盾構法施工安全管理

楊新文 王前前

摘要：目前全國很多城市都在建設地鐵工程，盾構法施工靠著他特有的優勢（安全開挖和襯砌，掘進速度快；全過程可實現自動化作業；施工勞動強度低；不影響地面交通與設施和地下管線設施；受外部環境條件影響小，施工中沒有噪音和擾動）應經成為地下隧道建設的主要施工方法。現以石家莊市軌道交通1號線朝暉橋站—白佛站區間盾構法施工為實例，對盾構法施工安全管理進行研究分析。

關鍵詞：風險辨識；風險管控；安全管理；盾構法

1 引言

盾構法是在地下暗挖隧道的一種施工方法。當代城市交通、各種建筑、公用設施和地下管線日益繁雜，采取盾構法在城市隧道施工有明顯優勢。另外，在穿越公路、鐵路隧道、水域或者其他的基友隧道中，盾構法也因它獨特的經濟合理性和技術方面的優勢被采用。但因盾構法施工技術要求高，配套設施多，存在的風險也隨著增加，落實安全管理刻不容緩。

2 工程概況

朝暉橋站—白佛站區間采用盾構法施工，線路總長度為596.99m。線路軌頂標高49.470?51.280m，結構最大覆土厚度約13m，線路平面有一處平 曲線，線路縱向坡度呈“V”字型坡。區間附屬結構包含一處排水泵站（兼聯絡通道），放置在線 路最低點附近，里程為右K17+810.000。區間沿線主要穿越控制性管線有：在K17+662.799處電力溝01500，埋深約9.4m；在 K17+989.619 處電力溝01500，埋深約 9.5m；在 K17+797.495 處熱力0600，埋深約 8.0m。區間隧道主要位于中山東路路下，離街道兩邊的建筑物相對較遠；沿線主要穿越構筑物有：瑞景華庭小區、白佛口小區、白佛小區、大天力集團。

區間所在地層主要有①雜填土1層、②黃土狀粉質粘土1層、③粉細砂1層、④粉土2層、⑤中粗砂1層、⑥西粗砂（含卵石）1層。影響區間地層主要為粉質粘土層、細中砂層、中粗砂層。

由于靠近白佛客運站地面交通繁忙、白佛村和白佛口村人口密集（達4萬多人），以及市政管線復雜和周邊環境影響，選用盾構法施工更加安全、經濟和合理。根據地質情況和設計要求，施工采用土壓平衡盾構，型號為：中鐵裝備生產的CREC015號復合式土壓平衡盾構機和日本生產的川崎17號復合式土壓平衡盾構機。

3 安全生產管理基本分析

安全生產目前已經是工程項目中最重要的課題之一。安全生產，顧名思義，安全和生產共處一體，安全是前提，是生產的保障。生產是安全的原因，哪里有生產哪里就有安全隱患的存在，并且施工現場是各類安全隱患和意外事故的多發場所之一。因此安全管理必須堅持以人為本，做到“安全第一、預防為主、綜合治理”。

3.1 安全第一、以人為本

安全管理必須堅持以人為本，發展決不能以犧牲人的生命為代價，要牢固樹立以人為本、生命至上的理念。然而人的不安全行為、物的不安全狀態、管理上的缺陷是孕育和形成安全意外事故的主要因素。在朝暉橋站—白佛站區間隧道施工中，也同樣存在著這些不安因素。

安全管理歸根結底是對人的管理，在安全管理中，人是最重要的因素之一。人有多方面的需求，但最重要的是生命，而事故卻危及生命，因此要充分認識施工建設安全管理中人的因素重要性，對管理層和作業層進行準確分析和定位，分別在自己的管理工作上提高安全意識，管理層要科學指導施工、規范施工，以及在安全和生產上都要兼顧。作業層除盾構機操作、維護保養人員外，其余人員均為來自于社會基層的農工兄弟，這些人員作業內容包含操作機械設備（含特種設備、小型機具）、司索、指揮、出土、管片運輸、管片拼裝、注漿及其他雜務工存在學歷低、素質參差不齊安全意識淡薄等情況，所以更應加大安全培訓教育，宣傳學習事故案例，加強對勞務人員的監督管理，以現場教育為主、處罰為輔，消除“三違”行為，做到“三不傷害”，是避免人為因素素釀成事故的必要手段。

