盾構(gòu)施工安全風險管理

摘 要：隨著我國城市化進程的不斷加快，城市軌道交通行業(yè)發(fā)展迅猛，盾構(gòu)法施工因其安全、快速、經(jīng)濟及自動化程度高等特點，成為城市地鐵隧道建設的首選方法。但由于盾構(gòu)施工為地下作業(yè)，專業(yè)性強、施工難度大、風險高，同時盾構(gòu)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(gòu)法施工在地鐵隧道施工中存在的安全隱患，并結(jié)合實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(gòu)法施工安全風險管理進行了分析和探討。

關鍵詞：盾構(gòu)施工 ?安全風險 ?風險管控

1盾構(gòu)隧道施工風險管控現(xiàn)狀

相對礦山法而言，盾構(gòu)工法具有機械化程度高、施工進度快、安全可靠、作業(yè)噪音小等諸多優(yōu)點。近三十年來，盾構(gòu)機制造及盾構(gòu)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(nèi)大中型城市都提出了城市軌道交通遠期規(guī)劃，雖然我們?nèi)〉昧司薮蟮某删?，但是盾?gòu)法隧道施工導致事故、事件、社會影響的現(xiàn)象時有發(fā)生，因此針對管控現(xiàn)狀做出分析判斷，找出本質(zhì)原因、采取有效措施、從而降低施工風險，服務社會。

2盾構(gòu)法易發(fā)生安全事故部位、工序及外部條件

盾構(gòu)機始發(fā)與到達階段發(fā)生塌陷事故風險概率高，并且到達風險大于始發(fā)風險、聯(lián)絡通道施工易發(fā)生安全事故、進倉作業(yè)易引發(fā)安全事故、特殊地層下盾構(gòu)掘進極易發(fā)生地面沉陷、誘發(fā)管線破壞、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(gòu)隧道施工風險管控要點

制定技術人員跟班制度、信息化施工制度、工序管控與驗收制度、專家會診制度、培訓教育制度、現(xiàn)場巡視制度；控制好勘察、設計、施工各環(huán)節(jié)的技術決策質(zhì)量；控制到周邊環(huán)境調(diào)查、地質(zhì)勘察工作質(zhì)量；抓住盾構(gòu)始發(fā)與到達階段、盾構(gòu)穿越不良地層、盾構(gòu)穿越既有建筑物及既有工程活動遺留問題地區(qū)三個盾構(gòu)施工關鍵工序。

4?地鐵隧道盾構(gòu)法施工安全風險控制管理措施

4.1盾構(gòu)始發(fā)與接收

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

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

4.1.2盾構(gòu)進出洞前，預先安裝洞門圈預埋鋼環(huán)采用簾布橡膠板

及折葉式壓板等進行密封止水。

4.1.3當面對富水地層始發(fā)時，建議采用始發(fā)短型鋼套筒與洞門預埋鋼環(huán)進行滿焊連接，并在結(jié)構(gòu)側(cè)始發(fā)鋼套筒另一側(cè)環(huán)面上，安裝上述密封裝置，并在鋼環(huán)箱體內(nèi)加焊特制洞門密封刷、規(guī)范涂抹手抹油脂，以形成多道有效洞門密封措施，保證盾構(gòu)機安全始發(fā)；

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

4.1.5盾構(gòu)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(tǒng)各項參數(shù)正常，確保盾構(gòu)始發(fā)及到達過程中，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(xù)管片拼裝提供良好的圓度誤差；做好負環(huán)管片的及時加固作業(yè)，以便確保隧道成型質(zhì)量要求。

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

對下部油缸進行頂推進作業(yè)，盾構(gòu)機刀盤觸碰圍護結(jié)構(gòu)時，改用推進模式進行作業(yè)。

4.1.8盾構(gòu)進洞后根據(jù)推進參數(shù)，及時在加固區(qū)內(nèi)逐步建立起土

壓力，當盾構(gòu)機刀盤即將推出加固區(qū)時，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(xiàn)地面沉降或塌方；進洞時，在盾構(gòu)機尾盾駛出加固區(qū)后，應及時進行洞門二次注漿封堵作業(yè)，確保結(jié)構(gòu)與管片間的間隙填充密實有效。

4.1.9盾構(gòu)機進出洞前50環(huán)，要人工復核盾構(gòu)姿態(tài)，并進行姿態(tài)

逐步調(diào)整，確保盾構(gòu)機能夠以精準姿態(tài)順利完成進出洞作業(yè)。

4.2開倉作業(yè)管理

4.2.1必須編制安全專項施工方案，組織專家召開方案論證會，嚴格

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

4.2.2進倉人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓，在體檢完成后，方可進行高壓環(huán)境及高壓作業(yè)。

