白云隧道穿越硫化氫有度有害氣體施工技術(shù)(6.16)

穿越白云隧道有毒有害氣體施工控制中隧股份武水高速公路B13合同段QC活動小組2008年4月發(fā)表人：******報告目錄一、工程概況二、小組概況三、選題理由四、現(xiàn)狀調(diào)查五、目標(biāo)設(shè)定及可行性分析六、原因分析七、要因確認(rèn)八、制定對策九、對策實施十、效果檢查十一、鞏固措施十二、總結(jié)體會及下步打算一工程概況:隧道平面位置

白云隧道位于重慶南川區(qū)水江鎮(zhèn)，是西部開發(fā)省際公路通道重慶至長沙公路的重點建設(shè)項目，白云隧道全長7160m，屬于重慶地區(qū)三大長隧道之一，其地質(zhì)條件復(fù)雜，施工過程中遇到了以硫化氫為主的有毒有害氣體、高濃度瓦斯、斷層破碎帶、富水破碎帶、溶洞、煤層等不良地質(zhì)地段，隧道有1700m的坡度為2%反坡施工段，該段為突泥涌水重點發(fā)生地段和有害氣體突出地段，隧道穿越有害氣體埋深達(dá)700m以上,施工難度極大,是國家重點控制性工程之一。

小組名稱武水高速公路B13合同段QC小組成立時間2006．8課題名稱穿越白云隧道有毒有害氣體施工控制小組類型技術(shù)攻關(guān)型活動時間2006.8～2007.5活動頻率4次/月TQM教育時間48小時以上編號姓名性別年齡組內(nèi)職務(wù)職務(wù)(稱)學(xué)歷TQM教育時間1***男39組長項目經(jīng)理本科722****男35副組長項目總工本科723****男27組員助理工程師本科724*****男37指導(dǎo)高級工程師本科725**男23組員技術(shù)員大專726***男23組員工人中專487***男41組員項目副經(jīng)理高中488***男23組員質(zhì)檢工程師大專489***男39組員工人大專4810***男33組員試驗室主任大專4811***男45組員領(lǐng)工員高中48二QC小組簡介制表人：*****

三選題理由業(yè)主要求企業(yè)信譽白云隧道遭遇以硫化氫氣體為主的有毒有害氣體，導(dǎo)致全隧全部停工，安全快速穿越該地段關(guān)系著企業(yè)的信譽白云隧道是武水高速公路重點控制性工程，白云隧道是否能安全順利通過該地段，關(guān)系到業(yè)主建設(shè)的需要施工安全要求運營安全要求解決白云隧道以硫化氫為主的有毒有害氣體,防止以后氣體溢出,確保今后運營安全硫化氫氣體為劇毒易爆氣體,對施工作業(yè)人員人身安全構(gòu)成重大安全隱患,必須堅決杜絕發(fā)生人員傷亡事故四現(xiàn)場調(diào)查1、有毒有害氣體的出現(xiàn)

2006年8月21日在隧道施工通過二疊系吳家坪組P2w時，突然從掌子面溢出黑綠色帶臭味的液體和大量的無色刺激性氣體，導(dǎo)致洞內(nèi)無法作業(yè)，作業(yè)人員反映身體嚴(yán)重不適，眼睛充血腫漲視線模糊疼痛、胸悶、頭痛。

2、對洞內(nèi)氣體及水質(zhì)進(jìn)行檢測、取樣分析四現(xiàn)場調(diào)查

煤科院專家分別在不同高度通風(fēng)條件和不通風(fēng)條件下對氣體成分進(jìn)行了檢測、取樣分析；同時對水質(zhì)也進(jìn)行取樣送檢3、有毒有害氣體成分及濃度硫化氫的作業(yè)環(huán)境的含量標(biāo)準(zhǔn)，中國MAC10mg/m3(6.6ppm)

根據(jù)檢測結(jié)果，洞內(nèi)硫化氫濃度嚴(yán)重超標(biāo)，直接影響作業(yè)人員人身及今后隧道營運安全四現(xiàn)場調(diào)查

