(yīng)力狀態(tài)，部分地段砂巖可能會發(fā)生輕微強度巖爆現(xiàn)象。裂隙密集帶富水，有集中涌水等。復(fù)雜地質(zhì)條件將是隧道施工安全、質(zhì)量控制和后期運營所面對的嚴峻挑戰(zhàn)。

    3  巴朗山隧道項目建設(shè)管理的幾點探索

    巴朗山隧道工程隧址海拔高、規(guī)模大、氣候條件惡劣、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有效施工期短，環(huán)保節(jié)能要求高，該工程既有高海拔高寒地區(qū)公路隧道工程的一般特征，又有自身的特殊性。作為建設(shè)管理方的四川興蜀公路建設(shè)發(fā)展有限責任公司，與參建單位通過對該項目特點與難點的研究探索，確立了打造精品工程的建設(shè)目標，提出了“以人為本、技術(shù)創(chuàng)新、自然和諧”的建設(shè)管理理念，并從建設(shè)管理和技術(shù)攻關(guān)兩個方面進行了初步探索。

巴朗山隧道洞口形象

3.1  高海拔隧道施工的安全管理

    項目地處高原，單洞特長隧道的施工安全壓力大，復(fù)雜的氣候地質(zhì)條件進一步加劇了本項目的安全壓力,我們從工程建設(shè)伊始就高度重視本項目的安全管理工作。通過對安全管理工作的深入研究，在本項目安全管理方面除了按通常項目要求見章立制，抓好日常及常規(guī)安全管理工作外，還積極探索符合高原隧道建設(shè)特點的安全管理措施。

    （1）充分考慮一線員工的生命健康。巴朗山隧道地處海拔3850米以上，屬高寒缺氧無人區(qū)，首先要保障人的醫(yī)療衛(wèi)生安全和人生的安全。為此在合同段駐地分別設(shè)立了醫(yī)務(wù)室，氧吧和高原警務(wù)室。

 醫(yī)務(wù)室

    （2）設(shè)置安全教育臺，安全工作日?；Ｔ谒淼蓝纯谠O(shè)置專門的崗前五分鐘安全教育臺，每天在每班作業(yè)人員進洞前集中進行安全教育，并進行安全宣誓，增強當班員工的安全意識，做好安全工作的日?；尠踩庾R貫穿于每個員工的工作、生活之中。

 崗前五分鐘安全教育臺

    （3）編制安全歌謠，安全銘記心中。組織項目經(jīng)理部把抽象的安全工作術(shù)語或安全注意事項編制成通俗易懂、朗朗上口的安全歌謠，發(fā)放到每位員工手里，并組織全體員工學(xué)習(xí)考核，讓安全工作隨時銘記員工心中。

   （4）編制項目隧道安全工作指引，讓每位管理員和民工熟知熟記隧道施工的注意事項以及自身安全防護技巧和安全救護常識等。

    （5）引入電子識別系統(tǒng)，提升安全工作的信息化水平。項目部所有人員安全帽上都配有電子識別芯片，在芯片里植入了姓名、職務(wù)、工種等信息，當人員通過洞口值班欄桿處進入施工范圍后在室內(nèi)監(jiān)控顯示屏上就會出現(xiàn)帶信息移動的圖標，系統(tǒng)自動記錄在崗時間，離開后屏顯信息自動消除，無關(guān)人員進入施工范圍可實現(xiàn)自動報警。同時，實現(xiàn)了洞內(nèi)施工掌子面、二襯作業(yè)面、炸藥庫甚至項目部視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)工作，所有監(jiān)控信息在洞口視頻監(jiān)控室均可查看，發(fā)現(xiàn)安全隱患通過對講系統(tǒng)可及時通知相關(guān)人員進行處理。

