【关键词】盾构法;施工;安全
中图分类号:U455文献标识码: A
1、前言
目前,盾构法隧道在我国比较普遍,在交通事业发展异常迅速的今天,更加需要控制盾构法隧道施工的质量,所以,做好盾构法隧道施工的安全控制工作就显得非常的有必要。
2、盾构法的应用现状
在现代城市建设中,地下空间的开发利用已成为一个重要的组成部分。而盾构法隧道,由于其先进的施工工艺和不断完善的施工技术,使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大的成功,并被越来越多地应用于城市地铁隧道工程建设中。盾构法具有快速、安全、对地面建筑物影响小等诸多优点,在我国的各大主要城市,如上海、北京、深圳、广州和南京等地,已建和在建的地铁隧道大都采用盾构法施工。
3、盾构法的优点
盾构法施工的主要优点有:
3.1、除竖井施工外,施工作业均在地下进行,既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响:
3.2、盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也较少,土方量较少;
3.3、在土质差水位高的地方建设埋深较大的隧道,有较高的经济技术优势。
4、盾构法隧道施工的安全控制措施
4.1、起重吊装作业
在盾构法施工过程中,起重吊装作业贯穿了盾构法隧道施工的全过程(图1)。在施工最初阶段,必须利用移动式起重机将盾构机及其附属设备吊下盾构井内进行组装,在盾构机转场或者施工完成盾构机进洞以后,也必须将其从井下吊至地面;在盾构法开挖阶段,也需利用固定式的龙门吊等起重机垂直吊装管片、轨枕、轨道等附属材料和吊取碴土;在一些大型设施如拌浆站的拆除和负环管片拆除都必须要有汽车吊、履带吊等移动式起重机的协助作业。在吊装作业进行之前,吊装司机必须检查:指示仪表是否齐全精准,各限位和警示设施是否有效,起重设备的燃油、油、液压油及冷却水是否添加充足,吊索、吊具及其连接部位是否符合规定等事项。。
(一)参加起重吊装作业人员,包括司机、信号指挥、电焊工等均应属特种作业人员,必须是经专业培训、考核取得合格证,并经体验确认可进行高处作业的人员。
(二)大型起重吊装作业前应详细勘察现场,按照工程特点及作业环境编制专项方案,并经企业技术负责人审批后方可实施,且必须安排相关安全管理人员现场旁站监督。
(三)在周边临空状态下进行高空作业时应有牢靠的立足处,并视作业条件设置防护栏杆、张挂安全网、佩带安全带等。起重吊装作业时不宜上下在同一垂直方向上交叉施工,下层作业的位置,宜处于上层高度可能坠落半径范围以外,当不能满足要求时,必须设置安全防护层。
(四)在吊装过程中,有时移动式起重机需带载行走时,载荷不得超过允许起重量的70%,行走道路应坚实平整,重物应在起重机正前方向,重物离地面不得大于0.5m,并应拴好拉绳,缓慢行驶。严禁长距离带载行驶。起重机地面松软不平时,起吊禁止同时进行两个动作。
4.2、施工用电
触电事故是建筑施工过程中五大伤害之一,可见建筑施工现场中临时用电也是一种重大危险源,而恰恰好多施工现场就是在“安全用电”上存在薄弱环节,从而引发了触电等生产安全事故。盾构法隧道施工中除一般机械设备用电和生活用电等常规用电之外,盾构掘进动力系统的供电电压高达10kV。可以说盾构法施工临时用电安全管理是最重要的部分之一。
(一)专项临时用电施工组织设计要由电气专业技术人员进行编制,并经单位技术负责人审核、审批后方可施工。临时用电系统在施工完成后要经过编制人、项目经理、审批人及专职电工共同验收合格后方可投入使用。