本次活動的目標(biāo)：依靠科學(xué)，制定可行性施工方案，進(jìn)行科學(xué)管理，堅決不再發(fā)生人員傷亡事故，保證施工作業(yè)人員人身和今后營運安全。五目標(biāo)確定和可行性分析:(一)1、劇毒：人吸入70～150mg/m3/1～2小時,出現(xiàn)呼吸道及眼刺激癥狀,吸2～5分鐘后嗅覺疲勞,不再聞到臭氣。吸入300mg/m3/1小時,6～8分鐘出現(xiàn)眼急性刺激癥狀，稍長時間接觸引起肺水腫。吸入760mg/m3/15～60分鐘,發(fā)生肺水腫、支氣管炎及肺炎,頭痛、頭昏、步態(tài)不穩(wěn)、惡心、嘔吐。吸入1000mg/m3/數(shù)秒鐘，很快出現(xiàn)急性中毒,呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。

2、易爆：燃點292℃，爆炸范圍廣（4.3％～45.5％）。3、腐蝕性：具有中等腐蝕性五目標(biāo)確定和可行性分析:(二)技術(shù)保障

A、積極依靠上級主管技術(shù)部門，尋求幫助指導(dǎo)；B、邀請專家現(xiàn)場指導(dǎo)；C、項目部有一批年輕高素質(zhì)的技術(shù)人員。管理保障

A、項目部制定了各項嚴(yán)格管理制度。B、有一批施工經(jīng)驗豐富及綜合管理素質(zhì)高的人員組成專項領(lǐng)導(dǎo)小組；C、配備充足資源，可保證施工的順利開展和高效的完成。D、編制可行性應(yīng)急預(yù)案，建立一套完善的應(yīng)急措施，確保施工安全目標(biāo)可行性分析目標(biāo)可行六原因分析原有施工方案無法保障施工安全制圖:朱小海七要因確認(rèn)序號末端因素要因確認(rèn)負(fù)責(zé)人要因判斷1責(zé)任心差

因為該工程為創(chuàng)魯班獎工程，制定了良好獎懲制度，從而激發(fā)了每個員工的工作激情，提高了每個員工的責(zé)任心

韓國令

非要因2缺少氣體檢測、監(jiān)測設(shè)備無法確認(rèn)有害氣體成份及濃度，無法判定是否達(dá)到安全作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)韓國令何興國要因3

工序不銜接制定了詳細(xì)的施工計劃，具有責(zé)任心強(qiáng)、高素質(zhì)的管理人員，現(xiàn)場各工序施工有條不絮

何興國何德全非要因4既有通風(fēng)無法滿足施工要求既有通風(fēng)方案及通風(fēng)設(shè)備無法確保洞內(nèi)施工環(huán)境達(dá)到安全作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)何興國黃文要因5施工措施不完善無硫化氫地段的施工措施可執(zhí)行，施工一片茫然，導(dǎo)致全隧停工韓國令何興國要因制表:朱小海序號末端因素要因確認(rèn)負(fù)責(zé)人要因判斷6易爆炸硫化氫氣體易爆炸，爆炸范圍廣（4.3％～45.5)朱小海要因7施工人員缺乏施工經(jīng)驗技術(shù)人員和現(xiàn)場施工人員無硫化氫作業(yè)環(huán)境下的施工經(jīng)驗,但對隧道內(nèi)施工作業(yè)具有豐富的施工經(jīng)驗何德全唐興炳非要因8缺乏有針對性安全培訓(xùn)教育作業(yè)人員缺乏有毒有害氣體環(huán)境下的安全培訓(xùn)何德全韓國令要因9應(yīng)對突發(fā)事故意識較差但施工人員缺少有害氣體施工經(jīng)驗，應(yīng)對突發(fā)事故時缺少自我保護(hù)意識和應(yīng)急措施朱小海非要因10混凝土被腐蝕及氣密性較差以硫化氫為主的有毒有害氣體溶于水呈酸性，對初期支護(hù)和二次襯砌混凝土具有較強(qiáng)的腐蝕性劉君黃濤要因七要因確認(rèn)制表:朱小海

QC小組經(jīng)過上述統(tǒng)計和分析后，確定出原有施工方案無法保障施工安全的主要原因:結(jié)論七要因確認(rèn)