定位安全帽

    （6）建立逃生救援通道，設(shè)置生命拯救線。面對復(fù)雜的地質(zhì)條件，為應(yīng)對坍塌、大變形、突水等突發(fā)事件，最大限度為現(xiàn)場人員提供可靠的生命拯救線，在隧道開挖掌子面至二襯之間設(shè)置專門的逃生救援通道，并隨著開挖進尺不斷前移。主洞逃生管安放在顯露右側(cè)墻腳，平導(dǎo)逃生管安放在線路左側(cè)墻腳，將對正常的施工影響降至最小。逃生管道選用壁厚為1cm的φ80cm承插鋼管，每節(jié)管節(jié)長5m，為方便移動和裝拆，每節(jié)端頭采用插銷式連接。

逃生通道

3.2  標準化的質(zhì)量管理

    巴朗山隧道隧址氣候寒冷，長冬無夏，每年 11月至次年4月長達6個月的冬季，全年有效工期不足180天。如何在低溫、冰凍的天氣中確保工程質(zhì)量，這是對建設(shè)者們的嚴峻考驗。為此，建設(shè)管理者們以科技手段為支撐，推行標準化、精細化施工質(zhì)量管理。

    （1）在隧道施工中以科技為先導(dǎo)，引入視頻監(jiān)控系統(tǒng)。施工現(xiàn)場設(shè)置全天候可移動式圖像采集攝像頭，并在規(guī)定距離內(nèi)安裝雷達監(jiān)控器，全過程、全天候監(jiān)控洞內(nèi)特別是掌子面現(xiàn)場施工情況 ，變過去的隧道施工事后管理為全過程動態(tài)管理，提高了質(zhì)量監(jiān)管水平。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)

    （2）實施標準化建設(shè)管理，建設(shè)標準化生產(chǎn)區(qū)。在施工標準化上推行實施有規(guī)范、操作有程序、過程有控制、結(jié)果有考核的標準化管理體系，在招標文件中明確了標準化建設(shè)的條款及費用，在開工后執(zhí)行生產(chǎn)區(qū)標準化建設(shè)考核制，確?；炷涟韬驼?、鋼筋加工場、堆料場、小型件預(yù)制場等通過監(jiān)理部組織的驗收后方能投入使用并撥付專項經(jīng)費，在隧道全面推廣混凝土集中拌合、自動計量，小型件集中預(yù)制，鋼筋集中加工，堆料場頂棚彩鋼瓦全覆蓋、各項標志標牌全配套，為工程質(zhì)量建設(shè)提供了基本保證。

混凝土拌和站

鋼筋網(wǎng)片加工

    （3）強化工地試驗室建設(shè)，加強現(xiàn)場試驗檢測。對工地試驗室同樣按制定的標準化建設(shè)指南進行管理考核，制定了統(tǒng)一的試驗檢測內(nèi)業(yè)資料管理目錄，強化現(xiàn)場質(zhì)量檢測，采用信息化試驗檢測軟件系統(tǒng)實行遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控，保證檢測頻率，確保檢測數(shù)據(jù)的及時、真實、準確。同時為從源頭控制工程質(zhì)量，抓好原材料見證取樣工作，在現(xiàn)場醒目地方展示隧道外購材料的樣品，從源頭上控制了工程質(zhì)量。

試驗器具

    （4）積極探索冬季施工質(zhì)量控制措施。針對冬季氣溫低，混凝土初期強度增長慢、離散性大、凍脹破壞等難題，我們與國內(nèi)高校聯(lián)合攻關(guān)，建立混凝土冬季施工質(zhì)量控制模型，優(yōu)化相關(guān)參數(shù)設(shè)計，充分利用太陽能、燃煤鍋爐等綜合加熱系統(tǒng)，減少一次性能源消耗，采取多種措施實現(xiàn)了冬季施工質(zhì)量可控。包括對堆料倉實行全封閉循環(huán)熱水地暖加熱，對拌合站配料機背板采用電加熱管保溫，在二襯臺車背板采用電加熱管加熱養(yǎng)護，加熱拌合用水，拌合站送水管用聚氨酯材料包裹、試件洞內(nèi)同條件養(yǎng)生等措施。

