陳熙國(guó)

（長(zhǎng)沙市城市橋梁隧道事務(wù)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

隨著城市化進(jìn)程快速發(fā)展，受限于用地、通航等因素的影響，越來(lái)越多城市選擇隧道作為穿江、河、湖的通行通道。相較于城市山嶺隧道或者下穿陸地隧道，水底隧道基本上埋深較深、長(zhǎng)度較長(zhǎng)，除了需配備照明、通風(fēng)、排水、監(jiān)控、消防等大量設(shè)施設(shè)備和24 小時(shí)值守人員之外，還存在滲水處治難、排水量大、空氣濕度大等特點(diǎn)。因此，水底隧道設(shè)施設(shè)備如養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，使用壽命會(huì)大大縮短，運(yùn)營(yíng)成本逐年增加。因此水底隧道如何做到精細(xì)化養(yǎng)護(hù)和成本控制顯得尤為重要，本文將以長(zhǎng)沙市營(yíng)盤(pán)路湘江隧道為例，展開(kāi)對(duì)城市水底隧道運(yùn)營(yíng)成本與養(yǎng)護(hù)舉措的探討。

一、城市水底隧道運(yùn)營(yíng)重難點(diǎn)

長(zhǎng)沙市營(yíng)盤(pán)路湘江隧道位于長(zhǎng)沙市橘子洲大橋和銀盆嶺大橋之間，西起咸嘉湖路，下穿瀟湘大道、傅家洲、橘子洲和湘江大道，東接營(yíng)盤(pán)路，河?xùn)|、河西共設(shè)計(jì)“兩進(jìn)兩出”4 條匝道。其中主線全長(zhǎng)約2.8km，最大縱坡5.95%，設(shè)計(jì)時(shí)速50km/h；匝道總長(zhǎng)2.7km，最大縱坡6.98%,設(shè)計(jì)時(shí)速40km/h。設(shè)計(jì)雨水泵房7 座，江中廢水泵房1 座，河?xùn)|、西兩岸各設(shè)置配電房和消防加壓泵1 座，同時(shí)備有監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、中控系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及配電系統(tǒng)等。該隧道與2011 年建成通車，至今已安全運(yùn)營(yíng)10 年。隧道管理方也一直在水底隧道安全運(yùn)營(yíng)管理上積極探索，經(jīng)對(duì)過(guò)去10 年的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)相較于城市山嶺隧道或者下穿陸地隧道，水底隧道運(yùn)營(yíng)管理重難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

（一）交通流量大

城市水底隧道基本處于交通網(wǎng)的咽喉部位，并且從縱斷面來(lái)講，進(jìn)出口高、中間低，呈現(xiàn)“U”型狀，車輛進(jìn)隧道時(shí)下坡車速快、出隧道時(shí)上坡車速慢，導(dǎo)致隧道交通容易擁堵。所以在水底隧道內(nèi)交通事故或車輛故障造成的交通阻塞時(shí)有發(fā)生，以營(yíng)盤(pán)路隧道為例，2021 年3-5 月份發(fā)生車輛撞損或拋錨事故400 余起。所以，在運(yùn)營(yíng)城市水底隧道時(shí)，交通疏解、事故處理顯得尤為重要。

（二）滲水處治難

隧道滲水是隧道最典型普遍的病害之一，也是國(guó)內(nèi)隧道養(yǎng)護(hù)管理的難點(diǎn)，由于隧道施工工藝的不同、地質(zhì)條件的變化，水底隧道的滲水病害尤為突出。隧道滲水對(duì)隧道的危害主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：一是對(duì)隧道的穩(wěn)定、洞內(nèi)設(shè)施、行車安全、地面建筑和隧道周圍水環(huán)境產(chǎn)生諸多不良影響甚至威脅；二是路面積水，行車環(huán)境惡化，降低車輪與路面之間的附著力，行駛在上面的車輛容易由于輪胎與路面之間的摩擦力減小而發(fā)生滑移現(xiàn)象；三是隧道滲漏水加快其內(nèi)部設(shè)施銹蝕，影響機(jī)電設(shè)備正常使用，縮短線路設(shè)備的使用壽命，增加維修費(fèi)用；四是長(zhǎng)期滲漏水容易使襯砌剝落、風(fēng)化、隧道的使用可靠性降低，如果滲漏水中含有侵蝕介質(zhì)，將造成襯砌劣化，降低襯砌的承載能力[1]，沖淘襯砌背后圍巖形成空洞，影響圍巖和襯砌的長(zhǎng)期穩(wěn)定，形成巨大的水壓力，威脅襯砌安全。

（三）設(shè)施設(shè)備故障頻繁

正如上文所講，由于水底隧道環(huán)境的特殊性，設(shè)施設(shè)備故障率交陸域隧道要高。比如長(zhǎng)沙市營(yíng)盤(pán)路隧道和漁業(yè)路隧道從通車時(shí)間同期比較，漁業(yè)路隧道建成通車3年，以日常養(yǎng)護(hù)為主，設(shè)施設(shè)備完好，未實(shí)施過(guò)大中修；營(yíng)盤(pán)路隧道運(yùn)營(yíng)3 年時(shí)（2015 年），實(shí)施隧道消防、排水泵、風(fēng)機(jī)控制柜等專項(xiàng)維修。