要因二既有通風(fēng)無法滿足施工要求

要因一

缺少氣體檢測、監(jiān)測設(shè)備

要因五

易爆炸

要因三施工措施不完善

要因六

缺乏有針對性的安全培訓(xùn)

要因四混凝土被腐蝕及氣密性較差八制定對策（一）序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點時間負(fù)責(zé)人1缺乏硫化氫氣體監(jiān)測、檢測設(shè)備

購進(jìn)檢測、監(jiān)測設(shè)備對隧道內(nèi)進(jìn)行24小時不間斷監(jiān)測配全自動監(jiān)控設(shè)備及便攜式檢測儀施工現(xiàn)場、總工辦公室2006.8唐興炳何興國2即有通風(fēng)無法滿足施工要求改善通風(fēng)系統(tǒng)達(dá)到安全作業(yè)環(huán)境制定滿足現(xiàn)場需要的通風(fēng)方案，增加通風(fēng)設(shè)備施工現(xiàn)場、會議室2006.8韓國令黃文3易爆炸

參照瓦斯隧道標(biāo)準(zhǔn)實施管制避免發(fā)生爆炸事故嚴(yán)禁任何火源進(jìn)入洞內(nèi)；通過該段的所有照明設(shè)備采用防爆燈，供電線路進(jìn)行全面檢查更換，固定設(shè)備采用防爆裝置；爆破采用礦用安全電雷管起爆，起爆采用遠(yuǎn)距離起爆（距離大于300m），炸藥采用礦用安全炸藥，爆破前、爆破后都必須進(jìn)行瓦斯、硫化氫的含量檢測，滿足條件后方可繼續(xù)作業(yè)

施工現(xiàn)場、會議室2006.8韓國令何興國制表:何興國序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點時間負(fù)責(zé)人4封堵和稀釋氣體,對氣體超前預(yù)釋放,減少作業(yè)人員作業(yè)時間保障施工作業(yè)人身安全施作30m長的φ108超前釋放孔，開挖堅持“短進(jìn)尺、及時處治、勤支護(hù)”，上一段沒有支護(hù)完成，不得進(jìn)入下一段施工；減少作業(yè)人員在洞內(nèi)的作業(yè)時間

施工現(xiàn)場2006.8～2007.2何德全唐興炳5缺乏有毒有害氣體的安全培訓(xùn)加強(qiáng)有毒有害氣體安全培訓(xùn)力度，有針對性的開展學(xué)習(xí)提高職工整體安全防護(hù)意識和自我防護(hù)能力對所有從事管理和生產(chǎn)的人員進(jìn)行全面的有針對性的安全教育，經(jīng)過培訓(xùn)考核，獲取操作規(guī)程證方能持證上崗施工現(xiàn)場2006.8～2007.5何興國何德全6

混凝土被腐蝕改進(jìn)混凝土施工保證工程質(zhì)量耐腐蝕性混凝土、氣密性混凝土拌和站2006.8～2007.5黃濤劉君八制定對策（二）缺少有害氣體段施工措施制表:何興國

實施一九實施階段

采用CST3000全自動氣體適時監(jiān)控系統(tǒng)，對硫化氫、瓦斯等氣體進(jìn)行24小時全面監(jiān)控，硫化氫主要監(jiān)控部位為隧道底板和離地面1.5m高的位置，瓦斯主要監(jiān)控部位為隧道拱頂和兩側(cè)起拱線部位，隨時掌握洞內(nèi)硫化氫氣體的變化情況，一旦超限或異常，立即停止作業(yè)并撤除所有作業(yè)人員。對有害氣體進(jìn)行檢測和監(jiān)測通過有毒、有害氣體的檢測和監(jiān)測，準(zhǔn)確判斷有害氣體的含量、危險程度，確保了施工安全和施工進(jìn)度活動時間為：2006.8.～2007.5。監(jiān)測設(shè)備安裝后，由專家對操作人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。安排人員24小時值班負(fù)責(zé)人：何興國、唐興炳