太陽能加熱裝置

    （5）大力推行首件工程認可制，以樣板工程和黨員示范工程促進整體工程質(zhì)量提升。巴朗山隧道全面推行首件工程認可制，實施業(yè)主代表處管段工程師“一人一件精品工程”，制定了詳細的實施程序，明確了獎懲辦法，并將實施效果與施工單位的超額履約保證金退返、年度企業(yè)信用評價結(jié)果、綜合檢查評比密切掛鉤，促使施工單位加大設(shè)備投入，提高工藝技術(shù)含量，嚴格規(guī)范分部分項工程的質(zhì)量控制。現(xiàn)階段根據(jù)工程進度初步確定了隧道洞口先行施做、二次襯砌混凝土外觀、小型構(gòu)件標準化預(yù)制、隧道電纜溝、路基擋土墻五項樣板工程。

    （6）開展優(yōu)質(zhì)工程競賽，提高一線施工人員的技能。結(jié)合興蜀公司首屆優(yōu)質(zhì)工程競賽活動，在巴朗山隧道開展全員技術(shù)培訓(xùn)，加強關(guān)鍵工序施工技術(shù)交底，開設(shè)職工夜校技能培訓(xùn)，通過組織二襯鋼筋焊接、張掛防水板、光面爆破等各種實用技能比賽，選拔技術(shù)過硬的技工在關(guān)鍵部位和工序上進行示范，以此帶動一線施工人員技能的全面提高。

 技能比賽

    （7）加強環(huán)水保工作，確保環(huán)水保工程質(zhì)量。巴朗山隧道周邊生態(tài)環(huán)境極為脆弱敏感，對施工環(huán)境保護及水土保持要求極高，因此必須在施工過程加強環(huán)水?？刂?。為此，我公司在建設(shè)伊始全面推行環(huán)水保“三同步”，在主體工程中同步設(shè)計，同步實施攔擋壩、邊坡防護、臨時便道恢復(fù)、綠化美化等工程措施、綠化措施，并對隧道棄渣實行集中堆放，制定相關(guān)環(huán)水保責任體系，廣泛宣傳環(huán)水保理念，營造良好氛圍，將巴朗山隧道打造成生態(tài)之路、環(huán)保之路、和諧之路！

 臨時便道維護

3.3  巴朗山隧道建設(shè)的后勤保障

    巴朗山隧道地處川西高原東部，為高海拔（3850～4500m）高寒（極端最低氣溫-32°C）地區(qū)修建的一座特長公路隧道，含氧量低，氣壓低，外部施工環(huán)境差、洞內(nèi)施工難度大。在建設(shè)實踐中，建設(shè)者們通過開展駐地建設(shè)標準化改善了一線職工的生產(chǎn)生活條件，充分發(fā)揮了他們的主觀能動性，有效地提高了工作效率。

    （1）提出了“園林式的駐地和辦公”建設(shè)理念，統(tǒng)一規(guī)劃功能完備、適應(yīng)高原的駐地和辦公用房。項目經(jīng)理部按照興蜀公司標準化建設(shè)的要求統(tǒng)一規(guī)劃，并因地制宜劃分內(nèi)部功能區(qū)。項目部駐地建設(shè)以四合院形式按功能和區(qū)域劃分為住宿生活區(qū)、行政辦公區(qū)、醫(yī)療吸氧區(qū)、教育文化娛樂區(qū)、淋浴和衛(wèi)生區(qū)、運動場，并在顯著的位置設(shè)置升旗臺、宣傳欄等。為創(chuàng)造規(guī)范、整潔、美觀的外部形象，駐地和生產(chǎn)區(qū)各個區(qū)域邊坡用漿砌片石防護，場地及便道全部實施硬化，合理設(shè)置排水溝，并在道路兩側(cè)和空擋區(qū)合理設(shè)置綠化帶。為給員工提供一個溫馨的工地小家，在駐地建設(shè)時同步實施取暖設(shè)施，在房間安裝暖氣片或布設(shè)取暖設(shè)備，并考慮到隧道內(nèi)粉塵較大的情況，為員工修建高原浴室，滿足全員日常清潔衛(wèi)生需要。

