地铁盾构隧道施工安全管理的探究

丁然

摘 要： 当前各地的地铁盾构隧道施工均出现过安全事故问题，面对地质复杂、外部环境的不确定性，盾构施工管理稍微出现疏忽，就会引发安全事故，最终导致较大的事故灾难和经济损失。由此，本文针对盾构施工安全管理存在的问题进行分析，最后提出相对应的解决措施和方法，希望能够为同仁带来参考，引起施工管理的重视。

关键词： 盾构隧道施工；安全管理；事故分析；措施

1盾构施工安全管理存在的问题

地铁盾构隧道施工存在很多安全管理隐患，根据安全事故的特点对事故进行划分，有机械事故和施工技术事故2种，具体如下：

1.1不规范操作造成的机械事故

盾构隧道施工会使用到各种机械，机械操作中容易出现事故，例如管片吊机事故、电力安全事故、运输设施事故等，这些事故占据了工程事故的一半以上的数量。根据对多起机械类事故进行分析，导致机械事故的原因通常是由于操作不当，没有安装标准规范进行操作导致事故的发生。机械岗位的操作也与操作人员的责任心、是否受到岗前培训有关。

盾构管片安装机起吊时，容易出现密封突然失效，致使管片脱落，将安装人员砸伤。这样的事故曾在上海地铁4号线盾构施工出现过。事故发生前，安装人员未能及时发现密封失效问题，使得管片缺乏吸力出现脱落。

电器事故。盾构掘进机在掘进施工中需要耗损大量的电力，其功率大、能耗高，必须要配置10 k V 高压电缆配电。这样的高压供电必须要采取安装接头保护措施，否则容易造成击穿火灾。

运输设施的安全施工事故。盾构施工中会配置有轨运输设备将相关土沙、弃碴、材料等进行输送。运输车进行运输过程中，容易出现溜车撞击、轨道道岔的安全运营事故，例如武汉地铁二号线施工中就出现过电瓶车刹车失灵溜车碰撞事故，造成较大的经济损失。

盾构脱困原因。盾构掘进中若出现长时间的停止、转弯，或者是遇到大量的泥饼、被不明物质困住等现象，容易迫使盾构掌子面坍塌损坏。

1.2 施工技术造成的安全事故

盾构隧道施工对施工工艺有着严格的技术要求，当施工技术不到位，往往会造成很大的恶性事故，例如人员伤亡，较大的经济损失等。施工技术造成的安全事故如下：

地面沉降事故。根据地面沉降发生的原因，将事故分为3种，一是由盾构操作失误所引发的非正常沉降事故，二是盾构开挖中发生的突发灾害性沉降事故，三是因不合适、错误的盾构选型所致的地表沉陷事故，这些事故均会造成停工，为工程施工带来较大的影响。其中有两种事故是可以尽量通过人为因素得以避免的。

防洪排水设施不完善，缺乏防洪排水能力所致的安全事故。在地铁盾构隧道施工中容易出现隧道排污、排水不及时导致的重大事故，必须要提前做好防灾安全措施。

管片拼装事故。在管片拼装施工中，由于管片拼装的质量较差，或者是安装工艺和技术方法不当，容易出现管片挤损或破裂所致的涌水安全问题，引发重新施工。

气体爆炸事故。由于盾构施工时未做好有关消防、通风、灭火等措施，导致不明气体突然爆炸引发人员伤亡事故，威胁到施工人员的生命安全和工程财产损失，必须要引起注意。

盾构机掘进参数不当所致事故。操作盾构机掘进时，若是未能正确调整盾构机掘进参数，导致盾构机突然抬头、掉头或蛇形掘进；当泥水盾构时，不适当的掘进参数会引起管片上浮，也会因为不适当、错误的泥水仓压力，最终引起地面冒顶事故。

压平衡盾构喷涌事故。这种事故是施工中的土压平衡盾构机螺旋输送机保压泵碴系统出现喷涌所致的事故。

2 盾构隧道安全管理对策与措施

2.1 加强施工过程中的各项管理，提升管理水平

根据前文的分析，盾构施工过程中所发生的多起安全事故是由于施工方案不合理、未能科学合理设置掘进参数、未能严格监管和执导施工技术所致的，从中看出，施工现场的管理、技术执导与监督等对盾构施工安全事故起到极大的作用。由此，必须要加强对施工现场各种技术的执导和监督，加强机械操作、安装施工、机电使用等方面的管理，制定相关操作标准和规范，能够极大程度上减少施工安全事故。