在配置自動監(jiān)測的同時配置便攜式瓦斯、硫化氫檢測儀，作好檢測硫化氫等氣體濃度的同時，作好檢測記錄，及時分析反饋信息，指導(dǎo)施工。全自動監(jiān)控探頭氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)九實施階段實施二1、左右線隧道通過車行橫洞形成巷道式通風(fēng)，右線進(jìn)新鮮風(fēng)左線排出污風(fēng),左右線采用2臺220KW軸流風(fēng)機(jī)，保證掌子面的送風(fēng)量，軸流風(fēng)機(jī)風(fēng)管接到距掌子面20m位置，在離風(fēng)口1～2m的位置設(shè)置一臺射流風(fēng)機(jī)，射流風(fēng)機(jī)與隧道軸線成10度夾角，風(fēng)口距掌子面15m。向掌子面壓風(fēng)，加快掌子面的風(fēng)循環(huán)速度，防止瓦斯、硫化氫突出發(fā)生危險；

2、在隧道撿鋪底部位增設(shè)射流風(fēng)機(jī)，風(fēng)向由掌子面向外，保證撿鋪底部位的通風(fēng)效果。另外左線在距洞口100m的位置設(shè)置射流風(fēng)機(jī)，向洞外排風(fēng)增加洞內(nèi)負(fù)壓，加快洞內(nèi)污風(fēng)循環(huán)速度；

3、對已經(jīng)施工貫通的10#、9#人行橫洞和9#車行橫洞砌墻封堵，墻體厚度1m，防止污風(fēng)形成循環(huán)，確保掌子面全部為新鮮空氣，在封堵墻上設(shè)置通道門，作為人員的緊急逃生通道；

4、在防水板作業(yè)臺架、襯砌臺車附近“0”風(fēng)速的死角增加電動風(fēng)扇，促使空氣循環(huán)，避免死角有毒有害氣體的積聚，造成事故發(fā)生。改善通風(fēng)系統(tǒng)

優(yōu)化通風(fēng)方案，確保良好通風(fēng)效果負(fù)責(zé)人：韓國令、黃文

結(jié)合適時監(jiān)控系統(tǒng)反饋的信息，經(jīng)過現(xiàn)場數(shù)次對通風(fēng)方案的調(diào)整，通風(fēng)效果得到了很大的改觀。制圖:韓國令

實施三九實施階段

施工電氣設(shè)備全部采用防爆阻燃型，汽車尾氣處理安裝防爆裝置，洞內(nèi)禁止煙火，洞口設(shè)立值班房，對隧道出入人員進(jìn)行登記；爆破采用礦用安全電雷管起爆，起爆采用遠(yuǎn)距離起爆（距離大于300m），炸藥采用礦用安全炸藥，爆破前、爆破后都必須進(jìn)行瓦斯、硫化氫的含量檢測，滿足條件后方可繼續(xù)作業(yè)。防爆措施通過采用防爆措施，確保了現(xiàn)場施工安全作業(yè)防爆燈防爆變壓器

實施四九實施階段鉆孔釋放氣體

缺少有害氣體段施工措施措施二減少洞內(nèi)單循環(huán)作業(yè)時間封堵和稀釋有害氣體

措施一九實施階段

實施四防止氣體突出：為防止硫化氫氣體的突出，在開挖前首先施作超前鉆孔進(jìn)行預(yù)釋放。硫化氫超前釋放孔施工硫化氫超前釋放孔布置圖措施一鉆孔釋放氣體九實施階段

實施四ABC掌子面向前施工超前預(yù)注漿，每循環(huán)長度：注漿長度30m，分二步實施，第一環(huán)長度16m，第二、三環(huán)長度30m。開挖長度27m，留止氣巖盤長度3m。如果硫化氫濃度仍舊超標(biāo)，采用局部徑向注漿圍巖封堵，注漿深度5m。

在隧道作業(yè)區(qū)內(nèi)灑水，并在隧道底板撒生石灰，溶解中和硫化氫，降低硫化氫濃度。D每循環(huán)開挖進(jìn)尺控制在1.5米以內(nèi)，減少作業(yè)人員在洞內(nèi)的作業(yè)時間，

