浅谈地铁盾构施工风险管理李硕峰

浅谈地铁盾构施工风险管理李硕峰

李硕峰

广州轨道交通建设监理有限公司

摘要：随着我国城市化进程的不断推进和城市内机动车数量的快速增长，给城市交通带来诸多压力和挑战，为适应城市发展，缓解城市交通带来的阻碍，使得我国地铁建设得到迅速发展。地铁作为交通建设中的地下工程，项目建设过程中的安全性与稳定性在社会各界的重视程度日益提高，尤其是各个城市地质条件差异较大，给隧道施工风险控制带来了巨大压力，增强地铁施工风险管理工作已成为地铁建设企业管理重要内容。目前，国内施工建设领域中流行一项先进的隧道施工技术，即盾构施工技术，其新颖之处在于，项目开挖阶段能够将整个开挖面置于盾构体保护范围之内，可有效避免因土体失稳或冒顶等问题，而在盾构施工过程中风险控制不到位，也会影响到城市道路塌陷、建（构）筑物沉降和地下管线破裂等危险，对人员生命财产造成严重威胁。文章与地铁工程施工实践相结合，对盾构施工风险管理进行一系列分析。

关键词：地铁工程；盾构施工；风险管理

引言：我国的交通流量每年都在快速增长，地面交通已无法满足交通需求，人们开始在地下兴建地铁，但是地铁盾构施工存在的风险不容忽视，需要对这些风险进行分析与管理，才能保证地铁盾构施工建设的安全。

1、地铁盾构施工存在的风险

近几年来，地铁给我们带来的便利可是家喻户晓，各大城市也在加快地铁的修建，其所带来的安全事故也层出不穷，给地铁的施工带来了困扰。盾构法相对于别的工法施工虽然具有较高的安全性，但是也避免不了起重伤害、机械伤害、坍塌、车辆伤害、高处坠落、触电、中毒等安全事故，给人民的生命与财产带来了巨大的损失。

1.1起重伤害的风险

盾构施工过程中一般需要龙门吊或者起重设备进行垂直吊装作业，作为施工物资运送的必须设备，在日常机械设备管理上，如无法对设备机械及时进行维修和保养，缺少过程安全检查，设备带病作业，过程中未能严格执行起重作业安全操作规程，容易造成群死群伤事故。

1.2坍塌的风险

盾构隧道设计规划一般会在道路下方穿行，甚至会不可避免的穿越建构筑物群，由于盾构施工过程对沉降的要求很严格，加上地质条件的复杂性，存在很多不可预见性，无法保证盾构施工过程中路面不发生塌方或沉降。在盾构施工中若发生坍塌事故，可能会造成路面塌陷，车辆人员掉入，影响路面交通，严重的造成建筑物倒塌，造成重大人员伤亡和经济损失，坍塌事故还可能使自来水管、煤气管等管线遭到破坏，造成更为严重的次生灾害。

1.3车辆伤害的风险

盾构隧道的水平运输主要是靠电瓶车，由于隧道搭设的临时性轨道质量相对比较差，如果电瓶车刹车不灵敏或者司机不正当的操作都会使电瓶车发生意外，造成电瓶车溜车事故，轻者撞坏了设备，重者伤及人命。1998年3月19日晚，在上海地铁2号线陆家嘴-东昌路区间，电瓶车司机在清理轨道下的泥土时启动电瓶车但是没有打铃警示，车才开了几米远就撞到了民工方正飞。

1.4盾构开仓换刀作业的风险

盾构施工中不可避免的会进行换刀作业，常规换刀作业分为常压开仓和气压开仓，由于地下环境的复杂性，掌子面的稳定性、舱内气体的质量、施工过程的动火作业等等，种种风险因素中如果过程管理不严，没有按照操作规程作业，会给仓内施工人员带来危险。

1.5隧道堵漏作业的风险

隧道堵漏往往与盾构施工同时进行，不可避免的与电瓶车之间存在交叉作业，堵漏架子的不稳定性、过程中固定措施不足、高处作业不系安全带、堵漏材料侵入电瓶车轨行区、行车过程指令不明确、堵漏工人不避让等风险因素，都有可能造成人车伤亡事故。

1.6交叉作业的风险

交叉作业是指两个以上的班组在同一区域内进行施工。盾构施工过程中，为了施工能够穿插进行，盾构施工中的电瓶车往往与联络通道开挖、隧道堵漏，与车站主体之间存在诸多交叉作业，如果各方职责不明确，过程中管理不严，极易在交叉作业过程中出大事故。

