淺談小斷面隧洞工程施工安全管理

羅 融，丁海峰

(中交水利水電建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315200)

0 前 言

貴陽某水庫至水廠輸水工程是以輸水為主的中型水利工程，輸水線路全長約14.8 km，分為3個(gè)標(biāo)段，筆者參與施工標(biāo)段隧洞總長度5.0 km。隧洞埋深為10～60 m不等，隧洞開挖斷面為4 m×4 m(寬×高)城門洞形，頂拱高2.1 m，為180°圓弧，直墻高2 m，襯砌完成后為3 m直徑圓洞。工程位于貴州省貴陽市，喀斯特地貌突出，隧洞工程圍巖穩(wěn)定主要受巖性、巖層產(chǎn)狀、構(gòu)造、溶蝕風(fēng)化及地下水的影響。施工段圍巖類別主要分為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類以及溶洞段，其中Ⅲ類、Ⅳ類及Ⅴ類圍巖分別占隧洞總長的55%、30%和5%，溶洞段約占隧洞總長的10%,部分隧洞埋深較淺段，由于受溶蝕風(fēng)化、地下水及地表水影響，圍巖穩(wěn)定性差。施工過程中可能遇到突泥、涌水及溶洞等現(xiàn)象，且隧洞內(nèi)施工區(qū)域狹窄，機(jī)械設(shè)備多，機(jī)械傷害風(fēng)險(xiǎn)大，臨時(shí)用電負(fù)荷重，在隧洞施工過程中用電安全風(fēng)險(xiǎn)高。因此，隧洞施工過程中必須采取科學(xué)可靠的安全管控措施，從人、機(jī)、法、環(huán)四個(gè)方面入手，落實(shí)施工現(xiàn)場安全風(fēng)險(xiǎn)管理，有助于保障隧洞工程安全有序施工。

1 強(qiáng)化人員管控措施

1)扎實(shí)做好“一人一檔”，防止因人的不安全行為造成安全事故發(fā)生。施工現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)格人員準(zhǔn)入，做好崗前安全交底、教育培訓(xùn)、安全崗位職責(zé)和安全風(fēng)險(xiǎn)告知工作，并建檔立冊。首先做好新進(jìn)場員工的三級(jí)安全教育工作，并以“一人一檔”的形式進(jìn)行書面告知履行簽字手續(xù)，確保三級(jí)安全教育、崗位風(fēng)險(xiǎn)告知、責(zé)任書簽訂的全覆蓋。其次，積極開展多樣式的安全教育培訓(xùn)工作，不斷增強(qiáng)項(xiàng)目管理人員及施工作業(yè)人員的自身安全素質(zhì)。

2)隧洞施工期間，嚴(yán)格落實(shí)進(jìn)洞人員實(shí)名登記制度，并確保進(jìn)洞人數(shù)控制在9人以下，通過控制進(jìn)洞人數(shù)，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

3)強(qiáng)抓班前安全教育，強(qiáng)化作業(yè)人員安全意識(shí)。班前安全教育不到位，嚴(yán)禁人員上崗作業(yè)，各班組現(xiàn)場負(fù)責(zé)人須將每日班前會(huì)開展情況報(bào)備至項(xiàng)目部，項(xiàng)目部定期檢查。

4)施工現(xiàn)場涉及特種作業(yè)人員主要包括電工、電焊工、挖機(jī)駕駛員、裝載機(jī)駕駛員、吊車操作員等，特種作業(yè)人員必須持證上崗，嚴(yán)禁無證人員違規(guī)作業(yè)。

2 嚴(yán)抓設(shè)備安全管控

1)嚴(yán)格設(shè)備準(zhǔn)入制度。做好設(shè)備準(zhǔn)入檢查、評估等工作，檢查、評估合格后，再報(bào)監(jiān)理業(yè)主審核通過后方可投入使用，現(xiàn)場設(shè)備應(yīng)建檔立冊，做好日常檢修保養(yǎng)工作。

2)夯實(shí)臨時(shí)用電安全風(fēng)險(xiǎn)管控。隧道內(nèi)施工區(qū)域狹窄、機(jī)械設(shè)備多，用電負(fù)荷大，臨時(shí)用電安全風(fēng)險(xiǎn)高。施工現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)格“三級(jí)配電”“兩級(jí)漏保”供電系統(tǒng)，確保各配電設(shè)備接地、重復(fù)接地保護(hù)措施到位，洞內(nèi)照明應(yīng)采用36V安全電壓，進(jìn)洞電纜規(guī)范上墻，并嚴(yán)格落實(shí)專職電工對現(xiàn)場用電設(shè)備定期進(jìn)行安全巡檢。

3)配備1 140V供電掘進(jìn)機(jī)安裝饋電保護(hù)開關(guān)，確保掘進(jìn)機(jī)設(shè)備漏電保護(hù)措施到位，防范高壓漏電風(fēng)險(xiǎn)。

