隧道施工安全管理的新技術(shù)和新理念探研

劉志軒,鄧旭

（中交二航局結(jié)構(gòu)工程有限公司）

1 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)

隧道的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是運(yùn)用系統(tǒng)工程于隧道設(shè)計(jì)的一種現(xiàn)代化技術(shù)，其代表著公路隧道施工新奧法的精髓。采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)，依據(jù)隧道施工過(guò)程反饋的圍巖參數(shù)、支護(hù)情況不斷優(yōu)化調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)， 既可以達(dá)到降低施工風(fēng)險(xiǎn)消除部分安全隱患的效果，又能夠降低科學(xué)合理降低工程造價(jià)。 因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)交底后，并在隧道掌子面開(kāi)挖成形后，及時(shí)做好以下四個(gè)方面工作，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。

1.1 地質(zhì)監(jiān)控

設(shè)計(jì)，施工等單位應(yīng)配備專業(yè)的地質(zhì)工程師，對(duì)面部開(kāi)挖的地質(zhì)條件進(jìn)行觀察，記錄和描述。繪制工程地質(zhì)剖面圖并與設(shè)計(jì)地質(zhì)類型進(jìn)行比較，以正確判斷圍巖類型。若存在如設(shè)計(jì)文件不符的，特別是發(fā)現(xiàn)有可能影響隧道施工安全的不良地質(zhì)體，應(yīng)及時(shí)報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)、業(yè)主等單位，做好設(shè)計(jì)文件變更工作。

1.2 支護(hù)監(jiān)控

配備專職人員，專項(xiàng)安全檢查，觀察初始支撐，二次襯砌是否出現(xiàn)裂縫，剝落，鋼拱變形，漏水等。[1]確保初始支撐的質(zhì)量，并消除施工過(guò)程中的潛在安全隱患。

1.3 監(jiān)控量測(cè)

通過(guò)監(jiān)測(cè)和測(cè)量圍巖正確掌握周圍巖石與支護(hù)之間的收斂動(dòng)力學(xué)，力學(xué)動(dòng)態(tài)和穩(wěn)定性，客觀評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定性，進(jìn)一步了解圍巖的彈塑性區(qū)域，裂縫的發(fā)育程度等。初始支護(hù)參數(shù)的調(diào)整應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)，監(jiān)理，施工和業(yè)主人員共同確定，合理修改設(shè)計(jì)和施工方法，確保施工安全。

1.4 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

由于地下工程屬于隱蔽工程，局部鉆孔等勘探手段難以有效準(zhǔn)確的反映全隧道工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，特別是一些嚴(yán)重危害施工安全的不良地質(zhì)現(xiàn)象，如巖溶及巖溶水、涌突水突泥、有毒有害氣體等。隧道應(yīng)開(kāi)展地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作，如地質(zhì)雷達(dá)、超期地質(zhì)水平鉆、TSP等超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。[2]選擇合理適用的檢測(cè)方法，使作業(yè)人員更好的了解到當(dāng)前掘進(jìn)圍巖的地質(zhì)情況，編制可行的施工專項(xiàng)方案，有效的控制和消除安全隱患。

2 施工管理

在公路項(xiàng)目施工中，管理工作直接影響到工程的安全、質(zhì)量、工期和成本。如何做好公路施工管理工作，以保證公路工程施工順利進(jìn)行，需要有一套完善的管理理念、思路、制度和執(zhí)行力度。

2.1 項(xiàng)目安全管理

項(xiàng)目安全管理是項(xiàng)目管理的重中之重。項(xiàng)目策劃以及如何在準(zhǔn)備項(xiàng)目管理時(shí)將項(xiàng)目安全工作整合到項(xiàng)目管理工作中是首要任務(wù)。在傳統(tǒng)安全管理體系下的項(xiàng)目管理水平的建設(shè)過(guò)程中，以下要點(diǎn)值得加強(qiáng)：

1）項(xiàng)目管理法律法規(guī)健全，但項(xiàng)目管理人員法律意識(shí)不夠。

隨著社會(huì)法制性的法制，施工企業(yè)及項(xiàng)目管理的法制依據(jù)較為健全，但施工過(guò)程中做到有法可依，真正懂法的少之有少，項(xiàng)目安全管理工作中法律法規(guī)形同虛設(shè)。安全管理工作過(guò)程中依賴行政手段及經(jīng)驗(yàn)判斷較為嚴(yán)重，讓項(xiàng)目管理人員從責(zé)任、從法律角度知道“怕”，從而安全管理工程中做到由心而做。