項目部駐地

    （2）建設(shè)高原工地氧吧室和工地醫(yī)務(wù)室，為員工提供基本的健康醫(yī)療保障。施工單位均按要求設(shè)置了工地醫(yī)務(wù)室，配備滿足需要的具有高原疾病診治經(jīng)驗的專業(yè)醫(yī)生和處治高原疾病的基本藥物，可對多數(shù)常見疾病進行基本醫(yī)療處治，避免因救助不及時導(dǎo)致病情惡化或危及生命。為防止發(fā)生嚴重高原反應(yīng)，施工單位在項目經(jīng)理部和洞口附近的工地休息室均設(shè)置了吸氧室，購置了多臺可直接加入天然水分解制氧的可移動式制氧機，配備了足夠數(shù)量的輕便式氧氣袋，充氧后放置在項目經(jīng)理部及洞口休息室備用。

氧吧

   （3）建設(shè)高原職工之家，豐富員工業(yè)余生活。針對高原文體設(shè)施匱乏，員工生活枯燥的情況，項目經(jīng)理部通過訂閱圖書雜志、購置棋牌、開通職工夜校、建設(shè)工地網(wǎng)吧等各種手段，豐富了員工精神文化生活，減少高原生活壓力，穩(wěn)定了員工隊伍。

（4）建立職工超市，滿足日常需要。項目所在地遠離城鎮(zhèn)，項目部從以人為本，服務(wù)于參建員工的角度出發(fā)，在施工住宿區(qū)設(shè)置小型的職工超市，由項目部后勤人員負責采購常用的日常小百貨，并力求商品多樣化，實行薄利多銷。

 職工超市

    （5）建立高原警務(wù)室，確保員工的生命財產(chǎn)安全。項目地處高原偏遠區(qū)域，地廣人稀，為有效保障施工人員等的生命財產(chǎn)安全，及時協(xié)調(diào)處理可能出現(xiàn)的矛盾和糾紛，我們聯(lián)合地方公安機關(guān)，在項目經(jīng)理部組建高原警務(wù)室，配備了專職的警務(wù)人員。

高原警務(wù)室

   （6）注重環(huán)境保護。巴朗山隧道所處區(qū)域自然風(fēng)光旖旎，同時區(qū)域生態(tài)極為脆弱，生態(tài)保護、垃圾、污水處理要求高。本工程在駐地抓好以棄渣場和公路沿線施工區(qū)兩側(cè)為重點防治區(qū)域，各項目部和工地現(xiàn)場均修建了三級污水處理池，并對生產(chǎn)生活垃圾集中堆放集中掩埋。

垃圾處理池

3.4  巴朗山隧道工程建設(shè)科研攻關(guān)

    巴朗山隧道工程地處高海拔高寒和地質(zhì)構(gòu)造活躍地區(qū)，施工技術(shù)難點多，難度大，為了有效解決技術(shù)難題，確保隧道工程質(zhì)量和施工運營安全，為同等條件下的公路特長隧道的建設(shè)總結(jié)有效的經(jīng)驗，興蜀公司和設(shè)計單位、施工單位、西南交通大學(xué)等共同組成課題小組，開展聯(lián)合攻關(guān)。

  （1）高寒高海拔隧道運營通風(fēng)和救援技術(shù)研究

    巴朗山隧道屬于單洞對向行車特長隧道，運營中的通風(fēng)問題和災(zāi)害救援技術(shù)是設(shè)計和建設(shè)管理者需要面對的問題和風(fēng)險，該課題研究通過對高海拔單洞對向行車超特長隧道的行車特點、氣象和地形、地質(zhì)條件進行綜合分析，解決巴朗山隧道基于自然風(fēng)、交通風(fēng)有效利用最優(yōu)化通風(fēng)方案；為巴朗山隧道的經(jīng)濟、高效建設(shè)提供技術(shù)支持，為安全運營提供技術(shù)保障，課題目前正圍繞研究目標開展工作，已經(jīng)取得階段成果。

