地铁区间隧道盾构施工安全风险管理的措施

王帅

摘  要：地铁区间隧道的施工是一项重要且工程量较大的工程项目，在这项工程施工的过程中会应用到不少的施工手段，其中盾构法就是在大部分地铁区间隧道施工过程中所应用的施工办法，其可以很大程度的提高施工效率。但是，由于施工环境的复杂以及施工设施的增多，会让施工的安全风险有所提升。正因如此，本文从应用盾构法施工的优缺点入手，讲解了地铁区间隧道盾构施工中常见的风险，并对地铁区间隧道盾构施工安全风险管理的措施进行了浅析，期望可以给予施工工人与施工管理人员一定的参考意义，提升地铁区间隧道盾构施工的安全性。

关键词：地铁;区间隧道;盾构施工;安全风险管理;措施

引言

随着我国社会的不断发展，城市现代化建设步伐不断加快，地铁成为了民众出行的主要公共交通工具之一，在大部分的现代化城市中都建设了一条或多条地铁线路，目的是给民众的生活提供更多的便捷性。在地铁建设的过程中，传统的建造方式建设效率较低，无法满足现如今城市建设的需求，并且建设效率低就会导致建造周期拖长，给民众生活带来的负面影响就更多，这对于民众来说会有较大的生活影响。在地铁建设的过程中应用盾构技术可以有效的避免这一现象，缩短地铁建造的工期，减少地铁建造的资金投入，对于地铁建造工程来说这是非常重要的一次技术进步。但是，在地铁区间隧道盾构施工的过程中仍旧存在着施工的风险，由于大型机械的使用，让施工的风险性变得更大，需要引发所有施工人员和施工管理人员的高度重视。

一、应用盾构法施工的优缺点

盾构法施工是用盾构作为施工的主要设备，在地铁修建隧道的时候，在地层中暗挖一条宽大的隧道，其改变了人工挖隧道的传统施工手段，现如今，大部分的地铁建造都会应用到盾构。盾构的使用不仅体现在地铁隧道的挖掘上还有地下排水系统的建设也会用到，在工程中的广泛应用也能够说明这项施工技术存在的价值。

（一）应用盾构法施工的优点

以往我国在地下挖掘隧道的时候都会采用从地面进入，明挖隧道，在挖掘隧道的地方用支撑技术对地面进行支撑，这种挖掘方式所耗费的人力成本较高，也很容易造成施工过程中的危险，工期较长，对民众的影响较大。在盾构法应用以后，地下隧道的挖掘效率有较大程度的提升，并且，在盾构法应用的过程中，人力资源的投入应用减少，只需要安排一些技术人员对盾构设备和洞口挖掘设备进行操作，不需要有施工人员进入到隧道中挖掘。在挖掘隧道的过程中，除了洞口区域，其他地方的交通和居民不会受到较大的影响，只需要将洞口附近的区域进行封闭处理即可，由于设备可以进行消音或是采用一些隔音手段，可以减少施工所形成的噪音，地面施工的项目较少，给民众带来的影响也会更小[1]。

（二）应用盾构法施工的缺点

没有任何一种施工方式只有优点没有缺点，盾构施工法亦是如此，在应用盾构施工法的时候也存在着一些缺点，可以从以下几个方向进行具体的阐述：其一，盾构机是较为大型的施工设备，并且在施工之前需要根据施工项目进行设计，在设计结束以后就需要特殊定制盾构机，还要对其进行安装，施工前所耗费的时间较多。其二，资金投入较大，传统的施工办法资金投入主要在人工方面，而盾构机的使用，让机械投入的资金量有所增加。其三，对地质有一定的要求，在盾构机使用的时候，当地面覆土太浅时很难控制地面的沉降[2]。其四，对施工人员的专业性要求较高，盾构机的应用属于专业设备的应用，施工难度比传统施工更高，还需要相应的施工人员了解盾构机的使用方式，能够很好的对盾构机进行操作，并且在实际开工以前，需要对施工人员开展风险管理的培训，确保其在操作机械的时候不会造成安全事故。

二、地铁区间隧道盾构施工中常见的风险

在地铁区间隧道盾构施工过程中要对施工的风险进行有效的把控，把控风险需要做到的第一步就是了解风险内容，能够对风险形成的原因、造成的现象以及带来的后果进行全面的分析，才能够在实际施工的过程中对风险进行有效的把控，以下便是根据目前各个地铁工程施工情况罗列的盾构施工常见风险：