（四）事故救援難度大

水底隧道突發(fā)事故（如火災(zāi)、水淹）救援難度大主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是由于隧道空間局限性，外界救援車輛可能無(wú)法第一時(shí)間到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)；二是隧道屬于封閉空間，發(fā)生事故時(shí)容易引起恐慌；三是水底隧道縱斷面呈現(xiàn)“U”型狀，導(dǎo)致出現(xiàn)突發(fā)事故時(shí)，排煙、排水難度更大、時(shí)間更長(zhǎng)。因此，在安全事故防范的同時(shí)，做好事故救援應(yīng)急預(yù)案同樣重要。

（五）運(yùn)營(yíng)成本高

雖然隧道運(yùn)營(yíng)成本與隧道結(jié)構(gòu)形式、工程量有密不可分關(guān)系。但是，由于水底隧道的特殊性，機(jī)電設(shè)施設(shè)備故障率更高，從而大中修次數(shù)會(huì)和運(yùn)營(yíng)值守人員也相應(yīng)增加，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)成本比其他同規(guī)模隧道要高。

二、做好城市水底隧道運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)的重要舉措

（一）加強(qiáng)隧道檢測(cè)

1.定期檢測(cè)

目前，除個(gè)別城市制定了地方性的隧道運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)手冊(cè)之外，大部分的城市隧道養(yǎng)護(hù)還是以《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG_H12-2015）為依據(jù)。通過(guò)定期對(duì)隧道各參數(shù)檢測(cè)，全面了解隧道運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，全面調(diào)查隧道病害程度及分布，依據(jù)規(guī)范，科學(xué)判斷隧道技術(shù)狀況等級(jí)，為后期維修方案的制定提供數(shù)據(jù)支撐。

2.建立動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在做好定期檢測(cè)同時(shí)，針對(duì)水底隧道制定動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提高城市隧道管理水平和效率，隧道管理單位及技術(shù)服務(wù)單位根據(jù)職能權(quán)限對(duì)隧道進(jìn)行綜合性分級(jí)管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市隧道的有效監(jiān)管，確保城市隧道安全受控運(yùn)行。系統(tǒng)可分為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和信息化人工巡檢管養(yǎng)，主要特點(diǎn)有：“一隧一檔”的電子化戶籍式管理、面向管養(yǎng)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、定期監(jiān)測(cè)、專項(xiàng)監(jiān)測(cè)信息的引入、巡檢養(yǎng)護(hù)信息化閉環(huán)管理、安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)、綜合評(píng)估、管養(yǎng)決策、融入車輛監(jiān)測(cè)、進(jìn)行行業(yè)管理，對(duì)接智慧城管、標(biāo)準(zhǔn)化橋梁書(shū)記體系等。

（二）做好“水處理”

所謂水底隧道“水處理”，主要有兩方面，一是排水系統(tǒng)維護(hù)；二是滲水處治。

1.排水系統(tǒng)維護(hù)

營(yíng)盤(pán)路隧道6 個(gè)出入口設(shè)有7 座雨水泵房，江心設(shè)有1 座廢水泵房，隧道路面兩側(cè)設(shè)有排水溝，10 年運(yùn)營(yíng)未出現(xiàn)過(guò)水淹、倒灌等影響交通通行的狀況。那么，如何保障隧道排水暢通，營(yíng)盤(pán)路隧道管理方主要有以下措施：一是每季度實(shí)施水泵房、排水溝全面清淤疏浚，保障排水暢通；二是定期對(duì)排水設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)，制定維修臺(tái)賬，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，出現(xiàn)問(wèn)題定人定責(zé)及時(shí)整改；三是制定《營(yíng)盤(pán)路隧道防汛排漬應(yīng)急預(yù)案》，并每年舉行一次防汛排漬應(yīng)急演練，不斷提升值守人員防汛應(yīng)急處置能力；四是汛期前，加強(qiáng)水泵、排水設(shè)施設(shè)備維護(hù)檢查。

2.滲水處治

營(yíng)盤(pán)路隧道在運(yùn)營(yíng)至2016 年時(shí)，檢測(cè)報(bào)告顯示該隧道滲水病害有越來(lái)越嚴(yán)重之勢(shì)。隧道內(nèi)路面濕滑，機(jī)電設(shè)備加速老化，故障頻繁，影響通行和城市形象，尤其是2017 年湖南特大洪水期間隧道滲水病害尤為突出。2018 年-2019 年期間，營(yíng)盤(pán)路隧道管理方實(shí)施隧道滲水處治，處置原則為：以排為主、排堵結(jié)合、綜合治理，具體處置工藝如下：

（1）襯砌裂縫處置

對(duì)二次襯砌表面不滲水裂縫采用壓力注漿法處置：垂直襯砌表面打孔注漿，注入環(huán)氧樹(shù)脂漿液進(jìn)行臨時(shí)封堵，再采用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料和4841 聚合物改性砂漿表面封閉。

