文 重慶建工集團(tuán)股份有限公司 陳利 圖 重慶交通建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司奉建高速TJ09工區(qū)項(xiàng)目部

在重慶巫山與湖北建始之間，橫亙著一座從山頂?shù)缴侥_落差超過300米、名為龍骨坡的山峰，其地質(zhì)條件極為復(fù)雜，不僅是富水、巖溶地貌區(qū)，還是地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，都成為奉建高速項(xiàng)目建設(shè)過程中的難題。2021年9月，重慶交通建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司進(jìn)駐建始并啟動(dòng)龍骨坡特長(zhǎng)隧道項(xiàng)目施工，誓要掃除這個(gè)阻礙奉建高速南下北上的“攔路虎”，力爭(zhēng)確保奉建高速到2025年如期通車。

濕噴車操作手正在噴射混凝土

奉建高速，即G6911陜西安康至湖北來鳳高速公路重慶奉節(jié)至湖北建始段，起于奉節(jié)至巫溪高速公路孫家崖隧道南進(jìn)口，經(jīng)永樂、大溪、廟宇，止于巫山縣紅椿鄉(xiāng)飛播林場(chǎng)附近（渝鄂界），全長(zhǎng)48.477公里。項(xiàng)目采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)速80公里，項(xiàng)目估算投資約137億元，建設(shè)工期6年，計(jì)劃于2025年建成通車，建成后將對(duì)完善重慶市高速公路網(wǎng)、增強(qiáng)渝陜鄂三地間的聯(lián)系及構(gòu)建西部綜合交通樞紐具有重要意義。

自2019年2月19日開工建設(shè)至今，奉建高速整體建設(shè)進(jìn)度已經(jīng)過半。但在破壁渝鄂界的過程中，遭遇橫亙?cè)诤笔《魇┩良易迕缱遄灾沃萁ㄊ伎h長(zhǎng)梁鎮(zhèn)沙壩村與重慶市巫山縣廟宇鎮(zhèn)小營(yíng)村之間的龍骨坡阻扼。

2021年9月，重慶交通建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“重慶交建集團(tuán)”）進(jìn)駐建始，啟動(dòng)龍骨坡特長(zhǎng)隧道項(xiàng)目施工，誓要掃除這個(gè)影響奉建高速南下北上的“攔路虎”。

鏈接

龍骨坡的由來

1984年，中國(guó)古人類與舊石器專家黃萬波、李宣民等首先發(fā)現(xiàn)巫山猿人遺址，后將其命名為龍骨坡遺址。1985年至1986年，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所等單位組成長(zhǎng)江三峽科學(xué)考察隊(duì)，在工程所在地——巫山縣廟宇鎮(zhèn)龍坪村西南坡先后多次發(fā)現(xiàn)“巫山人”化石，填補(bǔ)了中國(guó)早期人類化石空白，并將人類起源時(shí)間向前推進(jìn)了100多萬年。

五大工程特點(diǎn)

主跨900米的懸索橋白帝城長(zhǎng)江大橋、主跨650米的鋼混組合斜拉橋大溪河大橋，以及全長(zhǎng)3.054公里的關(guān)田隧道、3.689公里的廟埡合隧道、3.708公里的永安隧道、5.446公里的白帝城隧道……奉建高速名義上是路，實(shí)際上卻基本由橋梁和隧道構(gòu)成。奉建高速橋隧比高達(dá)91%，其中隧道獨(dú)占67%。而作為奉建高速重點(diǎn)控制性工程的龍骨坡特長(zhǎng)隧道，無疑是眾多隧道集群施工中“最難啃的一塊骨頭”。

工程量大

龍骨坡特長(zhǎng)隧道左線全長(zhǎng)12.38公里，右線全長(zhǎng)12.32公里。為保證特長(zhǎng)隧道通風(fēng)順暢，項(xiàng)目方在隧道上方打造了兩眼超長(zhǎng)通風(fēng)井，即位于重慶境內(nèi)長(zhǎng)1.8公里的奉節(jié)通風(fēng)井和位于湖北境內(nèi)長(zhǎng)2.8公里的建始通風(fēng)井，以保證人員在洞內(nèi)施工期間的健康與安全。

地質(zhì)災(zāi)害多

經(jīng)初步探測(cè)，龍骨坡屬于富水、巖溶地貌區(qū)，山體內(nèi)的地質(zhì)水文條件極其復(fù)雜，不僅有巖溶富水、斷層破碎帶、軟巖大變形、巖爆等不良地質(zhì)發(fā)育，還分布有含煤層、石膏層，以及瓦斯、天然氣等地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。

施工難度大

龍骨坡特長(zhǎng)隧道出口與主便道高差近15米，周邊地形狹窄，洞口便道及洞口場(chǎng)地施工難度大；隧道最大埋深約991米，屬沉積巖區(qū)域，受地球內(nèi)力擠壓，極易造成巖層支離破碎，進(jìn)而引發(fā)塌方風(fēng)險(xiǎn)；在此種惡劣的地質(zhì)條件下，采取鉆爆法及地質(zhì)監(jiān)測(cè)、鉆探、爆破、支護(hù)、防水等施工手段，難度極大。

