地鐵區間隧道盾構施工安全風險管理的措施

王帥

摘? 要：地鐵區間隧道的施工是一項重要且工程量較大的工程項目，在這項工程施工的過程中會應用到不少的施工手段，其中盾構法就是在大部分地鐵區間隧道施工過程中所應用的施工辦法，其可以很大程度的提高施工效率。但是，由于施工環境的復雜以及施工設施的增多，會讓施工的安全風險有所提升。正因如此，本文從應用盾構法施工的優缺點入手，講解了地鐵區間隧道盾構施工中常見的風險，并對地鐵區間隧道盾構施工安全風險管理的措施進行了淺析，期望可以給予施工工人與施工管理人員一定的參考意義，提升地鐵區間隧道盾構施工的安全性。

關鍵詞：地鐵;區間隧道;盾構施工;安全風險管理;措施

引言

隨著我國社會的不斷發展，城市現代化建設步伐不斷加快，地鐵成為了民眾出行的主要公共交通工具之一，在大部分的現代化城市中都建設了一條或多條地鐵線路，目的是給民眾的生活提供更多的便捷性。在地鐵建設的過程中，傳統的建造方式建設效率較低，無法滿足現如今城市建設的需求，并且建設效率低就會導致建造周期拖長，給民眾生活帶來的負面影響就更多，這對于民眾來說會有較大的生活影響。在地鐵建設的過程中應用盾構技術可以有效的避免這一現象，縮短地鐵建造的工期，減少地鐵建造的資金投入，對于地鐵建造工程來說這是非常重要的一次技術進步。但是，在地鐵區間隧道盾構施工的過程中仍舊存在著施工的風險，由于大型機械的使用，讓施工的風險性變得更大，需要引發所有施工人員和施工管理人員的高度重視。

一、應用盾構法施工的優缺點

盾構法施工是用盾構作為施工的主要設備，在地鐵修建隧道的時候，在地層中暗挖一條寬大的隧道，其改變了人工挖隧道的傳統施工手段，現如今，大部分的地鐵建造都會應用到盾構。盾構的使用不僅體現在地鐵隧道的挖掘上還有地下排水系統的建設也會用到，在工程中的廣泛應用也能夠說明這項施工技術存在的價值。

（一）應用盾構法施工的優點

以往我國在地下挖掘隧道的時候都會采用從地面進入，明挖隧道，在挖掘隧道的地方用支撐技術對地面進行支撐，這種挖掘方式所耗費的人力成本較高，也很容易造成施工過程中的危險，工期較長，對民眾的影響較大。在盾構法應用以后，地下隧道的挖掘效率有較大程度的提升，并且，在盾構法應用的過程中，人力資源的投入應用減少，只需要安排一些技術人員對盾構設備和洞口挖掘設備進行操作，不需要有施工人員進入到隧道中挖掘。在挖掘隧道的過程中，除了洞口區域，其他地方的交通和居民不會受到較大的影響，只需要將洞口附近的區域進行封閉處理即可，由于設備可以進行消音或是采用一些隔音手段，可以減少施工所形成的噪音，地面施工的項目較少，給民眾帶來的影響也會更小[1]。

（二）應用盾構法施工的缺點

沒有任何一種施工方式只有優點沒有缺點，盾構施工法亦是如此，在應用盾構施工法的時候也存在著一些缺點，可以從以下幾個方向進行具體的闡述：其一，盾構機是較為大型的施工設備，并且在施工之前需要根據施工項目進行設計，在設計結束以后就需要特殊定制盾構機，還要對其進行安裝，施工前所耗費的時間較多。其二，資金投入較大，傳統的施工辦法資金投入主要在人工方面，而盾構機的使用，讓機械投入的資金量有所增加。其三，對地質有一定的要求，在盾構機使用的時候，當地面覆土太淺時很難控制地面的沉降[2]。其四，對施工人員的專業性要求較高，盾構機的應用屬于專業設備的應用，施工難度比傳統施工更高，還需要相應的施工人員了解盾構機的使用方式，能夠很好的對盾構機進行操作，并且在實際開工以前，需要對施工人員開展風險管理的培訓，確保其在操作機械的時候不會造成安全事故。

二、地鐵區間隧道盾構施工中常見的風險

在地鐵區間隧道盾構施工過程中要對施工的風險進行有效的把控，把控風險需要做到的第一步就是了解風險內容，能夠對風險形成的原因、造成的現象以及帶來的后果進行全面的分析，才能夠在實際施工的過程中對風險進行有效的把控，以下便是根據目前各個地鐵工程施工情況羅列的盾構施工常見風險：