(二)电工必须持证上岗,定期对用电设备、供电线路、设施等的绝缘进行检测并做好记录,不能满足安全使用要求的立即停止使用,进行维修或更换。大风、雨雪前后对整个施工现场的供电系统及用电设备进行检查,确保无安全隐患后再投入使用。
(三)两级漏电保护器的参数相匹配,可按如下方法选择:分配电箱可选100~200mA,但不得超过30mA・s的限值,开关箱处不大于30mA,额定漏电动作时间应小于0.1s,用于潮湿的漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于15mA,额定漏电动作时间应小于0.1s。
(四)盾构机动力系统掘进用电一般是采用双回路专供的电缆路专供的电缆,但电缆从变电站接到盾构机上面一般采用埋地敷设,高压电缆埋地深度不小于0.7m,电缆周围需铺50mm厚的细砂,上面盖红砖保护,然后回填夯实,并醒目位置设置警示标志牌。盾构掘进的隧道内一般环境潮湿,且随着盾构向前不断推进,高压电缆也要经过多次连接,接头一定要选用优质的专用接驳器。在隧道内电缆固定时悬挂高度要合适,至少要比轨道运输车辆高,防止运输车辆脱轨后倾翻击断电缆造成严重后果。
4.3、盾构刀具更换
随着地质条件的变化,隧道掘进过程中刀具会有不同程度的磨损,当磨损达到一定程度时需要对刀具进行更换。刀盘内更换刀具也是盾构法隧道施工过程中一项相对较危险的作业工序,所以在更换刀具之前要将换刀所需的工具、设备、简易药箱等应急物品准备齐全,对土舱内的气体进行检测,在保证无有毒气体的情况下才进行刀具更换。。
在地质条件比较稳定的情况下,一般采取常压换刀(图2)。在更换刀具之前要选择合适的地点并预先对地层进行加固处理。开舱过程应在开舱点垂直上方和重要建(构)筑物四周设置监测点,严密注视它们的位移和沉降情况。在开舱之前首先要观察土压的变化情况,待情况稳定后再进入舱内进行刀具更换。作业人员进入土舱前要系上安全绳,在舱口外还应至少挂有一把斧头,以备发生紧急情况时在人员撤离后能及时砍断入舱的电线电缆等障碍物并关上舱门。。作业面要保持通风,及时排净废气,防止二氧化碳等有害气体积聚在下方造成作业人员不适,同时也可以降温,改善作业面的环境等。
4.4、隧道内轨道运输
盾构隧道施工必须有电机车等临时轨道运输工具水平运送管片、轨道、轨枕等材料和出碴土(图3)。由于管片底部为圆弧形,对轨枕的稳定性有一定影响,运输车辆容易脱轨,有可能碰到行走在走道板上的行人或者盾构机专用高压电缆时,那后果是不堪设想的。所以对轨距、轨道高差、弧度、接缝等重要参数要严格按规范执行,轨枕要保证足够的刚度,并和管片上的螺栓保持固定或焊接,避免滑动变形。另外电机车司机在电机车起步、转弯或者比较黑暗处必须鸣笛示警,并且要严格控制好速度,且电机车进出隧道时严禁搭乘各类人员,以防脱轨时电机车倾翻将人员压伤。另外在机车停下时,后面拖车车轮必须用铁楔或木楔卡住车轮,严防溜车,特别是在盾构机位置,电机车与盾构机之间几乎没有空隙,稍不注意人员就可能挤卡在中间。
4.5、砂浆搅拌与注浆
在盾构机掘进的过程中,有必要对管片外侧的环形空隙注入浆液体,而要注入浆液体,首先必须预制浆液体并进行输送。在进料的时候,进料工需要注意安全问题,不得探摸进料情况,在运转的过程中,更不能将手伸入搅拌筒内扒料或者是出料,料斗升起的时候,需要注意下方是否有人,保证作业的安全,防止对相关人员造成损害。在调节卸料高度的时候,需要在停车的时候进行,调节完成之后,必须立即拧紧连接螺母,并将保险销插上,保证安全和牢固,防止输送管掉落伤人。在对砂浆搅拌罐进行清洗的时候,需要有人在外面监视,以防止搅拌叶片发生不正常的旋转。
