探討地鐵盾構工程穿越市政橋梁風險源施工控制技術

張潛

摘 要：本文將某地鐵項目為例，從施工進展、項目質量等層面對盾構穿越市政橋梁中存在的風險源進行辨識與研究，針對風險源提出詳細的控制策略，歸納應急安全的管理要素，意在為我國相同工程的開展提供參考。

關鍵詞：地鐵盾構工程;穿越市政橋梁;風險源;施工控制技術

目前，我國地鐵工程的建設已然就進入飛速發展階段，地鐵項目的規模呈日漸壯大趨勢，地鐵建設屬于民生項目，深受社會的高度關注。盾構在如今的地鐵工程施工中，屬于一種先進且安全性較高的施工技術，正處于廣泛運用之中。然而盾構掘進施工勢必會讓隧道周邊的原圖平衡狀態被打破，導致地層與地面發生變形或者下沉，超過規范變形范圍與嚴重下沉時還會對市政設施順利應用受到影響。由于超變形導致市政設置被損壞的工程事故偶有發生。因此對地鐵施工流程的處理，特別是盾構法對周圍市政設施等危險源的保護控制技術屬于重中之重。

一、地鐵盾構工程概述

伴隨我國城建速度的持續較快，城市經濟呈不斷壯大的趨勢，城市中的人口數量逐漸增加，對道路交通方面提出了新型挑戰。為促進城市交通壓力得到緩解，大部分城市開始進行地下軌道交通的探索，并進行地鐵工程的大力開展。地鐵工程的構成部分為區間盾構工程與地鐵車站，所以對地鐵盾構工程深層探討意義重大。利用地下軌道的交通方式，在城建項目中合理運用交通科技，促進城市空間利用率提升。

盾構機用于現實工程中的穩定性與先進性較強，可讓施工效果大幅度提升，優化施工效率，所以在區間施工中，地鐵工程對盾構施工操作法實現了大量使用。地鐵盾構工程在進行掘進施工中，無法避免穿過各類地面上既有的建筑以及市政設備，如果施工操作不合理，可能讓地下原先結構的應力平衡被打破，造成地面裂縫、塌方等故障，一方面會對施工正常開展產生影響，對施工現場的人員安全性構成威脅，另一方面還會危害到既有的建筑和市政設備正常應用。所以地鐵盾構項目施工中，需對存在的風險源深入分析與辨別，采取科學性防控策略，控制潛在風險于可以控制的范圍以內，從而提升工程整體的施工水平。

二、辨別風險源與分析

本文以盾構穿過西北橋工程為例，從工程的施工進展流程、項目施工質量、工程安全性、員工自身安全四個方面內容開展，施工流程中所產生的風險源具體如下：（1）漏水。造成此類風險的主要原因為：操作者尚未充分補充盾尾油脂;盾尾油脂的使用不合理;水力通道慣聯;盾尾刷受損;鉸接密封被損壞。（2）觸電傷害。外電防護策略與實際要求不足;接地和接零維護體系要求不符;違反了二級保護及三級配電原則;非專業電工私拉亂接電線。（3）橋體失穩、裂縫。造成此類問題的主要原因為：因地面上的加固力度不足;控制掘進策略不足造成出土量超方;橋體的制成無法符合稱重方面的標準;盾尾的注漿力度不夠，且尚未及時補漿;操作者尚未合理操作等。（4）機械損傷。機械尚未合理操作;操作者的勞動防護力度不夠。（5）卡刀盤。控制掘進的策略不足;改良渣土策略不夠理想;地質及噴涌因素。（6）涌砂、噴涌。造成風險的主要原因為：掘進控制策略尚未貫徹落實;盾尾的密封檢查力度不足;加之操作者尚未合理操作。（7）管線受損。造成此類風險的主要原因為：操作者違規工作;探查管線力度不夠;掘進控制策略缺乏。

三、風險源的控制策略

1.漏水問題的防控策略

（1）盾構下穿之前需對盾尾的密封效果進行檢查，針對沒有達到預期效果的可以在過河之前進行油脂的沖重新填充。（2）嚴格把好材料的質量關，并使用高質量盾尾油脂。（3）盾構施工中，需重視掘進方法與鉸鏈缸的行程差，對鉸接密封狀況實施檢測。如果鉸接密封無效需使用緊急氣囊進行密封，氣囊密封可以承受0.5nar壓力。（4）若是盾尾密封處出現泄露需要向其中多注油脂止砂、止水，如果漏水量較大，可以采用聚氨酯實施防水密封。