及時處治開挖段、勤支護(hù)”，上一段沒有支護(hù)完成，不得進(jìn)入下一段施工；措施二封堵和稀釋氣體及減少單循環(huán)作業(yè)人員作業(yè)時間硫化氫超前預(yù)注漿施工超前鉆孔預(yù)注漿布置圖硫化氫局部徑向注漿硫化氫局部徑向注漿示意圖九實施階段

實施五

開展針對行安全培訓(xùn)學(xué)習(xí)

①．對所有從事管理和生產(chǎn)的人員進(jìn)行全面的有針對性的安全教育，重點對專職安全員、氣體檢測員、分隊長等進(jìn)行安全培訓(xùn)教育。②．對從事施工管理和生產(chǎn)的人員，未經(jīng)安全教育的不準(zhǔn)上崗；變換工種或采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料未經(jīng)培訓(xùn)不準(zhǔn)上崗。③．特種工種的操作人員的安全教育、考核、復(fù)驗，嚴(yán)格按照《特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)定》GB5306-85號文規(guī)定執(zhí)行。經(jīng)過培訓(xùn)考核，獲取操作規(guī)程證方能持證上崗，對上崗證按期復(fù)審，并設(shè)專人管理。④.制定施工安全保護(hù)措施和應(yīng)急預(yù)案，以滿足生產(chǎn)和安全的需要,并組織應(yīng)急小組成員進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)急演習(xí)。通過加強(qiáng)有針對性的安全教育，提高了職工的安全防護(hù)意識和自我保護(hù)能力。

九實施階段

實施五邀請重慶交通科研設(shè)計院院長蔣樹屏教授進(jìn)行安全講座現(xiàn)場演習(xí)九實施階段

實施五事故應(yīng)急救援預(yù)案安全培訓(xùn)與南川區(qū)消防支隊聯(lián)合進(jìn)行事故應(yīng)急救援現(xiàn)場演習(xí)九實施階段

實施六

噴射砼被腐蝕

襯砌砼被腐蝕

采用防腐蝕砼

混凝土采用耐腐蝕混凝土，主要限制水泥中易受腐蝕的C3A（鋁酸三鈣）、C3S（硅酸三鈣）的含量，選用礦渣水泥，考慮到泵送并依據(jù)相關(guān)資料，水灰比控制在0.45～0.5之間,

確?；炷恋馁|(zhì)量。九實施階段

實施六采用防腐蝕、氣密性砼增加了混凝土的耐腐蝕性和混凝土的氣密性，成功解決了硫化氫引起的腐蝕性問題采用防腐蝕、氣密性砼:

活動后的二次襯砌砼效果確認(rèn)

為減少襯砌后混凝土的透氣量,混凝土中摻加GNA高效抗裂防水膨脹劑，使混凝土的透氣系數(shù)小于10×10-11cm/s，從而降低混凝土內(nèi)部孔隙率，改善孔結(jié)構(gòu)，明顯改善混凝土結(jié)構(gòu)密實狀況，提高氣密性，防止有壓氣體的滲漏，摻量為水泥重量的4.0～6.0%。試驗室安排專人進(jìn)行外加劑的添加進(jìn)行監(jiān)督，根據(jù)攪拌機(jī)的性能提前稱重，分袋包裝，在攪拌混凝土?xí)r每盤混凝土添加一袋，確保添加量符合要求。達(dá)到了預(yù)期目的十效果檢查通過QC小組活動，成功有效的將有毒有害氣體控制在了安全作業(yè)環(huán)境的含量標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，確保了施工安全?；顒雍髿怏w濃度效果確認(rèn)

通過優(yōu)化隧道內(nèi)的通風(fēng)及采取封堵和預(yù)排放有毒有害氣體等措施，有毒有害氣體得到了有效的控制,通過對隧道內(nèi)的檢測和監(jiān)測數(shù)據(jù),有毒有害氣體濃度有效的控制在了6.6ppm以內(nèi),解決了隧道內(nèi)無法施工作業(yè)的困境,確保了施工作業(yè)人員的安全和施工進(jìn)度。達(dá)到了預(yù)期目的十效果檢查

成功地滿足了業(yè)主需求BA保證了施工安全，經(jīng)過本次活動，白云隧道安全順利穿越了左線102米,右