地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工安全風(fēng)險管理的措施

王帥

摘? 要：地鐵區(qū)間隧道的施工是一項重要且工程量較大的工程項目，在這項工程施工的過程中會應(yīng)用到不少的施工手段，其中盾構(gòu)法就是在大部分地鐵區(qū)間隧道施工過程中所應(yīng)用的施工辦法，其可以很大程度的提高施工效率。但是，由于施工環(huán)境的復(fù)雜以及施工設(shè)施的增多，會讓施工的安全風(fēng)險有所提升。正因如此，本文從應(yīng)用盾構(gòu)法施工的優(yōu)缺點入手，講解了地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工中常見的風(fēng)險，并對地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工安全風(fēng)險管理的措施進(jìn)行了淺析，期望可以給予施工工人與施工管理人員一定的參考意義，提升地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工的安全性。

關(guān)鍵詞：地鐵;區(qū)間隧道;盾構(gòu)施工;安全風(fēng)險管理;措施

引言

隨著我國社會的不斷發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加快，地鐵成為了民眾出行的主要公共交通工具之一，在大部分的現(xiàn)代化城市中都建設(shè)了一條或多條地鐵線路，目的是給民眾的生活提供更多的便捷性。在地鐵建設(shè)的過程中，傳統(tǒng)的建造方式建設(shè)效率較低，無法滿足現(xiàn)如今城市建設(shè)的需求，并且建設(shè)效率低就會導(dǎo)致建造周期拖長，給民眾生活帶來的負(fù)面影響就更多，這對于民眾來說會有較大的生活影響。在地鐵建設(shè)的過程中應(yīng)用盾構(gòu)技術(shù)可以有效的避免這一現(xiàn)象，縮短地鐵建造的工期，減少地鐵建造的資金投入，對于地鐵建造工程來說這是非常重要的一次技術(shù)進(jìn)步。但是，在地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工的過程中仍舊存在著施工的風(fēng)險，由于大型機(jī)械的使用，讓施工的風(fēng)險性變得更大，需要引發(fā)所有施工人員和施工管理人員的高度重視。

一、應(yīng)用盾構(gòu)法施工的優(yōu)缺點

盾構(gòu)法施工是用盾構(gòu)作為施工的主要設(shè)備，在地鐵修建隧道的時候，在地層中暗挖一條寬大的隧道，其改變了人工挖隧道的傳統(tǒng)施工手段，現(xiàn)如今，大部分的地鐵建造都會應(yīng)用到盾構(gòu)。盾構(gòu)的使用不僅體現(xiàn)在地鐵隧道的挖掘上還有地下排水系統(tǒng)的建設(shè)也會用到，在工程中的廣泛應(yīng)用也能夠說明這項施工技術(shù)存在的價值。

（一）應(yīng)用盾構(gòu)法施工的優(yōu)點

以往我國在地下挖掘隧道的時候都會采用從地面進(jìn)入，明挖隧道，在挖掘隧道的地方用支撐技術(shù)對地面進(jìn)行支撐，這種挖掘方式所耗費的人力成本較高，也很容易造成施工過程中的危險，工期較長，對民眾的影響較大。在盾構(gòu)法應(yīng)用以后，地下隧道的挖掘效率有較大程度的提升，并且，在盾構(gòu)法應(yīng)用的過程中，人力資源的投入應(yīng)用減少，只需要安排一些技術(shù)人員對盾構(gòu)設(shè)備和洞口挖掘設(shè)備進(jìn)行操作，不需要有施工人員進(jìn)入到隧道中挖掘。在挖掘隧道的過程中，除了洞口區(qū)域，其他地方的交通和居民不會受到較大的影響，只需要將洞口附近的區(qū)域進(jìn)行封閉處理即可，由于設(shè)備可以進(jìn)行消音或是采用一些隔音手段，可以減少施工所形成的噪音，地面施工的項目較少，給民眾帶來的影響也會更小[1]。