2）項(xiàng)目班子成員如何把安全責(zé)任下放，讓每個(gè)項(xiàng)目管理者都成為安全員。

工程施工項(xiàng)目的安全工作最終落實(shí)的是最基層的項(xiàng)目管理人員，他們是執(zhí)行者，只有他們做到警鐘長(zhǎng)鳴，安全工作才會(huì)實(shí)際有效。

3） 隱患預(yù)判及排查不徹底。

施工計(jì)劃中的工作，材料，機(jī)器和環(huán)境因素可能是導(dǎo)致事故的因素。 隱患預(yù)判及排查不只是方案的安全性，工作人員本身素質(zhì)也是隱患的一類。 在隱患預(yù)判及排查過(guò)程中不只是要讓大家知道怎么做，也要讓大家知道不這么做會(huì)帶來(lái)什么后果。

4）政府相關(guān)職能部門(mén)的監(jiān)管問(wèn)題。

大多數(shù)工程施工項(xiàng)目的投資者為政府或者是政府組織的社會(huì)團(tuán)隊(duì)，而工程項(xiàng)目施工過(guò)程中難免存在與各個(gè)行政單位協(xié)作的情況，各行政單位的職責(zé)界限不清，沒(méi)有正規(guī)的協(xié)調(diào)機(jī)制，完全由施工單位自行負(fù)責(zé)，難免存在盲區(qū)，導(dǎo)致安全隱患。

2.2 勞務(wù)隊(duì)伍的管理

按照 “有效管理，強(qiáng)有力監(jiān)控，高效運(yùn)作” 的原則，建立一個(gè)優(yōu)秀的勞務(wù)隊(duì)伍，制定各崗位職責(zé)，落實(shí)責(zé)任。作業(yè)人員必須具備相應(yīng)的操作技能，經(jīng)過(guò)崗位培訓(xùn)后才能通過(guò)認(rèn)證。[3]承包商和班長(zhǎng)還必須具備相應(yīng)的組織能力和豐富的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。作業(yè)成員在班長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)下工作，確保每個(gè)過(guò)程和工作表面都有技術(shù)人員和安全人員跟班工作。

2.3 隧道施工作業(yè)控制措施

隧道施工必須按照?qǐng)D紙施工，按照規(guī)范施工，按照施工方案施工。建立隧道架子隊(duì)微信群，實(shí)時(shí)播報(bào)并記錄工序進(jìn)展以及安全生產(chǎn)情況，動(dòng)態(tài)掌控隧道施工現(xiàn)場(chǎng)。強(qiáng)化施工工序和現(xiàn)場(chǎng)管理，確保支（防）護(hù)到位，嚴(yán)禁支護(hù)滯后和安全步距超標(biāo)，仰拱與掌子面的距離。明確隧道超欠挖控制指標(biāo)，炮眼布置定點(diǎn)、定眼、定人。固化火工品領(lǐng)用程序，專場(chǎng)存放、專人主管、專人保管。對(duì)每位勞務(wù)人員按照班組登記錄入考勤系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌控勞務(wù)人員的操作技能和安全意識(shí)情況。

2.4 火工品管理

隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)高，施工中一旦發(fā)生火工品爆炸事故將會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果，造成巨大損失，加強(qiáng)火工品管理有以下幾個(gè)方面：

1） 建立健全火工品安全管理制度

項(xiàng)目部門(mén)在使用煙火之前，應(yīng)當(dāng)依照有關(guān)法律法規(guī)制定內(nèi)部煙火管理系統(tǒng)，并嚴(yán)格按照系統(tǒng)儲(chǔ)存，分發(fā)，運(yùn)輸和使用煙火。

2）加強(qiáng)火工品出入庫(kù)及運(yùn)輸管理

火工品出入庫(kù)應(yīng)按照要求做好登記，并由爆破安全員、運(yùn)輸員、保管員及項(xiàng)目管理人員共同簽字方可領(lǐng)取出庫(kù)，運(yùn)輸過(guò)程應(yīng)由兩輛專用車進(jìn)行，并且前后保持安全距離，嚴(yán)禁將雷管、炸藥混裝。

