地鐵盾構隧道施工安全管理的探究

丁然

摘 要： 當前各地的地鐵盾構隧道施工均出現過安全事故問題，面對地質復雜、外部環境的不確定性，盾構施工管理稍微出現疏忽，就會引發安全事故，最終導致較大的事故災難和經濟損失。由此，本文針對盾構施工安全管理存在的問題進行分析，最后提出相對應的解決措施和方法，希望能夠為同仁帶來參考，引起施工管理的重視。

關鍵詞： 盾構隧道施工；安全管理；事故分析；措施

1盾構施工安全管理存在的問題

地鐵盾構隧道施工存在很多安全管理隱患，根據安全事故的特點對事故進行劃分，有機械事故和施工技術事故2種，具體如下：

1.1不規范操作造成的機械事故

盾構隧道施工會使用到各種機械，機械操作中容易出現事故，例如管片吊機事故、電力安全事故、運輸設施事故等，這些事故占據了工程事故的一半以上的數量。根據對多起機械類事故進行分析，導致機械事故的原因通常是由于操作不當，沒有安裝標準規范進行操作導致事故的發生。機械崗位的操作也與操作人員的責任心、是否受到崗前培訓有關。

盾構管片安裝機起吊時，容易出現密封突然失效，致使管片脫落，將安裝人員砸傷。這樣的事故曾在上海地鐵4號線盾構施工出現過。事故發生前，安裝人員未能及時發現密封失效問題，使得管片缺乏吸力出現脫落。

電器事故。盾構掘進機在掘進施工中需要耗損大量的電力，其功率大、能耗高，必須要配置10 k V 高壓電纜配電。這樣的高壓供電必須要采取安裝接頭保護措施，否則容易造成擊穿火災。

運輸設施的安全施工事故。盾構施工中會配置有軌運輸設備將相關土沙、棄碴、材料等進行輸送。運輸車進行運輸過程中，容易出現溜車撞擊、軌道道岔的安全運營事故，例如武漢地鐵二號線施工中就出現過電瓶車剎車失靈溜車碰撞事故，造成較大的經濟損失。

盾構脫困原因。盾構掘進中若出現長時間的停止、轉彎，或者是遇到大量的泥餅、被不明物質困住等現象，容易迫使盾構掌子面坍塌損壞。

1.2 施工技術造成的安全事故

盾構隧道施工對施工工藝有著嚴格的技術要求，當施工技術不到位，往往會造成很大的惡性事故，例如人員傷亡，較大的經濟損失等。施工技術造成的安全事故如下：

地面沉降事故。根據地面沉降發生的原因，將事故分為3種，一是由盾構操作失誤所引發的非正常沉降事故，二是盾構開挖中發生的突發災害性沉降事故，三是因不合適、錯誤的盾構選型所致的地表沉陷事故，這些事故均會造成停工，為工程施工帶來較大的影響。其中有兩種事故是可以盡量通過人為因素得以避免的。

防洪排水設施不完善，缺乏防洪排水能力所致的安全事故。在地鐵盾構隧道施工中容易出現隧道排污、排水不及時導致的重大事故，必須要提前做好防災安全措施。

管片拼裝事故。在管片拼裝施工中，由于管片拼裝的質量較差，或者是安裝工藝和技術方法不當，容易出現管片擠損或破裂所致的涌水安全問題，引發重新施工。

氣體爆炸事故。由于盾構施工時未做好有關消防、通風、滅火等措施，導致不明氣體突然爆炸引發人員傷亡事故，威脅到施工人員的生命安全和工程財產損失，必須要引起注意。

盾構機掘進參數不當所致事故。操作盾構機掘進時，若是未能正確調整盾構機掘進參數，導致盾構機突然抬頭、掉頭或蛇形掘進；當泥水盾構時，不適當的掘進參數會引起管片上浮，也會因為不適當、錯誤的泥水倉壓力，最終引起地面冒頂事故。

壓平衡盾構噴涌事故。這種事故是施工中的土壓平衡盾構機螺旋輸送機保壓泵碴系統出現噴涌所致的事故。

2 盾構隧道安全管理對策與措施

2.1 加強施工過程中的各項管理，提升管理水平

根據前文的分析，盾構施工過程中所發生的多起安全事故是由于施工方案不合理、未能科學合理設置掘進參數、未能嚴格監管和執導施工技術所致的，從中看出，施工現場的管理、技術執導與監督等對盾構施工安全事故起到極大的作用。由此，必須要加強對施工現場各種技術的執導和監督，加強機械操作、安裝施工、機電使用等方面的管理，制定相關操作標準和規范，能夠極大程度上減少施工安全事故。