3 優(yōu)化技術(shù)措施，做好隧洞施工質(zhì)量控制

1)優(yōu)化施工方法和工藝。隧洞采用新奧法施工，淘汰傳統(tǒng)爆破開挖工藝，采用TBM掘進(jìn)機(jī)全斷面一次開挖成型，出渣采用5 t自卸車運(yùn)輸至臨時(shí)堆渣場。根據(jù)隧洞圍巖級(jí)別，合理確定開挖方法非常重要，新奧法施工應(yīng)以監(jiān)控量測作為輔助手段，對圍巖和支護(hù)變形，定期做好監(jiān)控量測工作，對出現(xiàn)的異常情況早發(fā)現(xiàn)，早處理。隧洞施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”的施工原則。

2)采用先進(jìn)超前預(yù)報(bào)儀器。隧洞開挖施工應(yīng)配置地質(zhì)雷達(dá)、TSP和紅外探水等先進(jìn)儀器進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。隧洞開挖前，嚴(yán)格執(zhí)行隧洞超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，做好地質(zhì)雷達(dá)、TSP和紅外探水預(yù)報(bào)工作，掌握待挖施工區(qū)域地質(zhì)圍巖情況方可進(jìn)行隧洞掘進(jìn)作業(yè)。

3)做好隧洞施工質(zhì)量控制。在施工過程中要根據(jù)地質(zhì)情況和監(jiān)控量測數(shù)據(jù)不斷分析，涉及設(shè)計(jì)變更部分，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系參建各方落實(shí)設(shè)計(jì)變更，選用較為合理的施工方法及支護(hù)形式。隧洞施工現(xiàn)場初期支護(hù)方式應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場圍巖情況進(jìn)行判斷，選用合適的初支方式，圍巖較差區(qū)域，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行超前支護(hù)措施，確保支護(hù)強(qiáng)度，防止隧洞坍塌事故發(fā)生。

4 嚴(yán)格危險(xiǎn)作業(yè)審批制度

1)嚴(yán)格執(zhí)行危險(xiǎn)作業(yè)審批制度，優(yōu)化審批程序，隧洞未落實(shí)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)檢測工序、掌握待施工段地質(zhì)圍巖情況前，嚴(yán)禁掘進(jìn)機(jī)開挖作業(yè)，現(xiàn)場應(yīng)嚴(yán)格掘進(jìn)作業(yè)審批制度。

2)隧洞施工支護(hù)因洞內(nèi)空間有限，支護(hù)作業(yè)期間涉及電焊作業(yè)，應(yīng)嚴(yán)格按照動(dòng)火作業(yè)審批制度要求，確保各項(xiàng)安全措施到位，作業(yè)審批工作到位后，方可實(shí)施洞內(nèi)電焊作業(yè)工作。

5 隧洞特殊地質(zhì)段安全處置措施

不良地質(zhì)預(yù)防處置流程：施工單位根據(jù)現(xiàn)場具體情況，上報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)及建設(shè)單位，并立即啟動(dòng)清淤及應(yīng)急抽排水工作，待施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)及建設(shè)單位等四方專題會(huì)上確定具體處理方案后立即按方案施工，項(xiàng)目不良地質(zhì)預(yù)防處置流程見圖1。

圖1 項(xiàng)目不良地質(zhì)預(yù)防處置流程圖

6 重點(diǎn)項(xiàng)目安全防護(hù)措施

1)洞口工程。洞口施工前，應(yīng)進(jìn)行施工測量，作原地面記錄，布置監(jiān)控量測點(diǎn)，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，制定施工方案；檢查邊、仰坡以上的山體穩(wěn)定情況，清除懸石，處理危石，施工期間不間斷監(jiān)測與相應(yīng)防護(hù)，對設(shè)計(jì)有加固措施的進(jìn)行加固處理；洞口邊、仰坡上方應(yīng)設(shè)防護(hù)欄桿，防護(hù)欄桿離開挖線距離不小于1 m,并掛設(shè)安全警示標(biāo)識(shí)、標(biāo)牌；洞口開挖應(yīng)先支護(hù)后開挖，自上而下分層開挖、分層防護(hù)，不得掏底開挖或上下重疊開挖；陡峭、高邊坡的澗口應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場需要設(shè)安全棚、防護(hù)欄桿或安全網(wǎng)，危險(xiǎn)段應(yīng)采取加固措施。

2)通風(fēng)和除塵。根據(jù)工程實(shí)際，改良風(fēng)機(jī)和風(fēng)管設(shè)施，將風(fēng)機(jī)正壓送風(fēng)模式，改為負(fù)壓吸風(fēng)模式，出風(fēng)口做好除塵措施；風(fēng)管由布袋式改成硬質(zhì)大節(jié)長風(fēng)管，確保風(fēng)管布設(shè)平、直、順，減少管路局部阻力，提高單臺(tái)風(fēng)機(jī)的送風(fēng)距離，減少管路的總漏風(fēng)量，確保洞內(nèi)空氣循環(huán)。

