大型泥水平衡盾構機施工安全管理在實際工程中的應用

歐繼雄

摘? 要：根據招投標文件，總承包商（單位）中標后，由子、分公司組建高水平施工隊伍（依法可招標有法定資質優秀的勞務包公司、優秀的個體勞務組織和所在項目自招社會勞動力，依法監管等），按照最終通過法定程序審批的實施性施工組織、專項施工安全方案和安全技術交底，經過同意的開工報告，依據施工計劃安排組織施工。在前期全部臨建完成，人員到位。現以工程實例進行闡述大型特種設備泥水平衡盾構機掘進〔二臺盾構機，單隧雙線（即單洞雙線）〕施工安全管理。

關鍵詞：泥水平衡盾構機;施工;安全管理;應用

中圖分類號：U455.39 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）36-0182-03

Abstract： According to the bidding documents， after the general contractor （unit） wins the bid， the subsidiary and branch of a certain company shall set up a high-level construction team （they can invite tenders for labor package companies with excellent legal qualifications， excellent individual labor organizations and their projects to recruit their own social labor force， implement supervision， etc. in accordance with law） so as to arrange and organize the construction in accordance with implementation construction organization， special construction safety plan and safety technology disclosure which are finally approved by legal procedures through the agreed start-up report and according to the construction plan. All the temporary construction is completed in the early stage， and the personnel are in place. This paper expounds the construction safety management of large-scale special equipment mud-water balance shield machine tunneling（two shield machines， with single tunnel and double line） through exemplification from engineering practice.

Keywords： mud-water balance shield machine; construction; safety management; application

第一臺泥水平衡盾構機始發準備工作：開始對盾構機始發豎井四周邊采取多種方式方法對地層深層錨管加固，地下連續墻施工完成后，進行盾構機始發豎井施工開挖及二次襯砌簡稱〔二襯（永久性襯砌）〕，準確在豎井過程中精準安裝始發洞門鋼環及鋼邊刷，底部要及時準確預埋盾構機始發底座加固預埋件（幾何尺寸設計施工圖給定），等待二襯鋼筋混凝土強度達到100%后，始發底座準確安裝，過程中高精度測量和量測監控，以保證盾構機順利始發成功。按照施工組織計劃，有條不紊地將暗挖隧道施工完成，在盾構機最后的零部件到場前一個月（此時僅供參考，根據項目實際情況確定）二襯強度達到100%，挖隧道長度完全滿足該盾構機實體在豎井和洞內整體吊裝、組裝完成幾何尺寸和參數要求[1]。盾構機全部零構件到位，具有法定資質的專業隊伍和專業人員、匹配的機械吊裝設備到場就位，吊、組裝準備工作完成，開始吊裝順序：3號拖車？圯? ? ? ? ? ? ? 2號拖車？圯1號拖車（盾構機主控室）？圯管片安裝機？圯驅動刀盤（見圖1）。

管線路安裝調試全部完成。經調試，各種指令、通信、反饋信號及性能等良好無誤，完全具備始發條件（含頂進水平固定支座安裝完成）;盾尾刷（含填充充實密封油脂）安裝必須滿足技術安全要求。搭建落地式鋼管腳手架作業平臺（必須符合對應腳手架技術規范，滿足安全要求）。完成始發洞門鋼環范圍內破除地下連續墻體并清出碴，觀察土體穩定性（前期對土體加固的成果），地面指點地點部位先期完成泥漿分離系統及出碴場建設，安裝視頻監控和大數據，反饋到地面主監控室，監控量測尤為重要，精準控制地表沉降;測量同樣要根據設計施工圖及客觀實際，合理設定測量參數，測控量測和測量成果均要嚴格控制在容許（允許）范圍內，科學設定掘進和待機保壓參數。同時安排地表24小時巡視觀察人員，保證通訊暢通，及時向相關人員反饋觀察記錄情況，調整為領導決策層提供詳實清晰的決策依據，為確保始發掘進安全順利推進提供堅實保障。管片和油脂等材料等采用電瓶車運輸，根據實際情況和專項施工方案計劃安排，設置會車道，確保管片等材料及時地不間供給，設置明顯安全標識牌。隨著掘進進度進展情況，及時安排人員通行安全通道跟進，懸掛安全警示標志牌，適當位置等距離設置避車臺和安全警示牌。

第一臺泥水平衡盾構機開始始發推進，所有油脂等材料和易磨易損零配件要及時準備充足、齊全、到位，嚴格控制始發推進力（單位：kN），根據洞門上方和周邊土體地質受力情況及安全穩定性，由小逐漸加大推力，確保安全始發并進入正常掘進推力。盾構機始發掘進正常后，沿線經過重大（要）風險源、危險源，要嚴格按照掘進安全專項施工方案及時調整掘進各項參數。加強地表沉降觀測和觀察，是否存在滲漏漿、開裂和地表坍陷等，及時反應到領導決策層，以便及時、準確決策。過程中根據安全專項方案和實際進展情況計劃安排，進行刀具更換（編制制定專項安全換刀方案），主要更換撕裂刀具和邊刮刀具（根據刀盤上各種刀具實際磨損情況確定需要更換的刀具）等。更換刀具程序：準備工作（刀具提前放置到指定位置，頭燈、安全帶、安全繩、防爆相機、所需工具材料、設備、滿瓶純氧氣、安全監護人，艙外指揮員、軍棉衣物、食物（進艙人員特殊用食物含巧克力）安裝測試好有害氣體檢測儀，嚴禁煙火等早期準備張貼、懸掛完成的安全警示標志、標識等全部準備就緒？圯壓力釋放到常壓？圯專業人員進入（具備法定資質的專業高（承）壓特殊操作（作業）公司派遣）？圯關閉主副人艙門（通過透明觀察孔）、檢查密封性？圯開始升壓到規定壓力值（觀察液位壓力表）？圯沖洗清潔艙內操作平臺和需要更換的刀具，取出并更換新刀具？圯準備出艙〔換刀作業人員正確佩戴好氧氣罩，可互相檢查整理，及時提前打開氧氣閥門供養，分時段逐步降（減）壓〕直到壓力值為“0”，摘取氧氣罩？圯人員出艙，完成第一循環，按照計劃完成第一次更換刀具任務，第二次（第二組人員）已提前準備就緒在艙外等候，辦理交接事宜。將清洗干凈的舊刀具抬至人艙門口處，專業作業人員清洗身體，擦干后穿衣服和軍棉衣，出艙前各級人員必須全程堅守崗位，保持通信暢通，密切保持與艙外唯一專職指揮員和主控室專人聯系，并反饋到地面總指揮，過程中安全管理人員定時檢測艙內氧氣和有毒有害氣體，及時記錄直到掘進推進到盾構接收井出洞掘進結束，滿足投標工期安排要求，安全圓滿完成盾構隧道掘進施工任務，很好滿足招投標承諾，為企業創造和樹立優良品牌產業。

