高海拔隧道冬季施工应急预案研究

何韵，李江华，张立军，曹飞龙，刘元雪

（1陆军勤务学院 军事设施系，重庆 401331；2中铁十四局集团第一工程发展有限公司，山东日照 276800）

0 引言

因国民经济发展和国防需要，我国在西南、西北地区规划了不少的隧道工程。高海拔区域冬季天气寒冷，空气稀薄，但由于建设工期紧，不少隧道工程需要在冬天施工。冬季作业环境很恶劣，容易导致人员伤亡和工程事故。高海拔区域冬季施工问题受到了学术与工程界的重视。青海省高速公路西宁过境公路就涉及了冬季混凝土施工[1]。三岔河大桥是青藏铁路第一高桥，也是青藏铁路重点控制工程之一，高原寒冷地区高桥墩冬季施工必须采取严密的冬季施工措施，以确保工程质量和施工安全[2]。

高原地区特殊环境应急救援也是一个重要研究方向。有学者基于组织冲突角度的协同思想，研究了高原地震应急方法，提高了应对高原地震部门间的协同联动能力[3]。隧道地质灾害一直是国内外隧道施工的重大难题，减少事故的人员伤亡、财产损失的有效方法之一就是应急救援。也有研究结合陕西省包家山隧道具体工程情况，探讨了隧道地质灾害应急救援预案制定的方法、过程和具体内容[4]。

本文首先介绍了冬季施工期限的划分，然后结合高海拔区域冬季特殊气候特征，分析了高海拔隧道冬季施工风险，提出了高海拔隧道冬季施工应急措施，以期对高海拔隧道冬季施工风险控制产生一定的参考价值。

1 冬季施工时间划分

室外日平均气温连续5天稳定低于5℃或最低气温低于-3℃时的施工过程被称为冬季施工。冬季来临，高海拔区域温度低于零度，混凝土等建筑材料中的水分冻结，导致材料开裂，易出现工程质量问题。冬季施工需要采用保温措施来保证工程质量，这将提高工程费用。对于场地处理、高空混凝土灌注等室外建筑项目，尽可能在气候温和的季节施工。必须冬季作业的项目，采取针对性的冬季施工措施。

2 项目组高海拔隧道冬季施工应急救援体系

依据《中华人民共和国安全生产法》《生产安全事故报告和调查处理条例》《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》等法律法规、标准和有关规定，建立了项目组高海拔隧道冬季施工应急救援体系。

2.1 施工队伍应急组织机构

（1）成立高海拔隧道冬季施工应急救援领导小组。组长由项目经理担任，副组长由项目书记、总工程师、项目副经理担任，工程部部长、安全部部长、物资设备部部长、财务部部长、综合办公室主任、拌和站站长为组员。

（2）领导小组下设办公室，办公室设在安全环保部。应急小组分别有抢险组、救护组、警戒疏导组、保障组、善后组和调查组。

2.2 应急岗位职责

（1）组长的职责：执行安全应急管理相关的法律法规、标准和应急预案；及时把握事故现场进展；实时依据事故实况，启动现场处置预案，向工程应急指挥中心报告；随时保证应急物资准备充分，定期实施应急演练，落实应急行动。

（2）副组长的职责：协助组长应急指挥，组长有事离岗，履行组长工作；组织编写应急预案，落实应急演练，主责现场应急行动，及时依据灾害演化，制定相应对策。

（3）抢救组职责：将事故现场的人员和装备撤离风险点，依据受伤人员情况，合理调配救助人员、装备和物资。

（4）救援组职责：根据现场伤员程度，开展现场医疗抢救和转移。

（5）疏导组职责：对危险点进行合理隔离，转移获救人员，为救援行动提供方便。

（6）保障组职责：保证应急救援的通讯、物资、装备和资金需求。

（7）调查组职责：提交事故发生全过程材料，协助分析灾害影响和损失，给出事故预防措施。

2.3 事故应急处置程序

事故应急处置程序如图1所示。

图1 事故应急处置程序图

3 高海拔隧道冬季施工风险分析

考虑高海拔区域的冬季恶劣天气和该区域隧道作业环境，确定高海拔隧道冬季施工风险。

3.1 气象风险

冬季高海拔地区恶劣天气灾难有雪灾、强风以及道路溜滑。高海拔区域山区冬天容易积雪，有些甚至常年积雪，雪灾不时发生。2011年3月24日，西藏自治区林芝地区县道嘎隆拉山处发生雪崩，导致100多人被困。经过两天救援，除10余人失踪外，其他被困人员被转移到安全区域。

3.2 事故灾害

（1）混凝土质量事故。冬季施工工程质量事故以混凝土问题为主。冬季施工的混凝土质量问题具有隐蔽性、滞后性，给后期处理带来了很大麻烦，会缩短工程寿命。甚至可能要推倒重来，损失巨大。

（2）管线事故。要像保护血管一样，保护工地上的“三管两线”，一个小的疏忽，可能导致几百米水管一处冻结，使整条管道失去作用。

（3）机械事故。低温下机械容易出现发动机着火困难、效率降低、油耗增加、冷却系统冻胀破坏和寿命降低等问题。

（4）人员高反事故。工作人员从平原进入海拔3000m以上高海拔区域，会出现头痛、心慌、气促、恶心、呕吐、腹泻等症状。如果劳动强度或工作时间偏长，易引起人体意识障碍、晕倒、抽搐、昏迷甚至死亡。

4 高海拔隧道冬季施工应急预案

事故一旦发生，应急领导小组应马上实施应急处置方案。通信联络组立即联络应急救援小组成员与现场施工队伍负责人，了解灾害实际情况，清查人员、装备和应急救援准备状况，及时汇报给应急救援小组。

