盾構施工安全風(fēng)險管理

摘 要：隨著(zhù)我國城市化進(jìn)程的不斷加快，城市軌道交通行業(yè)發(fā)展迅猛，盾構法施工因其安全、快速、經(jīng)濟及自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，成為城市地鐵隧道建設的首選方法。但由于盾構施工為地下作業(yè)，專(zhuān)業(yè)性強、施工難度大、風(fēng)險高，同時(shí)盾構施工周邊環(huán)境、地下情況復雜，易發(fā)生突發(fā)性事故。因此，研究盾構法施工在地鐵隧道施工中存在的安全隱患，并結合實(shí)際情況采取預防措施，具有十分重要的意義，基于此，文章對地鐵隧道盾構法施工安全風(fēng)險管理進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：盾構施工 ?安全風(fēng)險 ?風(fēng)險管控

1盾構隧道施工風(fēng)險管控現狀

相對礦山法而言，盾構工法具有機械化程度高、施工進(jìn)度快、安全可靠、作業(yè)噪音小等諸多優(yōu)點(diǎn)。近三十年來(lái)，盾構機制造及盾構工法隧道施工在我國得到了快速發(fā)展，取得了舉世矚目的成就，特別是北上廣深等國內大中型城市都提出了城市軌道交通遠期規劃，雖然我們取得了巨大的成就，但是盾構法隧道施工導致事故、事件、社會(huì )影響的現象時(shí)有發(fā)生，因此針對管控現狀做出分析判斷，找出本質(zhì)原因、采取有效措施、從而降低施工風(fēng)險，服務(wù)社會(huì )。

2盾構法易發(fā)生安全事故部位、工序及外部條件

盾構機始發(fā)與到達階段發(fā)生塌陷事故風(fēng)險概率高，并且到達風(fēng)險大于始發(fā)風(fēng)險、聯(lián)絡(luò )通道施工易發(fā)生安全事故、進(jìn)倉作業(yè)易引發(fā)安全事故、特殊地層下盾構掘進(jìn)極易發(fā)生地面沉陷、誘發(fā)管線(xiàn)破壞、道路中斷、建筑物受損等事故以及富水軟弱地層盾尾刷失效易引發(fā)安全事故等。

3?盾構隧道施工風(fēng)險管控要點(diǎn)

制定技術(shù)人員跟班制度、信息化施工制度、工序管控與驗收制度、專(zhuān)家會(huì )診制度、培訓教育制度、現場(chǎng)巡視制度；控制好勘察、設計、施工各環(huán)節的技術(shù)決策質(zhì)量；控制到周邊環(huán)境調查、地質(zhì)勘察工作質(zhì)量；抓住盾構始發(fā)與到達階段、盾構穿越不良地層、盾構穿越既有建筑物及既有工程活動(dòng)遺留問(wèn)題地區三個(gè)盾構施工關(guān)鍵工序。

4?地鐵隧道盾構法施工安全風(fēng)險控制管理措施

4.1盾構始發(fā)與接收

4.1.1針對盾構井端頭地質(zhì)情況，對進(jìn)出洞端頭土體采用適合的方

法進(jìn)行加固，對于采用多軸攪拌樁加固時(shí)，要重視圍護結構與攪拌加固體縫隙之間的加固質(zhì)量，不滿(mǎn)足設計要求時(shí)，要進(jìn)行垂直旋噴包角加固或洞門(mén)圈水平加固補強等措施，防止盾構進(jìn)出洞時(shí)出現涌水涌砂，進(jìn)而造成密封失效的事故。

4.1.2盾構進(jìn)出洞前，預先安裝洞門(mén)圈預埋鋼環(huán)采用簾布橡膠板

及折葉式壓板等進(jìn)行密封止水。

4.1.3當面對富水地層始發(fā)時(shí)，建議采用始發(fā)短型鋼套筒與洞門(mén)預埋鋼環(huán)進(jìn)行滿(mǎn)焊連接，并在結構側始發(fā)鋼套筒另一側環(huán)面上，安裝上述密封裝置，并在鋼環(huán)箱體內加焊特制洞門(mén)密封刷、規范涂抹手抹油脂，以形成多道有效洞門(mén)密封措施，保證盾構機安全始發(fā)；

4.1.4在盾構機處于富水地層中或不具備端頭加固條件下，進(jìn)行出洞作業(yè)前，建議采用鋼套筒接收方法；常規方法為盾構到達時(shí)，在刀盤(pán)推出隧道前，應立即將洞門(mén)密封的折葉式壓板用鋼絲繩完成合葉穿孔連接作業(yè)，在刀盤(pán)本體駛出結構墻背土側時(shí)，拉緊鋼絲繩確保密封簾布箍緊在盾殼上。盾構機在出洞時(shí)，在尾盾止漿板推出洞門(mén)前最后一環(huán)即地連墻中間里程位置時(shí)，在最后三環(huán)管片吊裝孔上開(kāi)孔，向建筑空隙內注入水泥--水玻璃雙液漿，并根據實(shí)際滲漏情況確定是否采用化學(xué)漿液進(jìn)行二次補充注漿，保證管片背后填充密實(shí)，切實(shí)切斷地下水、漿液的滲漏通道。