4.6、盾构机组装与拆卸
盾构机在始发出洞之前必须进行盾构机的组装,当盾构机完成施工任务进洞后就必须对其进行拆卸并转场。盾构机在组装和拆卸时需要站在盾体上焊接吊耳、气割气刨等动火作业。动火作业区必须配备足够的消防器材,并且将易燃易爆物质移开至
安全有效距离,以免发生火灾或者爆炸的危险。交流电焊机必须具备有效的二次侧降压漏电保护器。在盾体上焊接吊耳属于高处作业,而且盾构本身是圆形,极易发生高处坠落事故,所以在盾体上面焊接吊耳或进行其他作业时,必须焊好防护栏杆并系好安全带。在组装或拆卸的过程中,可能会有少量的机油、液压油或者其他的油污分布在各种设备设施上,所以在施工现场禁止吸烟,且走路要留心,以防滑倒摔伤。同时所有带电和非带电电线、电缆不得放置在水中,带电线路必须张挂在可靠位置,非带电线路必须及时收卷,以免发生触电事故。另外就是各个作业面必须预留出不低于45cm的安全作业通道,且拆除下的部件应及时放置在指定位置,不得占用作业通道。最后用于盾构吊装、拖拉、张挂机具、设备、设施的钢丝绳必须符合载荷及安全使用规定。
5、结束语
总而言之,在盾构法隧道施工的过程中,做好相关的安全控制工作非常有必要,盾构法隧道施工需要明确施工的具体的步骤和重点的施工环节,进而有针对性的做好安全防范措施。
【参考文献】
[1]任强.北京地铁盾构施工风险评价与控制技术研究[D].中国地质大学,2010.
[2]曹振.西安地铁盾构施工安全风险评估及施工灾害防控技术[D].西安科技大学,2013.
[3]刘守义,杨宏丽,王静霞,单片应用技术,西安;西安电子科技大学出版社,2012
关键词:隧道工程;施工安全;事故;原因;对策
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
安全施工技术是提升隧道施工完整性与安全性的关键,隧道工程施工管理水平的一个重要标志就是科学检验检测安全施工问题,要保证人身安全最为关键,其次是保护机器和设备,以免造成重大的财产损失,而且要加强保障隧道工程设施的质量建设,必须贯彻安全生产的意识,要将一些危险因素和事故发生的可预期原因进行有效的预防,强调领导管理,积极发挥每日安全检查的作用,保障工人的环境检查能力,做到安全第一,在施工现场挂放标语,让每一位员工都做到科学、文明管理与施工。
二、安全事故原因分析
。主要是在施工过程中,隧道施工工作面前方或开挖轮廓外侧的特大岩溶溶腔突然压溃腔壁,造成突水突泥地质灾害。这种灾害发生突然,造成作业人员伤亡最多、经济损失最大。
对围岩稳定性判释不准,设计支护措施偏弱。大部分发生塌方的隧道,是由于在勘测设计阶段对影响围岩稳定性的工程地质情况认识不足,而在施工过程中又没及时地进行变更设计,致使采用的支护措施偏弱,稍有不慎,就会发生大规模的塌方。
施工方法不当,初期支护措施的力度不能满足围岩稳定的要求。很多隧道在施工时,没有严格按照设计文件的要求采取工程措施,有的隧道是擅自改变工法,有的是施工工序质量不合格,有的是偷工减料,有的是施工方法不当。例如某隧道原设计采用双侧壁导坑法施工,施工时改为 CRD 法,但横向支撑施工不及时,数量偏少,造成坍塌;有的隧道是由于拆换侵限的初期支护拱架时发生塌方;有些隧道是由于上台阶施工太长,没有及时进行封闭,衬砌滞后,造成坍塌。
三、隧道工程施工安全管理
3.1 制定安全控制主要措施