    （2）高寒區(qū)超特長公路隧道凍害防治技術(shù)深化研究與應(yīng)用

    巴朗山隧道位于高寒高海拔地區(qū)，冬季長達6個月。隧道的洞身防凍保溫、排水系統(tǒng)的防凍是在施工和運營過程中需要長期面對的難題，在借鑒其他高原隧道施工經(jīng)驗之上，通過該課題的深化研究，系統(tǒng)解決高寒區(qū)公路特長隧道凍害防治關(guān)鍵技術(shù)，并將成果再應(yīng)用于巴朗山超特長公路隧道施工中。目前，課題研究已經(jīng)取得階段成果。

    （3）巴朗山高海拔寒區(qū)隧道冬季施工關(guān)鍵技術(shù)研究

    巴朗山隧址年平均氣溫5℃以下，冬季長。隧道橫穿山體，受條件所限只能從兩端掘進，建設(shè)工期極緊，必須開展冬季施工，因此亟待解決和完善高原冬季施工的諸多問題。通過課題研究為工程現(xiàn)場建立起一套冬季供暖溫控多能源（太陽能+傳統(tǒng)鍋爐）聯(lián)用系統(tǒng)設(shè)備；優(yōu)化混凝土的配合比設(shè)計參數(shù)；建立適合高海拔寒區(qū)隧道冬季施工的組織管理體系等。項目經(jīng)過2011年的一個冬季的技術(shù)應(yīng)用和驗證，目前已經(jīng)取得階段成果，正將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)效益。

    （4）巴朗山高海拔寒區(qū)隧道施工供氧關(guān)鍵技術(shù)研究技術(shù)

    隧道洞口海拔約3850m，空氣中的含氧量僅內(nèi)地的60%左右，氣壓約為內(nèi)地的70%，機械設(shè)備效率大幅下降。當洞內(nèi)開挖時廢氣將充滿開挖掌子面，且洞中粉塵多,洞內(nèi)空氣比洞外空氣稀薄,含氧量更低,施工人員要在這樣的條件下承擔繁重勞動,他們的健康保障和生命安全受到威脅，洞內(nèi)通風(fēng)及供氧隨著洞深的增加顯得尤為重要。課題研究適用于高海拔高寒隧道施工制氧供氧方案，為工程現(xiàn)場建立起一套施工制氧供氧系統(tǒng)設(shè)備，項目目前已經(jīng)著手實施。

    4  幾點體會

    （1）巴朗山隧道作為高海拔高寒單洞特長公路隧道，建設(shè)者們結(jié)合海拔高，路線長、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；氣候條件惡劣，極端天氣頻繁，有效施工期短，并且地處世界自然遺產(chǎn)保護區(qū)核心區(qū)，環(huán)保節(jié)能要求高等復(fù)雜的建設(shè)條件，提出了“以人為本、技術(shù)創(chuàng)新、自然和諧”的建設(shè)管理理念。

    （2）通過以人為本指導(dǎo)下的駐地標準化建設(shè)，以科技手段為支撐、節(jié)能環(huán)保為理念的精細化質(zhì)量管理，多層次、人性化、防控結(jié)合為特征的安全管理措施，探索出了一條高科技、高效率、人性化的管理方式，為該類工程建設(shè)管理提供了可資借鑒的樣本。

    （3）因巴朗山隧道建設(shè)存在諸多的技術(shù)難題，以巴朗山隧道建設(shè)為契機，開展了高海拔寒區(qū)隧道冬季施工、隧道施工供氧、隧道運營通風(fēng)建設(shè)探索等研究，并取得了階段性成果，為和救援技術(shù)、凍害防治技術(shù)以及高寒隧道標準化解決本隧道的重點與難點技術(shù)問題提供了重要的技術(shù)支撐。

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