隧道爆破施工中现场安全管理的具体措施

2018-11-12北京市公安局昌平分局北京102200

安徽建筑 2018年6期

石磊（北京市公安局昌平分局，北京 102200）

1 引言

随着我国经济的持续发展和综合国力的不断提升，我国隧道得到了前所未有的迅速发展，截至2017年底，我国已运营的公路铁路隧道共有33611处，总长20015.85km，其中2017年新增公路铁路隧道1711处，长度1822.45km[1]，另外还有大批的水工隧道及新兴的城市综合管廊等隧道工程。随着国家“一带一路”、新一轮西部大开发、城市轨道交通及管廊等战略规划的实施，各领域对隧道工程存在重大需求。

与盾构及掘进机开挖方法相比，钻爆法具有地质条件适应性强、开挖成本相对较低等优点，尤其适用于坚硬岩石隧道、破碎岩石隧道及大量短隧道的施工，因此钻爆是当前国内外最常用的隧道开挖方法[2]。然而在目前日趋紧张的安全形势下，公安机关在保障施工需求的同时如何做好爆炸物品的安全管理是当前亟待解决的问题。本文以标准化、程序化管理为基础，探讨隧道爆破施工安全管理的具体措施，并反思公安机关在爆炸物品的管理中存在的问题。

2 隧道爆破施工的特点

①多数公路或铁路隧道位于偏远山区，道路条件差，隧道施工场地只有一个出口，相对封闭。爆破施工时只需在隧道出口设立警戒带即可封闭作业区域，因此，发生爆炸物品被盗抢的可能性较低。

②隧道爆破后爆堆集中在掌子面附近，拒爆的雷管炸药易被碎石覆盖，发生雷管炸药的遗失遗漏的可能性较高，且不易发现，是隧道爆破爆炸物品管理的难点。

③尽管隧道爆破单次药量较少，但次数较多，部分工程存在夜间施工，人员疲劳作业导致注意力不集中，容易诱发各类事故。

④隧道环境较复杂，作业区域内配电箱、电线，电焊机、钻机、喷浆机等机械设备较多，爆炸物品现场存放位置设置不当容易诱发安全事故。

⑤隧道设计高度较高时，需要利用台架进行钻孔、装药等作业，台架高度4m～5m，在上下台架或在台架上作业时雷管与金属台架的磕碰或掉落都存在雷管意外被引爆的危险。

⑥隧道爆破作业内容单一，工序相对少且基本无交叉作业，各工序具备标准化和程序化管理的条件。

3 爆炸物品的安全管理

根据隧道爆破作业的特点，按照承担主体将隧道爆破施工所涉及的安全管理的环节分为3大类：第一类工序主体为爆破设计施工单位，主要工序包括爆破施工前准备、技术交底、装药、堵塞、网路连接、爆破器材数目核对、警戒与起爆、爆后检查，共8个工序；第二类工序主体为爆破安全监理单位，负责人员与器材核对、施工过程监控及结果监督等；第三类为多方协同工作工序，如应急响应等。

以安全和质量、进度为目标，分解细化各个环节，制定各环节标准化管理制度，从而形成一种相对固定的作业和管理模式，达到安全、高效的作业效果[3]。

3.1 爆破设计施工单位现场施工管理

爆破设计施工单位是隧道爆破的主体单位，也是保证现场火工品安全的主体单位。其承担的安全环节众多且直接接触爆破器材，是现场爆破安全管理的重点对象。下面就其承担的主要工序逐一细化说明。

3.1.1 爆破施工前准备

接到爆破作业指令后，爆破设计施工单位的现场负责人通知爆破作业班组、安全监理单位现场负责人，火工品运输车辆抵达隧道洞口，安全员清理无关人员，清场结束后拉警戒带，设置卸药区域。爆破施工人员列队接受安全监理的拍照录像核查。安全员引导爆破器材运输车行驶至卸车场地，先卸炸药、导爆管及导爆索，然后再卸导爆管雷管，所有器材的数量核对无误后，再向爆破掌子面运输。抵达爆破地点后，安全员拉警戒带并设置装药区域，禁止无关人员进入装药区域。现场施工的其他人员分2组：一组（保管员及一名爆破员）进行雷管号码登记；另一组人员在技术人员带领下核查炮孔，清理掌子面上的危险浮石。

