蒯雷 寇梅芝

摘要：本文將結(jié)合工程實例，研究地鐵盾構(gòu)工程穿越市政橋梁時所面臨的各類風(fēng)險源，并結(jié)合具體的危險源提出相應(yīng)的管控方法。同時，以此為前提明確應(yīng)急安全管理要點，希望可以充分規(guī)避地鐵盾構(gòu)工程施工過程中的各類風(fēng)險，以促進(jìn)地鐵盾構(gòu)工程項目施工質(zhì)量提升。

關(guān)鍵詞：地鐵盾構(gòu)工程;市政橋梁;風(fēng)險管控技術(shù)

中圖分類號：U455文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-6903（2021）12-0013-03

0引言

近年來，我國城市道路交通擁堵問題日益突出，在此背景下，地鐵作為一種具有較強載客性能和高運行速度的交通工具，憑借其突出的安全性能而在許多城市中得到了充分推廣，也受到了人民群眾的廣泛歡迎。而盾構(gòu)法作為一種十分常見的地鐵工程作業(yè)手段，因其較快的施工速度和較高的安全系數(shù)而在地鐵建設(shè)項目中實現(xiàn)了充分應(yīng)用，但是，因為地下地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，同時，地面環(huán)境不確定，也因此增加了地鐵施工的風(fēng)險。為此，要求針對地鐵盾構(gòu)工程的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行充分的風(fēng)險辨識及分析，并據(jù)此制定科學(xué)合理的控制措施。

1工程概況

以某地鐵工程項目為例，該工程位于人民北路站～西北橋站路段，下穿西北橋（府河），在此路段內(nèi)實施隧道設(shè)計，則其地點和終點位置的里程范圍為ZDK27+901.203～ZDK28+988.852、YDK27+901.203～YDK28+988.851，其左線和右線長度分別為1087.811m和1087.648m。在該區(qū)間內(nèi)進(jìn)行盾構(gòu)隧道設(shè)計，使其對從西北橋下端向府河處穿越。該橋梁在上世紀(jì)60年代建成，并于2004年進(jìn)行了優(yōu)化改造，切實改善了其橋面系結(jié)構(gòu)，此橋梁主要采取實體墩式擴大基礎(chǔ)形式，其凈跨徑約12m，拱頂處厚度約0.6m，且拱腳厚度約為0.8m。

2危險源辨識和分析

可以基于施工進(jìn)度、工程質(zhì)量及安全性、人員安全等多個角度進(jìn)行危險源辨析識別，確定盾構(gòu)穿越西北橋項目的實際危險源，同時，綜合使用矩陣法和德爾菲法實施危險源評估，最終確定該工程施工階段主要存在如下危險源：

（1）橋體開裂，造成此類危險源的主要原因如下：首先，未能做好充分的地面加固處理措施;其次，因未能深入落實掘進(jìn)控制措施，使得出土量嚴(yán)重超方;再次，難以充分保障殼體的支撐力，使其難以適應(yīng)橋梁的承重需求;最后，未能切實落實盾尾注漿工作或注漿操作不及時不合理，且相關(guān)作業(yè)人員并未進(jìn)行及時操作。一旦發(fā)生此類問題，則可能引發(fā)特別嚴(yán)重的事故，因此其風(fēng)險等級特別重大。

（2）噴涌、涌砂，由于未能做好及時有效的掘進(jìn)控制措施，且未能做好高效的盾尾密封檢修工作，或有關(guān)人員未能進(jìn)行合理操控而導(dǎo)致。

（3）漏水，如果相關(guān)作業(yè)人員未能及時做好盾尾油脂補充工作，或未能選擇合理的盾尾油脂，都可能相應(yīng)增加漏水事故風(fēng)險。同時，如果水利通道發(fā)生了聯(lián)通或盾尾刷及鉸接密封遭到了不同程度的損傷，也可能導(dǎo)致嚴(yán)重的漏水問題。漏水及噴涌、涌砂危險都屬于重大風(fēng)險類別，需要相關(guān)操作人員予以高度關(guān)注[1]。

（4）管線損壞，可能因施工人員違規(guī)操作而導(dǎo)致，同時，如果未能做好及時有效的管線探查和掘進(jìn)控制處理，也可能相應(yīng)增加管線損壞的風(fēng)險。

（5）觸電傷害，可能有如下原因造成此類危險：首先，未能做好合理的外電防護措施;其次，未能嚴(yán)格依據(jù)施工要求，導(dǎo)致接地和接零保護系統(tǒng)出現(xiàn)故障;再次，未能嚴(yán)格遵循“三級配電、二級保護”原則;最后，存在私搭亂接電線的情形，也影響了用電安全性。

