浅谈土压平衡盾构施工安全管理

赵晓娟

摘要： 盾构法隧道施工具有诸多优势，包括施工安全性较高、对周围环境影响小、质量优、掘进速度快等，但盾构施工技术对安全管理工作存在一定要求，只有满足其施工特点，盾构法才能真正发挥其优势，做好建筑施工企业的安全工作。

Abstract： Shield tunneling has many advantages， including high construction safety， small influence on the surrounding environment， excellent quality and fast driving speed. However， the shield construction technology has certain requirements on the safety management work. Only when the construction characteristics are met， can shield tunneling really play its advantages and do a good job of construction safety.

关键词： 盾构施工；辩识；危险；事故；危险控制

Key words： shield construction；identification；danger；accident；danger control

中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）19-0054-03

1 盾构施工的特点

当前国内外地铁施工中常用的工法就是盾构施工，该工法具有全机械化施工、生产流水线作业、技术含量高等特点。但从安全的角度出发，盾构施工兼备建筑行业和矿山行业的吊装作业、高处作业、地下作业等工艺特点，存在危险因素转换快、作业环境多变、施工过程复杂、工种繁多、施工周期长等施工特点，十分不利于安全管理。

1.1 组织结构方面的特点

每当开展一个新项目时，企业就会成立相应的项目经理部，包括安全管理部、技术质量部、工程管理部、机电设备部等相关部门，同时组织地下掘进工班、地面保障工班、设备维保工班、监测测量工班及机动储备工班等作业班组。在项目施工活动过程中包括作业人员和管理人员在内的所有人员变动都极大，尤其是作业人员，有资料显示，有的工地作业人员甚至流动率达到了100%。

1.2 施工生产特点

盾构施工主要是运用机械设备施工，如轨道电瓶车、50吨或25吨的龙门吊、盾构机等，生产作业是流水线作业施工，掘进、出土、管片拼装、注浆、铺设轨道等各个环节紧紧相扣，紧密的联系在一起，最后形成隧道。

作业工种繁多，仅地下掘进工班的工种就分为工班长、盾构机司机、注浆工、拼装工、电瓶车司机、油缸控制手等十几个工种，还有地面保障工班和设备维保工班、监测测量班及机动储备班组等作业班组。

分部分项工程较多，盾构施工需要把施工用的材料、管片和掘进的渣土从始发井吊出和吊进，左右两条隧道需要联络通道，盾构机需要组装、进场、吊下始发井、调头等繁多的工序。

1.3 盾构施工环境特点

盾构施工环境复杂多变，作业条件差，电机转动时温度高、噪声大，且盾构机的维修多是高处作业，在这种情况下，作业面和作业环境恶劣，作业人员作业时因高温、噪声情绪极其不稳定，容易出现安全事故。

1.4 施工场地的特点

盾构施工一般都是在城市的中心地带，寸土寸金，施工场地狭小，施工、办公、宿舍集为一体，吊运工作、出渣作业、存储管片等作业与办公区和生活区不能完全分开隔离，夜间施工噪声严重影响休息。

2 盾构施工的常见事故及其主要原因

近几年来，地铁越来越普及，地铁隧道发展迅猛，但与之相关的各类安全事故也频发，严重影响了城市和地铁形象。盾构施工作为地下施工的一种，其面临的常见事故主要包括坍塌、高处坠落、物体打击、触电、机械伤害等方面，同时也有一些起重伤害、车辆伤害等。

2.1 坍塌

盾构施工发生坍塌事故造成的影响比较大，给建筑物带来威胁，中断地面交通，产生自来水管道、污水管道、煤气管道的爆裂，直接影响居民的生活和安定，其坍塌种类有：地面坍塌、联络通道坍塌、换刀地点坍塌等。

2.2 高处坠落

发生高处坠落的情况主要有：在进行盾构机安装、调试、维修作业时发生的高处坠落，在进行龙门吊安装、检修作业时发生的高处坠落。

2.3 触电

由于盾构机施工时采用的基本都是大型成套的设备，相关的安全防护设施比较齐全，几乎不会发生触电情况，但是地下抽水的水泵維修、地下电焊机作业、带电作业等情况及容易发生触电事故。

2.4 物体打击

在盾构施工过程中，物体打击时有发生，如盾构机维修过程中扳手等工具没有放稳而掉落，使用葫芦运输刀具，刀具掉落造成的伤害等。

2.5 机械伤害

设备操作不当时会造成机械伤害，或者设备在维修保养过程中违反了操作规程也会造成机械伤害。

2.6 车辆伤害

盾构施工作业中车辆伤害发生的比较频繁，主要集中在轨道运输上，由于隧道内的轨道是临时性轨道、铺设质量相对来说很差，同时电瓶车刹车系统不够灵敏、司机违章操作都会引起电瓶车的脱轨和溜车事故的发生，导致的后果是撞坏机械设备、撞伤作业人员，在电瓶车运行过程中由于作业人员违反规定乘做电瓶车，导致刮伤、夹伤等伤害。

2.7 起重伤害

在地面吊装作业中，垂直运输造成的安全事故相对频繁，地下材料的吊运、管片的吊运、渣土的吊运一般都是使用龙门吊进行运输作业，由于施工场地狭小、机械设备没有定期维护保养、操作人员违章指挥、违章作业等诸多因素会导致起重伤害事故，起重伤害事故在盾构施工安全事故中占有相当的比例。

2.8 其他伤害

盾构施工环境复杂多变，隐含各类安全隐患，作业人员稍不留意就可能会造成伤害事故，如走道板的不够平整、没有及时的跟近，人员就会摔伤，铺设轨道时，手脚被轨道砸伤事故等，我们应充分重视这些伤害。