4.1.5盾構始發(fā)及到達前，需檢查盾尾刷焊自身質(zhì)量、焊接安裝

量、手抹油脂涂抹質(zhì)量、保證尾密封油脂注入系統各項參數正常，確保盾構始發(fā)及到達過(guò)程中，盾尾密封作用安全可靠 。

4.1.6嚴格控制負環(huán)管片拼裝精度，找準管片基準面，為后續管片拼裝提供良好的圓度誤差；做好負環(huán)管片的及時(shí)加固作業(yè)，以便確保隧道成型質(zhì)量要求。

4.1.7盾構始發(fā)和到達時(shí)，應注意防止盾構機栽頭，選用拼裝模式，

對下部油缸進(jìn)行頂推進(jìn)作業(yè)，盾構機刀盤(pán)觸碰圍護結構時(shí)，改用推進(jìn)模式進(jìn)行作業(yè)。

4.1.8盾構進(jìn)洞后根據推進(jìn)參數，及時(shí)在加固區內逐步建立起土

壓力，當盾構機刀盤(pán)即將推出加固區時(shí)，要確保土倉已經(jīng)建立起與地層的水土壓力平衡，防止出現地面沉降或塌方；進(jìn)洞時(shí)，在盾構機尾盾駛出加固區后，應及時(shí)進(jìn)行洞門(mén)二次注漿封堵作業(yè)，確保結構與管片間的間隙填充密實(shí)有效。

4.1.9盾構機進(jìn)出洞前50環(huán)，要人工復核盾構姿態(tài)，并進(jìn)行姿態(tài)

逐步調整，確保盾構機能夠以精準姿態(tài)順利完成進(jìn)出洞作業(yè)。

4.2開(kāi)倉作業(yè)管理

4.2.1必須編制安全專(zhuān)項施工方案，組織專(zhuān)家召開(kāi)方案論證會(huì )，嚴格

照規范及論證方案進(jìn)行作業(yè)，嚴格按照安全技術(shù)交底要求的程序作業(yè)。

4.2.2進(jìn)倉人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓，在體檢完成后，方可進(jìn)行高壓環(huán)境及高壓作業(yè)。

4.2.3進(jìn)倉之前必須詳細檢查氧氣瓶、氧氣表等安全保護器具是否

齊全。

4.2.4在開(kāi)倉之前必須排空土倉所有渣土，加氣保壓穩定掌子面，當壓力無(wú)法保證時(shí)，應采取適當的加固措施，方可進(jìn)倉。

4.2.5開(kāi)倉之前必須將控制室刀盤(pán)操作界面切換至人倉本地控制

式，關(guān)閉螺旋輸送器前端防涌門(mén)及后方出土口的兩道閘門(mén)，如果螺旋輸送器閘閥沒(méi)有關(guān)閉，就會(huì )造成壓縮空氣猛烈從螺旋輸送器噴出的危險，這會(huì )導致開(kāi)挖面穩定性降低（塌落材料、涌水）。土倉壓力的減弱和開(kāi)挖面穩定性降低均會(huì )使人員的健康造成嚴重的傷害。

4.2.6打開(kāi)倉門(mén)之前，必須從隔壁板上的球閥對前倉進(jìn)行觀(guān)察，確

前方無(wú)水，掌子面穩定時(shí)方可進(jìn)倉。

4.2.7開(kāi)倉需遵循的施工原則：開(kāi)倉條件的安全可靠性原則，對地面環(huán)境影響范圍小的原則，開(kāi)倉作業(yè)快進(jìn)快出原則。

4.2.8人倉內配齊應急救援設備和物資，如水桶、純棉毛巾、防毒

具、應急書(shū)寫(xiě)板、防火毯等。

4.2.9開(kāi)倉作業(yè)前，必須認真組織檢查相應設備，確認各相關(guān)設備狀態(tài)良好；對空壓機進(jìn)行系統保養，確保設備正常和供氣質(zhì)量完好；確認保壓系統壓力表在標定有效期范圍內，并進(jìn)行校驗。

4.3常壓進(jìn)倉

4.3.1合理配置開(kāi)倉作業(yè)人員數量

4.3.2需動(dòng)火等特殊作業(yè)時(shí)，進(jìn)場(chǎng)人員數量應按照安全專(zhuān)項施工方案進(jìn)行實(shí)施。

4.3.3安全專(zhuān)項施工方案編制前，應對常壓開(kāi)倉作業(yè)位置的地質(zhì)條件和環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行辨識評估；根據評估結果，結合盾構施工實(shí)際，進(jìn)行常壓開(kāi)倉掌子面的圍護作業(yè)，選擇泥膜護壁、地層加固、降水等輔助措施，確保施工掌子面的安全。

