浅谈盾构隧道工程施工安全管理齐宝驰

浅谈盾构隧道工程施工安全管理齐宝驰

齐宝驰

中铁隧道股份有限公司河南郑州450001

摘要：本文首先说明了地铁盾构技术的工作原理和技术特点，然后分析了盾构施工常见安全事故及其原因，最后详细阐述了盾构隧道工程施工安全管理措施。

关键词：盾构；隧道；安全管理；失稳；掘进

一、地铁盾构技术的工作原理和技术特点简介

（一）地铁盾构技术的工作原理

地铁盾构新技术是在常规盾构技术基础上进行了改进，主要是采用盾构机作为挖掘设备，在挖掘过程中利用其外壳进行支护，另外配有千斤顶的支撑，随后进行挖掘工作，从而起到良好的施工效果。采用盾构技术不但能够增强施工的安全度，同时还可以通过盾构机的尾部进行注浆作业，提高现场围岩的稳定性。在地铁盾构施工中，盾构机作为核心设备，由其完成的工作主要包括：稳定开挖面、排土挖掘和注浆补砌。

（二）地铁盾构技术的施工特点

地铁盾构施工技术作为一项重要的技术，在具体施工中主要具有以下几个特点：

1、地铁盾构施工对施工场地的面积要求较低，除了为开基坑和竖井提供一定的场地，其余的操作都无需特别的场地，并且施工过程不会造成对地面干扰，因此在盾构施工时并不会影响周围环境和地面建筑。

2、盾构施工对于施工精度要求较高。在制作管片，管片精度与机械制造的精度相同，一般误差不得超过5mm。

3、盾构施工具有不可逆行，单行前进，具有较大的风险性。地铁盾构施工一旦真正的开始运作，就只能单向前进不能后退，如果盾构设备和参数出现问题，将会带来很大的危险，必须在开工前期要保证各项参数的准确性和设备的安全性。

4、在进行施工是不同环境对盾构机的参数要求不同，要根据地质条件、隧道断面的埋深和大小等进行不同的设计和制造。

二、盾构施工常见事故及其原因

在进行盾构施工时，坍塌事故将对工程产生很大影响，不仅威胁着建筑物安全，对地面交通造成中断的严重后果，而且还会使自来水、污水及煤气等管道产生爆裂现象。在这种情况下，将对居民的生活和安定带来直接影响。对于坍塌而言，其种类主要包括有地面坍塌、联络通道坍塌以及换刀地点坍塌等几类。

高处坠落事故的发生主要有以下几种情况：（1）在安装、调试和维护盾构机的过程中出现高出坠落的情况；（2）在安装、检修龙门吊时出现高处坠落的情况。一般情况下，盾构机的施工通常都是采用大型成套设备，拥有较为齐全的安全防护措施，发生触电事故的几率非常小，而容易产生触电事故的情况主要出现在维修地下抽水水泵，地下电焊机以及带电作业时。

物体打击事故也是盾构施工中较为常见的一种事故，发生该事故可能的原因主要有：没有将扳手等工具在盾构机维修过程中放稳而出现掉落或者；在对葫芦运输机的使用中出现这种情况；可能是刀具掉落而对施工人员造成伤害等。

发生机械伤害事故的原因主要有：不当的设备操作流程；对于设备的维护没有按操作规程进行，这样就会使机械伤害的情况出现。

车辆事故在盾构施工过程中也是比较频繁的事故，这种事故在轨道运输上比较集中，造成该事故产生的原因主要是由于隧道内大部分轨道为临时轨道，对于铺设的质量相对较弱，同时电瓶车刹车系统不够敏感，司机不遵守规则等操作会导致电瓶车脱轨和滞车事故，进而对机械设备和操作人员造成撞伤事故。

三、盾构隧道工程施工安全管理措施

（一）在盾构掘进施工操作中进行安全管理

1、地铁盾构施工当中进出洞操作的安全管理方法

我们在进行盾构施工安全管控时首先应该做好的就是针对盾构机进出洞端头位置的地层进行科学加固，其加固的长度应达到盾构长度两、三环距离以上而在加固施工技术的选择上应根据地铁施工的具体地层情况而定；其二就是要要在地铁项目的盾构洞口凿除工作开展之前进行严谨的探水试验，避免在施工中出现漏水问题，只有确保无渗漏水问题时才能进行凿除，如果有渗漏水问题就要做好加固封堵工作而后再进行洞口凿除；其三就是要在进行复环管片拼装工作时要保证圆度，并要确保管片与轴线的一致性，同时还要采取措施保证管片控制的效果，确保盾构施工管片的质量。

