1引言

　　安全管理工作己在我國得到了日益重視，尤其是在加入了WTO后，全球經(jīng)濟趨于一體化，要求發(fā)展中國家的安全生產(chǎn)管理水平趕上世界先進(jìn)水平，企業(yè)安全管理工作已作為和生產(chǎn)管理并列的一項企業(yè)管理重要內容。而建筑業(yè)是傷亡事故多發(fā)的行業(yè)，僅次于礦山作業(yè)。隧道施工具有建筑業(yè)和礦山業(yè)的一些共同特點(diǎn)，施工危險程度大，安全隱患多。盾構施工隧道技術(shù)是一項先進(jìn)的隧道施工技術(shù)，開(kāi)挖面處在盾構體的保護下，可以最大程度避免土體失穩或冒頂帶來(lái)的人身傷亡事故，近年來(lái)，在上海、廣州、北京和深圳等地得到了較為廣泛的應用。

　　盾構法隧道施工技術(shù)由英國工程師布魯諾爾發(fā)明于1818年，并于1825年運用于工程實(shí)踐。我國從1956年開(kāi)始引進(jìn)盾構施工技術(shù)，從20世紀80年代開(kāi)始得到了快速發(fā)展，目前，在上海、廣州等大城市中逐漸成為城市地下鐵道施工的主流方法，其特有的安全施工和管理問(wèn)題引起獷廣泛注意，本文為結合多年的盾構施工實(shí)踐和安全管理經(jīng)驗的總結。

　　2盾構機刀盤(pán)前的壓氣作業(yè)

　　2.1盾構機的壓氣作業(yè)

　　當操作人員必須進(jìn)人盾構機前體刀盤(pán)內作業(yè)時(shí)，如果盾構機前方或上方的土體不能自穩，上體可能通過(guò)刀盤(pán)的開(kāi)日處進(jìn)人刀盤(pán)內，威脅作業(yè)人員的安全。大多先進(jìn)的盾構機均配備了壓氣系統，即通過(guò)密封刀盤(pán)和盾構前體的通道，向刀盤(pán)內注入無(wú)油空氣，使刀盤(pán)內的壓力升高，以達到平衡外側土體壓力的目的，壓力最大可達到3-4kg/cm2.為了保證操作人員的適應性，一般在通道卜設置密閉的過(guò)渡增壓艙，這將在很大程度上緩解壓力變化帶給操作人員的影響。由于操作人員是在一個(gè)密閉的環(huán)境中工作，刀盤(pán)內空間狹窄，不能有多人同時(shí)作業(yè)，壓人的空氣質(zhì)量也可能含有一定的雜質(zhì)，且工作面的環(huán)境溫度將會(huì )很高，當操作人員出現不適時(shí)，需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間減壓過(guò)渡后才能得到醫療。因此，壓氣作業(yè)是盾構安全施工的一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)值得注意的危險源。

　　2. 2壓氣作業(yè)的相應措施

　　(1)盡量減少在不良地質(zhì)條件下進(jìn)人刀盤(pán)內，盡可能地在基本可以自穩的地層中進(jìn)行開(kāi)艙作業(yè)，這樣可以不用壓氣作業(yè)。因此，要根據地質(zhì)條件的變化，選擇適當的時(shí)機，提前或推遲進(jìn)人刀盤(pán)內，尤其是更換刀具時(shí)要有預見(jiàn)性。

　　(2)要挑選身體健康、強壯的工人作為進(jìn)人刀盤(pán)內的操作人員，并經(jīng)過(guò)職業(yè)病醫院嚴格的身體檢查，確保對惡劣環(huán)境的抵抗力。一般壓氣作業(yè)一天不宜超過(guò)4小時(shí)。

　　(3)如需壓氣作業(yè)時(shí)，一定要選用無(wú)油型空壓機，確?？諝赓|(zhì)量，減小環(huán)境污染。

　　(4)準備好通迅工具，無(wú)間斷地保持聯(lián)絡(luò )。

　　(5)做好應急準備，必要時(shí)要能在減壓艙(刀盤(pán)與盾構前體間的密封過(guò)渡通道)內搶救傷員，并與有關(guān)醫院簽好急救協(xié)議。有條件的要配備專(zhuān)用的流動(dòng)醫療艙，以便在送往醫院的過(guò)程中，保持傷員所受體外壓力差基本一致。

　　3盾構刀具更換

　　隨著(zhù)地質(zhì)條件的變化，隧道掘進(jìn)過(guò)程中需要對刀具進(jìn)行更換，尤其是當巖石強度較高時(shí)，需要更換滾刀。滾刀一般是背卸式，以方便拆卸，但相對而言，滾刀重量大、四周光滑、沒(méi)有固定點(diǎn)、搬運困難、安裝和拆卸均要比刮刀、割刀難得多。刀盤(pán)內空間狹窄、不能多人同時(shí)作業(yè)，也很難借助機械，往往刀盤(pán)內濕滑，刀盤(pán)下部充滿(mǎn)了泥土或者是泥漿，刀盤(pán)開(kāi)口處還可能有不穩定巖土掉入，影響刀具更換。因此，進(jìn)人刀盤(pán)內更換刀具是盾構施工過(guò)程中一項相對較危險的作業(yè)工序，許多施工單位在刀具更換時(shí)，時(shí)有輕重傷事故發(fā)生。