3.2 預防為主、風險管理

3.2.1施工風險分析及過程管理

風險管理是一項動態的、全過程的認知、分析、評估和控制的行為。我國在盾構法施工中已經有了很好的基礎，通過對存在的風險進一步的深入研究，使盾構法隧道施工建設更加規范、科學的發展。朝暉橋站—白佛站區間盾構法隧道的安全順利貫通就是一個很好的典范。

3.2.2施工風險管理流程

朝暉橋站—白佛站區間在工程施工前首先成立風險管理小組，編制風險源管理辦法，每月風險管理小組組織全體管理人員對風險進行辨識、登記、評估，確定工程主要風險，由安質部匯總并進行風險等級界定，同時風險管理小組針對風險制定控制措施，對重大風險制定應急預案，執行風險動態管理（按月進行更新公示，以每日的施工任務進行細化公示），并對存在風險進行跟蹤，對風險規避措施的實施驗證，形成資料歸檔。如果風險預警失控發生事故，立即啟動應急預案，進行事故救援、事故處理、形成處理記錄，風險造成的損失進行評估，完善風險管理措施（見圖1）。

3.2.3風險識別

風險識別針對“人、機、料、法、環”五要素外，內容還包括：施工布局、運輸路線、施工工序、施工機具和設備、危險性較大的設備、特殊裝置、有害作業部位、輔助生產生活設施、勞動組織等。

首先對風險因素分析：風險管理小組對照風險識別內容，系統分析工程建設基本資料，對工程建設的目標、階段、活動和周邊環境中存在的各種風險因素進行分析。然后建立識別清單，并對現場加以動態管理。

3.2.4施工風險過程控制措施要點

工程施工階段是工程風險管理過程的核心，也是工程風險能否得到有效控制的關鍵。隨著工程進展，風險在不斷變化，各項風險的發生概率及其損失也在不斷改變。因此，工程施工階段風險管理應以前期分析的各階段風險管理為基礎，結合動態更新管理，有針對性的進行現場監督控制。通過對風險分析結果，制定相應的控制措施，以降低施工風險。

（1）施工前期工作主要為端頭、區間加固、始發架及反力架安裝。

加固前應付占用道路進行封閉圍擋，設置交通車輛防撞警示，機械操作認真執行操作規程，且保證施工機械的運行狀況良好，安全設施到位。

保證始發架和反力架材料質量符合要求，焊接質量符合規范標準，起重設備輔助作業保證設備的安全性能，現場安裝登高作業完善防墜落措施。

（2）盾構施工過程風險控制要點

盾構進場運輸。出車前對運輸線路進行考察，避免交通高峰期，遵守交通法規。

盾構吊裝。吊裝前制定專項施工方案，通過專家評審論證。吊裝作業時，操作人員持證上崗，所需吊索吊具符合方案及設計要求，并嚴格吊裝前的試吊工作。

盾構始發、接收。制定專項施工方案，通過專家論證評審。保證基座、反力架、導軌安裝的精確度和堅固度，通過受力驗算、精確測量，壁后注漿及時飽滿，符合設計要求。

盾構掘進。嚴格出土控制，避免超挖，同步注漿及時，漿液質量和壓力滿足要求，重點對沉降控制。管片運送、拼裝遵守操作規程，嚴禁無關人員停留拼裝范圍，作業人員配合協調，運行時嚴禁人員站在拼裝機的下方或上方，必須在安全平臺上進行操作，管片對位時禁止將手放在管片縫隙中。落實班前氣體檢測工作，保證隧道空氣正常循環，嚴禁吸煙或焚燒廢棄物。

