长春地铁盾构隧道施工安全管理
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摘要：盾构法隧道施工，掘进速度快、质量优、对周围环境影响小、施工安全性相对较高，但盾构施工技术有着自身的特点，安全管理工作只有适应盾构施工的特点，才能利用盾构的优势、克服传统隧道施工的劣势，真正做好建筑施工企业的安全工作。文章对盾构施工中要注意的几个安全问题进行了讨论，可供同行参考。
Abstract: shield tunnel construction, features high tunneling speed, quality, minor impact on environment, high construction safety relatively, but shield construction technology has its own characteristics, the safety management work only adapt to shield tunnel characteristics, they can use the advantages of shield tunnel construction, overcome the disadvantages of traditional, and really do well the security of the construction enterprise. This paper in shield tunnel discussed several security problems for reference to fellow.
Keywords: changchun subway, tunnel, shield tunnel construction, safety management
中图分类号：TU714文献标识码：A 文章编号：
1引言
安全管理工作己在我国得到了日益重视，尤其是在全球经济趋于一体化，要求发展中国家的安全生产管理水平赶上世界先进水平，企业安全管理工作已作为和生产管理并列的一项企业管理重要内容。而建筑业是伤亡事故多发的行业，仅次于矿山作业。隧道施工具有建筑业和矿山业的一些共同特点，施工危险程度大，安全隐患多。盾构施工隧道技术是一项先进的隧道施工技术，开挖面处在盾构体的保护下，可以最大程度避免土体失稳或冒顶带来的人身伤亡事故，近年来，在上海、广州、北京和深圳等地得到了较为广泛的应用。
长春地铁自2011年开工建设，区间隧道以盾构法施工为主，目前各级安全管理部门对盾构法施工安全管理工作还处于摸索阶段，根据全国同类地铁施工经验，针对其特有的安全施工和管理问题应在施工前期便引起广泛注意，本文为结合多年的盾构施工实践和安全管理经验的总结。为长春地铁以后的盾构法施工作业中安全管理工作者提供参考和帮助。
2盾构机刀盘前的压气作业
2.1盾构机的压气作业
长春地下地质上层以沙性粘土为主，在盾构施工过程中的换刀作业是一个非常大的危险源。当操作人员必须进人盾构机前体刀盘内作业时，如果盾构机前方或上方的土体不能自稳，上体可能通过刀盘的开日处进人刀盘内，威胁作业人员的安全。大多先进的盾构机均配备了压气系统，即通过密封刀盘和盾构前体的通道，向刀盘内注入无油空气，使刀盘内的压力升高，以达到平衡外侧土体压力的目的，压力最大可达到3-4kg/cm2。为了保证操作人员的适应性，一般在通道卜设置密闭的过渡增压舱，这将在很大程度上缓解压力变化带给操作人员的影响。由于操作人员是在一个密闭的环境中工作，刀盘内空间狭窄，不能有多人同时作业，压人的空气质量也可能含有一定的杂质，且工作面的环境温度将会很高，当操作人员出现不适时，需要经过一定时间减压过渡后才能得到医疗。因此，压气作业是盾构安全施工的一个重点，也是一个值得注意的危险源。
2. 2压气作业的相应措施