　　進(jìn)行刀具更換時(shí)應注意以下事項：

　　(1)當地質(zhì)條件不好、開(kāi)挖面地層有可能失穩時(shí)，應預先對地層進(jìn)行加固處理，可采取注漿或洞內加支撐等辦法防止巖土掉塊對作業(yè)人員的傷害，尤其是作業(yè)人員在搬運刀具過(guò)程中遇意外物體打擊極易失衡，輕則將刀具掉人刀盤(pán)內，要花費相當時(shí)間才能打撈上來(lái);重則人易被滾刀碰傷，甚至有可能滑人刀盤(pán)底部，被滾刀二次擊傷，造成嚴重后果。

　　(2)除了對地層采取必要的措施外，還要做好其它準備工作，如對刀盤(pán)內的積土或淤泥和泥漿進(jìn)行清理，盡量保持刀盤(pán)內作業(yè)空間位置，搭設穩固的臨時(shí)支架和作業(yè)平臺，提供充足的照明，包括行燈等局部照明工具。

　　(3)選派技術(shù)精、能吃苦、體質(zhì)好的作業(yè)人員進(jìn)行刀具的更換工作，尤其相互之間要配合嫻熟，盡量縮短盾構機停止時(shí)間，防止土體失穩。如有土體嚴重失穩，可分次完成刀具更換，一般這時(shí)土體強度不大，盾構機可掘進(jìn)數環(huán)后再更換另一批刀具。軟土地層中盾構機停止時(shí)間以不超過(guò)兩天為宜。

　　(4)滾刀重量大、邊緣光滑、不宜固定，應盡量借助機械裝置安裝和拆卸滾刀，如合理運用葫蘆等起重裝置和滑軌等移動(dòng)裝置，以及支架等固定裝置，操作時(shí)要倍加小心。

　　(5)刀盤(pán)內潮濕，水氣大，隨著(zhù)溫度的升高會(huì )產(chǎn)生霧化現象，對電器、電線(xiàn)絕緣性能要求高，需選用24V以下的安全電壓。

　　(6)刀盤(pán)非期望轉動(dòng)傷人在盾構施工過(guò)程中屢有發(fā)生，因此，重新啟動(dòng)盾構機時(shí)一定要再三確認土艙內沒(méi)有操作人員和工具材料已全部回收，最好能實(shí)現安全本質(zhì)化，即在盾構設計或改造時(shí)，鎖定原操作室的控制開(kāi)關(guān)，在人閘口增設控制開(kāi)關(guān)，并實(shí)行重復掛牌清點(diǎn)制度。

　　4注漿作業(yè)

　　盾構機開(kāi)挖直徑一般比管片外徑要大20~40 cm ，在掘進(jìn)過(guò)程中需要對管片外側的環(huán)形空隙中注人漿液體，大多以水泥、砂子、水為主要成份。漿液出口段為剛性管道，很容易堵塞，這些管多埋在盾殼內，不方便清理，常常整條管完全堵塞了才不得不清理，且砂漿已出現固化現象，清理非常困難。清理過(guò)程中，一方面用具有彈性的硬質(zhì)鋼絲疏通，另一方面要加大注漿泵的壓力。當管道突然暢通時(shí)，管道內的砂漿將會(huì )高速?lài)姵?，對周?chē)娜藛T造成傷害。往往作業(yè)人員也意識到這點(diǎn)，在出口處用編織帶防護，但大多沒(méi)有將其固定綁扎，砂漿在高壓下可以擊穿編織物或頂開(kāi)編織物，仍然會(huì )對人員造成傷害，尤其是眼部傷害。因此，要選用結實(shí)、堅固的編織物或加帆布，并用鐵絲綁扎牢固，操作人員不可求快，壓力要慢慢增加，不可突然急劇加壓。

　　除了盾構機盾尾的注漿外，還需在管片中進(jìn)行二次補漿(有的施工工藝是直接在管片注漿)，不管是一次注漿還是二次注漿，都很容易堵管，常常造成壓力表失效。許多注漿操作是在沒(méi)有壓力表這個(gè)眼睛的情況下“盲”注或僅憑經(jīng)驗來(lái)完成注漿的，有的超出壓力容許范圍很多，這樣輕者造成管片錯臺、開(kāi)裂和漏水，重者直接將管片壓脫掉人隧道中，后果不堪設想。

　　5施工用電管理

　　盾構機掘進(jìn)用電一般是采用雙回路專(zhuān)供的電纜，供電電壓達10 kV ，隧道內環(huán)境潮濕，隨著(zhù)盾構向前不斷推進(jìn)，高壓電纜也要經(jīng)過(guò)多次連接，接頭要選用優(yōu)質(zhì)的專(zhuān)用接駁器，電纜要固定好在隧道內，并留有一定活動(dòng)余地，懸掛高度合適，至少要比運輸車(chē)輛高，防止運輸車(chē)輛脫軌后擊斷電纜，造成嚴重后果。