（3）盾構法施工配套設備（設施）風險控制要點

配套設施主要以施工機械、施工用電為主，存在的危害因素也不盡相同。因此，操作人員持證上崗、專人指揮、遵守操作規程，對設備（設施）的定期檢查、維護保養，保證設備（設施）安全性能、可靠的安全防護措施，是避免事故發生的控制要點。

（4）施工材料風險控制要點

首先要保證施工材料的質量，只有質量合格的材料才是保證安全施工的前提，再次對材料的裝運、吊運，作業人員應與起吊范圍保持安全距離，化學性材料使用前應正確佩戴勞動保護用品，易燃材料應獨立存放，配備消防器材。

（5）施工環境風險控制要點

施工前應對周邊環境進行細致調查，對管線、建筑物、河流位置繪制平面圖，盾構通過時優化掘進參數，及時進行檢測，以數據指導施工，控制沉降，保證通過風險較高位置盾構掘進的連續性?，F場環境中，完善臨邊、四口的防護欄，高處作業做好防墜落措施。并且做好地質和天氣預報工作，降低突發自然災害給施工帶來的損失。

針對風險過程控制，還應建立完善的安全管理體系，制定各項安全管理制度，并嚴格落實于現場。經常性的開展安全教育，提高從業人員安全意識和操作技能。執行機械設備設施的定期檢查、保養或維修工作，消除設備上的缺陷；嚴格物料的進場驗收工作，保證施工材料和勞動保護用品的質量合格；認真貫徹落實國家安全生產法律、規范和標準，以強制性規范標準指導現場施工；及時組織施工環境調查工作，更新環境條件，減少對外界環境造成的影響，提高勞動保障，給從業人員創造一個良好的施工環境。

3.3綜合治理

3.3.1“機”的因素

現代化的建筑工程施工都離不開機械設備，機械設備是提高施工效率和經濟效益的必要保證。除盾構機外，還有門式起重機、電瓶車、裝載機、挖掘機、合力叉車、攪拌機、通風設備、循環水系統、其他小型機具等，而這些機械設備是配合盾構法施工中必備的設備，缺一不可。

施工中，機械設備相互配合和運行狀態是安全生產的關鍵，人員操作失誤、指揮失誤、運行狀態不良、設備的安全保險設施缺陷，都是可能引發設備安全事故的主要原因。

又因施工效率高，設備利用率高，盾構機和配套設備基本上都是24小時運作，如果保養不到位，將很大程度加速設備的老化，技術性能和壽命也會受到影響，出現問題不得不停工維修，即浪費時間，又影響進度，如處理不及時，施工安全也將受到威脅。

為保證設備安全運行，抽選對機械設備性能熟習、懂維修的技術人員組成盾構機維護保養、后配套維護保養專業工作組，對現場設備進行定期檢查、定期維護和問題維修。并對各機械設備的操作人員進行定崗教育培訓，讓操作人員除了掌握操作技術和安全操作規程外，深知操作設備的運行原理、檢查要點、保養要點、故障排出等基礎知識，有效的保證了設備的安全狀況，生產效率和進度也隨之提高。

3.3.2“料”的因素

“料”即指原材料、物料，涵蓋施工材料、安全措施材料、勞動保護用品等。

盾構法施工中所需的施工材料有管片、管片螺栓、鋼軌、水泥、粉煤灰、膨潤土、防水材料等：安全措施材料有護欄、走道板、滅火器、應急燈、通風管、循環水管、各限位設施等；勞動保護用品有安全帽、安全帶、防滑鞋、手套、防塵面罩、防毒面罩等。所需材料眾多，材料的質量保證也會影響到施工安全，因為只有質量性能優良的物料進入生產系統，才能保證生產安全。

如果投入施工生產的材料存在質量缺陷，將會對施工過程造成重大隱患。曾經發生過因管片吊裝孔質量問題，在管片拼裝機提取管片時，管片吊裝孔位置混凝土崩裂導致管片墜落，所幸沒造成人員傷害，材料的質量缺陷影響，給施工安全生產敲響了警鐘。