技术支持组根据实际情况实时调整应对措施。现场保卫组依据救援需要，开展现场安全保卫、安全警戒、交通安全、封闭现场和解除封闭工作。抢险抢修组积极实施救援作业。医疗救护组评估作业人员健康情况，根据受伤程度，及时开展伤员现场医疗处置和转移。后勤保障组及时提供各项救援物资。

针对性的灾害应急处置措施有：

4.1 防雪灾应急措施

在可能雪崩区域，密切关注气象预报，做好雪崩的预测与救援准备，及时开展雪崩围困人员的救援工作。对于材料加工棚和临时住房顶部积雪，适时开展积雪清除，防止建筑物被积雪压垮。注意救援人员安全，防滑倒、防冻伤以及其他意外受伤。

4.2 施工便道除雪防滑应急措施

冰雪天气时，全体人员应坚守岗位，抓住降雪初期松散时机，积极投入除雪工作。根据道路积雪情况，实时安排装载机铲除道路积雪，人员及时跟进进行精细清理和积雪搬运。监控人员及时发布可变情报板——“注意安全、减速慢行”字样及限速显示，提示驾驶人员在安全速度内行驶。

4.3 防强风应急措施

定期开展宿舍、仓库、办公室、机械设备、电气箱、架空电缆和过路电缆等安全检查工作，对存在隐患的地方及时处理，确保抗风能力。一旦发布特大风暴警报，应急领导小组全体进入应急状态；各施工班组做好“防风”准备，如拌和站加固缆绳等；切断所有电源，将人员和物资疏散到安全区域。一旦有人员伤亡，及时救治并向上级汇报。

4.4 混凝土施工应急措施

（1）搅拌站控温

料场及拌和站建于全封闭的板房内，房屋长、宽、高需合理控制，并在板房内壁贴塑料薄膜，以增强保温效果。采用热水拌和混凝土，水温控制在60℃以内。第一盘混凝土拌和完后，测试混凝土温度，确保混凝土的温度在10℃以上，若达不到此温度，则进行后场加温工作，直到拌和后混凝土温度在10℃以上。

（2）运输过程保温措施

将混凝土运输车混凝土罐用厚度为5cm的棉毡包裹，使混凝土在最短时间内入模。

（3）混凝土施工保温措施

隧道洞口设置两道相距10m的保温门帘，在两层门帘间采用电热风幕、火炉等升温器具，使隧道内气温高于5℃。

混凝土入模后，不间断测试其温度，确保混凝土温度在5℃以上，否则弃之不用。

（4）混凝土养护工作

在拆模前衬砌范围内保温措施不变，确保衬砌台车范围内混凝土温度在5℃以上，拆模时混凝土强度在5MPa以上。在浇筑混凝土时，现场留三组试件并在同等条件下养护，一组测试3天强度，以确定拆模时间，二组测试7天强度是否达到设计强度的80%以上，三组测28天强度是否达到设计强度100%以上。混凝土养护时间不少于7天，并根据7天强度确定是否继续采用保温措施。

4.5 管线防护

隧道施工所需管线（含临时电线）全部包裹保温材料并深埋地下，洞口处管线埋入砌体中。

气温低于零下10℃后，隧道施工进水和废水排出都成问题，可以通过循环用水解决。在隧道中间留出近1m宽的水沟，将水沟分段沉淀的隧道渗水抽至水箱，供钻爆风钻使用，实现洞内水循环利用。

4.6 机械防冻

（1）采用洞口两道门帘和其他加温措施，可使洞内温度保持在5℃以上。在隧道内设置单侧停车带，可实现机械的正常启动，对隧道正常工作也没有影响。

（2）采用抗低温防冻液和柴油，保证机械正常工作。

（3）每天进行机组不定时检查。放掉不常用机组的冷却水，预防冻结开裂。

（4）将修车棚的气温保持在10℃以上，设置现场维修点，实时保证装备效能。

4.7 人员高反的应急处置

（1）一般高原缺氧反应，可现场吸氧以缓解症状，同时适当服用药物，如红景天等。仍不能适应者，回到低海拔区域就可恢复正常。

（2）出现高原肺水肿症状，马上进行充分吸氧，静脉注射呋塞米。严格卧床休息并进行保暖。烦躁不安的，注射镇静剂。尽快送到当地医院，病情控制后，送到低海拔医院处置。

（3）若发现高原昏迷，则非常危险，要及时连续供氧。清醒后仍应间断给氧，并立即送当地医院救治。病情控制后转至低海拔医院继续治疗。

（4）高原缺氧引起的其他突发性疾病，如高原心脏病、高原血压异常、高原红细胞增多症者，不能立即转移到低海拔地区治疗，应在当地医院及时治疗，待病情稳定后转移至低海拔处治疗。

（5）施工人员每天在野外工作最多不超过6h，在隧道内不超过4h。施工手段应尽量机械化，使劳动强度降至中等以下。此外，营养专家为工人合理安排膳食搭配，每天购进新鲜的肉、菜和水果，保证每个人摄入足够的营养和热量。

5 结论

为了提高高海拔区域隧道冬季施工时施工队伍的应急响应能力和协同救援效率，结合我国高海拔隧道冬季施工特点，本文对高海拔隧道冬季施工应急预案开展了研究。主要结论有：

（1）依据国家相关法律法规、标准和有关规定，建立了项目组高海拔隧道冬季施工应急救援体系；

（2）充分考虑到天气带来的不利条件和高海拔隧道冬季施工环境，分析了高海拔隧道冬季施工风险；

（3）提出了防雪灾、施工便道除雪防滑、防强风、混凝土低温施工、管线防护、机械防冻和人员高原反应的针对性应急处置措施。