2、盾构掘进失稳风险的防范措施

对于掘进粉砂层、淤泥层等不良地质的时候如果没有做好前期的准备工作，很容易出现问题，其主要是受到人员操作以及土压设置方面的影响，从而使得开挖出现失稳的情况，对于该部分需要引起高度重视，并采取有效的措施进行控制，从而确保建筑物的质量。首先，在掘进之前需要有效的分析底层土质，并且也要充分的考虑到承压水方面，从而选择合理的土压参数。其次，改良渣土。就目前的情况来看，如果渗透系统太高，主要是采用添加膨润土、泡沫等添加剂改良，从而能够合理的控制。

3、加强盾构正常掘进的过程管控措施

地铁施工过程中要严格执行十六字方针，对掘进施工过程中的掘进参数都要进行严格的控制和检查，对每环数据进行独立的记录和分析。实时记录、实时调整，整体上保障土压的平衡，控制挖土量。实时监控隧道的成型和轴线偏差情况以及现场周围环境中地面和建筑物的沉降情况，并进行对比分析，以便及时对参数进行调整，保证施工质量。同时，也要注意记录每环的掘进参数，并对每天的掘进情况加以记录分析，判断出施工进程的风险和控制情况。

4、加强盾构穿越重、特大危险源的过程控制

由于地铁施工环境的特殊性和复杂性加大了施工过程风险控制的难度，很容易发生危险事故。因此，在施工开始之前就要对工程环境中的危害因素进行充分的辨识并进行科学的风险评估。在进行风险评估时要严格按着行业标准和环境标准对各个危险源进行评估，重点关注重、特大危险源，编制危害因素清单，并对重、特大危险制定相应的解决方案和措施，并经行业专家进行严格评审方可施工。在风险评估过程中一定要按照工程设计图纸和危险源的具体情况编制出具体的措施方法，并严格落实和执行。

（二）班组安全管理

1、班组安全组织的建立

在班组中，由于班组长既是生产负责人又是第一人安全责任人，因此，他应该对队伍的安全性进行全面的管理和负责，在班组长下面通常都会设一名由注浆工或管片拼接工担任的兼职安全员，他们的主要任务是协助班组长进行安全管理工作，负责记录班前安全讲话和每周安全活动。

在施工生产安全方面，班组长和兼职保安员发挥主导作用，因此在安全意识和作业程序教育方面必须要予以加强，并且要从中培养出几个较为优秀的班组长和兼职安全员，这样就能对班组安全生产起到带动作用，使人为因素造成的安全事故得以降低。

2、开展班组安全活动

在班组中对于安全教育活动要经常组织开展，安全教育的主要内容包括对重要岗位的危险、有害因素进行讲解，并提出相应的防范措施和办法，通过讲解与实际案例的结合，让安全作业的重要性深入员工思想，使员工能够主动对岗位操作规程及安全知识进行学习，最终使作业人员在安全意识和技能水平方面都得到提升，降低事故发生的几率。在班组中，班前讲话和班中工作检查是班组长不可或缺的工作内容，在交接班过程中检查工作环境和设备，设施，设备运行的同时，还要对班中安全进行检查，同时还要检查各岗位人员是否按操作规程进行工作，一旦在检测过程中发现安全隐患，应当立即采取措施予以消除和控制，使机械的本质安全运行得以确保，作业人员操作做到规范化，从而实现和谐统一的人、机、环境。

结语

综上，城市化进程的加快让城市对地下空间的需求也加大，盾构隧道施工也被广泛利用。在隧道安全管理中，要充分做好安全管理工作，做好制度的编排，让安全管理渗透入每一个环节中，同时，利用先进的信息化技术，提高安全管理的水平和效率，让安全覆盖方方面面。

参考文献：

[1]王振.某地铁盾构穿越广深铁路桥影响分析及施工控制[D].北京：北京交通大学，2012.

[2]黄荣.盾构施工质量控制重点及措施[J].建筑机械化，2016（2）