挺进龙骨坡

文 重庆建工集团股份有限公司 陈利 图 重庆交通建设(集团)有限责任公司奉建高速TJ09工区项目部

在重庆巫山与湖北建始之间，横亘着一座从山顶到山脚落差超过300米、名为龙骨坡的山峰，其地质条件极为复杂，不仅是富水、岩溶地貌区，还是地质灾害易发区，都成为奉建高速项目建设过程中的难题。2021年9月，重庆交通建设(集团)有限责任公司进驻建始并启动龙骨坡特长隧道项目施工，誓要扫除这个阻碍奉建高速南下北上的“拦路虎”，力争确保奉建高速到2025年如期通车。

湿喷车操作手正在喷射混凝土

奉建高速，即G6911陕西安康至湖北来凤高速公路重庆奉节至湖北建始段，起于奉节至巫溪高速公路孙家崖隧道南进口，经永乐、大溪、庙宇，止于巫山县红椿乡飞播林场附近（渝鄂界），全长48.477公里。项目采用双向四车道高速公路标准建设，设计时速80公里，项目估算投资约137亿元，建设工期6年，计划于2025年建成通车，建成后将对完善重庆市高速公路网、增强渝陕鄂三地间的联系及构建西部综合交通枢纽具有重要意义。

自2019年2月19日开工建设至今，奉建高速整体建设进度已经过半。但在破壁渝鄂界的过程中，遭遇横亘在湖北省恩施土家族苗族自治州建始县长梁镇沙坝村与重庆市巫山县庙宇镇小营村之间的龙骨坡阻扼。

2021年9月，重庆交通建设(集团)有限责任公司（以下简称“重庆交建集团”）进驻建始，启动龙骨坡特长隧道项目施工，誓要扫除这个影响奉建高速南下北上的“拦路虎”。

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龙骨坡的由来

1984年，中国古人类与旧石器专家黄万波、李宣民等首先发现巫山猿人遗址，后将其命名为龙骨坡遗址。1985年至1986年，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所等单位组成长江三峡科学考察队，在工程所在地——巫山县庙宇镇龙坪村西南坡先后多次发现“巫山人”化石，填补了中国早期人类化石空白，并将人类起源时间向前推进了100多万年。

五大工程特点

主跨900米的悬索桥白帝城长江大桥、主跨650米的钢混组合斜拉桥大溪河大桥，以及全长3.054公里的关田隧道、3.689公里的庙垭合隧道、3.708公里的永安隧道、5.446公里的白帝城隧道……奉建高速名义上是路，实际上却基本由桥梁和隧道构成。奉建高速桥隧比高达91%，其中隧道独占67%。而作为奉建高速重点控制性工程的龙骨坡特长隧道，无疑是众多隧道集群施工中“最难啃的一块骨头”。

工程量大

龙骨坡特长隧道左线全长12.38公里，右线全长12.32公里。为保证特长隧道通风顺畅，项目方在隧道上方打造了两眼超长通风井，即位于重庆境内长1.8公里的奉节通风井和位于湖北境内长2.8公里的建始通风井，以保证人员在洞内施工期间的健康与安全。

地质灾害多

经初步探测，龙骨坡属于富水、岩溶地貌区，山体内的地质水文条件极其复杂，不仅有岩溶富水、断层破碎带、软岩大变形、岩爆等不良地质发育，还分布有含煤层、石膏层，以及瓦斯、天然气等地质灾害易发区。

施工难度大

龙骨坡特长隧道出口与主便道高差近15米，周边地形狭窄，洞口便道及洞口场地施工难度大；隧道最大埋深约991米，属沉积岩区域，受地球内力挤压，极易造成岩层支离破碎，进而引发塌方风险；在此种恶劣的地质条件下，采取钻爆法及地质监测、钻探、爆破、支护、防水等施工手段，难度极大。

环保要求高

根据规划，龙骨坡特长隧道建设过程中会穿越国家级江南自然保护区的核心区和实验区，因此会给施工爆破、地下水的导排与堵塞等作业带来不少的影响。

施工周期长

由于奉建高速建设工期长达6年，对广大建设者的心理承受能力、心理抗压能力提出极大考验，也对施工工艺和方法提出了更高的要求。

三大理念创新

面对上述“两大一长一多一高”的工程特点，重庆交建集团奉建高速TJ09工区项目部（以下简称“项目部”）为更快速、高效地推进龙骨坡特长隧道施工，创新性提出了“机械化换人、自动化减人、信息化助人”理念。

机械化换人

“我们在施工中，将根据隧道长度、围岩情况及工程特点，在围岩稳定的情况下采用凿岩台车进行全断面法施工，从而达到机械化换人的目的。”项目部经理李建介绍道。

目前，项目部已购入大量设备，并应用于各个施工环节。据了解，项目部为实现地质超前预报，引入了多功能钻机；为提升开挖效率和安全系数，计划投入三臂凿岩台车；为提高混凝土喷射效率、减少材料损耗、提高隧道壁施工质量，将使用全电脑控制的湿喷机械手作业，还会在隧道仰拱架设作业、防水板挂设上，通过自行式液压仰拱栈桥及多功能防水作业台车、二衬台车、二衬养护智能喷淋养生台车等机械设备，把施工人员从繁重的隧道作业中解放出来。