環(huán)保要求高

根據(jù)規(guī)劃，龍骨坡特長(zhǎng)隧道建設(shè)過程中會(huì)穿越國(guó)家級(jí)江南自然保護(hù)區(qū)的核心區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)，因此會(huì)給施工爆破、地下水的導(dǎo)排與堵塞等作業(yè)帶來不少的影響。

施工周期長(zhǎng)

由于奉建高速建設(shè)工期長(zhǎng)達(dá)6年，對(duì)廣大建設(shè)者的心理承受能力、心理抗壓能力提出極大考驗(yàn)，也對(duì)施工工藝和方法提出了更高的要求。

三大理念創(chuàng)新

面對(duì)上述“兩大一長(zhǎng)一多一高”的工程特點(diǎn)，重慶交建集團(tuán)奉建高速TJ09工區(qū)項(xiàng)目部（以下簡(jiǎn)稱“項(xiàng)目部”）為更快速、高效地推進(jìn)龍骨坡特長(zhǎng)隧道施工，創(chuàng)新性提出了“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、信息化助人”理念。

機(jī)械化換人

“我們?cè)谑┕ぶ?，將根?jù)隧道長(zhǎng)度、圍巖情況及工程特點(diǎn)，在圍巖穩(wěn)定的情況下采用鑿巖臺(tái)車進(jìn)行全斷面法施工，從而達(dá)到機(jī)械化換人的目的。”項(xiàng)目部經(jīng)理李建介紹道。

目前，項(xiàng)目部已購(gòu)入大量設(shè)備，并應(yīng)用于各個(gè)施工環(huán)節(jié)。據(jù)了解，項(xiàng)目部為實(shí)現(xiàn)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，引入了多功能鉆機(jī)；為提升開挖效率和安全系數(shù)，計(jì)劃投入三臂鑿巖臺(tái)車；為提高混凝土噴射效率、減少材料損耗、提高隧道壁施工質(zhì)量，將使用全電腦控制的濕噴機(jī)械手作業(yè)，還會(huì)在隧道仰拱架設(shè)作業(yè)、防水板掛設(shè)上，通過自行式液壓仰拱棧橋及多功能防水作業(yè)臺(tái)車、二襯臺(tái)車、二襯養(yǎng)護(hù)智能噴淋養(yǎng)生臺(tái)車等機(jī)械設(shè)備，把施工人員從繁重的隧道作業(yè)中解放出來。

測(cè)量員正在精準(zhǔn)復(fù)核隧道施工數(shù)據(jù)

施工人員正在進(jìn)行全斷面施工作業(yè)

自動(dòng)化減人

“自動(dòng)化讓我們的施工效率提升了20%。過去，我們通過人工風(fēng)槍鉆孔需要作業(yè)人員18人，而現(xiàn)在只需要13個(gè)人就足夠了。不僅如此，自動(dòng)化施工還讓洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境、空氣質(zhì)量及工程安全系數(shù)都得到了顯著改善與提升。”據(jù)李建介紹，龍骨坡特長(zhǎng)隧道采用自動(dòng)化施工后，可確保操作人員與開挖掌子面之間保持10米的安全距離，極大降低了安全風(fēng)險(xiǎn)；將超深炮孔施鉆、隧道錨桿等作業(yè)同步進(jìn)行，提高安全保障和施工效率；應(yīng)用三臂鑿巖臺(tái)車后，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測(cè)量圍巖和精確定位鉆孔，從而極大提高超欠挖控制水平和光爆效果。

信息化助人

隧道通風(fēng)井管道

信息化在龍骨坡特長(zhǎng)隧道施工過程中同樣發(fā)揮著舉足輕重的作用。項(xiàng)目部依托5G傳輸網(wǎng)絡(luò),使視頻監(jiān)控、氣體監(jiān)測(cè)、人員定位、人車分流等系統(tǒng)協(xié)同融合并形成一套符合龍骨坡特長(zhǎng)隧道施工特點(diǎn)的智慧隧道信息化管理系統(tǒng)。通過將各個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)匯至云端平臺(tái),項(xiàng)目部不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工質(zhì)量、安全、環(huán)保等方面的動(dòng)態(tài)管控，還能實(shí)時(shí)掌控人員安全、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)、工程進(jìn)度，極大地提高了管理效率。

八大系統(tǒng)應(yīng)用

2021年，項(xiàng)目部在廟埡合隧道建成西南地區(qū)首個(gè)5G信號(hào)全覆蓋的智慧工地，為龍骨坡特長(zhǎng)隧道全面推進(jìn)“智慧建造”，做出了有效探索。據(jù)李建介紹，項(xiàng)目部接下來將加快推進(jìn)龍骨坡特長(zhǎng)隧道智慧工地建設(shè)，并依托八大系統(tǒng)，為進(jìn)洞施工按下“快進(jìn)鍵”。