4.2.3進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在開倉之前必須排空土倉所有渣土，加氣保壓穩(wěn)定掌子面，當壓力無法保證時，應采取適當?shù)募庸檀胧?，方可進倉。

4.2.5開倉之前必須將控制室刀盤操作界面切換至人倉本地控制

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

4.2.6打開倉門之前，必須從隔壁板上的球閥對前倉進行觀察，確

前方無水，掌子面穩(wěn)定時方可進倉。

4.2.7開倉需遵循的施工原則：開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，開倉作業(yè)快進快出原則。

4.2.8人倉內(nèi)配齊應急救援設備和物資，如水桶、純棉毛巾、防毒

具、應急書寫板、防火毯等。

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

4.3常壓進倉

4.3.1合理配置開倉作業(yè)人員數(shù)量

4.3.2需動火等特殊作業(yè)時，進場人員數(shù)量應按照安全專項施工方案進行實施。

4.3.3安全專項施工方案編制前，應對常壓開倉作業(yè)位置的地質(zhì)條件和環(huán)境風險進行辨識評估；根據(jù)評估結(jié)果，結(jié)合盾構(gòu)施工實際，進行常壓開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(xiàn)場安全專項管理機制：開倉作業(yè)前，項目部必須成立安全專項工作領導小組，明確職責分工。現(xiàn)場主要管理人員應熟悉開倉作業(yè)流程、技術規(guī)程，能夠應對現(xiàn)場現(xiàn)場突發(fā)情況。開倉作業(yè)期間，項目部領導必須帶班檢查，每天不少于2次。

4.3.5全面、認真分析開倉作業(yè)的危險源、可能發(fā)生的事故類型和后果。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、可實施性強的應急預案。應急原編制過程中，應注重全體人員的參與和培訓，是使所有與作業(yè)有關的人員均需賬務危險源的危險性和應急處置方案。

4.4帶壓進倉

4.4.1提高盾構(gòu)設備開倉作業(yè)的安全可靠性，加強盾構(gòu)設備開倉作業(yè)的安全配置及盾構(gòu)開倉作業(yè)設備運轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢查，開倉作業(yè)期間，應聘請相關專業(yè)人員進行設備運轉(zhuǎn)的維護保養(yǎng)。

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

4.4.3帶壓作業(yè)期間，開挖土倉內(nèi)應采用氣動工具作業(yè)時，氣管應由人倉專門接口接入到開挖倉內(nèi)。使用電動工具作業(yè)時，必須使用安全防爆型電氣設備，輸電設備線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度，多余電纜線不得O型盤繞。

4.4.4帶壓開倉作業(yè)環(huán)境下進行明火作業(yè)時，必須采用專用設備，

氧氣管道與電焊機焊把線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鍵施工環(huán)節(jié)，必須在地面對防水施作人員進行專門的安全技術交底，嚴格按照施工設計圖紙進行防水作業(yè)，項目部技術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、進洞、拼裝”三環(huán)節(jié)把控，切實保證防水施工質(zhì)量，防止隧道滲漏水原因，導致洞內(nèi)安全事故的發(fā)生。

4.6實現(xiàn)安全風險信息化管理及建立相應的安全風險預警機制

針對地鐵盾構(gòu)施工過程中所存在的安全風險隱患問題，建立信息化安全管理系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控與管理，針對相應的施工技術參數(shù)等其他方面進行監(jiān)控與把關，進而實現(xiàn)對施工技術落實不規(guī)范等所引發(fā)的安全風險隱患問題進行規(guī)避，同步建立風險預警機制，并分級管理，分工明確，落實相應責任到個人，確保在及時收到相應安全風險警告信息的同時，落實及時的搶先處理措施。

5?結(jié)束語

盾構(gòu)施工技術是目前地鐵隧道施工應用最為普遍的施工技術，加之這些年施工方式主要是來自于盾構(gòu)法，其在施工過程中的運用存在發(fā)生安全事故的隱患。基于此，很有必要加強對盾構(gòu)法在地鐵隧道建設過程中的安全風險進行管理和研究，并對可能會出現(xiàn)的安全隱患進行安全巡查工作，要加大施工的監(jiān)管力度，控制好施工的具體環(huán)節(jié)。? 只有這樣，才能使得盾構(gòu)法的應用更加廣泛，這也有助于在具體施工過程中減少安全事故出現(xiàn)的頻率，甚至防止安全事故的出現(xiàn)，從而使相關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的交通需求和安全要求。

參考文獻：

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