隧道爆破施工中現場安全管理的具體措施

石 磊 （北京市公安局昌平分局，北京 102200）

1 引言

隨著我國經濟的持續(xù)發(fā)展和綜合國力的不斷提升，我國隧道得到了前所未有的迅速發(fā)展，截至2017年底，我國已運營的公路鐵路隧道共有33611處，總長20015.85km，其中2017年新增公路鐵路隧道1711處，長度1822.45km[1]，另外還有大批的水工隧道及新興的城市綜合管廊等隧道工程。隨著國家“一帶一路”、新一輪西部大開發(fā)、城市軌道交通及管廊等戰(zhàn)略規(guī)劃的實施，各領域對隧道工程存在重大需求。

與盾構及掘進機開挖方法相比，鉆爆法具有地質條件適應性強、開挖成本相對較低等優(yōu)點，尤其適用于堅硬巖石隧道、破碎巖石隧道及大量短隧道的施工，因此鉆爆是當前國內外最常用的隧道開挖方法[2]。然而在目前日趨緊張的安全形勢下，公安機關在保障施工需求的同時如何做好爆炸物品的安全管理是當前亟待解決的問題。本文以標準化、程序化管理為基礎，探討隧道爆破施工安全管理的具體措施，并反思公安機關在爆炸物品的管理中存在的問題。

2 隧道爆破施工的特點

①多數公路或鐵路隧道位于偏遠山區(qū)，道路條件差，隧道施工場地只有一個出口，相對封閉。爆破施工時只需在隧道出口設立警戒帶即可封閉作業(yè)區(qū)域，因此，發(fā)生爆炸物品被盜搶的可能性較低。

②隧道爆破后爆堆集中在掌子面附近，拒爆的雷管炸藥易被碎石覆蓋，發(fā)生雷管炸藥的遺失遺漏的可能性較高，且不易發(fā)現，是隧道爆破爆炸物品管理的難點。

③盡管隧道爆破單次藥量較少，但次數較多，部分工程存在夜間施工，人員疲勞作業(yè)導致注意力不集中，容易誘發(fā)各類事故。

④隧道環(huán)境較復雜，作業(yè)區(qū)域內配電箱、電線，電焊機、鉆機、噴漿機等機械設備較多，爆炸物品現場存放位置設置不當容易誘發(fā)安全事故。

⑤隧道設計高度較高時，需要利用臺架進行鉆孔、裝藥等作業(yè)，臺架高度4m～5m，在上下臺架或在臺架上作業(yè)時雷管與金屬臺架的磕碰或掉落都存在雷管意外被引爆的危險。

⑥隧道爆破作業(yè)內容單一，工序相對少且基本無交叉作業(yè)，各工序具備標準化和程序化管理的條件。

3 爆炸物品的安全管理

根據隧道爆破作業(yè)的特點，按照承擔主體將隧道爆破施工所涉及的安全管理的環(huán)節(jié)分為3大類：第一類工序主體為爆破設計施工單位，主要工序包括爆破施工前準備、技術交底、裝藥、堵塞、網路連接、爆破器材數目核對、警戒與起爆、爆后檢查，共8個工序；第二類工序主體為爆破安全監(jiān)理單位，負責人員與器材核對、施工過程監(jiān)控及結果監(jiān)督等；第三類為多方協(xié)同工作工序，如應急響應等。

以安全和質量、進度為目標，分解細化各個環(huán)節(jié)，制定各環(huán)節(jié)標準化管理制度，從而形成一種相對固定的作業(yè)和管理模式，達到安全、高效的作業(yè)效果[3]。

3.1 爆破設計施工單位現場施工管理

爆破設計施工單位是隧道爆破的主體單位，也是保證現場火工品安全的主體單位。其承擔的安全環(huán)節(jié)眾多且直接接觸爆破器材，是現場爆破安全管理的重點對象。下面就其承擔的主要工序逐一細化說明。