（6）卡刀盤，如果未能深刻落實掘進(jìn)控制及渣土優(yōu)化措施，或發(fā)生了噴涌問題，都可能相應(yīng)增加卡刀盤風(fēng)險。

（7）由于未能積極落實各項機械操作，且相關(guān)作業(yè)人員并未做好積極合理的勞動防護措施，可能帶來一定的機械傷害。

上述幾類風(fēng)險都屬于一般風(fēng)險的范疇，然而，即使此類風(fēng)險的危險相對較低，也必須在實際操作中充分提高警惕，做好積極有效的防控措施，下文將簡要介紹針對上述各類風(fēng)險源的預(yù)防控制措施。

3危險源預(yù)防及控制措施

3.1河堤、橋體沉降坍塌

（1）針對盾構(gòu)掘進(jìn)過程進(jìn)行充分控制，確定最為適宜的土倉壓力狀態(tài)，同時，向其中不斷增加同步注漿量，以實現(xiàn)對于出土量的有效控制，相應(yīng)削弱盾構(gòu)掘進(jìn)施工對西北橋段的影響。（2）充分使用管片預(yù)留孔裝置，針對盾構(gòu)機實施二次注漿處理。（3）積極做好橋墩基礎(chǔ)加固作業(yè)，并在其中預(yù)留充足的注漿孔，待盾構(gòu)通過后，要求及時進(jìn)行注漿處理，以降低沉降及坍塌事故的風(fēng)險。（4）在正式施工開始前做好全面的安全培訓(xùn)工作，讓相關(guān)施工管理人員得以具備充足的施工管理能力，以保障施工質(zhì)量。（5）提前在橋臺兩端實施處理，以充分加固大管棚就，同時，充分利用智能監(jiān)測系統(tǒng)，讓各項數(shù)據(jù)可以得到及時有效的反饋，以便在此基礎(chǔ)上實施橋墩跟蹤注漿。（6）提前進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)套拱施工，并將其安裝于橋洞位置上，讓橋體得以獲取充足的支撐條件。

3.2防止噴涌、涌砂

（1）充分關(guān)注盾構(gòu)施工實踐中的實際掘進(jìn)方向，充分把握其與鉸鏈缸間的行程差，并以此為前提，展開對于鉸接密封狀態(tài)的細(xì)致監(jiān)測。（2）一旦在施工過程中發(fā)生了噴涌問題，則需立即關(guān)閉艙門，同時，結(jié)合工程施工實際確定合理的掘進(jìn)距離。等到土倉中的壓力達(dá)到平衡狀態(tài)后，需要緩慢打開閥門裝置，仔細(xì)觀察壓力狀態(tài)，確定壓力是否可以維持在穩(wěn)定狀態(tài)。（3）針對盾構(gòu)機和各類配套設(shè)備進(jìn)行全面巡檢，不斷提升設(shè)備巡檢強度，以充分保障盾構(gòu)機掘進(jìn)操作的穩(wěn)定性，使其得以穩(wěn)定運行。（4）如有必要，可以適當(dāng)運用膨潤土進(jìn)行土倉渣土替代，以實現(xiàn)對于渣土性能的充分優(yōu)化，降低噴涌事故的發(fā)生風(fēng)險。

3.3漏水

（1）積極做好原材料質(zhì)量把關(guān)工作，使用高質(zhì)量的盾尾油脂。（2）一旦盾尾密封位置處出現(xiàn)了泄露，則需要向盾尾中注入一定量的油脂止水和止砂。如果發(fā)生了嚴(yán)重的漏水問題，則要求運用聚氨酯材料實施處理，以達(dá)到良好的防水密封效果。（3）在正式實施下穿操作前，針對盾尾的密封性進(jìn)行充分檢查，如果其質(zhì)量未達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，則要求在正式過河前進(jìn)行油脂充填，以充分保障其密封性能。（4）在實施盾構(gòu)操作時，要求全面關(guān)注掘進(jìn)方向及其與鉸鏈缸之間的行程查，以便展開對于鉸接密封狀態(tài)的實時監(jiān)測。

3.4管線損壞及控制措施

（1）在正式施工開始前與相關(guān)管線負(fù)責(zé)單位建立充分聯(lián)系，以收集所需的各類資料。同時，以此為前提，細(xì)致勘測施工區(qū)域中的綜合管線狀態(tài)。（2）在正式進(jìn)行地面鉆孔加固處理前，要求提前做好人工探坑處理，以確定管線所在的具體位置，并在此基礎(chǔ)上開展后續(xù)施工操作。（3）積極強化掘進(jìn)控制措施，以實現(xiàn)對于地面沉降狀態(tài)的充分控制，以免對管線造成損傷，在沉降應(yīng)力的影響下導(dǎo)致管線被破壞。（4）定期開展安全教育培訓(xùn)，同時，做好編制安全技術(shù)交底工作，以充分保障管線施工的質(zhì)量。