（二）應(yīng)用盾構(gòu)法施工的缺點

沒有任何一種施工方式只有優(yōu)點沒有缺點，盾構(gòu)施工法亦是如此，在應(yīng)用盾構(gòu)施工法的時候也存在著一些缺點，可以從以下幾個方向進(jìn)行具體的闡述：其一，盾構(gòu)機(jī)是較為大型的施工設(shè)備，并且在施工之前需要根據(jù)施工項目進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計結(jié)束以后就需要特殊定制盾構(gòu)機(jī)，還要對其進(jìn)行安裝，施工前所耗費的時間較多。其二，資金投入較大，傳統(tǒng)的施工辦法資金投入主要在人工方面，而盾構(gòu)機(jī)的使用，讓機(jī)械投入的資金量有所增加。其三，對地質(zhì)有一定的要求，在盾構(gòu)機(jī)使用的時候，當(dāng)?shù)孛娓餐撂珳\時很難控制地面的沉降[2]。其四，對施工人員的專業(yè)性要求較高，盾構(gòu)機(jī)的應(yīng)用屬于專業(yè)設(shè)備的應(yīng)用，施工難度比傳統(tǒng)施工更高，還需要相應(yīng)的施工人員了解盾構(gòu)機(jī)的使用方式，能夠很好的對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行操作，并且在實際開工以前，需要對施工人員開展風(fēng)險管理的培訓(xùn)，確保其在操作機(jī)械的時候不會造成安全事故。

二、地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工中常見的風(fēng)險

在地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工過程中要對施工的風(fēng)險進(jìn)行有效的把控，把控風(fēng)險需要做到的第一步就是了解風(fēng)險內(nèi)容，能夠?qū)︼L(fēng)險形成的原因、造成的現(xiàn)象以及帶來的后果進(jìn)行全面的分析，才能夠在實際施工的過程中對風(fēng)險進(jìn)行有效的把控，以下便是根據(jù)目前各個地鐵工程施工情況羅列的盾構(gòu)施工常見風(fēng)險：

（一）掘進(jìn)風(fēng)險

盾構(gòu)的施工在進(jìn)入地層以后就需要不斷的掘進(jìn)，才能挖出一條供地鐵行駛的隧道，在掘進(jìn)的時候，掘進(jìn)的速度、當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)以及推進(jìn)的姿態(tài)都會對這一施工行為和施工質(zhì)量帶來不同程度的影響。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)遇到砂石層或是卵石層時，掘進(jìn)是較為困難的行為，需要很好的控制土壓的平衡，當(dāng)土壓發(fā)生不平衡時容易造成路面的下沉或是坍塌，引起安全事故的發(fā)生。除此之外，在掘進(jìn)的時候還要合理的設(shè)置盾構(gòu)掘進(jìn)的軸線，設(shè)置好地面的支撐點，避免出現(xiàn)開挖面的失穩(wěn)，確認(rèn)掘進(jìn)的路線是沿著軸線前進(jìn)才可以進(jìn)行深入的掘進(jìn)，避免出現(xiàn)隧道偏離的現(xiàn)象[3]。

（二）給環(huán)境帶來的風(fēng)險

雖然盾構(gòu)施工工程的地面作業(yè)較少，但是也會受到施工場地周圍的環(huán)境的影響，在盾構(gòu)施工過程中，盾構(gòu)機(jī)所帶來的噪音較小，除了進(jìn)口和出口處會出現(xiàn)交通封閉的情況，中間施工路段中基本上不會出現(xiàn)封閉交通的情況，對交通的影響較小。對于工程來說其本質(zhì)是將地下土地進(jìn)行掏空，挖出一條可以供地鐵行駛的軌道，在挖掘的過程中會給周邊環(huán)境帶來不同程度的影響。比如：挖掘土壤會造成地下水的流失，地面層會出現(xiàn)沉降等[4]。在部分地勢復(fù)雜的鬧市區(qū)，地下的挖掘更容易給周邊環(huán)境帶來負(fù)面影響，部分鬧市區(qū)樓房較高、地面壓力較大，在地下挖掘的時候本就容易出現(xiàn)地面沉降的情況，當(dāng)?shù)孛鏌o法承受壓力的時候就會出現(xiàn)地面傾斜、開裂、下沉等現(xiàn)象，在鬧市區(qū)這些地面破壞現(xiàn)象會演變成樓面的破壞，形成樓體的坍塌、傾斜等，這些現(xiàn)象會嚴(yán)重威脅人民群眾的生命安全，不能大意，一定要引起施工管理人員的高度重視。