(1)尽量减少在不良地质条件下进人刀盘内，尽可能地在基本可以自稳的地层中进行开舱作业，这样可以不用压气作业。因此，要根据地质条件的变化，选择适当的时机，提前或推迟进人刀盘内，尤其是更换刀具时要有预见性。
(2)要挑选身体健康、强壮的工人作为进人刀盘内的操作人员，并经过职业病医院严格的身体检查，确保对恶劣环境的抵抗力。一般压气作业一天不宜超过4小时。
(3)如需压气作业时，一定要选用无油型空压机，确保空气质量，减小环境污染。
(4)准备好通迅工具，无间断地保持联络。
(5)做好应急准备，必要时要能在减压舱(刀盘与盾构前体间的密封过渡通道)内抢救伤员，并与有关医院签好急救协议。有条件的要配备专用的流动医疗舱，以便在送往医院的过程中，保持伤员所受体外压力差基本一致。
3盾构的刀具更换
3.1盾构道具更换作业
随着地质条件的变化，隧道掘进过程中需要对刀具进行更换，尤其是当岩石强度较高时，需要更换滚刀。滚刀一般是背卸式，以方便拆卸，但相对而言，滚刀重量大、四周光滑、没有固定点、搬运困难、安装和拆卸均要比刮刀、割刀难得多。刀盘内空间狭窄、不能多人同时作业，也很难借助机械，往往刀盘内湿滑，刀盘下部充满了泥土或者是泥浆，刀盘开口处还可能有不稳定岩土掉入，影响刀具更换。因此，进人刀盘内更换刀具是盾构施工过程中一项相对较危险的作业工序，许多施工单位在刀具更换时，时有轻重伤事故发生。
3.2进行刀具更换时注意事项
(1)当地质条件不好、开挖面地层有可能失稳时，应预先对地层进行加固处理，可采取注浆或洞内加支撑等办法防止岩土掉块对作业人员的伤害，尤其是作业人员在搬运刀具过程中遇意外物体打击极易失衡，轻则将刀具掉人刀盘内，要花费相当时间才能打捞上来;重则人易被滚刀碰伤，甚至有可能滑人刀盘底部，被滚刀二次击伤，造成严重后果。
(2)除了对地层采取必要的措施外，还要做好其它准备工作，如对刀盘内的积土或淤泥和泥浆进行清理，尽量保持刀盘内作业空间位置，搭设稳固的临时支架和作业平台，提供充足的照明，包括行灯等局部照明工具。
(3)选派技术精、能吃苦、体质好的作业人员进行刀具的更换工作，尤其相互之间要配合娴熟，尽量缩短盾构机停止时间，防止土体失稳。如有土体严重失稳，可分次完成刀具更换，一般这时土体强度不大，盾构机可掘进数环后再更换另一批刀具。软土地层中盾构机停止时间以不超过两天为宜。
(4)滚刀重量大、边缘光滑、不宜固定，应尽量借助机械装置安装和拆卸滚刀，如合理运用葫芦等起重装置和滑轨等移动装置，以及支架等固定装置，操作时要倍加小心。 (5)刀盘内潮湿，水气大，随着温度的升高会产生雾化现象，对电器、电线绝缘性能要求高，需选用24V以下的安全电压。 (6)刀盘非期望转动伤人在盾构施工过程中屡有发生，因此，重新启动盾构机时一定要再三确认土舱内没有操作人员和工具材料已全部回收，最好能实现安全本质化，即在盾构设计或改造时，锁定原操作室的控制开关，在人闸口增设控制开关，并实行重复挂牌清点制度。
4吊装作业
盾构施工离不开吊装作业，且吊装作业贯穿了整个施工流程。前期施工及后期完工中的盾构机组装及拆除，由于盾构机各部件重量均比较大，单个部件最大能达到120t，需要使用大型履带吊进行施工，防止在井口吊装作业时吊车的侧翻及大型部件的坠落是安全防范的重点。因此，在施工时对吊车的选择和吊车位置的布置尤为重要，且在吊装作业时必须由专业人员进行指挥和操作。其次，盾构法施工过程中从管片制作、管片运输、管片下井、管片拼装及出渣作业均需大型龙门吊或小型吊机进行施工，对龙门吊的日常维护和管理是确保吊装作业安全可控的基础。门吊的生产必须是在安全主管部门备案和审批的合格企业，门吊进场前必须在安全主管部门及建设单位进行备案和审批。在进行吊装作业时，龙门吊司机必须持证上岗，禁止无操作资格的人擅自进行门吊的施工作业，且在作业过程中要由专职信号人员配合门吊司机进行信号的传递和警戒。以防吊物下方有人通过发生安全生产事故。洞内的管片吊装一般使用盾构机自带的小型吊机进行吊运，由于盾构机内空间狭小，时常有作业人员在吊运空间内进行其他作业，因此在吊运管片时必须启动警示灯或者警报器，防止因吊运管片造成人员挤压而出现安全施工。