武汉地铁集团有限公司 武汉市 430000
摘要：武汉市地下管线纵横交错，水文地质状况复杂，地下水丰富且水位较高，部分区域软硬不均且岩溶密布，长江汉水穿城而过，地铁隧道多次穿越长江汉水，越江段超深掘进且穿越饱和含水砂层，均属高风险作业，随时都可能出现螺旋机喷涌、盾尾、铰接涌水涌沙、地面塌陷、地下管线断裂等严重的安全事故。本文以佛山地铁2号线一期湖涌站至绿岛湖站盾构区间右线的事故案例为反思对象，结合武汉轨道交通建设工程的特点，主要阐述了盾构施工过程中的各项风险控制措施，牢记事故教训，避免类似安全事故发生，及时并合理地处理各类安全隐患，为优质安全的轨道交通建设做贡献。
关键词：盾构；适应性；掘进；风险；应急管理
一、关于高风险地层的盾构掘进应提高对施工安全风险的关注，降低预期安全风险
造成本次佛山地铁事故的直接原因是深厚富水砂层中盾尾刷磨损导致的盾尾密封系统破坏。盾构施工安全首先应考虑盾构工法在当前地层的水文地质环境条件下的适应性，从源头上避免因为工艺的适应缺陷导致的重大安全隐患。一方面，应在地质勘察及结构设计的基础上就盾构工法施工方案进行论证，确保盾构施工安全可行；另一方面，在盾构工法确定的基础上，对盾构选型进行严密论证，确保盾构机的工况、机体构造、性能参数、刀盘配置、注浆系统、盾尾密封系统以及工程适应性改造能满足施工安全要求。
武汉的轨道交通建设已经经历了十余年，相对于复杂的地质环境，我们的盾构施工在长期的实践中也积累了丰富的经验和教训，随着一次次险情和事故的处置，在后续的盾构施工中对安全风险的防范意识和措施也在不断的加强，应该说还是卓有成效，成就了武汉地铁的高速发展。因此在今后的盾构施工区段，我们应该更加关注盾构掘进前的安全风险控制，预防因方案乃至设计的缺陷造成的重大隐患，提高盾构施工体系的安全稳定性，重视对拟投入复杂地层的盾构机的选型及改造，论证在复杂条件下的盾构施工预防及加固措施，避免出现2016年武汉地铁6号线琴武区间涌水涌砂险情及本次佛山地铁透水坍塌事故中盾尾刷磨损导致的盾尾密封破坏的类似问题。
二、加强高风险地层盾构掘进过程中的安全控制，牢牢管控掘进安全风险
盾构机始发前盾尾刷的油脂涂抹。盾构机的姿态调整时纠偏量不能太大，一般1m纠偏量为5mm，纠偏过量容易使盾构机出现“蛇形”前进现象，致使盾尾间隙一边大一边小，间隙大的一边容易漏浆。注浆压力不能超过盾尾刷的最大承载压力0.5MPa。根据地质性质和出土量确定注浆量，如果注浆量过大地表容易隆起，也易造成漏浆。注浆量过小地表会出现沉降。盾尾刷与管片的摩擦消耗的油脂与掘进速度成正比，速度过快则注入盾尾的油脂在单位时间内不能满足其消耗量，若不及时调整油脂泵注脂率，则盾尾刷内的油脂量和注入油脂的压力不够及时密封盾尾，势必造成密封效果减弱，形成盾尾漏浆。
由于工人对管片拼装不熟练，造成管片错台严重，特别是在纵缝错台产生后，使得盾尾刷无法紧密包裹在整环管片，很容易形成浆液渗漏通道。实际施工过程中，最好在每块管片两头止水条下部粘贴海绵条封堵漏浆通道。盾尾密封油脂、同步注浆、二次注浆材料一定要选用合格材料、精心拌制。管片外表面平整度也至关重要，为此需要管片厂提高管片预制的外表面平整度，已减少盾尾刷磨损，从而减小盾构漏浆风险。对盾构掘进工程中出现的异常情况特别是盾尾漏浆、土仓压力等出现异常时一定要组织专题分析，及时处理，不能带病作业。
三、进一步完善高风险地层盾构施工的安全防控响应和处置机制，确保应急处理及时妥当
在本次事故报告中披露，该区段盾构掘进中参建各方安全管理责任缺失，对一再发生的重大险情重视程度不足，施工过程中未提高警惕，盾构施工安全风险预警及响应存在较大漏洞，造成了重大安全隐患，并最终形成事故。
我部为建设方的安全监管部门，在长期的施工过程监督巡查中，类似此次事故的相关问题也时有发现，所幸未发生频繁险情及事故，应该归结于对隐患的整改落实及时和处置到位。因此，吸取以往的盾构险情和本次佛山地铁事故教训，我们更加应该重视盾构施工在工作执行中的落实情况，加强各方责任监督，共同提高系统管理水平。落实到工作中，就是要完善盾构施工管理制度，重视盾构施工参数、掘进工况、环境监测、预防措施的信息跟踪，制订切实可行的风险排查、预警和防控措施并监督执行过程，规避风险升级的可能性，实时掌握盾构施工系统安全状况，提前计划和布置相关工作，确保盾构掘进在预知的安全风险中从容应对。
四、切实加强险情及事故的应急管理水平，提高救援效率、减小事故损失
本次事故造成的最大损失来自人员伤亡，这与该项目参与方的应急管理不力密切相关。在不断强调“以人为本”的今天，确保参建人员的人身安全、最大限度地减少伤亡是工程险情及事故救援的最高原则。该项目总包单位在发生险情的第一时间对险情的危害性估计不足，盲目乐观地持续投入人员进行处置，造成多人滞留洞内；在险情的持续升级中，对处置工作的有效性评估不足，未能及时将人员撤出，耽误了有效逃生时间。
对该起事故中应急管理工作存在的重大失误，应归结为该项目参建方的应急管理体系不完善，应急救援和处置不当，对险情的识别、响应、处置不清晰，错误判断了险情的风险级别，造成事故后逃生不及时。
因此，在我们后续的应急管理工作中，应及时完善风险识别和救援处置的适应性，制订救援范围及逃生标准，控制响应规模，限制危险环境下人员数量，果断下达撤离命令，以人身安全为第一原则实施救援工作，最大限度地避免人员伤亡。
五、结语
盾构工程是一项风险高的工程，不能片面认为盾构的主要风险在于始发和接收而忽视盾构掘进的风险管理。盾构掘进一旦发生危险抢险救援困难、造成的后果极其严重，一定要注重盾构工程的全过程风险管理：如盾构始发前的盾构选型、始发条件验收、应急演练，百环验收、监测预警管理、风险源的管理、接收条件验收等一定要按照要求执行到位。