高海拔隧道冬季施工應(yīng)急預(yù)案研究

何韻，李江華，張立軍，曹飛龍，劉元雪

（1陸軍勤務(wù)學(xué)院 軍事設(shè)施系，重慶 401331；2中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司，山東日照 276800）

0 引言

因國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防需要，我國在西南、西北地區(qū)規(guī)劃了不少的隧道工程。高海拔區(qū)域冬季天氣寒冷，空氣稀薄，但由于建設(shè)工期緊，不少隧道工程需要在冬天施工。冬季作業(yè)環(huán)境很惡劣，容易導(dǎo)致人員傷亡和工程事故。高海拔區(qū)域冬季施工問題受到了學(xué)術(shù)與工程界的重視。青海省高速公路西寧過境公路就涉及了冬季混凝土施工[1]。三岔河大橋是青藏鐵路第一高橋，也是青藏鐵路重點控制工程之一，高原寒冷地區(qū)高橋墩冬季施工必須采取嚴(yán)密的冬季施工措施，以確保工程質(zhì)量和施工安全[2]。

高原地區(qū)特殊環(huán)境應(yīng)急救援也是一個重要研究方向。有學(xué)者基于組織沖突角度的協(xié)同思想，研究了高原地震應(yīng)急方法，提高了應(yīng)對高原地震部門間的協(xié)同聯(lián)動能力[3]。隧道地質(zhì)災(zāi)害一直是國內(nèi)外隧道施工的重大難題，減少事故的人員傷亡、財產(chǎn)損失的有效方法之一就是應(yīng)急救援。也有研究結(jié)合陜西省包家山隧道具體工程情況，探討了隧道地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)案制定的方法、過程和具體內(nèi)容[4]。

本文首先介紹了冬季施工期限的劃分，然后結(jié)合高海拔區(qū)域冬季特殊氣候特征，分析了高海拔隧道冬季施工風(fēng)險，提出了高海拔隧道冬季施工應(yīng)急措施，以期對高海拔隧道冬季施工風(fēng)險控制產(chǎn)生一定的參考價值。

1 冬季施工時間劃分

室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃或最低氣溫低于-3℃時的施工過程被稱為冬季施工。冬季來臨，高海拔區(qū)域溫度低于零度，混凝土等建筑材料中的水分凍結(jié)，導(dǎo)致材料開裂，易出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。冬季施工需要采用保溫措施來保證工程質(zhì)量，這將提高工程費用。對于場地處理、高空混凝土灌注等室外建筑項目，盡可能在氣候溫和的季節(jié)施工。必須冬季作業(yè)的項目，采取針對性的冬季施工措施。

2 項目組高海拔隧道冬季施工應(yīng)急救援體系

依據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例》《生產(chǎn)經(jīng)營單位安全生產(chǎn)事故應(yīng)急預(yù)案編制導(dǎo)則》等法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定，建立了項目組高海拔隧道冬季施工應(yīng)急救援體系。

2.1 施工隊伍應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)

（1）成立高海拔隧道冬季施工應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組。組長由項目經(jīng)理擔(dān)任，副組長由項目書記、總工程師、項目副經(jīng)理擔(dān)任，工程部部長、安全部部長、物資設(shè)備部部長、財務(wù)部部長、綜合辦公室主任、拌和站站長為組員。

（2）領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室，辦公室設(shè)在安全環(huán)保部。應(yīng)急小組分別有搶險組、救護(hù)組、警戒疏導(dǎo)組、保障組、善后組和調(diào)查組。

2.2 應(yīng)急崗位職責(zé)

（1）組長的職責(zé)：執(zhí)行安全應(yīng)急管理相關(guān)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)急預(yù)案；及時把握事故現(xiàn)場進(jìn)展；實時依據(jù)事故實況，啟動現(xiàn)場處置預(yù)案，向工程應(yīng)急指揮中心報告；隨時保證應(yīng)急物資準(zhǔn)備充分，定期實施應(yīng)急演練，落實應(yīng)急行動。

（2）副組長的職責(zé)：協(xié)助組長應(yīng)急指揮，組長有事離崗，履行組長工作；組織編寫應(yīng)急預(yù)案，落實應(yīng)急演練，主責(zé)現(xiàn)場應(yīng)急行動，及時依據(jù)災(zāi)害演化，制定相應(yīng)對策。