3)設(shè)置合理的排水系統(tǒng)。工作水泵應(yīng)能在12 h內(nèi)排出24 h的正常涌水量，工作水泵應(yīng)安裝水位感應(yīng)式啟動(dòng)裝置，達(dá)到自動(dòng)抽排的功效，確保整個(gè)排水系統(tǒng)達(dá)到自動(dòng)抽排的效果；斜井支洞與主洞交叉口應(yīng)安裝應(yīng)急備用水泵，且應(yīng)急備用水泵抽排功率應(yīng)不小于工作水泵，主要防止汛期洞內(nèi)滲水量加大后，能有效排除洞內(nèi)積水。

4)有毒有害氣體的防治。隧洞施工必須制定有毒有害氣體檢測管理制度，各隧洞落實(shí)氣體檢測責(zé)任人，配備四合一氣體檢測記錄儀，每天安排專人進(jìn)行洞內(nèi)氣體檢測，并做好檢查記錄。

5)隧洞口安裝“紅黃綠”燈。通過信號(hào)燈公示洞內(nèi)實(shí)時(shí)作業(yè)工序，合理調(diào)度洞內(nèi)機(jī)械設(shè)備運(yùn)作，人員進(jìn)入隧洞前須辨識(shí)信號(hào)燈所指示的施工工序，并規(guī)范運(yùn)輸車輛，洞內(nèi)設(shè)置車行側(cè)、人行側(cè)指示牌，規(guī)范人、車通行安全措施。

6)嚴(yán)格落實(shí)隧洞工程超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測。制定超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測方案，明確測點(diǎn)布置、量測頻次；施工監(jiān)測信息應(yīng)及時(shí)分析、反饋、變化異常區(qū)段應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，并以快報(bào)形式向主管領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告，提出相應(yīng)的對策措施；建立監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄、計(jì)算、分析、復(fù)核及審核制度，簽字齊全，施工監(jiān)控量測位移值或位移速率超過極限時(shí)，及時(shí)上報(bào)，并提出相應(yīng)的對策措施；隧洞附近有重要建筑物、設(shè)施設(shè)備和其他保護(hù)對象時(shí)，應(yīng)對建筑物進(jìn)行變形和沉降觀測。

7 文明施工及環(huán)境保護(hù)

1)隧洞暗挖工程洞口外場地布置應(yīng)綜合考慮道路、供排水、料場、加工廠、通風(fēng)設(shè)施、空壓機(jī)站、車輛臨時(shí)停放點(diǎn)、值班室、生活區(qū)等，應(yīng)符合安全、文明施工、消防、環(huán)境保護(hù)等要求。

2)施工現(xiàn)場的辦公區(qū)、生活區(qū)與作業(yè)區(qū)應(yīng)當(dāng)分開設(shè)置，且保持安全距離，辦公區(qū)、生活區(qū)宜設(shè)置在作業(yè)區(qū)的上風(fēng)方向。

3)施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置具有三級(jí)沉淀功能的沉淀池，沉淀池四周應(yīng)設(shè)置圍擋，沉淀池表面應(yīng)使用金屬網(wǎng)片覆蓋。沉淀池中，第一級(jí)廢水進(jìn)入池的容量占總?cè)萘康?0%，二級(jí)占20%，三級(jí)占50%。三級(jí)清水池排放口排水管應(yīng)與市政排水管相連接，重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)施工現(xiàn)場的沉淀池，應(yīng)安裝循環(huán)水利用動(dòng)力裝置，凡沖洗車輛、路面用水，應(yīng)使用沉淀池清水。

4)施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置沖洗系統(tǒng)，對駛出工地的車輛應(yīng)采用電動(dòng)沖洗設(shè)備實(shí)施全面沖洗，沖洗排水槽底應(yīng)有 3%～5%向三級(jí)沉淀池內(nèi)排水的傾斜坡度，應(yīng)確保沖洗水經(jīng)排水槽回流入三級(jí)沉淀池內(nèi)，形成沖洗水循環(huán)使用。

5)施工現(xiàn)場應(yīng)合理采用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，降低機(jī)械噪聲，控制洞內(nèi)外粉塵、廢氣濃度，同時(shí)做好廢水達(dá)標(biāo)排放和廢油合規(guī)處置工作。施工現(xiàn)場和生活區(qū)應(yīng)做好環(huán)境衛(wèi)生清掃工作，及時(shí)清除垃圾和廢棄物。

6)施工現(xiàn)場采用全封閉模式，設(shè)置門衛(wèi)室，各隧洞口設(shè)置道閘門禁系統(tǒng)，做好進(jìn)洞實(shí)名制管控措施；洞口醒目處應(yīng)設(shè)置洞口安全公示牌、安全風(fēng)險(xiǎn)告知牌、進(jìn)洞安全須知、應(yīng)急救援流程圖及安全警示牌等。

8 結(jié)束語

隧洞施工過程中做好各項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)管控措施至關(guān)重要，安全風(fēng)險(xiǎn)評估與辨識(shí)管理要覆蓋隧洞施工的全過程，結(jié)合工程實(shí)際每月做好動(dòng)態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，編制月度安全風(fēng)險(xiǎn)清單，并制定落實(shí)科學(xué)可靠的安全預(yù)控措施，保障現(xiàn)場施工安全。本文基于本工程施工管理經(jīng)驗(yàn)，對隧洞工程施工安全管理進(jìn)行了探討。

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