（一）掘进风险

盾构的施工在进入地层以后就需要不断的掘进，才能挖出一条供地铁行驶的隧道，在掘进的时候，掘进的速度、当地的土质以及推进的姿态都会对这一施工行为和施工质量带来不同程度的影响。当盾构机遇到砂石层或是卵石层时，掘进是较为困难的行为，需要很好的控制土压的平衡，当土压发生不平衡时容易造成路面的下沉或是坍塌，引起安全事故的发生。除此之外，在掘进的时候还要合理的设置盾构掘进的轴线，设置好地面的支撑点，避免出现开挖面的失稳，确认掘进的路线是沿着轴线前进才可以进行深入的掘进，避免出现隧道偏离的现象[3]。

（二）给环境带来的风险

虽然盾构施工工程的地面作业较少，但是也会受到施工场地周围的环境的影响，在盾构施工过程中，盾构机所带来的噪音较小，除了进口和出口处会出现交通封闭的情况，中间施工路段中基本上不会出现封闭交通的情况，对交通的影响较小。对于工程来说其本质是将地下土地进行掏空，挖出一条可以供地铁行驶的轨道，在挖掘的过程中会给周边环境带来不同程度的影响。比如：挖掘土壤会造成地下水的流失，地面层会出现沉降等[4]。在部分地势复杂的闹市区，地下的挖掘更容易给周边环境带来负面影响，部分闹市区楼房较高、地面压力较大，在地下挖掘的时候本就容易出现地面沉降的情况，当地面无法承受压力的时候就会出现地面倾斜、开裂、下沉等现象，在闹市区这些地面破坏现象会演变成楼面的破坏，形成楼体的坍塌、倾斜等，这些现象会严重威胁人民群众的生命安全，不能大意，一定要引起施工管理人员的高度重视。

（三）盾构机进出洞的风险

纵观整个盾构施工过程来看，其中最容易造成施工事故的就是盾构机进出洞的时候，盾构机的出洞和进洞都是较为复杂的施工步骤。在进洞的时候，需要沿着提前预设好的井壁扣进行探入，探入之前需要对周边的环境、土质情况进行充分的考察，沿着既定的路线，缓缓的下沉;在出洞的时候，需要沿着路线外侧的方向，慢慢的往前掘进，慢慢提升掘进的位置，直到盾构机能够完全接受住基座。在进出洞的时候都非常容易发生地面坍塌的现象，进洞的时候会又出现洞口漏水或是地面水流出造成地下土压不均衡的情况，影响后续施工的开展。在出洞的时候需要充分注意盾构支撑体出洞的瞬间，避免出现出洞以后地面土体缺乏支撑形成的坍塌现象，一旦在出洞的时候出现土面层出现坍塌，所影响的不仅仅是地铁建造的工程，还會影响到周边居住的居民，损害人民的生命财产安全，因此，地铁盾构机在进出洞的时候所造成的安全隐患较大[5]。

三、地铁区间隧道盾构施工安全风险管理的措施

（一）盾构机安全进洞的管理措施

（1）焊接洞门的时候需要封堵钢板。在盾构机施工的时候，地面上预留了部分位置给盾构机进洞，成功进洞以后就需要在两端空出来的位置上进行满焊，将其焊到洞环预埋的钢板以及洞门的钢环上，在焊接以后还需要再三确认，确保管片与洞门钢环之间没有任何间隙、全部堵死才可以开展后续的施工环节。如图1所示，用于封堵焊接洞门的钢板宽度有既定的要求，用于地铁区间隧道盾构机两端焊接的钢板宽度应为35cm，厚度应为5mm，在整个焊接过程中一共需要焊接36块钢板，在焊接的时候要求钢板成弧状焊接，弧度需要与管外片的弧度完全贴合。如图2所示，在封堵之前还需要依照既定的设计方案，在开洞的周围预设5根注浆管，在出现洞口下沉、坍塌的时候可以对注浆管进行加注加固[6]。

（2）提前实施到达降水实验。在盾构机达到10d之前，应该在洞口提前开展到达降水实验，根据降水的情况和降水的时间确认后续施工的开展方案，尽可能的减小施工的风险。

（3）检查洞口的衬砌拉紧装置。根据地铁施工方案的具体设计要求，需要在洞口处设置相应的衬砌拉紧装置，在盾构即将进入洞口处的时候需要依照既定的安全管理条例对提前预设的衬砌拉紧装置进行检查，确保其布置到位、能够正常使用。