测量员正在精准复核隧道施工数据

施工人员正在进行全断面施工作业

自动化减人

“自动化让我们的施工效率提升了20%。过去，我们通过人工风枪钻孔需要作业人员18人，而现在只需要13个人就足够了。不仅如此，自动化施工还让洞内作业环境、空气质量及工程安全系数都得到了显著改善与提升。”据李建介绍，龙骨坡特长隧道采用自动化施工后，可确保操作人员与开挖掌子面之间保持10米的安全距离，极大降低了安全风险；将超深炮孔施钻、隧道锚杆等作业同步进行，提高安全保障和施工效率；应用三臂凿岩台车后，能够实现自动测量围岩和精确定位钻孔，从而极大提高超欠挖控制水平和光爆效果。

信息化助人

隧道通风井管道

信息化在龙骨坡特长隧道施工过程中同样发挥着举足轻重的作用。项目部依托5G传输网络,使视频监控、气体监测、人员定位、人车分流等系统协同融合并形成一套符合龙骨坡特长隧道施工特点的智慧隧道信息化管理系统。通过将各个系统产生的数据汇至云端平台,项目部不仅实现了对施工质量、安全、环保等方面的动态管控，还能实时掌控人员安全、机器运转、工程进度，极大地提高了管理效率。

八大系统应用

2021年，项目部在庙垭合隧道建成西南地区首个5G信号全覆盖的智慧工地，为龙骨坡特长隧道全面推进“智慧建造”，做出了有效探索。据李建介绍，项目部接下来将加快推进龙骨坡特长隧道智慧工地建设，并依托八大系统，为进洞施工按下“快进键”。

5G传输系统

这是龙骨坡特长隧道智慧工地建设的核心要素。龙骨坡特长隧道内部环境复杂，布设传统网络，信号极不稳定且线路杂乱。为此，项目部充分依托华为5G传输网络低时延、大带宽的特性，并结合物联网、云计算、人工智能、大数据等技术手段，实现对施工全过程的可视化管理。

视频监控系统

项目部在隧道内及防水板台车、二衬台车、隧道进洞口位置安装、使用红外网络高清摄像机，确保管理人员通过手机App实时掌握洞内、洞外情况。

气体检测系统

依据《隧道安全规程》《公路隧道施工规范》要求，项目部在有毒有害气体聚集区安装了气体监测探头，以实时监测隧道掌子面甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等气体的动态变化。一旦洞内有害气体超过安全线，即会触发报警器，并根据监测到的有毒有害气体数据，联动触发压入式通风机，加大功率通风，直至数据恢复至安全线范围以内，不仅能够保证施工人员的人身安全，还可有效预防毒气泄漏、爆炸等安全事故的发生。

人员定位系统

项目部在二衬台车和隧道洞口安装传感器，通过接收施工人员随身携带的身份识别卡发出的信号，可对洞内施工人员实现高精度厘米级定位。管理人员以此可实时查看施工人数、人员信息和人员所处位置等信息，或根据工程进度和施工需要，随时调配现场作业人员，从而提高施工作业效率。

人车分流系统

该系统包括施工车辆蓝牙自动识别、人员通道翼闸和门禁系统。其中门禁系统通过刷卡、人脸识别两种模式，收集入洞施工人员信息并将其存入数据库。此系统可有效防止外来车辆和非施工人员进入隧道，杜绝由此引发的相关事故。此外，该系统还可作为考勤系统，根据施工人员当天刷卡进洞和出洞信息，实现精准考勤。

应急通话系统

龙骨坡特长隧道施工现场

应急通话系统主要由网络电话服务器、值班室电话（主机）、隧道防爆电话（分机）、扬声器等组成。隧道紧急电话及广播可为洞内施工人员实时提供稳定的通讯保障。

扬尘噪声监测系统

扬尘和噪声是隧道施工的主要职业危害源，项目部为此设置了一套扬尘噪声监测系统。该系统内置了多种高精度传感器，能够实时、准确地监测施工环境中PM2.5、PM10、总悬浮颗粒物（Tsp），以及温度、湿度、噪声、风速、风向、风力、气压等数值，以数据化的方式加强对影响施工现场环境因素的管理，在保证施工人员身体健康的同时，也起到环境保护的作用。

多功能显示系统

多功能显示系统分为室内液晶屏显示系统和室外LED显示屏系统。该系统主要包含显示矩阵、视频处理器、液晶拼接屏、LED全彩屏等设备，主要用于显示隧道内视频监控、气体监测等监测数据和安全教育宣传。项目部通过多功能显示系统，可实时掌握洞内生产及人员情况，利于在安全的前提下高效开展施工作业。

掘进龙骨坡，打通特长隧道。截至今年3月9日，龙骨坡特长隧道开挖及支护已累计完成2307米，仰拱、调平层、基层累计完成2154米，二衬累计完成1977米。待奉建高速建成通车后，从奉节到建始的车程将由现在的3小时缩短至1小时，对进一步加强陕鄂渝三地的经济内循环、构建中西部地区综合交通枢纽具有重要意义。