3.5觸電傷害

（1）在施工作業(yè)階段做好積極有效的安全防護處理措施，以降低各類安全事故的風(fēng)險，避免出現(xiàn)不必要的觸電傷害問題。（2）委派專人，在實際作業(yè)過程中展開對于用電安全性的充分監(jiān)控。（3）編制詳細(xì)合理的臨時用電方案，并將其上交給項目總工，待其審批后方可正式投入使用。（4）一旦出現(xiàn)了人身觸電事故，則需要首先使觸電者脫離電源。

3.6卡刀盤

（1）充分關(guān)注盾構(gòu)機操作人員的技能操作水平，通過積極有效的技能培訓(xùn)工作，降低操作不當(dāng)?shù)葐栴}的風(fēng)險。（2）積極強化施工過程管理措施，以免盾構(gòu)出現(xiàn)長期停機的問題。（3）若刀盤發(fā)生了卡頓，且即使改變了刀盤的轉(zhuǎn)動方向依然難以脫困，則需向土倉結(jié)構(gòu)中注入充足的惰性漿液，以置換出其中的渣土雜質(zhì)，相應(yīng)降低刀盤的扭矩，使刀盤裝置得以重新啟動。

3.7機械傷害

（1）充分關(guān)注各項施工要求，并穿戴好各類安全防護用品。（2）積極開展安全教育工作，同時，詳細(xì)編制安全技術(shù)方案，并據(jù)此實施技術(shù)交底工作。（3）對于從事特殊機械作業(yè)的操作人員而言，要求持證上崗。（4）在實際施工作業(yè)階段，要求委派專業(yè)的安全員實施安全巡視，同時，針對各類潛在的高風(fēng)險作業(yè)實施全面細(xì)致的現(xiàn)場監(jiān)督工作。

4應(yīng)急安全管理措施

4.1地面沉降、塌陷應(yīng)急措施

（1）在實際施工階段展開對于地面及周邊建筑物的充分監(jiān)測，挖掘其中的沉降狀態(tài)。若發(fā)現(xiàn)其沉降值超出了預(yù)期范圍，則需采取積極有效的臨時管控措施，以確定造成沉降塌陷問題的具體原因。（2）向車輛通行路面上進(jìn)行鋼板鋪裝，以免因行車車輛大量通行而增加地面沉降塌陷的風(fēng)險。（3）在結(jié)束降井施工操作后，要求針對地面進(jìn)行及時回填處理，同時，要求在降水井周圍實施全面的注漿操作，以實現(xiàn)對于地面結(jié)構(gòu)的充分固化。（4）待地面沉降值達(dá)到了相應(yīng)的預(yù)警值后，要求項目部積極組織施工人員，綜合利用袖閥管注漿及洞內(nèi)頂管注漿兩種不同的注漿方式實施加固處理，同時，要求相關(guān)監(jiān)測組人員積極提升監(jiān)測頻率，向指揮組進(jìn)行及時匯報，以充分降低水井的沉降速率。（5）一旦出現(xiàn)了地面坍塌事故，并且出現(xiàn)了人員傷亡問題，則要求立即撥打急救電話。同時，組織相關(guān)施工人員立即采取混凝土回填及注漿加固措施。

4.2觸電應(yīng)急措施

一旦發(fā)生了觸電事故，則要求施工人員在事故發(fā)生后立即切斷電源裝置，并積極營救受傷人員。如果并未切斷電源，則應(yīng)嚴(yán)格避免與受傷人員進(jìn)行密切接觸，以免造成更大的傷亡事故。此外，要求現(xiàn)場負(fù)責(zé)人及安全責(zé)任人在切斷電源后及時撥打“120”搶救電話，為傷員爭取更多的救治時間。要求相關(guān)人員在救援人員到來前做好積極的自救，上報給應(yīng)急救援總指揮，充分啟動應(yīng)急預(yù)案。若由于用電設(shè)施出現(xiàn)故障而造成了火災(zāi)問題，則需要立即撥打“119”火警報警電話。與此同時，要求在人員搶救的同時積極做好滅火組織工作，以免火勢出現(xiàn)大面積的彌散和轉(zhuǎn)移，影響其他在場人員的人身安全[2]。

