地铁盾构施工中的安全风险和管控对策

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年4月11期   作者:欧阳高菲
[导读] 在盾构施工过程中依然存在问题需要高度关注,尤其是各个施工安全隐患,需要予以高度重视,力求采取相匹配的策略予以防控,以便最大程度上降低安全事故影响程度。

        欧阳高菲
        中铁十一局集团第四工程有限公司  湖北省  430070
        摘要:轨道交通成为当前城市重要交通工具,地铁项目施工建设也越来越受到高度关注。在地铁项目施工建设中,因为其施工难度比较大,需要注重施工技术层面的创新优化,力求体现较强适应性。盾构施工方法在当前得到了广泛应用,相对于传统施工模式,其表现出了明显优势,施工效率以及经济性得到了有效提升。但是在盾构施工过程中依然存在问题需要高度关注,尤其是各个施工安全隐患,需要予以高度重视,力求采取相匹配的策略予以防控,以便最大程度上降低安全事故影响程度。
关键词:地铁;盾构施工;安全风险;管控对策
中图分类号:U455文献标识码:A
1 引言
        现阶段,地铁工程的建设主要采用盾构施工法,并运用盾构机械在地下推进,在地下开挖面前方用刀盘切削土体,通过运输机械运出洞外,而前进地方用预制混凝土管片拼装。地铁工程盾构环境复杂,对周边建筑影响较大,且由于盾构技术的快速发展,关于盾构法风险的认识仍不够深刻,导致发生安全事故增多,威胁施工人员的生命安全。因此,对盾构施工法进行安全风险研究是十分必要的。
2 盾构施工
        盾构机是在开挖过程中保持周围土壤稳定性以避免倒塌的主要施工机械,具有隧道开挖和排渣功能。在施工过程中,盾构机械可以在内部完成管片组装,形成完整的衬砌结构,同时保证周围的土壤处于稳定状态,进而在安全的环境中成功完成隧道的施工。盾构法的基本目标是尽可能降低围岩扰动的程度,以最快的速度完成地铁隧道的施工,同时形成地铁隧道的主体结构,维护周围现有建筑物的安全稳定性。盾构法在地铁施工中会产生一系列的优势特点,首先由于施工环境多数处于地下,并不会受到天气或者地面环境等一系列因素的影响。整个施工环境相对比较安全,盾构机在其中的正式投入运营,有利于尽可能减少各种不同类型机械设备的投入,对劳动力还能够起到良好的缓解效果。更为重要的一点是,在整个施工中并不会对周围的环境造成任何污染影响,施工噪音普遍比较小。由此可以看出,盾构法应用技术在整个地铁施工中具有非常明显的优势特点。
3 地铁盾构施工中的安全风险
        3.1 地质风险
        地铁盾构施工中安全事故的发生首先和现场地质条件存在密切联系,因为地铁盾构施工面临的地质条件并不是特别理想,往往较为复杂,进而也就会对于施工技术提出了较大挑战,也比较容易在施工操作过程中出现安全隐患。基于地铁盾构施工技术的应用而言,虽然其能够适应于绝大部分地质条件,但是如果地质结构较为复杂,同样也会干扰盾构施工有序性,尤其是对于地下管线较为杂乱的区域,更是容易酿成安全事故。虽然地铁盾构施工前往往都进行了地质勘察,但是如果地质勘察不够详尽准确,和实际状况存在明显偏差,必然也就会导致相应盾构施工方案不够合理,相关施工参数的设置不够准确,在后续执行过程中也就会形成明显威胁,难以保障施工安全。
        3.2 掘进风险
        在盾构施工掘进阶段,所面临的风险主要体现在以下几方面:在盾构施工的前面容易出现地层空洞,这就会对施工人员的安全造成威胁;盾构施工的前方易出现不明障碍物;盾构施工设置的参数缺乏合理性,也会为工程施工带来风险;在盾构掘进作业中,轴线比较容易出现偏差;盾构机械设备存在故障,或者日常维护不到位,也会存在安全风险。