2.觸電損傷的防控策略

（1）操作中需要貫徹落實安全防護，避免故障問題的發生。（2）待出現人身觸電故障時，需要讓觸電人脫離電源。（3）操作期間需安排專項人員用電進行安全監控。（4）相關單位編制的臨時用電方案需通過項目審核部門進行審批，合格后才能投用。

3.橋體及河堤下沉塌方的防控策略

（1）對橋墩基礎預先加固并留置注漿孔，等通過后進行及時注漿避免發生坍塌或下沉。（2）提前對橋洞開展鋼筋混凝土套拱施工，以此來穩定支撐橋體。（3）提前加固處理橋臺兩邊的大管棚，按照智能化檢測體系進行技術反饋并追蹤橋墩進行注漿。（4）盾構機通過使用管片預留孔開展二次注漿。（5）項目在前期施工中，需要對操作者與管理者實施系統性培訓。（6）盾構掘進流程的強化管控，比如說優選合適的土倉壓力、增加同時注漿量、出土量的控制等，減少西北橋受到的影響。

4.機械損傷的防控策略

（1）強化安全宣教，并進行安全技術較低工作的編制。（2）按照工作要求進行專業安全防護服的穿戴。（3）操作期間需安排專項安全人員對現場進行安全巡視，對此對現場的高風險操作加強監督，避免發生事故。（4）針對特殊機械操作者，必須持證才能上崗。

5.卡刀盤的防控策略

（1）對施工流程強化管理，以防盾構停機時間太長。（2）若是刀盤被卡住，需轉變單盤方向，如果啟動后仍無法脫困，需要將大流量惰性漿液注入進行碴土的置換，減少刀盤的扭矩，確保刀盤可以重新開啟。（3）對盾構機的操作人員加強技能培訓，避免人員因素導致操作失誤。

6.避免噴涌及涌砂的防控策略

（1）若是發生噴涌狀況，及時將艙門關閉并按照實況向前合適的距離掘進，等土倉內的壓力維持均衡后才能慢慢的開啟艙門，并對壓力的穩定性加強觀察。（2）在必要的狀況下，需合理使用膨潤土來替代土倉渣土，促進渣土性能積極改善，避免噴涌問題的發生。（3）在盾構施工中，需重視掘進的方向與鉸接缸之間行程偏差，以此對鉸接密封狀況進行實施監控。（4）對盾構機以及配套設施加強巡檢，確保盾構機可以持續穩定的掘進。

7.管線受損的防控措施

（1）強化控制掘進策略，通過地面下沉的控制，避免下沉損壞管線，使其應力受損。（2）工程施工之前需要聯系管線責任部門采集相關資料并對施工范圍內綜合管線進行詳細探查。（3）強化安全宣教與安全技術較低工作的開展。（4）地面在鉆孔固定之前需提前開展人工探坑，明確管線的位置后才能開展下一步施工。

8.安全管理的應急策略

（1）地面出現塌陷故障后，若是有員工受傷，需立即撥打120前來救援，并及時組織相關員工使用混凝土進行回填與注漿加固。保衛組需對現場實況實施監控。（2）施工中需要對地面以及周邊的建筑物沉降狀況及時監測，若是沉降值大于設計范圍需展開臨時管控并尋找原因。（3）待地面下沉值達到預警數值范圍后，項目部門需及時組織員工使用地面打孔的方式，開展袖閥管注漿與洞內頂管注漿加固，監測組需增加監測效率，冰箱指揮組及時報告地面的下降速度。（4）各個沉降井在完成施工后，需及時回填物料，并對降水井附近開展注漿加固。（5）車輛在路面上通行時，需要鋪墊鋼板，防止車輛通行導致地面下沉與塌陷。

四、結語

總之，基于目前各種條件之下，地鐵盾構項目在市政設施下穿越所產生的風險源為多方面且影響比較深刻的，相關技術者需從地鐵盾構工程在市政設施下穿越的客觀層面著手，嚴格按照盾構施工的基礎規律，促進風險系數真正降低，從而提升工程整體的施工質量。

參考文獻：

[1]呂貽坤.地鐵盾構工程穿越市政橋梁風險源施工控制技術[J].中國高新科技，2021（8）：2.

[2]代斌.地鐵盾構工程穿越市政設施風險源施工控制技術[J].建筑工程技術與設計，2018，000（006）：2427.

[3]任霄.成都地鐵6號線盾構穿越特殊地段風險源控制施工技術[J].鐵道建筑技術，2019，000（003）：90-94.

[4]左九如.城市地鐵盾構近距離穿越橋梁河流綜合施工技術探討[J].2021（2019-8）：147-148.