　　除了盾構機以外，盾構隧道施工其它臨時(shí)用電也很多，必須采用三級配電，二級保護，尤其要配備足夠的分配電箱，電箱要用鐵皮制作，不能用木板或膠板等其它材料代替，并要真正做到一機、一閘、一箱、一漏等四個(gè)一。往往施上單位很難做到四個(gè)一，尤其為了省錢(qián)，一箱多機、一箱多閘現象較為普遍，極易合錯閘，從而導致觸電事故。

　　6隧道內臨時(shí)軌道運輸

　　和其它工法施工隧道不同，中小直徑的盾構隧道幾乎均采用軌道運輸系統。由于盾構機的掘進(jìn)速度很快，往往運輸是限制施工速度的一個(gè)瓶頸，因此，運輸車(chē)輛一般設計得較長(cháng)，碴土斗也設計得很大，占用了隧道很大空間。管片底部為圓弧形，對軌枕的穩定性有一定影響，運輸車(chē)輛容易脫軌，有可能威脅人行道上人員的安全，尤其是碰到盾構機專(zhuān)用高壓電纜時(shí)，后果不堪設想。施工軌道要嚴格按有關(guān)技術(shù)規范執行，對軌距、軌道高差、弧度、接縫等重要參數要重點(diǎn)檢查，軌枕保證足夠的剛度，并和管片上的螺栓保持固定或焊接，避免滑動(dòng)變形。

　　應嚴禁各類(lèi)人員搭乘管片車(chē)進(jìn)出隧道，嚴禁擠在操作室內，如隧道距離較長(cháng)，應設計專(zhuān)門(mén)的人員運輸車(chē)輛，外設圍欄，嚴禁車(chē)輛未停穩前上下車(chē)。隧道內運輸引起的事故較多，一旦發(fā)生安全事故，后果大多比較嚴重，特別是在盾構機位置，電瓶車(chē)與盾構機之間幾乎沒(méi)有空隙，非常狹窄，稍不注意，人員易被擠卡在中間。

　　目前國內單線(xiàn)地鐵隧道的內直徑多為5 400~5 500 mm，盾構機的后配套設備一般有70~80 m長(cháng)，它的軌道比碴土運輸車(chē)寬，但之間最窄的距離一般就是100 mm，當任意一條軌道變形時(shí)，或盾構機上的配套設備發(fā)生位移時(shí)，極易和運輸車(chē)輛相撞，尤其是高壓電纜圈簡(jiǎn)位置突出，應引起高度重視。

　　7環(huán)境危害因素

　　盾構機僅推進(jìn)系統就要消耗1 000 kW的功率，當巖石較硬或具有很高的耐磨性時(shí)，其機內的溫度很高，最多可超過(guò)50度，尤其是在南方施工，夏季時(shí)間長(cháng)，外界溫度高，隧道內主要處在濕、悶、熱的環(huán)境中，盡管盾構機配備了送風(fēng)系統，在很大程度上減低了溫度，但比地面作業(yè)還是要差得多，氣溫應盡量控制在28度左右。盾構機在推進(jìn)過(guò)程中，噪音往往超過(guò)80dB，作業(yè)人員長(cháng)時(shí)間處于這種環(huán)境下極易疲勞，從而誘發(fā)安全事故。因此，作業(yè)人員要配帶耳塞，保證足夠的休息時(shí)間，上班不超過(guò)8小時(shí)，如有必要，除送風(fēng)系統外，增設抽風(fēng)系統或冷卻系統，加強空氣對流。

　　8結語(yǔ)

　　除了前述方面需要在盾構施工中引起注意外，盾構機單體最重達l00余噸，始發(fā)與到站吊裝上下井要選用有足夠安全系數的大型吊車(chē)(宜選用200 t以上)，過(guò)站平移作業(yè)和過(guò)站運輸、洞門(mén)和聯(lián)絡(luò )通道施工涉及多工種交叉立體施工作業(yè)，相互之間在配合上會(huì )有一定影響，總體協(xié)調性非常重要。 

　　盾構施工技術(shù)在我國還處在成長(cháng)期，隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速增長(cháng)和加入WTO，盾構施工在隧道建設中所占比例也會(huì )越來(lái)越大，在盾構施工技術(shù)提高的同時(shí)，安全管理工作也要同步提高。目前，盾構施工企業(yè)與政府、行業(yè)的安全生產(chǎn)檢查、監督與評比主要依據建設部的《JGJ59建筑施工安全檢查標準》，其中檢查10項主要內容有4項不適用于盾構施工企業(yè)，建議有關(guān)部門(mén)盡快研究制訂適合盾構施工特點(diǎn)的行業(yè)安全檢查標準，以推動(dòng)和改善企業(yè)的安全生產(chǎn)管理水平。

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