（三）盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞的風(fēng)險

縱觀整個盾構(gòu)施工過程來看，其中最容易造成施工事故的就是盾構(gòu)機(jī)進(jìn)出洞的時候，盾構(gòu)機(jī)的出洞和進(jìn)洞都是較為復(fù)雜的施工步驟。在進(jìn)洞的時候，需要沿著提前預(yù)設(shè)好的井壁扣進(jìn)行探入，探入之前需要對周邊的環(huán)境、土質(zhì)情況進(jìn)行充分的考察，沿著既定的路線，緩緩的下沉;在出洞的時候，需要沿著路線外側(cè)的方向，慢慢的往前掘進(jìn)，慢慢提升掘進(jìn)的位置，直到盾構(gòu)機(jī)能夠完全接受住基座。在進(jìn)出洞的時候都非常容易發(fā)生地面坍塌的現(xiàn)象，進(jìn)洞的時候會又出現(xiàn)洞口漏水或是地面水流出造成地下土壓不均衡的情況，影響后續(xù)施工的開展。在出洞的時候需要充分注意盾構(gòu)支撐體出洞的瞬間，避免出現(xiàn)出洞以后地面土體缺乏支撐形成的坍塌現(xiàn)象，一旦在出洞的時候出現(xiàn)土面層出現(xiàn)坍塌，所影響的不僅僅是地鐵建造的工程，還會影響到周邊居住的居民，損害人民的生命財產(chǎn)安全，因此，地鐵盾構(gòu)機(jī)在進(jìn)出洞的時候所造成的安全隱患較大[5]。

三、地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工安全風(fēng)險管理的措施

（一）盾構(gòu)機(jī)安全進(jìn)洞的管理措施

（1）焊接洞門的時候需要封堵鋼板。在盾構(gòu)機(jī)施工的時候，地面上預(yù)留了部分位置給盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞，成功進(jìn)洞以后就需要在兩端空出來的位置上進(jìn)行滿焊，將其焊到洞環(huán)預(yù)埋的鋼板以及洞門的鋼環(huán)上，在焊接以后還需要再三確認(rèn)，確保管片與洞門鋼環(huán)之間沒有任何間隙、全部堵死才可以開展后續(xù)的施工環(huán)節(jié)。如圖1所示，用于封堵焊接洞門的鋼板寬度有既定的要求，用于地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)機(jī)兩端焊接的鋼板寬度應(yīng)為35cm，厚度應(yīng)為5mm，在整個焊接過程中一共需要焊接36塊鋼板，在焊接的時候要求鋼板成弧狀焊接，弧度需要與管外片的弧度完全貼合。如圖2所示，在封堵之前還需要依照既定的設(shè)計方案，在開洞的周圍預(yù)設(shè)5根注漿管，在出現(xiàn)洞口下沉、坍塌的時候可以對注漿管進(jìn)行加注加固[6]。

（2）提前實施到達(dá)降水實驗。在盾構(gòu)機(jī)達(dá)到10d之前，應(yīng)該在洞口提前開展到達(dá)降水實驗，根據(jù)降水的情況和降水的時間確認(rèn)后續(xù)施工的開展方案，盡可能的減小施工的風(fēng)險。

（3）檢查洞口的襯砌拉緊裝置。根據(jù)地鐵施工方案的具體設(shè)計要求，需要在洞口處設(shè)置相應(yīng)的襯砌拉緊裝置，在盾構(gòu)即將進(jìn)入洞口處的時候需要依照既定的安全管理條例對提前預(yù)設(shè)的襯砌拉緊裝置進(jìn)行檢查，確保其布置到位、能夠正常使用。

（二）掘進(jìn)施工過程中的安全管理措施

（1）在地鐵盾構(gòu)施工的過程中，掘進(jìn)施工也是非常容易發(fā)生安全事故的一個環(huán)節(jié)，要有效的控制掘進(jìn)過程中的安全性，避免安全事故的發(fā)生，做到提升掘進(jìn)環(huán)節(jié)的安全性能。首先是盾構(gòu)掘進(jìn)施工開始前的設(shè)備檢查保障工作，需要依照施工的要求對盾構(gòu)的設(shè)備進(jìn)行安全性能的檢查，還要對其挖掘的隧道洞的具體尺寸進(jìn)行實時測量，確保尺寸符合地鐵工程的建設(shè)要求。對設(shè)備維修、保養(yǎng)部門進(jìn)行有效的培訓(xùn)，在招聘施工工人的時候就需要同時招聘一批會對盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行維修的工人，確保其專業(yè)水平，在專業(yè)能力過關(guān)的基礎(chǔ)上，進(jìn)入工程以后還需要經(jīng)過再一次的專業(yè)培訓(xùn)，保障其在工作開展的時候不會出現(xiàn)工作失誤的現(xiàn)象。