由此可知，盾构施工中极其发生各类安全事故，据此研究控制和减少安全事故的方法和措施，具有十分重要的现实意义。

3 盾构施工安全管理

近年来，安全管理越来越受到人们的关注，各个企业在施工管理过程中也积累了丰富的经验，如何对盾够施工进行科学有效的安全管理呢？在建立规章制度、要求作业人员严格按照操作规程进行作业、加大安全投入的基础上，重点抓好危险、有害因素的控制和班组的建设是行之有效的办法。

3.1 全面开展危险、有害因素的辩识、评价和风险控制

由于施工作业环境和工艺的多变性，在项目部成立之初，除了对作业人员进行必要的岗前培训外，还要对作业人员进行盾构机相关知识讲解，使作业人员了解作业环境、施工场景等必要的事前应知和应会知识，这是其一，其二就是由项目部相关人员组织对工程实施过程中可能存在的风险进行辨识、评价和风险控制，具体先辨识出各类风险及安全隐患，然后对这些风险及安全隐患评价等级，然后有针对性的对其进行风险控制，先消除重大危险源，以此类推，逐渐消除和减少危险源，最大限度的降低安全事故的发生率。

3.1.1 危险、有害因素的分类

按照造成事故发生的直接原因对生产过程中的危险、有害因素进行划分，可将其分为6大类（行为性、心理生理性、生物性、化学性、物理性、其他危险）37小类；若考虑起因物和致害物，以及引起事故的诱导原因、伤害方式等，可将危险因素分为20类，分别是起重伤害、车辆伤害、高处坠落、物体打击等。

3.1.2 危险、有害因素辨别方法

危险、有害因素辨别方法主要可分为两大类，分别是系统安全分析法和直观经验分析法，结合盾构施工的特点，系统安全分析法的适用范围主要包括辨别其厂址、安全管理措施、作业环境、生产设备装置、工艺过程、道路及其运输、总平面布置等方面。

3.1.3 危险、有害因素评价

安全评价方法的分类划分存在多个标准，包括按照安全评价要达到的目的分类法、按照针对的系统性质分类法、按照评价推理过程分类法、按照评价结果的量化程度分类法等，常用的安全评价法有：危险指数评价法、概率风险评价法、危险可操作性研究、故障类型和影响分析、因素图分析法、专家现场询问观察法、安全检查表法等。

结合盾构施工特点，应采用作业条件危险性评价法进行评价，如在换刀作业过程中，首先根据具体情况确定一个临界值，当危险有害因素为：掌子面不稳定，未采取有效措施的评价值大于临界值时为不可承受的风险，施工就要停止，采取措施后继续评价，采取的措施就是对掌子面进行加固，使事故的发生的可能性变小，然后进行再次评价，直待风险得以控制，便可进行作业。

3.1.4 风险控制

按照上述方法评价项目施工中可能存在的风险及有害因素，依据评价的结果将危险、有害因素分为一般危害、重大风险。风险控制的重点对重大风险进行控制，针对重大风险源建立管理目标、制定专项管理方案、指定专人进行管理。

盾构施工的重大危险源一般为垂直运输、水平运输、开仓换刀作业风险，对于一般的危险、有害因素，以班组控制为基础开展全面的、有效的控制。

3.2 班组安全管理

对于盾构施工的班组来讲，他们每天面对危险，班组的成员多数来自中专、技校以及农村，第一次接触施工生产，对施工现场环境比较陌生，没有施工经验和盾构操作技能，就会导致事故的发生，为此，项目部必须下大力气加强班组建设，提高班组作业人员的安全意识和操作技能，这是最根本的预防事故发生的途径。

3.2.1 班组安全组织的建立

班组长是班组生产工作的负责人，也是班组安全工作的第一责任人，他对班组的安全工作进行全面管理和负责，班组长下设一名兼职安全员，一般由注浆工或者管片拼装工担任，因为这两个工种担负着技术含量高和危险性大的岗位，他们主要是协助班组长进行开展安全管理工作，负责做好班前安全讲话记录和每周的安全活动记录等。

由于班组长和兼职安全员在施工生产安全工作中起着承上启下的作用，所以必须加强对他们的安全意识教育和操作规程教育，培养出几个优秀的班组长和兼职安全员，这样就可以带动班组进行安全生产，有效地降低由于人为因素带来得安全事故。

3.2.2 开展班组安全活动

3.2.2.1 开展经常性的安全教育

应经常性地开展安全教育活动，其主要内容为讲解重要岗位的危险、有害因素及防范的具体措施和办法，结合具体案例进行讲解，使作业人员从思想上真正意识到安全的重要性，主动学习岗位操作规程和安全知识，这样有效的提高作业人员的安全意识和技能水平，减少事故的發生。

3.2.2.2 组织安全检查

班组长必须进行班前讲话和班中作业检查，在交接班中对工作环境、设备和设施进行检查，班中对设备的运行状况进行安全检查，对岗位人员进行操作规程检查，发现安全隐患应及时的消除和控制，确保机械的本质安全运行和作业人员规范性作业，达到人、机、环境的和谐与统一。

4 结束语

运用以上方法，本项目盾构区间两年以来均未发生重大安全事故，轻伤事故率小于2%，由此可见，结合盾构施工特点和常见的事故，进行危险、有害因素辩识评价风险控制和开展班组安全建设是可行的，它是一种有效的安全管理方法，能够大大降低安全事故的发生。

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