盾構施工安全風險管理

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險管理進行了分析和探討。

關鍵詞：盾構施工 ?安全風險 ?風險管控

1盾構隧道施工風險管控現(xiàn)狀

相對礦山法而言，盾構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(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)〉昧司薮蟮某删停嵌軜嫹ㄋ淼朗┕е率鹿?、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，找出本質原因、采取有效措施、從而降低施工風險，服務社會。

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)的技術決策質量；控制到周邊環(huán)境調查、地質勘察工作質量；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遺留問題地區(qū)三個盾構施工關鍵工序。

4?地鐵隧道盾構法施工安全風險控制管理措施

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，要重視圍護結構與攪拌加固體縫隙之間的加固質量，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(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)，在刀盤本體駛出結構墻背土側時，拉緊鋼絲繩確保密封簾布箍緊在盾殼上。盾構機在出洞時，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盾構始發(fā)及到達前，需檢查盾尾刷焊自身質量、焊接安裝

量、手抹油脂涂抹質量、保證尾密封油脂注入系統(tǒng)各項參數(shù)正常，確保盾構始發(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量要求。

4.1.7盾構始發(fā)和到達時，應注意防止盾構機栽頭，選用拼裝模式，

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

4.1.8盾構進洞后根據(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)，確保結構與管片間的間隙填充密實有效。

4.1.9盾構機進出洞前50環(huán)，要人工復核盾構姿態(tài)，并進行姿態(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)位置的地質條件和環(huán)境風險進行辨識評估；根據(jù)評估結果，結合盾構施工實際，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?，F(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提高盾構設備開倉作業(yè)的安全可靠性，加強盾構設備開倉作業(yè)的安全配置及盾構開倉作業(yè)設備運轉狀態(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?結束語

盾構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法，其在施工過程中的運用存在發(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：

[1]劉新社,韓同銀.地鐵盾構施工安全風險預警警兆指標設計探討[J].建筑經(jīng)濟,2017,04:115-117.

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