（二）掘进施工过程中的安全管理措施

（1）在地铁盾构施工的过程中，掘进施工也是非常容易發生安全事故的一个环节，要有效的控制掘进过程中的安全性，避免安全事故的发生，做到提升掘进环节的安全性能。首先是盾构掘进施工开始前的设备检查保障工作，需要依照施工的要求对盾构的设备进行安全性能的检查，还要对其挖掘的隧道洞的具体尺寸进行实时测量，确保尺寸符合地铁工程的建设要求。对设备维修、保养部门进行有效的培训，在招聘施工工人的时候就需要同时招聘一批会对盾构机进行维修的工人，确保其专业水平，在专业能力过关的基础上，进入工程以后还需要经过再一次的专业培训，保障其在工作开展的时候不会出现工作失误的现象。

（2）在盾构始发以后对安全性的保障行为如下：盾构机所挖掘的前100环是最为关键的挖掘阶段，根据这100环的挖掘来判定盾构的机械使用情况，以及方案的合理性，并且还需要用这一段的挖掘作为参考数据来对后续的挖掘进行预设，根据前100环的挖掘来对挖掘的数据进行合理的优化。在检测数据的时候需要充分考虑到地面的变形规律，根据盾构机不断的深入，地面会出现不同的反应，一旦出现地面沉降过于严重或是路面开裂的情况就需要马上停止盾构机的工作。除此之外，还需要充分考虑管片的位移情况，根据地面变形的规律和管片的位移情况对后续的施工数据进行调整，推进的速度、注浆的参数以及二级注浆的参数都需要依照前100环的施工情况进行合理的调整[7]。

（3）在掘进的时候最容易发生环境的变化，在掘进的过程中需要充分重视对环境的监测，及时发现掘进的速度对环境造成的影响，倘若发现了环境的变化，可以适当的提升监测的频率，多加设立监测点，尽可能的减少地铁工程给环境带来的负面影响。

（4）要设置相应的紧急救援队。在施工的过程中，施工事故可以尽可能的避免，但是不能保证百分之百没有事故的发生，只有做好充分的准备，才能尽可能的减少损失。在掘进的过程中，紧急救援队应该携带相应的救援设备和充足的物资在施工场地的周围进行待命，其在施工开始之前就应该经历过多次抢险的预练，一旦发生险情可以第一时间开展救援，将安全风险降到最低。

（三）控制环境和设备所带来的风险

从控制环境的角度上来说，在设计施工方案的时候就应该将周围的建筑与施工的方法进行结合思考，在附近有建筑群或是相关的设施建筑的时候，应该事先对建筑进行加固保护，一旦在施工过程中出现地面的沉降，也可以尽可能的减少对建筑物的损害。在具体施工的过程中，需要定时的对路面的高度以及下沉的高度进行计算，当沉降现象超过预设的最大值及时停止施工行为，对路面沉降进行及时的补救。在施工的过程中一定要充分注意注浆管的使用，合理的对其进行注浆，尽可能的降低路面沉降所带来的影响。

从设备的角度上来说，盾构机是较为大型的施工设备，其在施工的过程中并不是单一使用的设备，还有诸多的设备进行配合应用，每样设备都需要在施工前进行科学的检查，确保设备的正常使用，避免使用已损坏设备施工给工程带来不良的影响。在设备维护的时候需要定期的进行维护与保养，即使对待当下施工环节未应用到的施工设备时也需要对其进行检测，发现问题及时处理，避免设备在应用过程中所引发的各种问题[8]。

四、总结

综上所述，地铁站的建设是为了方便民众的出行，在建设地铁站的施工地周围有建筑群和居民是在所难免的事情，一旦地铁区间隧道盾构施工给环境和工程带来负面影响，很有可能会威胁到民众的生命财产安全，因此，在地铁区间隧道盾构施工的时候需要尽可能的控制环境和设备所带来的风险，提高地铁隧道的施工质量，创设安全性能更高的施工环境，对人民做出更高的安全保障。

参考文献：

[1]胡俊杰.地铁盾构施工安全风险管理与控制措施[J].交通世界，2022（Z2）：75-76.

[2]贾建忠.浅析地铁盾构施工的安全风险管理[J].中国住宅设施，2021（05）：123-124.

[3]陈韦钦.地铁盾构施工的安全风险管理探讨[J].居业，2020（09）：121-122.

[4]赖阳迅.地铁隧道盾构施工风险分析与控制措施[J].绿色环保建材，2020（12）：98-99.

[5]黄华.地铁区间隧道盾构施工安全风险管理措施研究[J].设备监理，2019（12）：62-63.

[6]丁如光.试析城市地铁区间隧道盾构施工风险管理方案[J].门窗，2019（13）：81-82.

[7]王圆.地铁区间隧道盾构施工风险管理研究[J].居舍，2019（18）：152.

[8]唐振兴.地铁区间隧道盾构施工安全风险管理的措施分析[J].建筑技术开发，2019，46（08）：82-83.