3.1.2 爆破作业前技术交底

一般来讲，爆破工程师依据隧道开挖方法、围岩等级、被爆岩石可爆性分级、支护类型不同确定了相对固定的隧道的爆破设计方案。而出现以下几种情况时，爆破方案应根据实际情况进行调整：①地质条件的变化，如同一掌子面内有多种可爆性不一的岩石，出现了新的软弱带或断层等，爆破设计单位应根据实际地质条件，适当对孔位、炮孔数量、装药量等参数进行调整；②钻孔质量及数量变化的影响，目前大部分隧道仍采用风动凿岩机进行钻孔，有时钻孔的误差较大，与设计存在较大偏差，爆破设计施工单位应根据实际钻孔情况调整装药参数；③爆区周边存在需保护的设备或设施时。

为了最大限度地提高炮孔利用率，减少超挖、欠挖量，在每次装药作业前，现场技术负责人要将本次作业的孔网参数、装药量、重点区域、注意事项、施工安全等内容向作业人员交底。为责任到人，结合现场作业条件，利用作业台架将掌子面分区管理，每个区域均设置相对固定的负责人，比如在中等大小的公路铁路隧道全断面或两台阶开挖时，通常在掌子面设置5个装药区域，包含顶部1个、中部两侧2个和底部两侧2个。

3.1.3 装药

区域装药负责人统计负责区域内的雷管段别及数目、炸药数量，在保管员处足量领取，严禁超领。装药作业流程包括：选择各炮孔对应段位的雷管、制作起爆药包、按设计药量装药。具体装药作业流程如图1所示。

装药注意事项包括以下几个方面。

①制作起爆药包时，雷管应从药卷底部沿轴心插入，雷管底部朝向孔外，使用炮杆向炮孔内输送起爆药包时不得用力过快地捣；严禁雷管侧壁紧贴药皮，严禁雷管从药卷中间插入。

图1 装药流程示意图

图2 乳化炸药

图3 炮泥制作

②装药时，一手持炮杆一手持脚线，脚线移动的速度应与炮杆移动的速度一致，如果脚线不动或移动缓慢可能是雷管脱落，应及时处理。

③由于孔内泥沙、水的存在，对于连续装药结构，为避免熄爆，必须保证药卷间紧密接触。采用图2所示包装的乳化炸药时，由于封口采用铝等金属环，现场装药时以新装入的药卷金属环刺入到孔内相邻药卷为宜。爆破员通过装药的力度及药卷的推进速度可以判断相邻药卷是否接触。

④若底孔装药较长且孔口位于水坑内时，药卷间难以保证紧密接触，为减少底孔留有残药的概率，底孔一般设置2个起爆点，一个位于炮孔底部，另一个位于炮孔中部，雷管聚能穴方向均朝向孔口位置。

⑤炮孔外的雷管脚线排放齐整，防止施工人员走动时踩断脚线导致盲炮。

3.1.4 堵塞

当隧道掘进100m左右或者更深时，堵塞环节最容易被人忽视。一是由于隧道爆破无合适的填塞料造成堵塞难度大，若不提前准备堵塞材料，在严格要求质量时，堵塞耗时20min～30min甚至更长，这对于进度紧张的项目来讲是难以忍受的；二是隧道洞口段掘进完成后，爆破部位周围环境简单，为此部分施工单位不堵塞而加大单孔装药量以保证爆破效果，但增加药量的多少难以掌握，极易出现由于装药超量造成的安全事故。

为解决堵塞带来的功效问题，北京部分项目引入制作炮泥的专用设备，如图3所示。炮泥提前准备，堵塞时直接使用，作业效率大大提升。

3.1.5 网路连接

隧道内爆破网路多采用孔内分段孔外簇连方式，为便于核查网路，孔外雷管脚线连接全部统一为图4所示样式。

网路连接注意事项：

①为准确引爆导爆管，大把抓的导爆管数量应进行限制。虽然在实验室条件下，用胶带缠绕雷管主装药部位，一枚MS-5导爆管雷管可同时引爆100根导爆管[4]，但考虑现场条件及工人操作水平，引爆导爆管的数量应进行限制，一般以20～30根为宜。为避免雷管壳体碎片击断导爆管，不论雷管类型，须用胶布包裹雷管聚能穴2～3层。

图4 雷管绑扎示意图

②若隧道内灰尘较大或存有积水时，与起爆站的连接线可直接采用导爆管、雷管接力、导线形式，禁用四通连接。

3.1.6 爆破器材核对

爆破器材核对是防止火工品遗失的重要措施，施工单位必须予以重视并加以落实。各区域负责人统计负责区域内的使用火工品数量，保管员统计未使用的数量，数量汇总至班组长处，班组长负责核对，口头向现场负责人和爆破监理员汇报数量并明确“装药及网路连接完成，火工品核对完毕，数量无误。”此过程必须留有录像资料备查，并强调此环节为规定动作，须认真执行并落实至实处。