3.1.1 爆破施工前準備

接到爆破作業(yè)指令后，爆破設計施工單位的現場負責人通知爆破作業(yè)班組、安全監(jiān)理單位現場負責人，火工品運輸車輛抵達隧道洞口，安全員清理無關人員，清場結束后拉警戒帶，設置卸藥區(qū)域。爆破施工人員列隊接受安全監(jiān)理的拍照錄像核查。安全員引導爆破器材運輸車行駛至卸車場地，先卸炸藥、導爆管及導爆索，然后再卸導爆管雷管，所有器材的數量核對無誤后，再向爆破掌子面運輸。抵達爆破地點后，安全員拉警戒帶并設置裝藥區(qū)域，禁止無關人員進入裝藥區(qū)域。現場施工的其他人員分2組：一組（保管員及一名爆破員）進行雷管號碼登記；另一組人員在技術人員帶領下核查炮孔，清理掌子面上的危險浮石。

3.1.2 爆破作業(yè)前技術交底

一般來講，爆破工程師依據隧道開挖方法、圍巖等級、被爆巖石可爆性分級、支護類型不同確定了相對固定的隧道的爆破設計方案。而出現以下幾種情況時，爆破方案應根據實際情況進行調整：①地質條件的變化，如同一掌子面內有多種可爆性不一的巖石，出現了新的軟弱帶或斷層等，爆破設計單位應根據實際地質條件，適當對孔位、炮孔數量、裝藥量等參數進行調整；②鉆孔質量及數量變化的影響，目前大部分隧道仍采用風動鑿巖機進行鉆孔，有時鉆孔的誤差較大，與設計存在較大偏差，爆破設計施工單位應根據實際鉆孔情況調整裝藥參數；③爆區(qū)周邊存在需保護的設備或設施時。

為了最大限度地提高炮孔利用率，減少超挖、欠挖量，在每次裝藥作業(yè)前，現場技術負責人要將本次作業(yè)的孔網參數、裝藥量、重點區(qū)域、注意事項、施工安全等內容向作業(yè)人員交底。為責任到人，結合現場作業(yè)條件，利用作業(yè)臺架將掌子面分區(qū)管理，每個區(qū)域均設置相對固定的負責人，比如在中等大小的公路鐵路隧道全斷面或兩臺階開挖時，通常在掌子面設置5個裝藥區(qū)域，包含頂部1個、中部兩側2個和底部兩側2個。

3.1.3 裝藥

區(qū)域裝藥負責人統(tǒng)計負責區(qū)域內的雷管段別及數目、炸藥數量，在保管員處足量領取，嚴禁超領。裝藥作業(yè)流程包括：選擇各炮孔對應段位的雷管、制作起爆藥包、按設計藥量裝藥。具體裝藥作業(yè)流程如圖1所示。

裝藥注意事項包括以下幾個方面。

①制作起爆藥包時，雷管應從藥卷底部沿軸心插入，雷管底部朝向孔外，使用炮桿向炮孔內輸送起爆藥包時不得用力過快地搗；嚴禁雷管側壁緊貼藥皮，嚴禁雷管從藥卷中間插入。

圖1 裝藥流程示意圖

圖2 乳化炸藥

圖3 炮泥制作

②裝藥時，一手持炮桿一手持腳線，腳線移動的速度應與炮桿移動的速度一致，如果腳線不動或移動緩慢可能是雷管脫落，應及時處理。

③由于孔內泥沙、水的存在，對于連續(xù)裝藥結構，為避免熄爆，必須保證藥卷間緊密接觸。采用圖2所示包裝的乳化炸藥時，由于封口采用鋁等金屬環(huán)，現場裝藥時以新裝入的藥卷金屬環(huán)刺入到孔內相鄰藥卷為宜。爆破員通過裝藥的力度及藥卷的推進速度可以判斷相鄰藥卷是否接觸。

④若底孔裝藥較長且孔口位于水坑內時，藥卷間難以保證緊密接觸，為減少底孔留有殘藥的概率，底孔一般設置2個起爆點，一個位于炮孔底部，另一個位于炮孔中部，雷管聚能穴方向均朝向孔口位置。