4.3.4建立現場(chǎng)安全專(zhuān)項管理機制：開(kāi)倉作業(yè)前，項目部必須成立安全專(zhuān)項工作領(lǐng)導小組，明確職責分工?，F場(chǎng)主要管理人員應熟悉開(kāi)倉作業(yè)流程、技術(shù)規程，能夠應對現場(chǎng)現場(chǎng)突發(fā)情況。開(kāi)倉作業(yè)期間，項目部領(lǐng)導必須帶班檢查，每天不少于2次。

4.3.5全面、認真分析開(kāi)倉作業(yè)的危險源、可能發(fā)生的事故類(lèi)型和后果。以及事故可能產(chǎn)生的次生、衍生事故。針對可能發(fā)生的事故，確定相應的防范措施，編制針對性強、可實(shí)施性強的應急預案。應急原編制過(guò)程中，應注重全體人員的參與和培訓，是使所有與作業(yè)有關(guān)的人員均需賬務(wù)危險源的危險性和應急處置方案。

4.4帶壓進(jìn)倉

4.4.1提高盾構設備開(kāi)倉作業(yè)的安全可靠性，加強盾構設備開(kāi)倉作業(yè)的安全配置及盾構開(kāi)倉作業(yè)設備運轉狀態(tài)的檢查，開(kāi)倉作業(yè)期間，應聘請相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行設備運轉的維護保養。

4.4.2帶壓開(kāi)倉作業(yè)前，必須進(jìn)行地層保壓試驗，以確保地層條件滿(mǎn)足氣體保壓的要求，不得在無(wú)法保證氣體壓力的條件下進(jìn)行帶壓作業(yè)。

4.4.3帶壓作業(yè)期間，開(kāi)挖土倉內應采用氣動(dòng)工具作業(yè)時(shí)，氣管應由人倉專(zhuān)門(mén)接口接入到開(kāi)挖倉內。使用電動(dòng)工具作業(yè)時(shí)，必須使用安全防爆型電氣設備，輸電設備線(xiàn)路必須使用有防護的密閉電纜，并由獨立管道接入；嚴格限制入倉的電纜長(cháng)度，多余電纜線(xiàn)不得O型盤(pán)繞。

4.4.4帶壓開(kāi)倉作業(yè)環(huán)境下進(jìn)行明火作業(yè)時(shí)，必須采用專(zhuān)用設備，

氧氣管道與電焊機焊把線(xiàn)必須采用由防護的獨立管道，配備與環(huán)境相適應的消防器材。

4.5管片防水安全質(zhì)量控制措施

管片防水是隧道防水施工的關(guān)鍵施工環(huán)節，必須在地面對防水施作人員進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的安全技術(shù)交底，嚴格按照施工設計圖紙進(jìn)行防水作業(yè)，項目部技術(shù)員應定期抽查防水施工質(zhì)量，嚴查傳力襯墊、三元乙丙緩彈性密封圈、管片螺栓遇水膨脹密封圈、變形縫處遇水膨脹止水條的施工質(zhì)量；做到“地面、進(jìn)洞、拼裝”三環(huán)節把控，切實(shí)保證防水施工質(zhì)量，防止隧道滲漏水原因，導致洞內安全事故的發(fā)生。

4.6實(shí)現安全風(fēng)險信息化管理及建立相應的安全風(fēng)險預警機制

針對地鐵盾構施工過(guò)程中所存在的安全風(fēng)險隱患問(wèn)題，建立信息化安全管理系統，實(shí)現遠程監控與管理，針對相應的施工技術(shù)參數等其他方面進(jìn)行監控與把關(guān)，進(jìn)而實(shí)現對施工技術(shù)落實(shí)不規范等所引發(fā)的安全風(fēng)險隱患問(wèn)題進(jìn)行規避，同步建立風(fēng)險預警機制，并分級管理，分工明確，落實(shí)相應責任到個(gè)人，確保在及時(shí)收到相應安全風(fēng)險警告信息的同時(shí)，落實(shí)及時(shí)的搶先處理措施。

5?結束語(yǔ)

盾構施工技術(shù)是目前地鐵隧道施工應用最為普遍的施工技術(shù)，加之這些年施工方式主要是來(lái)自于盾構法，其在施工過(guò)程中的運用存在發(fā)生安全事故的隱患?；诖?，很有必要加強對盾構法在地鐵隧道建設過(guò)程中的安全風(fēng)險進(jìn)行管理和研究，并對可能會(huì )出現的安全隱患進(jìn)行安全巡查工作，要加大施工的監管力度，控制好施工的具體環(huán)節。? 只有這樣，才能使得盾構法的應用更加廣泛，這也有助于在具體施工過(guò)程中減少安全事故出現的頻率，甚至防止安全事故的出現，從而使相關(guān)的工作人員更加放心施工的安全和質(zhì)量，也有利于適應人們不斷增長(cháng)的交通需求和安全要求。

參考文獻：

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