因此，原材料的好壞關系的生產過程安全和總體質量，材料進場過程中，要嚴把材料質量關，組織對材料的進場安全質量驗收，查廠家生產許可證、產品合格證、安全鑒定證、安全標識等。并對原材料進行抽檢、送樣檢測，選用質量合格的原材料，也是消除生產過程中不安全因素的良好手段。更不要追求經濟利益而降低成本，選用劣質產品，給安全生產和總體質量埋下伏筆。

3.3.3“法”的因素

所謂“法”就是方法，辦法，操作法。具體就是操作或工作過程中的工作方法。國家出臺的各種標準、操作規程都是通過對科學研究、施工經驗、實際發生的安全事故及血淋淋的教訓進行編制修訂完善的，在施工生產過程中的一種指導和強制性手段。

施工生產過程中，是否嚴格按照工藝、標準、操作規程進行操作；是否不怕繁瑣，不求捷徑，不偷工減料，是決定生產安全的重要因素。不實事求是，不堅持科學，不按規章做事情，最終導致的就只有生產事故、人員傷亡。

所以要認真對照國家工藝標準、規范、操作規程及設計文件、圖紙，完善了安全生產體系和各項規章制度，編制盾構吊裝、始發、掘進、穿越河流、到達安全專項施工方案，嚴格落實專項方案的專家論證，以驗證方案的可行性，更加規范科學的指導施工生產。

編制完善施工方案和規章制度還是遠遠不夠的，現場是否按內容執行才是最終目地。加強方案和制度現場的執行力度，監督管理作業人員的規范操作，是安全生產的重要保障。

3.3.4“環”的因素

“環”顯而易見就是環境了，施工環境和外界環境的變化往往是一個不能小覷的問題。區間處于中山東路，地面交通繁忙、人口密集、地下管線復雜，且周邊都是高層建筑。環境影響著施工，而施工設備的運作也會對環境造成一定的影響。

隧道施工中，難免會存在噪音、粉塵、高溫、潮濕、空氣質量差等因素影響，對一線的操作人員身體上造成了一定的傷害。為降低傷害，對作業人員發放合格的勞動保護用品，安裝大功率的通風設備，皮帶輪流水出土時根據土質情況適當灑水進行除塵，合理安排工作時間避免疲勞作業，是減輕盾構施工環境影響的較好措施。

對于該隧道的安全掘進，最大的影響范圍為瑞景華庭小區和白佛小區。根據現場調查了解到，盾構隧道與白佛小區最小凈距為20.5m，隧道埋深較大，該位置地質條件較好，隧道斷面以上基本為粉質粘土層，盾構掘進時對瑞景華庭小區高層和白佛村小區影響較小。但盾構法施工時，仍然可能會面臨著墻體開裂，地基損傷，樓房傾斜等風險。

為降低風險，在盾構推進構筑物的前50米距離，優化各項掘進參數，加密了沉降觀測。距離20米處，對操作人員、作業人員及值班人員進行交底，做好穿越前的準備工作。備齊所需的材料且充足，保證盾構的正常運作和施工連續性。

4 結語

工程施工歷來都是最容易發生安全事故的行業之一，本文通過朝暉橋站～白佛站區間盾構法施工安全管理進行分析，闡述了盾構法施工中安全管理“人、機、物、法、環”等各種因素、風險過程管控要點，認知施工中諸多不利因素，如何有效的降低風險對施工中的影響。

在施工過程中，徹底消除隱患是不可能的事，只有加強過程控制，以降低或規避風險，避免發生事故所帶來的損失。因此，堅持安全第一、預防為主、綜合治理的安全生產方針，把安全生產工作的關口前移，超前防范、建立預教、預測、預想、預報、預警、預防的遞進式，立體化事故隱患預防體系，改善安全狀況，預防安全事故的發生。堅持以人為本，鏟除違章，使人的生命安全得到保障，企業才能發展，社會才能安定有序。

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