1.7高处坠落风险

盾构法地铁施工过程中，施工人员在盾构机安装维护过程中如果高处作业没有系好安全带，或者施工作业平台防护不到位，稍在有不慎就会从高处摔下去，造成高处坠落事故。

1.8触电风险

盾构机为大型的设备，施工过程中采用一万伏供电电压，除了生产用电外，需要用到其他的辅助设备，如水泵、电焊机、照明灯等等，如果电工过程中检查不严、无证上岗、线路乱拉乱接、安全警示不到位、漏电保护器失效等等，都有很容易在施工过程中发生漏电事故。

1.9物体打击风险

在地铁施工过程中，如果安全帽佩戴不正确，头部就有可能受到打击，稍有不慎就会被没有放稳的器材砸到，比如在交叉作业中很容易被上方的施工人员掉落的工具造成伤害。

2、地铁盾构施工的安全风险管理策略

2.1有效控制刀盘和刀具磨损

对于变化比较大的岩土地层，在施工中务必防止其刀具的磨损问题，具体包括这几点：对着这种情况，应该选择硬度强、抗侥幸强的刀刃，随后进行重型刀具的结合；对其刀具进行布置，保证其科学性。通过提升刀具的数量进行施工效率的提升；随后对刀具长短的使用比例进行控制，以保证完全满足其岩土层的施工需求；改造滚刀，保证其科学性，确保其掘进的效果。保证其刀具的更换的科学性，控制其刀具的磨损度。

2.2有效控制管片拼装及同步注浆

在进行管片拼装过程中，主要在盾壳的保护下进行，将盾尾管片拼装成环，进行隧道衬砌，在管片与围岩的环形间隙进行水泥砂浆的回填。从隧道底部进行管片的安装，保证管片安装的相邻性，进行顶块的装封工作。待管片块安装之后，应该及时的进行油缸顶紧管片的推进，务必保证顶推力远远大于管片稳定的所需力，随后进行管片安装机的转移，在管片环脱离盾尾部位进行管片与螺栓的紧固工作。要想对地层变形记性合理把控，对管片结构进行稳固，对盾构掘进方向进行把控，随后保证盾尾空隙推进过程中进行背后环向间隙的注浆工作，同时进行盾尾的内置注浆工作，对注浆液的各种指标进行重点把控。

2.3有效避免隧道盾构机施工中坍塌事故

在进行塌方事故的处理过程中，需要对其产生原因进行科学的分析，进行针对性措施的采取，最大限度的避免地表沉降的严重化，从而确保盾构机运行的正常性。其中需要注意的有这几点：（1）对塌陷的地表水进行相应的拦截，最大程度的避免地表水渗入隧道，减小隧道的涌水量，同时需要进行及时的塌孔回填工作；（2）严格的把控盾构机的推进速度和出土速度，从而确保在进行地层开挖中的压力平衡，最大限度的降低地表沉降量；（3）对注浆量进行提升，从而避免地表沉降范围的扩大；（4）对出土量、土仓压力、注浆量进行严格的监管，保证其测量的精确性，同时进行掘进参数的调整工作。

2.4有效避免地铁隧道盾构施工开挖面失稳

在进行地铁隧道的施工过程中，对于地段有微承压力的区域，需要保证其土压力设置的合理性与科学性，最大程度的保证开挖面的稳定，对于施工过程中的安全威胁进行及时的处理，所以，很有必要进行有效措施的采取以保证开挖面的的稳定。其具体的措施有：（1）需要对区间地层的渣土进行相应的采集，随后进行改良实验的进行，进行参数的获取，务必确保开挖的渣土的流动性；（2）很有必要对土层的压力进行高效的控制，以保证其开挖面的稳定；（3）对图层的掘进速度和渣土排土量进行严格的把控，保证两者之间的平衡。

3、结束语

总之，如何有效识别盾构施工风险，预知风险成为地铁施工前的研究因素，加强盾构施工的安全管理非常重要，需要我们重点加强研究，从而确保项目施工安全顺利地进行。

参考文献：

[1]城市地铁区间隧道盾构施工风险管理研究[J].佘强洪.建材与装饰.2017（04）

[2]浅析地铁盾构施工的安全风险管理[J].闫颖.四川水泥.2016（03）

[3]地铁隧道盾构法施工全过程风险分析[J].张姣，贾敏才，张建.公路工程.2013（03）

[4]地铁盾构施工的安全与风险管理[J].江玉生.建设机械技术与管理.2013（11）

[5]项目风险管理发展历程及趋势[J].谢喜丽.合作经济与科技.2010（14）

[6]铁路工程项目风险分析与防范探讨[J].张峥.铁道工程企业管理.2010（03）