3） 規(guī)范火工品的使用

火工品運(yùn)至隧道進(jìn)行爆破時(shí)，應(yīng)交由爆破員進(jìn)行安裝、爆破，裝藥前由安全員對(duì)周圍進(jìn)行警戒， 裝藥應(yīng)用木棍進(jìn)行操作，嚴(yán)禁用金屬工具操作，裝完藥后撤離至安全距離方可有爆破員進(jìn)行爆破。

4）加強(qiáng)火工品的安全檢查

項(xiàng)目部應(yīng)將火工品列為重點(diǎn)檢查對(duì)象，對(duì)每次的火工品使用全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管， 堅(jiān)決杜絕“三違”行為，并且通過(guò)加強(qiáng)對(duì)火工品的日常檢查、定期檢查、專項(xiàng)檢查等形式進(jìn)行有效監(jiān)管，確保隧道施工不發(fā)生火工品爆炸事故。

2.5 安全檢查

施工單位在日常安全管理工作中要把安全檢查放在首位，加大檢查力度、檢查頻率等，以達(dá)到排除安全隱患。要切實(shí)解決好抓檢查和抓整改“兩張皮”的問(wèn)題，要強(qiáng)化整改意識(shí)，針對(duì)檢查出來(lái)的問(wèn)題及各項(xiàng)安全隱患要按要求、按節(jié)點(diǎn)整改完成。[4]能立即改正的必須立即改正，如果不能做出改變，還必須遵循“四不放手”的原則，設(shè)置人員，設(shè)定責(zé)任，設(shè)置資金，并在一定時(shí)限內(nèi)采取措施予以糾正。同時(shí)在安全檢查過(guò)程中，對(duì)全面排查不到位導(dǎo)致隱患存在、對(duì)隱患整改不到位、不及時(shí)導(dǎo)致事故發(fā)生的要嚴(yán)肅追責(zé)。

施工單位要做好隧道施工安全專項(xiàng)整治工作，必須要按照專項(xiàng)整治方案中的安全措施、各種工藝、環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)以及各項(xiàng)安全技術(shù)規(guī)范來(lái)落實(shí)施工，及時(shí)建立 PDCA現(xiàn)代安全管理模式，自我完善的動(dòng)態(tài)循環(huán)管理模式，建立安全生產(chǎn)的長(zhǎng)效機(jī)制。

3 施工新理念

3.1 品質(zhì)工程建設(shè)

品質(zhì)工程安全管理以追求工程本質(zhì)安全和風(fēng)險(xiǎn)可控為目標(biāo)，促進(jìn)工程結(jié)構(gòu)安全、施工安全和使用安全協(xié)調(diào)發(fā)展。

1）強(qiáng)化安全風(fēng)險(xiǎn)管理基礎(chǔ)設(shè)施體系建設(shè)

逐級(jí)建立安全管控實(shí)施方案，并在過(guò)程中逐一落實(shí)。在整個(gè)生產(chǎn)周期過(guò)程中，對(duì)存在的安全隱患采用銷號(hào)制度；通過(guò)安全隱患分級(jí)管控制度和過(guò)程隱患治理，雙管齊下。隧道采用門(mén)禁系統(tǒng)結(jié)合 GPS定位系統(tǒng)和24h監(jiān)控系統(tǒng)等現(xiàn)代化信息手段實(shí)時(shí)關(guān)注洞內(nèi)人數(shù)、作業(yè)環(huán)境、確定安全隱患系數(shù)，并在施工過(guò)程安全管理過(guò)程中逐級(jí)落實(shí)，責(zé)任到人，積極營(yíng)造安全生產(chǎn)大于天的管理理念。

2）提高工程結(jié)構(gòu)的安全性，樹(shù)立本質(zhì)安全的概念

竭力宣貫達(dá)到降低或消除“不安全的人”，努力探索“四新”技術(shù)在現(xiàn)代化安全管理中的應(yīng)用，降低施工人員所處的不安全環(huán)境。 通過(guò)監(jiān)控大數(shù)據(jù)平臺(tái)、監(jiān)控量測(cè)、超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、有害氣體檢測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)用施工安全技術(shù)規(guī)范做到實(shí)時(shí)分析與預(yù)警，確保安全事故防范于未然。[5]推廣隧道鋼構(gòu)工廠化集中生產(chǎn)，引進(jìn)工字鋼冷彎?rùn)C(jī)、等離子切割機(jī)、超前小導(dǎo)管箭頭機(jī)、自動(dòng)打孔機(jī)等機(jī)械設(shè)備，隧道施工全過(guò)程采用智能頭盔等智能化設(shè)施，實(shí)施隱蔽工程過(guò)程影像管理措施，強(qiáng)化質(zhì)量形成全過(guò)程閉環(huán)可追溯，推進(jìn)工程管理信息化； 型鋼和鋼筋加工采用1∶ 1定型模具，定位采用標(biāo)準(zhǔn)卡具，二襯砼澆筑采用分流裝置，推進(jìn)工程施工精細(xì)化，確保工程產(chǎn)品本質(zhì)質(zhì)量，促進(jìn)工程結(jié)構(gòu)安全。