⑤炮孔外的雷管腳線排放齊整，防止施工人員走動時踩斷腳線導致盲炮。

3.1.4 堵塞

當隧道掘進100m左右或者更深時，堵塞環(huán)節(jié)最容易被人忽視。一是由于隧道爆破無合適的填塞料造成堵塞難度大，若不提前準備堵塞材料，在嚴格要求質量時，堵塞耗時20min～30min甚至更長，這對于進度緊張的項目來講是難以忍受的；二是隧道洞口段掘進完成后，爆破部位周圍環(huán)境簡單，為此部分施工單位不堵塞而加大單孔裝藥量以保證爆破效果，但增加藥量的多少難以掌握，極易出現由于裝藥超量造成的安全事故。

為解決堵塞帶來的功效問題，北京部分項目引入制作炮泥的專用設備，如圖3所示。炮泥提前準備，堵塞時直接使用，作業(yè)效率大大提升。

3.1.5 網路連接

隧道內爆破網路多采用孔內分段孔外簇連方式，為便于核查網路，孔外雷管腳線連接全部統(tǒng)一為圖4所示樣式。

網路連接注意事項：

①為準確引爆導爆管，大把抓的導爆管數量應進行限制。雖然在實驗室條件下，用膠帶纏繞雷管主裝藥部位，一枚MS-5導爆管雷管可同時引爆100根導爆管[4]，但考慮現場條件及工人操作水平，引爆導爆管的數量應進行限制，一般以20～30根為宜。為避免雷管殼體碎片擊斷導爆管，不論雷管類型，須用膠布包裹雷管聚能穴2～3層。

圖4 雷管綁扎示意圖

②若隧道內灰塵較大或存有積水時，與起爆站的連接線可直接采用導爆管、雷管接力、導線形式，禁用四通連接。

3.1.6 爆破器材核對

爆破器材核對是防止火工品遺失的重要措施，施工單位必須予以重視并加以落實。各區(qū)域負責人統(tǒng)計負責區(qū)域內的使用火工品數量，保管員統(tǒng)計未使用的數量，數量匯總至班組長處，班組長負責核對，口頭向現場負責人和爆破監(jiān)理員匯報數量并明確“裝藥及網路連接完成，火工品核對完畢，數量無誤。”此過程必須留有錄像資料備查，并強調此環(huán)節(jié)為規(guī)定動作，須認真執(zhí)行并落實至實處。

3.1.7 警戒和起爆

器材核對完畢后，現場負責人進行警戒安排，明確警戒點位置及注意事項，安全員搖響警報器，警戒工作開始。

隧道內爆破環(huán)境相對簡單，人員設備撤離至安全距離以外即可。

隧道開口段的周邊環(huán)境相對復雜，須加強警戒工作。警戒的主體單位是爆破施工單位，但警戒范圍內有其他單位時，需甲方單位予以支持。必要時由甲方簽訂警戒確認單。

起爆人員包括爆破班長、安全員、安全監(jiān)理員3人。起爆站通常根據隧道進度的長短選擇在洞外遠離邊坡、洞內的橫洞或避車洞內、挖掘機等機械設備的后方。

由于爆破瞬間完成，為此必須提高對警戒工作的認識，尤其是下述情況：

①隧道采用對向開挖方案時，相對掌子面距離小于等于20m，或雙線隧道，爆破區(qū)域距離相鄰隧道工作區(qū)域較近時，必須通知相關人員停止作業(yè)，離開危險區(qū)域；

②夜間施工時，應加強周邊環(huán)境的照明，且警戒人員與相關分部分項負責人聯(lián)合警戒以確保安全。

3.1.8 爆后檢查

爆破班長、現場技術負責人、爆破安全監(jiān)理在爆后10～15min炮煙排凈后方可進入炮區(qū)檢查。檢查的內容包括兩項：一為爆破效果，如爆破進尺及超欠挖情況、爆堆形狀等，此部分數據用于爆破設計的反饋，以便優(yōu)化爆破設計與施工；二為特殊的情況，如是否存在拒爆的火工品、是否需要二次補炮等。出現此類問題必須及時解決，堅決杜絕將隱患留給下一循環(huán)工序。