（3）搶救組職責(zé)：將事故現(xiàn)場的人員和裝備撤離風(fēng)險點，依據(jù)受傷人員情況，合理調(diào)配救助人員、裝備和物資。

（4）救援組職責(zé)：根據(jù)現(xiàn)場傷員程度，開展現(xiàn)場醫(yī)療搶救和轉(zhuǎn)移。

（5）疏導(dǎo)組職責(zé)：對危險點進(jìn)行合理隔離，轉(zhuǎn)移獲救人員，為救援行動提供方便。

（6）保障組職責(zé)：保證應(yīng)急救援的通訊、物資、裝備和資金需求。

（7）調(diào)查組職責(zé)：提交事故發(fā)生全過程材料，協(xié)助分析災(zāi)害影響和損失，給出事故預(yù)防措施。

2.3 事故應(yīng)急處置程序

事故應(yīng)急處置程序如圖1所示。

圖1 事故應(yīng)急處置程序圖

3 高海拔隧道冬季施工風(fēng)險分析

考慮高海拔區(qū)域的冬季惡劣天氣和該區(qū)域隧道作業(yè)環(huán)境，確定高海拔隧道冬季施工風(fēng)險。

3.1 氣象風(fēng)險

冬季高海拔地區(qū)惡劣天氣災(zāi)難有雪災(zāi)、強風(fēng)以及道路溜滑。高海拔區(qū)域山區(qū)冬天容易積雪，有些甚至常年積雪，雪災(zāi)不時發(fā)生。2011年3月24日，西藏自治區(qū)林芝地區(qū)縣道嘎隆拉山處發(fā)生雪崩，導(dǎo)致100多人被困。經(jīng)過兩天救援，除10余人失蹤外，其他被困人員被轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域。

3.2 事故災(zāi)害

（1）混凝土質(zhì)量事故。冬季施工工程質(zhì)量事故以混凝土問題為主。冬季施工的混凝土質(zhì)量問題具有隱蔽性、滯后性，給后期處理帶來了很大麻煩，會縮短工程壽命。甚至可能要推倒重來，損失巨大。

（2）管線事故。要像保護(hù)血管一樣，保護(hù)工地上的“三管兩線”，一個小的疏忽，可能導(dǎo)致幾百米水管一處凍結(jié)，使整條管道失去作用。

（3）機(jī)械事故。低溫下機(jī)械容易出現(xiàn)發(fā)動機(jī)著火困難、效率降低、油耗增加、冷卻系統(tǒng)凍脹破壞和壽命降低等問題。

（4）人員高反事故。工作人員從平原進(jìn)入海拔3000m以上高海拔區(qū)域，會出現(xiàn)頭痛、心慌、氣促、惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀。如果勞動強度或工作時間偏長，易引起人體意識障礙、暈倒、抽搐、昏迷甚至死亡。

4 高海拔隧道冬季施工應(yīng)急預(yù)案

事故一旦發(fā)生，應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)馬上實施應(yīng)急處置方案。通信聯(lián)絡(luò)組立即聯(lián)絡(luò)應(yīng)急救援小組成員與現(xiàn)場施工隊伍負(fù)責(zé)人，了解災(zāi)害實際情況，清查人員、裝備和應(yīng)急救援準(zhǔn)備狀況，及時匯報給應(yīng)急救援小組。

技術(shù)支持組根據(jù)實際情況實時調(diào)整應(yīng)對措施?，F(xiàn)場保衛(wèi)組依據(jù)救援需要，開展現(xiàn)場安全保衛(wèi)、安全警戒、交通安全、封閉現(xiàn)場和解除封閉工作。搶險搶修組積極實施救援作業(yè)。醫(yī)療救護(hù)組評估作業(yè)人員健康情況，根據(jù)受傷程度，及時開展傷員現(xiàn)場醫(yī)療處置和轉(zhuǎn)移。后勤保障組及時提供各項救援物資。

針對性的災(zāi)害應(yīng)急處置措施有：

4.1 防雪災(zāi)應(yīng)急措施

在可能雪崩區(qū)域，密切關(guān)注氣象預(yù)報，做好雪崩的預(yù)測與救援準(zhǔn)備，及時開展雪崩圍困人員的救援工作。對于材料加工棚和臨時住房頂部積雪，適時開展積雪清除，防止建筑物被積雪壓垮。注意救援人員安全，防滑倒、防凍傷以及其他意外受傷。

4.2 施工便道除雪防滑應(yīng)急措施

冰雪天氣時，全體人員應(yīng)堅守崗位，抓住降雪初期松散時機(jī)，積極投入除雪工作。根據(jù)道路積雪情況，實時安排裝載機(jī)鏟除道路積雪，人員及時跟進(jìn)進(jìn)行精細(xì)清理和積雪搬運。監(jiān)控人員及時發(fā)布可變情報板——“注意安全、減速慢行”字樣及限速顯示，提示駕駛?cè)藛T在安全速度內(nèi)行駛。

4.3 防強風(fēng)應(yīng)急措施

定期開展宿舍、倉庫、辦公室、機(jī)械設(shè)備、電氣箱、架空電纜和過路電纜等安全檢查工作，對存在隱患的地方及時處理，確?？癸L(fēng)能力。一旦發(fā)布特大風(fēng)暴警報，應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組全體進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)；各施工班組做好“防風(fēng)”準(zhǔn)備，如拌和站加固纜繩等；切斷所有電源，將人員和物資疏散到安全區(qū)域。一旦有人員傷亡，及時救治并向上級匯報。

4.4 混凝土施工應(yīng)急措施

（1）攪拌站控溫

料場及拌和站建于全封閉的板房內(nèi)，房屋長、寬、高需合理控制，并在板房內(nèi)壁貼塑料薄膜，以增強保溫效果。采用熱水拌和混凝土，水溫控制在60℃以內(nèi)。第一盤混凝土拌和完后，測試混凝土溫度，確?；炷恋臏囟仍?0℃以上，若達(dá)不到此溫度，則進(jìn)行后場加溫工作，直到拌和后混凝土溫度在10℃以上。

