浅谈小断面隧洞工程施工安全管理

2022-03-24丁海峰

四川建材 2022年3期

罗融，丁海峰

(中交水利水电建设有限公司，浙江宁波 315200)

0 前言

贵阳某水库至水厂输水工程是以输水为主的中型水利工程，输水线路全长约14.8 km，分为3个标段，笔者参与施工标段隧洞总长度5.0 km。隧洞埋深为10～60 m不等，隧洞开挖断面为4 m×4 m(宽×高)城门洞形，顶拱高2.1 m，为180°圆弧，直墙高2 m，衬砌完成后为3 m直径圆洞。工程位于贵州省贵阳市，喀斯特地貌突出，隧洞工程围岩稳定主要受岩性、岩层产状、构造、溶蚀风化及地下水的影响。施工段围岩类别主要分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类以及溶洞段，其中Ⅲ类、Ⅳ类及Ⅴ类围岩分别占隧洞总长的55%、30%和5%，溶洞段约占隧洞总长的10%,部分隧洞埋深较浅段，由于受溶蚀风化、地下水及地表水影响，围岩稳定性差。施工过程中可能遇到突泥、涌水及溶洞等现象，且隧洞内施工区域狭窄，机械设备多，机械伤害风险大，临时用电负荷重，在隧洞施工过程中用电安全风险高。因此，隧洞施工过程中必须采取科学可靠的安全管控措施，从人、机、法、环四个方面入手，落实施工现场安全风险管理，有助于保障隧洞工程安全有序施工。

1 强化人员管控措施

1)扎实做好“一人一档”，防止因人的不安全行为造成安全事故发生。施工现场应严格人员准入，做好岗前安全交底、教育培训、安全岗位职责和安全风险告知工作，并建档立册。首先做好新进场员工的三级安全教育工作，并以“一人一档”的形式进行书面告知履行签字手续，确保三级安全教育、岗位风险告知、责任书签订的全覆盖。其次，积极开展多样式的安全教育培训工作，不断增强项目管理人员及施工作业人员的自身安全素质。

2)隧洞施工期间，严格落实进洞人员实名登记制度，并确保进洞人数控制在9人以下，通过控制进洞人数，降低安全风险。

3)强抓班前安全教育，强化作业人员安全意识。班前安全教育不到位，严禁人员上岗作业，各班组现场负责人须将每日班前会开展情况报备至项目部，项目部定期检查。

4)施工现场涉及特种作业人员主要包括电工、电焊工、挖机驾驶员、装载机驾驶员、吊车操作员等，特种作业人员必须持证上岗，严禁无证人员违规作业。

2 严抓设备安全管控

1)严格设备准入制度。做好设备准入检查、评估等工作，检查、评估合格后，再报监理业主审核通过后方可投入使用，现场设备应建档立册，做好日常检修保养工作。

2)夯实临时用电安全风险管控。隧道内施工区域狭窄、机械设备多，用电负荷大，临时用电安全风险高。施工现场应严格“三级配电”“两级漏保”供电系统，确保各配电设备接地、重复接地保护措施到位，洞内照明应采用36V安全电压，进洞电缆规范上墙，并严格落实专职电工对现场用电设备定期进行安全巡检。

3)配备1 140V供电掘进机安装馈电保护开关，确保掘进机设备漏电保护措施到位，防范高压漏电风险。

3 优化技术措施，做好隧洞施工质量控制

1)优化施工方法和工艺。隧洞采用新奥法施工，淘汰传统爆破开挖工艺，采用TBM掘进机全断面一次开挖成型，出渣采用5 t自卸车运输至临时堆渣场。根据隧洞围岩级别，合理确定开挖方法非常重要，新奥法施工应以监控量测作为辅助手段，对围岩和支护变形，定期做好监控量测工作，对出现的异常情况早发现，早处理。隧洞施工过程中严格执行“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则。

2)采用先进超前预报仪器。隧洞开挖施工应配置地质雷达、TSP和红外探水等先进仪器进行超前地质预报。隧洞开挖前，严格执行隧洞超前地质预报，做好地质雷达、TSP和红外探水预报工作，掌握待挖施工区域地质围岩情况方可进行隧洞掘进作业。

3)做好隧洞施工质量控制。在施工过程中要根据地质情况和监控量测数据不断分析，涉及设计变更部分，应及时联系参建各方落实设计变更，选用较为合理的施工方法及支护形式。隧洞施工现场初期支护方式应结合现场围岩情况进行判断，选用合适的初支方式，围岩较差区域，应严格执行超前支护措施，确保支护强度，防止隧洞坍塌事故发生。