爆后隧道圍巖很容易出現落石或者不穩(wěn)定的問題，為此嚴禁單個人員進行檢查，必須有旁站人員監(jiān)督檢查。

由于爆堆的存在，底孔是否有殘藥難以在此環(huán)節(jié)完成，為此爆破現場負責人必須加強與鏟運班組聯(lián)系，要求底板清理至原底孔孔口標高下10～20cm位置處。若發(fā)現異常，應及時聯(lián)系爆破負責人。

3.2 爆破安全監(jiān)理單位現場施工管理

爆破安全監(jiān)理是以施工階段的爆破安全為主要目標，貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針，為爆破作業(yè)項目實施提供監(jiān)督管理，以利于提高爆破作業(yè)的安全可靠性。

針對爆炸物品現場使用環(huán)節(jié)監(jiān)管薄弱的現狀，北京地區(qū)從2015年下半年推行使用爆破作業(yè)現場視頻監(jiān)控應用平臺，此平臺由爆破監(jiān)理人員使用，主管民警核查，實現了爆破作業(yè)現場使用環(huán)節(jié)安全監(jiān)管及時、可視、可控，確保了“最后一公里”的安全。

監(jiān)理是全過程、全方位，全天候的，監(jiān)理作業(yè)產生公安機關了解現場的第一手資料。因此加強對監(jiān)理單位的監(jiān)督管理，發(fā)揮好監(jiān)理作用，對保障工程質量與安全作用尤為突出。

公安機關應從資質、內業(yè)資料、現場管理三個方面對監(jiān)理作業(yè)進行監(jiān)督管理，并形成一套規(guī)范的監(jiān)督管理制度。資質管理主要包括：對監(jiān)理機構的設置、人員資格、同類工程監(jiān)理經驗的審查，對監(jiān)理機構進行動態(tài)信用評價。內業(yè)資料管理主要包括：檢查主要管理文件如監(jiān)理指令內容及整改閉合，檢查監(jiān)理日志、旁站視頻錄像的真實性和規(guī)范性。現場管理主要包括：安全、質量的控制力度。

3.3 多方協(xié)同工作的管理

隧道爆破工程項目在多重管理體系下，如何健康有序的進行是實際操作中一個不可忽視的重要過程。如果各單位協(xié)調配合默契，將會取得突出成效；如果各單位相互扯皮，產生內亂，后果是不言而喻的。各單位的協(xié)同管理配合必須默契、各司其職、服從需要，使得生產有條不紊的進行。

隧道施工方、爆破設計施工方、爆破安全監(jiān)理方應在下列幾個工作中加強聯(lián)系，協(xié)同工作。

①爆破及火工品安全方面，三方應建立應急響應程序，如爆炸物品防盜搶方面的配合；共同制定可行的應急預案并定期演練；三方共同配合封鎖現場，設立緊急聯(lián)系方式等；建立拒爆火工品排查處理程序，由于部分拒爆火工品被爆破破碎的巖石掩埋無法發(fā)現，在出渣過程中或在渣場發(fā)現拒爆的爆破器材時應及時聯(lián)系并上交爆破單位處理；現場警戒時，爆破單位確定警戒范圍，明確要求，安排警戒人員，其中施工單位現場安全負責人通知相關人員及機械設備撤場，監(jiān)理員巡視檢查，確保警戒無死角無遺漏。

②爆破施工與設計優(yōu)化方面，施工方應及時將被爆巖石的地質變化情況、進尺情況、噴漿量等數據反饋給爆破單位，以便及時調整爆破方案。

4 結語

根據隧道爆破的特點，公安機關明確爆破施工時各主體的安全責任，加強現場的安全監(jiān)督管理檢查，將隧道爆破施工所涉及的安全管理的工序細分并制定標準化管理制度，將各個工序分解細化，以科學可行的手段形成一套優(yōu)化的固定的作業(yè)和管理模式，能夠有效地實現爆破作業(yè)的安全和高效。