（2）襯砌滲、漏水處置

①二次襯砌表面浸滲處置。襯砌表面浸滲及滴漏處置方案：襯砌表面浸滲處采用臨時(shí)注漿止水，對(duì)浸滲區(qū)域襯砌混凝土表面進(jìn)行打磨采用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料和4841 聚合物改性砂漿進(jìn)行表面封堵。

②環(huán)向滲水縫處置。對(duì)隧道拱墻部環(huán)向滲水縫及滲漏較為嚴(yán)重的部位采用暗裝不銹鋼接水盒的方式進(jìn)行引排處置。

（3）路面滲水病害處治

起刨路面滲水區(qū)域?yàn)r青，在滲水區(qū)域仰拱上鑿出方格狀排水溝，將水引致排水邊溝，方格狀排水溝內(nèi)放透水盲管和砂礫，上蓋鑄鐵蓋板，最后恢復(fù)瀝青路面。

營(yíng)盤(pán)路隧道經(jīng)過(guò)此次隧道滲水集中處治后，基本達(dá)到保持洞內(nèi)干燥的處置目標(biāo)，解決行車舒適性、結(jié)構(gòu)安全性問(wèn)題。但每年還需做好隧道滲水日常維護(hù)，主要為每年的應(yīng)急堵漏和對(duì)前期的處置進(jìn)行觀察和養(yǎng)護(hù)，發(fā)現(xiàn)滲漏立即進(jìn)行處置。

（三）科學(xué)制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃

水底隧道機(jī)電設(shè)備復(fù)雜，為確保安全運(yùn)營(yíng)，應(yīng)配備專業(yè)專職的機(jī)電、消防、土建、中控人員24 小時(shí)輪班值守隧道，并按統(tǒng)一巡查記錄表，詳實(shí)填寫(xiě)每次巡查記錄，建立問(wèn)題庫(kù)。通過(guò)對(duì)隧道保護(hù)區(qū)內(nèi)的巡視，設(shè)施設(shè)備的巡檢、報(bào)缺、功能性檢測(cè)，確保隧道設(shè)施設(shè)備的安全完好和保護(hù)區(qū)在受控狀態(tài)。通過(guò)對(duì)歷年隧道巡查所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題庫(kù)進(jìn)行分析，能充分掌握隧道不同季節(jié)的養(yǎng)護(hù)重點(diǎn)和養(yǎng)護(hù)特征，有針對(duì)性地制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。

三、城市水底隧道控制運(yùn)營(yíng)成本的重要舉措

（一）控制運(yùn)營(yíng)值守成本

隨著城市發(fā)展，城市隧道逐漸增多，值守人員相應(yīng)增加。根據(jù)營(yíng)盤(pán)路隧道運(yùn)營(yíng)值情況來(lái)看，正常值守需配備44 人，其中監(jiān)控值守10 人，按照長(zhǎng)沙市目前水底隧道4 座計(jì)算，監(jiān)控值守約40 人。為節(jié)約值守成本，同時(shí)便于統(tǒng)一管理調(diào)度，可建立隧道監(jiān)控中心，接入所有隧道監(jiān)控，相應(yīng)監(jiān)控值守人員建少，從而起到控制運(yùn)營(yíng)值守成本的功效。

（二）嚴(yán)格管控大中修工程成本

一是做好預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，適當(dāng)減少大中修次數(shù)。日常養(yǎng)護(hù)要做到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，不能完全以問(wèn)題為導(dǎo)向。比如機(jī)電設(shè)備除塵、排水系統(tǒng)清淤、路面薄層環(huán)氧抗滑層等均屬于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，能有效延遲機(jī)電設(shè)備、排水系統(tǒng)、路面的使用壽命，有效減少大中修次數(shù)，從而對(duì)大中修工作成本進(jìn)行嚴(yán)格管控。

二是在落實(shí)大中修工作期間，為了能夠?qū)⒊鞘兴淼莱杀攫B(yǎng)護(hù)本次控制在合理范圍內(nèi)，就要緊緊依據(jù)隧道工程的具體實(shí)施狀況，制定單立項(xiàng)工程標(biāo)準(zhǔn)，在此之后，還要以公開(kāi)和公正招標(biāo)的方式為主，在完成承包商確定工作后，還要合理編制大中修工程養(yǎng)護(hù)工作的相應(yīng)預(yù)算，并嚴(yán)格按照預(yù)算的具體要求，對(duì)具體的養(yǎng)護(hù)成本進(jìn)行有效管控。

三是在開(kāi)展大中修工程成本管控工作時(shí)，也要注重管控實(shí)施工程物資的使用狀況。如果在此期間發(fā)現(xiàn)工程養(yǎng)護(hù)造價(jià)發(fā)生較為顯著的變化，那么就要對(duì)各項(xiàng)產(chǎn)生變更信息進(jìn)行細(xì)致審核，從而提升城市隧道養(yǎng)護(hù)成本控制工作效率。通過(guò)做好該項(xiàng)成本控制工作方式，能夠適當(dāng)降低隧道養(yǎng)護(hù)成本增加速度，從而起到隧道運(yùn)營(yíng)成本管控的功效。