（2）在盾構(gòu)始發(fā)以后對安全性的保障行為如下：盾構(gòu)機(jī)所挖掘的前100環(huán)是最為關(guān)鍵的挖掘階段，根據(jù)這100環(huán)的挖掘來判定盾構(gòu)的機(jī)械使用情況，以及方案的合理性，并且還需要用這一段的挖掘作為參考數(shù)據(jù)來對后續(xù)的挖掘進(jìn)行預(yù)設(shè)，根據(jù)前100環(huán)的挖掘來對挖掘的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的優(yōu)化。在檢測數(shù)據(jù)的時候需要充分考慮到地面的變形規(guī)律，根據(jù)盾構(gòu)機(jī)不斷的深入，地面會出現(xiàn)不同的反應(yīng)，一旦出現(xiàn)地面沉降過于嚴(yán)重或是路面開裂的情況就需要馬上停止盾構(gòu)機(jī)的工作。除此之外，還需要充分考慮管片的位移情況，根據(jù)地面變形的規(guī)律和管片的位移情況對后續(xù)的施工數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，推進(jìn)的速度、注漿的參數(shù)以及二級注漿的參數(shù)都需要依照前100環(huán)的施工情況進(jìn)行合理的調(diào)整[7]。

（3）在掘進(jìn)的時候最容易發(fā)生環(huán)境的變化，在掘進(jìn)的過程中需要充分重視對環(huán)境的監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)的速度對環(huán)境造成的影響，倘若發(fā)現(xiàn)了環(huán)境的變化，可以適當(dāng)?shù)奶嵘O(jiān)測的頻率，多加設(shè)立監(jiān)測點，盡可能的減少地鐵工程給環(huán)境帶來的負(fù)面影響。

（4）要設(shè)置相應(yīng)的緊急救援隊。在施工的過程中，施工事故可以盡可能的避免，但是不能保證百分之百沒有事故的發(fā)生，只有做好充分的準(zhǔn)備，才能盡可能的減少損失。在掘進(jìn)的過程中，緊急救援隊?wèi)?yīng)該攜帶相應(yīng)的救援設(shè)備和充足的物資在施工場地的周圍進(jìn)行待命，其在施工開始之前就應(yīng)該經(jīng)歷過多次搶險的預(yù)練，一旦發(fā)生險情可以第一時間開展救援，將安全風(fēng)險降到最低。

（三）控制環(huán)境和設(shè)備所帶來的風(fēng)險

從控制環(huán)境的角度上來說，在設(shè)計施工方案的時候就應(yīng)該將周圍的建筑與施工的方法進(jìn)行結(jié)合思考，在附近有建筑群或是相關(guān)的設(shè)施建筑的時候，應(yīng)該事先對建筑進(jìn)行加固保護(hù)，一旦在施工過程中出現(xiàn)地面的沉降，也可以盡可能的減少對建筑物的損害。在具體施工的過程中，需要定時的對路面的高度以及下沉的高度進(jìn)行計算，當(dāng)沉降現(xiàn)象超過預(yù)設(shè)的最大值及時停止施工行為，對路面沉降進(jìn)行及時的補救。在施工的過程中一定要充分注意注漿管的使用，合理的對其進(jìn)行注漿，盡可能的降低路面沉降所帶來的影響。

從設(shè)備的角度上來說，盾構(gòu)機(jī)是較為大型的施工設(shè)備，其在施工的過程中并不是單一使用的設(shè)備，還有諸多的設(shè)備進(jìn)行配合應(yīng)用，每樣設(shè)備都需要在施工前進(jìn)行科學(xué)的檢查，確保設(shè)備的正常使用，避免使用已損壞設(shè)備施工給工程帶來不良的影響。在設(shè)備維護(hù)的時候需要定期的進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，即使對待當(dāng)下施工環(huán)節(jié)未應(yīng)用到的施工設(shè)備時也需要對其進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，避免設(shè)備在應(yīng)用過程中所引發(fā)的各種問題[8]。

四、總結(jié)

綜上所述，地鐵站的建設(shè)是為了方便民眾的出行，在建設(shè)地鐵站的施工地周圍有建筑群和居民是在所難免的事情，一旦地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工給環(huán)境和工程帶來負(fù)面影響，很有可能會威脅到民眾的生命財產(chǎn)安全，因此，在地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)施工的時候需要盡可能的控制環(huán)境和設(shè)備所帶來的風(fēng)險，提高地鐵隧道的施工質(zhì)量，創(chuàng)設(shè)安全性能更高的施工環(huán)境，對人民做出更高的安全保障。

參考文獻(xiàn)：

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