        3.3 意识风险
        目前,我国地铁建设正处于高峰期,这给相关技术和管理人员带来了巨大的缺口,而目前我国地铁专业技术人员的专业素质参差不齐,管理人员普遍缺乏风险控制意识,许多项目负责人只注重工期和效益,忽视了风险控制,导致地铁建设风险管理资金和时间投入明显不足,对风险控制的方案和措施不科学、不完善,是近年来地铁建设安全事故频繁发生的主要原因。
4 地铁盾构施工中的安全风险管控对策
        4.1 施工风险评价
        地铁工程具有规模大、涉及主体多等特点,且工程地质多样、控制标准严格。盾构隧道施工处于不确定的环境中,而使用新技术材料,会很大概率地给地铁盾构隧道施工带来更多的安全风险,因此全面开展施工风险辨识评价非常必要,同时通过科学的管理方法可以识别控制风险,为工程建设提供安全的环境。通过风险研究,可以建立地铁盾构施工风险指标体系,能有效控制各类施工风险,以杜绝重大安全事故的发生。风险具有动态化特点,随着新技术的使用,专家无法避免对风险判断失误,这造成了制定风险管控措施的不合理。一般来说,可以采用风险矩阵法对地铁隧道施工风险定性评估,而采用层次分析法对风险定量评估,可以很大概率地保证风险等级确定的准确性,从而使制定管控措施更加合理。对盾构施工各阶段风险权重采用层次分析法计算,以确定盾构施工风险等级。工程地质状况随着选址确定不变,对工程地质盾构设计是工程成败关键。盾构隧道施工管理因素非常重要,施工操作是否规范是风险管控的重要因素,所以提高管理人员风险管控素质非常关键。
        4.2 加强施工工序动态过程控制
        地铁隧道施工过程中采取动态过程的控制方式,对事前、事中、事后的地铁隧道施工各个环节进行整体的把控,强化地铁隧道施工的隐患排查和风险预告有效性。施工单位采取多样的风险预告形式,及时发现和处理需要注意的各项问题,强化对施工安全风险的巡视和管理力度。对于地铁隧道工程施工现场的土层和地质条件、以及周边环境、水系影响等进行全面综合的分析,选择适应性较强的盾构机,提高其应用效果。采取风险源动态评估和检测的方式,加强对事中风险管控的效果,明确评估对象和监测的内容,结合实际的施工情况,构建完善的风险源预警级别体系。
        4.3 加强人员风险意识
        定期组织管理人员、技术人员和作业人员进行教育培训,组织举办以风险控制为主题的专项活动,提升专业技术人员的技术水平,提升风险意识。在施工过程中狠抓风险管理,制定完善的风险管理制度,严格按照设计和施工要求进行施工作业,同时监理单位应做好监督工作。
        4.4 注重设备安全管理
        地铁盾构施工安全风险管理还需要关注所有设备的合理运用,要求确保盾构机以及其它施工设备能够符合地铁项目施工要求,避免因为设备型号不匹配,或者是在后续应用中出现严重隐患,导致严重设备事故发生。针对盾构机型号需要恰当选择,结合相应施工方案要求,分析评估各个不同型号的盾构机应用效果,最终选择最为适宜的盾构机型号,以促使其适应水文地质以及现场周边状况,能够明显提升施工效率。在盾构机选用前,同样也需要注重加大检查力度,判断盾构机是否能够正常安全运行,对于主轴承以及刀盘等关键组成部分进行详细核查,避免应用存在故障的盾构机参与施工作业。在后续长期施工作业过程中,安全管理人员同样也需要针对盾构机进行及时保养和检修,及时替换一些受损部件,保障盾构机能够稳定运转,尤其是对于刀盘刀具,更是需要定期替换,解决该方面严重后果。
5 结束语
        综上所述,在地铁工程的盾构具体施工中存在的影响因素比较多,这就导致盾构施工存在较高的施工风险。所以,作为地铁工程的建设单位,必须将各个施工环节的安全管理工作重视起来,在施工之前对盾构施工中存在的风险进行预测和分析,并制定好应急预案,以此来有效地应对安全事故,全面提升地铁工程建设的安全性,推动城市轨道交通网络的完善。
参考文献:
[1] 史佩军.地铁隧道盾构法施工安全风险管理研究[J].工程技术研究,2019,4(16):158-159.
[2] 廖志强.地铁隧道盾构法施工安全风险巡视管理研究[D].武汉:华中科技大学,2019.
[3] 刘竞宇.地铁区间隧道盾构法施工安全风险管理研究[D].石家庄:石家庄铁道大学,2019.
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