3.2 “平安工地”建設(shè)

“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”，提高機(jī)械化作業(yè)程度。 隧道開(kāi)挖、初支采用鑿巖臺(tái)車和大型濕噴機(jī)，減少工人暴露在危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)境的時(shí)間， 同時(shí)避免了高空墜落和拱頂落石打擊風(fēng)險(xiǎn)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度； 逃生管道引進(jìn)新材料高分子聚乙烯輕型逃生管道，輕便實(shí)用，改變以往逃生管道因挪動(dòng)不方便等缺點(diǎn)，從而促進(jìn)工程施工安全。制定隧道施工應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急救援設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)隱患的調(diào)查和管理，提高針對(duì)性應(yīng)急能力，

4 安全信息化技術(shù)

為了平穩(wěn)有效地促進(jìn)隧道施工安全，我們可以將信息化建設(shè)作為科學(xué)管理和精細(xì)化管理的重要推動(dòng)要素。提高認(rèn)識(shí)，積極探索和改進(jìn)，實(shí)施信息管理，提高對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的管控。

4.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

為了隨時(shí)掌握隧道各工作面和攪拌站的安全狀況，在隧道施工中安裝了視頻施工系統(tǒng)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，在授權(quán)條件下通過(guò)計(jì)算機(jī)終端監(jiān)控隧道口和攪拌站的生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)24h連續(xù)監(jiān)測(cè)。

4.2 人員識(shí)別和定位系統(tǒng)

人員識(shí)別和定位子系統(tǒng)集成了人員進(jìn)出口和特定區(qū)域的識(shí)別和定位。可在緊急情況下報(bào)警和通話，并通過(guò)孔計(jì)算機(jī)，LED大屏幕和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)終端顯示實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、查詢、考核和信息統(tǒng)計(jì)功能。人員身份識(shí)別芯片全部貼在頭盔上，便于攜帶。

4.3 LED顯示系統(tǒng)

通過(guò)LED大屏幕顯示安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并可顯示關(guān)鍵信息，如洞中人員總數(shù)，正洞，掌子面分布人數(shù)和具體人員姓名工種等信息。

5 總結(jié)

由于公路隧道施工作業(yè)環(huán)境惡劣，作業(yè)隊(duì)伍流動(dòng)性大，作業(yè)場(chǎng)地狹小等客觀因素，導(dǎo)致施工過(guò)程中很多安全隱患無(wú)法徹底根治，只能通過(guò)技術(shù)、管理手段不斷優(yōu)化改進(jìn)隧道安全風(fēng)險(xiǎn)防控措施，盡最大可能降低風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)對(duì)近幾年在公路隧道施工中使用的新技術(shù)、新理念進(jìn)行梳理和總結(jié)，可得出以下結(jié)論：

1）動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)隧道安全施工的先決條件，只有通過(guò)地質(zhì)、支護(hù)的監(jiān)控以及綜合監(jiān)控量測(cè)反饋的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，才能更加安全經(jīng)濟(jì)的完成隧道施工。

2）管理技術(shù)是提高隧道施工安全水平的最有效手段之一，管理中除了應(yīng)引進(jìn)新技術(shù)新理念，并加強(qiáng)管理創(chuàng)新外，更要接地氣加強(qiáng)執(zhí)行力度才能取得最好效果。

3）“品質(zhì)工程”、“平安工地”等施工新理念是實(shí)現(xiàn)隧道安全施工的重要抓手，通過(guò)學(xué)習(xí)、宣貫這些新理念可以實(shí)現(xiàn)工程本質(zhì)安全。

4）信息化技術(shù)與安全管理相結(jié)合已經(jīng)在實(shí)際工作中發(fā)揮巨大作用，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)信息化技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)技術(shù)手段提高安全管理的效率和有效性。