3.1.7 警戒和起爆

器材核对完毕后，现场负责人进行警戒安排，明确警戒点位置及注意事项，安全员摇响警报器，警戒工作开始。

隧道内爆破环境相对简单，人员设备撤离至安全距离以外即可。

隧道开口段的周边环境相对复杂，须加强警戒工作。警戒的主体单位是爆破施工单位，但警戒范围内有其他单位时，需甲方单位予以支持。必要时由甲方签订警戒确认单。

起爆人员包括爆破班长、安全员、安全监理员3人。起爆站通常根据隧道进度的长短选择在洞外远离边坡、洞内的横洞或避车洞内、挖掘机等机械设备的后方。

由于爆破瞬间完成，为此必须提高对警戒工作的认识，尤其是下述情况：

①隧道采用对向开挖方案时，相对掌子面距离小于等于20m，或双线隧道，爆破区域距离相邻隧道工作区域较近时，必须通知相关人员停止作业，离开危险区域；

②夜间施工时，应加强周边环境的照明，且警戒人员与相关分部分项负责人联合警戒以确保安全。

3.1.8 爆后检查

爆破班长、现场技术负责人、爆破安全监理在爆后10～15min炮烟排净后方可进入炮区检查。检查的内容包括两项：一为爆破效果，如爆破进尺及超欠挖情况、爆堆形状等，此部分数据用于爆破设计的反馈，以便优化爆破设计与施工；二为特殊的情况，如是否存在拒爆的火工品、是否需要二次补炮等。出现此类问题必须及时解决，坚决杜绝将隐患留给下一循环工序。

爆后隧道围岩很容易出现落石或者不稳定的问题，为此严禁单个人员进行检查，必须有旁站人员监督检查。

由于爆堆的存在，底孔是否有残药难以在此环节完成，为此爆破现场负责人必须加强与铲运班组联系，要求底板清理至原底孔孔口标高下10～20cm位置处。若发现异常，应及时联系爆破负责人。

3.2 爆破安全监理单位现场施工管理

爆破安全监理是以施工阶段的爆破安全为主要目标，贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，为爆破作业项目实施提供监督管理，以利于提高爆破作业的安全可靠性。

针对爆炸物品现场使用环节监管薄弱的现状，北京地区从2015年下半年推行使用爆破作业现场视频监控应用平台，此平台由爆破监理人员使用，主管民警核查，实现了爆破作业现场使用环节安全监管及时、可视、可控，确保了“最后一公里”的安全。

监理是全过程、全方位，全天候的，监理作业产生公安机关了解现场的第一手资料。因此加强对监理单位的监督管理，发挥好监理作用，对保障工程质量与安全作用尤为突出。

公安机关应从资质、内业资料、现场管理三个方面对监理作业进行监督管理，并形成一套规范的监督管理制度。资质管理主要包括：对监理机构的设置、人员资格、同类工程监理经验的审查，对监理机构进行动态信用评价。内业资料管理主要包括：检查主要管理文件如监理指令内容及整改闭合，检查监理日志、旁站视频录像的真实性和规范性。现场管理主要包括：安全、质量的控制力度。

3.3 多方协同工作的管理

隧道爆破工程项目在多重管理体系下，如何健康有序的进行是实际操作中一个不可忽视的重要过程。如果各单位协调配合默契，将会取得突出成效；如果各单位相互扯皮，产生内乱，后果是不言而喻的。各单位的协同管理配合必须默契、各司其职、服从需要，使得生产有条不紊的进行。

隧道施工方、爆破设计施工方、爆破安全监理方应在下列几个工作中加强联系，协同工作。

①爆破及火工品安全方面，三方应建立应急响应程序，如爆炸物品防盗抢方面的配合；共同制定可行的应急预案并定期演练；三方共同配合封锁现场，设立紧急联系方式等；建立拒爆火工品排查处理程序，由于部分拒爆火工品被爆破破碎的岩石掩埋无法发现，在出渣过程中或在渣场发现拒爆的爆破器材时应及时联系并上交爆破单位处理；现场警戒时，爆破单位确定警戒范围，明确要求，安排警戒人员，其中施工单位现场安全负责人通知相关人员及机械设备撤场，监理员巡视检查，确保警戒无死角无遗漏。

②爆破施工与设计优化方面，施工方应及时将被爆岩石的地质变化情况、进尺情况、喷浆量等数据反馈给爆破单位，以便及时调整爆破方案。