（一）掘進風險

盾構的施工在進入地層以后就需要不斷的掘進，才能挖出一條供地鐵行駛的隧道，在掘進的時候，掘進的速度、當地的土質以及推進的姿態都會對這一施工行為和施工質量帶來不同程度的影響。當盾構機遇到砂石層或是卵石層時，掘進是較為困難的行為，需要很好的控制土壓的平衡，當土壓發生不平衡時容易造成路面的下沉或是坍塌，引起安全事故的發生。除此之外，在掘進的時候還要合理的設置盾構掘進的軸線，設置好地面的支撐點，避免出現開挖面的失穩，確認掘進的路線是沿著軸線前進才可以進行深入的掘進，避免出現隧道偏離的現象[3]。

（二）給環境帶來的風險

雖然盾構施工工程的地面作業較少，但是也會受到施工場地周圍的環境的影響，在盾構施工過程中，盾構機所帶來的噪音較小，除了進口和出口處會出現交通封閉的情況，中間施工路段中基本上不會出現封閉交通的情況，對交通的影響較小。對于工程來說其本質是將地下土地進行掏空，挖出一條可以供地鐵行駛的軌道，在挖掘的過程中會給周邊環境帶來不同程度的影響。比如：挖掘土壤會造成地下水的流失，地面層會出現沉降等[4]。在部分地勢復雜的鬧市區，地下的挖掘更容易給周邊環境帶來負面影響，部分鬧市區樓房較高、地面壓力較大，在地下挖掘的時候本就容易出現地面沉降的情況，當地面無法承受壓力的時候就會出現地面傾斜、開裂、下沉等現象，在鬧市區這些地面破壞現象會演變成樓面的破壞，形成樓體的坍塌、傾斜等，這些現象會嚴重威脅人民群眾的生命安全，不能大意，一定要引起施工管理人員的高度重視。

（三）盾構機進出洞的風險

縱觀整個盾構施工過程來看，其中最容易造成施工事故的就是盾構機進出洞的時候，盾構機的出洞和進洞都是較為復雜的施工步驟。在進洞的時候，需要沿著提前預設好的井壁扣進行探入，探入之前需要對周邊的環境、土質情況進行充分的考察，沿著既定的路線，緩緩的下沉;在出洞的時候，需要沿著路線外側的方向，慢慢的往前掘進，慢慢提升掘進的位置，直到盾構機能夠完全接受住基座。在進出洞的時候都非常容易發生地面坍塌的現象，進洞的時候會又出現洞口漏水或是地面水流出造成地下土壓不均衡的情況，影響后續施工的開展。在出洞的時候需要充分注意盾構支撐體出洞的瞬間，避免出現出洞以后地面土體缺乏支撐形成的坍塌現象，一旦在出洞的時候出現土面層出現坍塌，所影響的不僅僅是地鐵建造的工程，還會影響到周邊居住的居民，損害人民的生命財產安全，因此，地鐵盾構機在進出洞的時候所造成的安全隱患較大[5]。

三、地鐵區間隧道盾構施工安全風險管理的措施

（一）盾構機安全進洞的管理措施

（1）焊接洞門的時候需要封堵鋼板。在盾構機施工的時候，地面上預留了部分位置給盾構機進洞，成功進洞以后就需要在兩端空出來的位置上進行滿焊，將其焊到洞環預埋的鋼板以及洞門的鋼環上，在焊接以后還需要再三確認，確保管片與洞門鋼環之間沒有任何間隙、全部堵死才可以開展后續的施工環節。如圖1所示，用于封堵焊接洞門的鋼板寬度有既定的要求，用于地鐵區間隧道盾構機兩端焊接的鋼板寬度應為35cm，厚度應為5mm，在整個焊接過程中一共需要焊接36塊鋼板，在焊接的時候要求鋼板成弧狀焊接，弧度需要與管外片的弧度完全貼合。如圖2所示，在封堵之前還需要依照既定的設計方案，在開洞的周圍預設5根注漿管，在出現洞口下沉、坍塌的時候可以對注漿管進行加注加固[6]。

（2）提前實施到達降水實驗。在盾構機達到10d之前，應該在洞口提前開展到達降水實驗，根據降水的情況和降水的時間確認后續施工的開展方案，盡可能的減小施工的風險。

（3）檢查洞口的襯砌拉緊裝置。根據地鐵施工方案的具體設計要求，需要在洞口處設置相應的襯砌拉緊裝置，在盾構即將進入洞口處的時候需要依照既定的安全管理條例對提前預設的襯砌拉緊裝置進行檢查，確保其布置到位、能夠正常使用。