1）對于管片安裝機起吊中管片吊機事故問題，需要在施工中做好相應的防范措施。首先是制定設備安裝維護檢查制度，其次是要在實際工作中對照制度來進行操作，例如要根據規定來檢查管片安裝機的可靠性，是否出現密封膠圈損壞、起吊繩是否結實可靠等，避免后期的管片拼裝出現部件墜落砸傷事故。同時要保證起吊過程中，機械下方沒有施工人員。

2）關于電器事故的解決措施，需要做好施工動力線的安全保護方案，確保高壓進洞的安裝正確，施工人員遵守施工規范，當盾構接入高壓接頭時，必須要做好科學的接頭保護措施，防止擊穿事故。

3）對于施工中的運輸設施安全事故，必須做好現場監控，防止運輸電瓶車出現溜車防撞或是軌道道岔運營事故，實時監測、檢查軌道、道岔設備的安全性能。

4）對于盾構脫困處理，必須制定嚴格的掘進方法，隨時對掘進進行監測，根據監測情況對掘進參數和施工工藝進行調整，避免盾構受阻而難以接觸盾構困難。

5）對于地面沉降事故中因盾構施工或是不合適的選型所致的沉降事故，是可以通過加強監督和管理避免或降低事故發生率的。由此，必須要重視盾構操作失誤問題，正確設置各類參數，及時注漿，不超挖，最后是合理選擇盾構類型。

6）防洪排水設施不完善，缺乏防洪排水能力所致的安全事故。必須要做好排污、排水的防災預防方案和措施，避免造成重大事故損失。

8）管片拼裝事故。拼裝事故會加大施工技術風險，由此，必須要提前做好安裝工藝和相應的技術方案，控制好掘進參數，合理使用技術手段和調整好控制姿態，對管片的安裝順序、步驟要科學，拼裝過程中要保證質量，避免漏水、管片破裂的發生。對于管片上浮必須采取技術控制措施。

9）氣體爆炸事故必須采取防范措施，做好隧道消防、通風、滅火等防范措施，加強報警系統建設和氣體檢測。

10）盾構機掘進參數不當所致的事故，需要重視操作的規范性和正確性，合理調整盾構機掘進參數，并加強始發與到達時段的技術控制措施，避免盾構機抬頭或掉頭，并做到均勻掘進，而非出現蛇形掘進的現象。

11）壓平衡盾構噴涌事故的預防措施是加強對保壓泵渣設備系統的檢查，確保土倉壓力保持平衡。

2.2加強崗前技術培訓和設備維護

盾構施工中的各種機械崗位的操作必須嚴格、正確，各關鍵崗位必須要接受崗前培訓，對于特種設備操作，必須要求持證上崗，保證操作技術的合格性。同時，施工單位必須要加強對所有人員的施工培訓，讓各施工人員和操作人員樹立責任心，對各自操作崗位上的技術能夠熟悉掌握，避免操作失誤和操作錯誤，排除事故隱患。對于集液壓、電子、機械等多學科為一體的盾構機來講，其設備配套較多，有著多個施工范圍，加大的事故隱患。由此，必須做好對整體設備的維護和保養，做到定人定崗的維護，保證設備使用安全，延遲設備使用壽命。

2.3成立地鐵盾構施工安全專家組

由于地鐵盾構工程對于施工有著極強的專業性要求，施工中對技術要求有著較大的難度，在具體工程中最好針對本工程施工建設施工安全專家組對工程的盾構設計、施工、監理進行執導和監督，對施工中存在的問題由專家小組進行討論解決。

結束語

總之，對于地鐵盾構隧道施工，必須要做好技術執導、安全管理、機械操作技術培訓等工作，建立地鐵盾構施工安全專家組，針對施工技術難題、事故問題集合專家組意見進行解決，保障施工的順利開展。■

參考文獻

[1] 劉宣宇.盾構技術的發展與展望[J]. 施工技術. 2013（01）.

[2] 王子川.盾構隧道施工引起鄰近被動樁的附加響應仿真分析[D]. 華南理工大學 2016.