泥水平衡盾構機解體拆除吊運出接收井。盾構機掘進任務完成出隧道（洞）后，由同一吊裝單位安全原人員（吊、組裝盾構機人員）和吊運設備，拆除盾構機及其配套管、線路，以及泥漿管路和安全通道拆除，吊運至公司規定專用場地妥善存放，專人看守，備戰下一個項目工地。線間聯絡通道（如有，數量根據設計施工圖確定）嚴格按照施工安全專項方案進行管片支撐加固，輔助搭建作業臺架（必須滿足規范要求）切割拆除完成管片。首先做好上部洞門，采用礦山法工法施工（上、下臺階開挖完成后，進行永久性襯砌），根據設計施工圖、實施性施工組織設計、專項安全施工方案和安全技術交底施工，安質系統做好監督管控，嚴格按照“管、監”責任分離、安全生產責任制、崗位職責分工等制度文件要求切實履行監管職責，及時糾偏，嚴格落實卡控“紅線、堅守底線”，確保安全無事故。

盾構機掘進施工過程安全監督管控見圖2。

幾點體會：

（1）盾構機進場場地平整、硬化（鋼筋混凝土強度至少滿足C30以上的要求，僅供參考）必須滿足整車滿載質量通過，始發豎井和接收豎井，必須滿足進入場地的大型吊裝設備（固定和移動）作業安全要求和安全標準;卸車場地和零構件組裝場地承載應力必須滿足安全要求[2]。

（2）場地適當位置設置合理明顯安全警示標識、標志牌，吊、組裝區域設置安全警戒帶和設立安全警示牌，以警示入場人員和車輛，并安排安全管理人員和協管人員，穿戴反光警示背心，佩戴臂章和袖標，配備擴音器、對講機等設備。

（3）檢查、監督各個階段各種經過各上級單位領導審批、簽字和蓋章的施工安全專項方案，安全監督檢查實施過程中的執行情況，及時逐級如實反饋給各級現場值班領導和總指揮，確保全過程安全可控，杜絕安全事故。

（4）高度重視量測監控，準確控制地表沉降不超過設計容許值，確保線路上方及周邊不出現塌陷和塌（坍）方及翻漿冒泥等情況，避免造成惡劣的負面影響。

（5）掘進過程中各項參數的設置值必須科學合理，尤其是對掘進推進壓力、保壓壓力參數值、測量參數值（始終滿足設計要求，誤差必須控制在允許范圍內）要精準控制，確保推進過程安全可控。

（6）帶壓進艙更換刀具人員必須經過具有法定資質的國家省級以上的、經過嚴格培訓取證的專業隊伍和專業人員，換刀進艙前項目要做好安全培訓和安全交底，雙方簽字確認，進艙前的各項準備工作充足、齊全，有備用，進艙作業期間各級人員必須提前到位、堅守崗位，期間做好各種數據采集記錄第一手資料，安全管理人員做好氧氣含量和有毒有害氣體檢測數據并如實記錄備案。

（7）聯絡通道施工。采用對撐加固要拆除的管片，如聯絡通道地質為Ⅴ、Ⅵ軟弱圍巖，富水，則必須提前在管片拆除前鉆孔注水泥、水玻璃雙液漿或水泥凈漿，加固洞門部分或整個聯絡通道（短距離，通常在30米以內），Ⅳ級圍巖視項目決策層或更高層決策決定;管片拆除后，嚴格按照礦山法施工，滿足相關技術規范要求和卡控紅線。嚴格執行專項安全施工方案和技術安全交底，直到全部的聯絡通道施工安全完成。

綜上所述，對所在工程認真仔細地對重大（要）風險源、危險源進行分析、辨識和評價，找到最佳應對方案、方法，制定相對應的應急處置預案，及時多途徑、多方法地演練應急預案并不斷完善不足之處，以適應工程施工順利進行。確保本工程安全順利地按照建設單位要求高質量、高標準完成，為本單位后續拓展市場經營開發打好堅實基礎。不足之處，尚請有關工程人士給予批評指正，以便不斷改進和完善。

參考文獻：

[1]盛正楊.大直徑泥水平衡盾構機常壓刀盤焊接工藝及檢測探究[J].智能城市，2020，6（07）：197-198.

[2]陳影.大直徑泥水盾構長距離穿越粉質黏土鈣質結核地層掘進施工[J].中外建筑，2020（02）：180-182.