4.3突發(fā)管線應(yīng)急措施

4.3.1燃?xì)夤芫€泄露或斷裂

（1）一旦管線在實際施工過程中出現(xiàn)了不同程度的損傷，則需立即聯(lián)系相關(guān)管線負(fù)責(zé)單位，讓相關(guān)人員得以建立對于事故地點及情況的充分了解，同時，請求相應(yīng)的幫助支持。（2）需要積極做好事故疏散組織工作，疏散事故發(fā)生地周邊的群眾，并做好相應(yīng)的警戒工作，以充分保障事故相關(guān)人員的生命安全。同時，需要在事故發(fā)生后的第一時間立即停止全部施工活動，熄滅施工區(qū)域內(nèi)的全部火種，并斷開相應(yīng)的電源裝置。（3）如果管線負(fù)責(zé)人難以在第一時間抵達(dá)事故現(xiàn)場，則需要立即指派有關(guān)人員關(guān)閉燃?xì)馍舷掠伍y門裝置。同時，與管線產(chǎn)權(quán)單位建立充分聯(lián)系，共同組織搶修工作。

4.3.2自來水和雨污水管滲漏或斷裂

（1）如果在實際施工階段發(fā)現(xiàn)供水管線裝置出現(xiàn)了不同程度的破損問題，則要求立即關(guān)閉上級供水閥門，同時，與供水管線負(fù)責(zé)機構(gòu)建立聯(lián)系，向其上報供水管線的破損位置及實際情況，請求上級部門委派專人實施供水管線搶修。（2）如果出現(xiàn)了不同程度的雨水和污水滲漏問題，則需立即挑選適宜的堵漏材料，以實現(xiàn)對于滲漏點的充分封堵。如果滲漏量相對較大，則需充分借助砂袋裝置，切斷上游水源。同時，利用水泵裝置進(jìn)行抽水倒排，以實現(xiàn)對于滲漏位置的充分處理，待檢驗合格后方可正式通水。（3）要求立即停止事故現(xiàn)場的各類作業(yè)活動，同時，做好現(xiàn)場保護工作，以免造成更多不必要的安全事故問題。

4.4建（構(gòu)）筑物沉降應(yīng)急措施

（1）要求針對建（構(gòu)）筑物的實際變形狀態(tài)進(jìn)行全面細(xì)致監(jiān)測，同時，上報各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將其交由技術(shù)負(fù)責(zé)人和項目負(fù)責(zé)人。（2）結(jié)合事故現(xiàn)場的各類建（構(gòu)）筑物變形數(shù)據(jù)進(jìn)行充分監(jiān)測。同時，針對工程地質(zhì)及水文地質(zhì)材料信息進(jìn)行充分勘測，深入分析各類設(shè)計施工環(huán)節(jié)中的資料，確定設(shè)備信息。需要技術(shù)負(fù)責(zé)人員統(tǒng)一召開技術(shù)會議，以確定最為合理的應(yīng)急處理措施，結(jié)合項目實際，使用二次補漿或地面跟蹤注漿措施進(jìn)行處理。（3）需要充分關(guān)注建（構(gòu)）筑物及周邊地面狀態(tài)，明確其實際變形情況，并據(jù)此展開對于注漿量和注漿位置的充分調(diào)整。同時，篩選出具有高沉降量的區(qū)域，在此位置實施二次補漿處理。（4）在建筑物中設(shè)置一定數(shù)量的地面注漿管，并借助這一裝置實現(xiàn)對于地面結(jié)構(gòu)的跟蹤注漿處理。（5）結(jié)合實際注漿需求，在管片的壁面位置實施二次注漿處理。（6）要求積極提高監(jiān)測頻率，讓相關(guān)監(jiān)測要求可以得到切實保障。

5結(jié)語

綜上所述，因為地鐵線路施工普遍在地下開展，在實際施工階段可能受到地質(zhì)因素及其他各類因素的綜合影響，其中尤以盾構(gòu)穿越工程中所需承受的難度越大，且風(fēng)險性相對較高。為此，要求在實際穿越工程中做好細(xì)致的地質(zhì)信息探查工作。同時，完善超前地質(zhì)預(yù)報措施，明確各類潛在的風(fēng)險源，并以此為前提，制定相應(yīng)的管控措施，讓施工安全性得以充分保障。

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SubwayShieldEngineeringRiskSourceControlTechnologythroughtheMunicipalBridge

KUAILei，KOUMeizhi

（ChinaWaterResourcesandHydropowerSeventhEngineeringBureauCo.，Ltd.，ChengduSichuan610000）Abstract：Thisarticlewillcombinetheengineeringexamples，studyallkindsofrisksourcesfacedbysubwayshieldengineeringthroughthemunicipalbridge，andcombinedwiththespecifichazardsourceputforwardthecorrespondingcontroltechnology，atthesametime，thepremiseofemergencysafetymanagement，hopetofullyavoidthesubwayshieldprojectconstructionprocess，inordertopromotetheconstructionqualityofsubwayshieldproject.

Keywords：subwayshieldengineering;municipalbridge;riskcontroltechnology