4 严格危险作业审批制度

1)严格执行危险作业审批制度，优化审批程序，隧洞未落实超前地质预报检测工序、掌握待施工段地质围岩情况前，严禁掘进机开挖作业，现场应严格掘进作业审批制度。

2)隧洞施工支护因洞内空间有限，支护作业期间涉及电焊作业，应严格按照动火作业审批制度要求，确保各项安全措施到位，作业审批工作到位后，方可实施洞内电焊作业工作。

5 隧洞特殊地质段安全处置措施

不良地质预防处置流程：施工单位根据现场具体情况，上报监理、设计及建设单位，并立即启动清淤及应急抽排水工作，待施工、监理、设计及建设单位等四方专题会上确定具体处理方案后立即按方案施工，项目不良地质预防处置流程见图1。

图1 项目不良地质预防处置流程图

6 重点项目安全防护措施

1)洞口工程。洞口施工前，应进行施工测量，作原地面记录，布置监控量测点，结合设计图纸，制定施工方案；检查边、仰坡以上的山体稳定情况，清除悬石，处理危石，施工期间不间断监测与相应防护，对设计有加固措施的进行加固处理；洞口边、仰坡上方应设防护栏杆，防护栏杆离开挖线距离不小于1 m,并挂设安全警示标识、标牌；洞口开挖应先支护后开挖，自上而下分层开挖、分层防护，不得掏底开挖或上下重叠开挖；陡峭、高边坡的涧口应根据设计和现场需要设安全棚、防护栏杆或安全网，危险段应采取加固措施。

2)通风和除尘。根据工程实际，改良风机和风管设施，将风机正压送风模式，改为负压吸风模式，出风口做好除尘措施；风管由布袋式改成硬质大节长风管，确保风管布设平、直、顺，减少管路局部阻力，提高单台风机的送风距离，减少管路的总漏风量，确保洞内空气循环。

3)设置合理的排水系统。工作水泵应能在12 h内排出24 h的正常涌水量，工作水泵应安装水位感应式启动装置，达到自动抽排的功效，确保整个排水系统达到自动抽排的效果；斜井支洞与主洞交叉口应安装应急备用水泵，且应急备用水泵抽排功率应不小于工作水泵，主要防止汛期洞内渗水量加大后，能有效排除洞内积水。

4)有毒有害气体的防治。隧洞施工必须制定有毒有害气体检测管理制度，各隧洞落实气体检测责任人，配备四合一气体检测记录仪，每天安排专人进行洞内气体检测，并做好检查记录。

5)隧洞口安装“红黄绿”灯。通过信号灯公示洞内实时作业工序，合理调度洞内机械设备运作，人员进入隧洞前须辨识信号灯所指示的施工工序，并规范运输车辆，洞内设置车行侧、人行侧指示牌，规范人、车通行安全措施。

6)严格落实隧洞工程超前地质预报和监控量测。制定超前地质预报和监控量测方案，明确测点布置、量测频次；施工监测信息应及时分析、反馈、变化异常区段应加强监测，并以快报形式向主管领导报告，提出相应的对策措施；建立监测数据记录、计算、分析、复核及审核制度，签字齐全，施工监控量测位移值或位移速率超过极限时，及时上报，并提出相应的对策措施；隧洞附近有重要建筑物、设施设备和其他保护对象时，应对建筑物进行变形和沉降观测。

7 文明施工及环境保护

1)隧洞暗挖工程洞口外场地布置应综合考虑道路、供排水、料场、加工厂、通风设施、空压机站、车辆临时停放点、值班室、生活区等，应符合安全、文明施工、消防、环境保护等要求。

2)施工现场的办公区、生活区与作业区应当分开设置，且保持安全距离，办公区、生活区宜设置在作业区的上风方向。

3)施工现场应设置具有三级沉淀功能的沉淀池，沉淀池四周应设置围挡，沉淀池表面应使用金属网片覆盖。沉淀池中，第一级废水进入池的容量占总容量的30%，二级占20%，三级占50%。三级清水池排放口排水管应与市政排水管相连接，重点区域内施工现场的沉淀池，应安装循环水利用动力装置，凡冲洗车辆、路面用水，应使用沉淀池清水。

4)施工现场应设置冲洗系统，对驶出工地的车辆应采用电动冲洗设备实施全面冲洗，冲洗排水槽底应有 3%～5%向三级沉淀池内排水的倾斜坡度，应确保冲洗水经排水槽回流入三级沉淀池内，形成冲洗水循环使用。

5)施工现场应合理采用先进设备和技术，降低机械噪声，控制洞内外粉尘、废气浓度，同时做好废水达标排放和废油合规处置工作。施工现场和生活区应做好环境卫生清扫工作，及时清除垃圾和废弃物。

6)施工现场采用全封闭模式，设置门卫室，各隧洞口设置道闸门禁系统，做好进洞实名制管控措施；洞口醒目处应设置洞口安全公示牌、安全风险告知牌、进洞安全须知、应急救援流程图及安全警示牌等。