5G傳輸系統(tǒng)

這是龍骨坡特長(zhǎng)隧道智慧工地建設(shè)的核心要素。龍骨坡特長(zhǎng)隧道內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，布設(shè)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)極不穩(wěn)定且線路雜亂。為此，項(xiàng)目部充分依托華為5G傳輸網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延、大帶寬的特性，并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工全過程的可視化管理。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)

項(xiàng)目部在隧道內(nèi)及防水板臺(tái)車、二襯臺(tái)車、隧道進(jìn)洞口位置安裝、使用紅外網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，確保管理人員通過手機(jī)App實(shí)時(shí)掌握洞內(nèi)、洞外情況。

氣體檢測(cè)系統(tǒng)

依據(jù)《隧道安全規(guī)程》《公路隧道施工規(guī)范》要求，項(xiàng)目部在有毒有害氣體聚集區(qū)安裝了氣體監(jiān)測(cè)探頭，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隧道掌子面甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫等氣體的動(dòng)態(tài)變化。一旦洞內(nèi)有害氣體超過安全線，即會(huì)觸發(fā)報(bào)警器，并根據(jù)監(jiān)測(cè)到的有毒有害氣體數(shù)據(jù)，聯(lián)動(dòng)觸發(fā)壓入式通風(fēng)機(jī)，加大功率通風(fēng)，直至數(shù)據(jù)恢復(fù)至安全線范圍以內(nèi)，不僅能夠保證施工人員的人身安全，還可有效預(yù)防毒氣泄漏、爆炸等安全事故的發(fā)生。

人員定位系統(tǒng)

項(xiàng)目部在二襯臺(tái)車和隧道洞口安裝傳感器，通過接收施工人員隨身攜帶的身份識(shí)別卡發(fā)出的信號(hào)，可對(duì)洞內(nèi)施工人員實(shí)現(xiàn)高精度厘米級(jí)定位。管理人員以此可實(shí)時(shí)查看施工人數(shù)、人員信息和人員所處位置等信息，或根據(jù)工程進(jìn)度和施工需要，隨時(shí)調(diào)配現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員，從而提高施工作業(yè)效率。

人車分流系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括施工車輛藍(lán)牙自動(dòng)識(shí)別、人員通道翼閘和門禁系統(tǒng)。其中門禁系統(tǒng)通過刷卡、人臉識(shí)別兩種模式，收集入洞施工人員信息并將其存入數(shù)據(jù)庫(kù)。此系統(tǒng)可有效防止外來車輛和非施工人員進(jìn)入隧道，杜絕由此引發(fā)的相關(guān)事故。此外，該系統(tǒng)還可作為考勤系統(tǒng)，根據(jù)施工人員當(dāng)天刷卡進(jìn)洞和出洞信息，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)考勤。

應(yīng)急通話系統(tǒng)

龍骨坡特長(zhǎng)隧道施工現(xiàn)場(chǎng)

應(yīng)急通話系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)電話服務(wù)器、值班室電話（主機(jī)）、隧道防爆電話（分機(jī)）、揚(yáng)聲器等組成。隧道緊急電話及廣播可為洞內(nèi)施工人員實(shí)時(shí)提供穩(wěn)定的通訊保障。

揚(yáng)塵噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

揚(yáng)塵和噪聲是隧道施工的主要職業(yè)危害源，項(xiàng)目部為此設(shè)置了一套揚(yáng)塵噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)內(nèi)置了多種高精度傳感器，能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)施工環(huán)境中PM2.5、PM10、總懸浮顆粒物（Tsp），以及溫度、濕度、噪聲、風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)力、氣壓等數(shù)值，以數(shù)據(jù)化的方式加強(qiáng)對(duì)影響施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素的管理，在保證施工人員身體健康的同時(shí)，也起到環(huán)境保護(hù)的作用。

多功能顯示系統(tǒng)

多功能顯示系統(tǒng)分為室內(nèi)液晶屏顯示系統(tǒng)和室外LED顯示屏系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包含顯示矩陣、視頻處理器、液晶拼接屏、LED全彩屏等設(shè)備，主要用于顯示隧道內(nèi)視頻監(jiān)控、氣體監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和安全教育宣傳。項(xiàng)目部通過多功能顯示系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)掌握洞內(nèi)生產(chǎn)及人員情況，利于在安全的前提下高效開展施工作業(yè)。

掘進(jìn)龍骨坡，打通特長(zhǎng)隧道。截至今年3月9日，龍骨坡特長(zhǎng)隧道開挖及支護(hù)已累計(jì)完成2307米，仰拱、調(diào)平層、基層累計(jì)完成2154米，二襯累計(jì)完成1977米。待奉建高速建成通車后，從奉節(jié)到建始的車程將由現(xiàn)在的3小時(shí)縮短至1小時(shí)，對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)陜鄂渝三地的經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)、構(gòu)建中西部地區(qū)綜合交通樞紐具有重要意義。