（二）掘進施工過程中的安全管理措施

（1）在地鐵盾構施工的過程中，掘進施工也是非常容易發生安全事故的一個環節，要有效的控制掘進過程中的安全性，避免安全事故的發生，做到提升掘進環節的安全性能。首先是盾構掘進施工開始前的設備檢查保障工作，需要依照施工的要求對盾構的設備進行安全性能的檢查，還要對其挖掘的隧道洞的具體尺寸進行實時測量，確保尺寸符合地鐵工程的建設要求。對設備維修、保養部門進行有效的培訓，在招聘施工工人的時候就需要同時招聘一批會對盾構機進行維修的工人，確保其專業水平，在專業能力過關的基礎上，進入工程以后還需要經過再一次的專業培訓，保障其在工作開展的時候不會出現工作失誤的現象。

（2）在盾構始發以后對安全性的保障行為如下：盾構機所挖掘的前100環是最為關鍵的挖掘階段，根據這100環的挖掘來判定盾構的機械使用情況，以及方案的合理性，并且還需要用這一段的挖掘作為參考數據來對后續的挖掘進行預設，根據前100環的挖掘來對挖掘的數據進行合理的優化。在檢測數據的時候需要充分考慮到地面的變形規律，根據盾構機不斷的深入，地面會出現不同的反應，一旦出現地面沉降過于嚴重或是路面開裂的情況就需要馬上停止盾構機的工作。除此之外，還需要充分考慮管片的位移情況，根據地面變形的規律和管片的位移情況對后續的施工數據進行調整，推進的速度、注漿的參數以及二級注漿的參數都需要依照前100環的施工情況進行合理的調整[7]。

（3）在掘進的時候最容易發生環境的變化，在掘進的過程中需要充分重視對環境的監測，及時發現掘進的速度對環境造成的影響，倘若發現了環境的變化，可以適當的提升監測的頻率，多加設立監測點，盡可能的減少地鐵工程給環境帶來的負面影響。

（4）要設置相應的緊急救援隊。在施工的過程中，施工事故可以盡可能的避免，但是不能保證百分之百沒有事故的發生，只有做好充分的準備，才能盡可能的減少損失。在掘進的過程中，緊急救援隊應該攜帶相應的救援設備和充足的物資在施工場地的周圍進行待命，其在施工開始之前就應該經歷過多次搶險的預練，一旦發生險情可以第一時間開展救援，將安全風險降到最低。

（三）控制環境和設備所帶來的風險

從控制環境的角度上來說，在設計施工方案的時候就應該將周圍的建筑與施工的方法進行結合思考，在附近有建筑群或是相關的設施建筑的時候，應該事先對建筑進行加固保護，一旦在施工過程中出現地面的沉降，也可以盡可能的減少對建筑物的損害。在具體施工的過程中，需要定時的對路面的高度以及下沉的高度進行計算，當沉降現象超過預設的最大值及時停止施工行為，對路面沉降進行及時的補救。在施工的過程中一定要充分注意注漿管的使用，合理的對其進行注漿，盡可能的降低路面沉降所帶來的影響。

從設備的角度上來說，盾構機是較為大型的施工設備，其在施工的過程中并不是單一使用的設備，還有諸多的設備進行配合應用，每樣設備都需要在施工前進行科學的檢查，確保設備的正常使用，避免使用已損壞設備施工給工程帶來不良的影響。在設備維護的時候需要定期的進行維護與保養，即使對待當下施工環節未應用到的施工設備時也需要對其進行檢測，發現問題及時處理，避免設備在應用過程中所引發的各種問題[8]。

四、總結

綜上所述，地鐵站的建設是為了方便民眾的出行，在建設地鐵站的施工地周圍有建筑群和居民是在所難免的事情，一旦地鐵區間隧道盾構施工給環境和工程帶來負面影響，很有可能會威脅到民眾的生命財產安全，因此，在地鐵區間隧道盾構施工的時候需要盡可能的控制環境和設備所帶來的風險，提高地鐵隧道的施工質量，創設安全性能更高的施工環境，對人民做出更高的安全保障。

參考文獻：

[1]胡俊杰.地鐵盾構施工安全風險管理與控制措施[J].交通世界，2022（Z2）：75-76.

[2]賈建忠.淺析地鐵盾構施工的安全風險管理[J].中國住宅設施，2021（05）：123-124.

[3]陳韋欽.地鐵盾構施工的安全風險管理探討[J].居業，2020（09）：121-122.

[4]賴陽迅.地鐵隧道盾構施工風險分析與控制措施[J].綠色環保建材，2020（12）：98-99.

[5]黃華.地鐵區間隧道盾構施工安全風險管理措施研究[J].設備監理，2019（12）：62-63.

[6]丁如光.試析城市地鐵區間隧道盾構施工風險管理方案[J].門窗，2019（13）：81-82.

[7]王圓.地鐵區間隧道盾構施工風險管理研究[J].居舍，2019（18）：152.

[8]唐振興.地鐵區間隧道盾構施工安全風險管理的措施分析[J].建筑技術開發，2019，46（08）：82-83.