1）对于管片安装机起吊中管片吊机事故问题，需要在施工中做好相应的防范措施。首先是制定设备安装维护检查制度，其次是要在实际工作中对照制度来进行操作，例如要根据规定来检查管片安装机的可靠性，是否出现密封胶圈损坏、起吊绳是否结实可靠等，避免后期的管片拼装出现部件坠落砸伤事故。同时要保证起吊过程中，机械下方没有施工人员。

2）关于电器事故的解决措施，需要做好施工动力线的安全保护方案，确保高压进洞的安装正确，施工人员遵守施工规范，当盾构接入高压接头时，必须要做好科学的接头保护措施，防止击穿事故。

3）对于施工中的运输设施安全事故，必须做好现场监控，防止运输电瓶车出现溜车防撞或是轨道道岔运营事故，实时监测、检查轨道、道岔设备的安全性能。

4）對于盾构脱困处理，必须制定严格的掘进方法，随时对掘进进行监测，根据监测情况对掘进参数和施工工艺进行调整，避免盾构受阻而难以接触盾构困难。

5）对于地面沉降事故中因盾构施工或是不合适的选型所致的沉降事故，是可以通过加强监督和管理避免或降低事故发生率的。由此，必须要重视盾构操作失误问题，正确设置各类参数，及时注浆，不超挖，最后是合理选择盾构类型。

6）防洪排水设施不完善，缺乏防洪排水能力所致的安全事故。必须要做好排污、排水的防灾预防方案和措施，避免造成重大事故损失。

8）管片拼装事故。拼装事故会加大施工技术风险，由此，必须要提前做好安装工艺和相应的技术方案，控制好掘进参数，合理使用技术手段和调整好控制姿态，对管片的安装顺序、步骤要科学，拼装过程中要保证质量，避免漏水、管片破裂的发生。对于管片上浮必须采取技术控制措施。

9）气体爆炸事故必须采取防范措施，做好隧道消防、通风、灭火等防范措施，加强报警系统建设和气体检测。

10）盾构机掘进参数不当所致的事故，需要重视操作的规范性和正确性，合理调整盾构机掘进参数，并加强始发与到达时段的技术控制措施，避免盾构机抬头或掉头，并做到均匀掘进，而非出现蛇形掘进的现象。

11）压平衡盾构喷涌事故的预防措施是加强对保压泵渣设备系统的检查，确保土仓压力保持平衡。

2.2加强岗前技术培训和设备维护

盾构施工中的各种机械岗位的操作必须严格、正确，各关键岗位必须要接受岗前培训，对于特种设备操作，必须要求持证上岗，保证操作技术的合格性。同时，施工单位必须要加强对所有人员的施工培训，让各施工人员和操作人员树立责任心，对各自操作岗位上的技术能够熟悉掌握，避免操作失误和操作错误，排除事故隐患。对于集液压、电子、机械等多学科为一体的盾构机来讲，其设备配套较多，有着多个施工范围，加大的事故隐患。由此，必须做好对整体设备的维护和保养，做到定人定岗的维护，保证设备使用安全，延迟设备使用寿命。

2.3成立地铁盾构施工安全专家组

由于地铁盾构工程对于施工有着极强的专业性要求，施工中对技术要求有着较大的难度，在具体工程中最好针对本工程施工建设施工安全专家组对工程的盾构设计、施工、监理进行执导和监督，对施工中存在的问题由专家小组进行讨论解决。

结束语

总之，对于地铁盾构隧道施工，必须要做好技术执导、安全管理、机械操作技术培训等工作，建立地铁盾构施工安全专家组，针对施工技术难题、事故问题集合专家组意见进行解决，保障施工的顺利开展。■

参考文献

[1] 刘宣宇.盾构技术的发展与展望[J]. 施工技术. 2013（01）.

[2] 王子川.盾构隧道施工引起邻近被动桩的附加响应仿真分析[D]. 华南理工大学 2016.