（2）運輸過程保溫措施

將混凝土運輸車混凝土罐用厚度為5cm的棉氈包裹，使混凝土在最短時間內(nèi)入模。

（3）混凝土施工保溫措施

隧道洞口設(shè)置兩道相距10m的保溫門簾，在兩層門簾間采用電熱風(fēng)幕、火爐等升溫器具，使隧道內(nèi)氣溫高于5℃。

混凝土入模后，不間斷測試其溫度，確保混凝土溫度在5℃以上，否則棄之不用。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)工作

在拆模前襯砌范圍內(nèi)保溫措施不變，確保襯砌臺車范圍內(nèi)混凝土溫度在5℃以上，拆模時混凝土強度在5MPa以上。在澆筑混凝土?xí)r，現(xiàn)場留三組試件并在同等條件下養(yǎng)護(hù)，一組測試3天強度，以確定拆模時間，二組測試7天強度是否達(dá)到設(shè)計強度的80%以上，三組測28天強度是否達(dá)到設(shè)計強度100%以上。混凝土養(yǎng)護(hù)時間不少于7天，并根據(jù)7天強度確定是否繼續(xù)采用保溫措施。

4.5 管線防護(hù)

隧道施工所需管線（含臨時電線）全部包裹保溫材料并深埋地下，洞口處管線埋入砌體中。

氣溫低于零下10℃后，隧道施工進(jìn)水和廢水排出都成問題，可以通過循環(huán)用水解決。在隧道中間留出近1m寬的水溝，將水溝分段沉淀的隧道滲水抽至水箱，供鉆爆風(fēng)鉆使用，實現(xiàn)洞內(nèi)水循環(huán)利用。

4.6 機(jī)械防凍

（1）采用洞口兩道門簾和其他加溫措施，可使洞內(nèi)溫度保持在5℃以上。在隧道內(nèi)設(shè)置單側(cè)停車帶，可實現(xiàn)機(jī)械的正常啟動，對隧道正常工作也沒有影響。

（2）采用抗低溫防凍液和柴油，保證機(jī)械正常工作。

（3）每天進(jìn)行機(jī)組不定時檢查。放掉不常用機(jī)組的冷卻水，預(yù)防凍結(jié)開裂。

（4）將修車棚的氣溫保持在10℃以上，設(shè)置現(xiàn)場維修點，實時保證裝備效能。

4.7 人員高反的應(yīng)急處置

（1）一般高原缺氧反應(yīng)，可現(xiàn)場吸氧以緩解癥狀，同時適當(dāng)服用藥物，如紅景天等。仍不能適應(yīng)者，回到低海拔區(qū)域就可恢復(fù)正常。

（2）出現(xiàn)高原肺水腫癥狀，馬上進(jìn)行充分吸氧，靜脈注射呋塞米。嚴(yán)格臥床休息并進(jìn)行保暖。煩躁不安的，注射鎮(zhèn)靜劑。盡快送到當(dāng)?shù)蒯t(yī)院，病情控制后，送到低海拔醫(yī)院處置。

（3）若發(fā)現(xiàn)高原昏迷，則非常危險，要及時連續(xù)供氧。清醒后仍應(yīng)間斷給氧，并立即送當(dāng)?shù)蒯t(yī)院救治。病情控制后轉(zhuǎn)至低海拔醫(yī)院繼續(xù)治療。

（4）高原缺氧引起的其他突發(fā)性疾病，如高原心臟病、高原血壓異常、高原紅細(xì)胞增多癥者，不能立即轉(zhuǎn)移到低海拔地區(qū)治療，應(yīng)在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院及時治療，待病情穩(wěn)定后轉(zhuǎn)移至低海拔處治療。

（5）施工人員每天在野外工作最多不超過6h，在隧道內(nèi)不超過4h。施工手段應(yīng)盡量機(jī)械化，使勞動強度降至中等以下。此外，營養(yǎng)專家為工人合理安排膳食搭配，每天購進(jìn)新鮮的肉、菜和水果，保證每個人攝入足夠的營養(yǎng)和熱量。

5 結(jié)論

為了提高高海拔區(qū)域隧道冬季施工時施工隊伍的應(yīng)急響應(yīng)能力和協(xié)同救援效率，結(jié)合我國高海拔隧道冬季施工特點，本文對高海拔隧道冬季施工應(yīng)急預(yù)案開展了研究。主要結(jié)論有：

（1）依據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)定，建立了項目組高海拔隧道冬季施工應(yīng)急救援體系；

（2）充分考慮到天氣帶來的不利條件和高海拔隧道冬季施工環(huán)境，分析了高海拔隧道冬季施工風(fēng)險；

（3）提出了防雪災(zāi)、施工便道除雪防滑、防強風(fēng)、混凝土低溫施工、管線防護(hù)、機(jī)械防凍和人員高原反應(yīng)的針對性應(yīng)急處置措施。