安全控制的主要措施包括组织方法的科学发展措施、技术措施、制度措施,制定和完善各种安全控制措施必须严格按照安全生产规章制度去办理各项手续,完整性的提高安全施工的基础性条件,保证隧道施工的安全基础完整,让每一位员工自觉遵守各种安全生产规章制度和章程,减少事故发生的机会和概率。
3.2 安全教育
针对每座隧道的具体实际情况,施工前对全体员工进行安全教育。主要包括施工安全意识、工程概况及技术交底(包括设计文件、施组,说明地质、施工方法、使用机具、开挖与衬砌断面尺寸、预留下沉量和施工误差,掌握工序、工艺、循环进尺、安全措施、质量标准以及中线水平控制办法等)、各种安全控制措施及安全生产规章制度和施工作业规程。
四、隧道施工安全控制措施
4.1 施工组织措施
隧道软弱围岩施工遵循“超前探、管超前、短进尺、弱(不)爆破、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则,施工组织围绕这一原则开展。隧道开挖后先使用机械找顶排险,后进行人工找顶排险。找顶完成前由专职安全员跟踪观察,发现落石或由于暴露的岩面不稳定引起的坍塌,及时采取相应的应急措施,人员机具应立即撤离现场。找顶工作结束后,为防止风化作用,尽快使开挖面稳定,应立即初喷混凝土,初喷混凝土一般为5cm 左右,随后打设锚杆、铺设钢筋网,再按照设计喷射混凝土形成联合支护整体,抑制围岩变形,达到围岩快速稳定。
4.2施工技术措施
针对不同岩性及时调整爆破参数。施工中推广采用光面爆破技术,根据预测的岩性及时调整爆破参数,狠抓炮眼、装药及连线的质量,特别是周边眼和掏槽眼。根据爆破效果找出存在的问题并加以改进。强大的超前支护。超前支护均为似 2 小导管,为提高其支护效果,小导管采用加厚无缝钢管,局部围岩极差地段钢管中插入钢筋,增强其刚度。每循环施作长度 4 m。TSP203 地质超前探测技术。施工中定期进行 TSP203 地质超前探测,了解前方围岩特性,制定详细的施工预案,杜绝各种突发性地质灾害的发生。
监控量测。新奥法理论的一个重要方面是通过监控量测手段指导施工,通过监控量测结果判断围岩稳定性,判断支护参数是否合理,施工中充分利用这一手段,制定不同阶段时期的量测计划,汇总分析数据,反馈指导施工。重视目测观察。目测观察既方便又必要,应予以足够重视,并根据已有经验对观察信息进行判断,及时采取对策,确保施工安全。隧道开挖方法。为了保持洞口的稳定,要尽早进洞,上导预留核心土环行开挖法,拱部设似2 小导管超前支护,喷锚网、I 20 型钢钢架支护,及时施作仰拱及仰拱填充,使支护体系闭合成环。
a 钢架施工。在搬运过程中应绑扎牢固以防发生碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落等事故。钢架的架设应由专人按规定的信号进行指挥,随时观察围岩动态或喷射混凝土的情况,防止落石、坍塌引起伤人事故。其次作业人员在紧固螺栓时,要站在平稳牢固的脚手架上,并配戴安全带,防止发生工人坠落事故
b 锚杆施工。为了防止由于锚杆选择不当,或因地下水的影响锚固用的砂浆流失,将得不到足够的锚固力,从而导致锚杆脱落造成人身伤亡事故,应指定专人定期检查锚杆的抗拔力。同时注浆人员要加强个人防护,戴皮手套、口罩、眼镜、防护罩等,注浆作业开始前和结束后,应认真检查、清洗机械管路及接头,检查后应经过试运转方可开始正式作业,以防止发生剧烈振动、管路堵塞现象;当发生注浆管路或接头堵塞时,需在消除压力之后,再进行拆卸和维修。
4.3 安全制度措施
制定各级岗位的“安全责任制”,参加施工的领导干部、技术人员、管理人员、操作工人,都必须遵守执行。要规定定期检查和非定期检查制度,并严格执行,填报各种安全统计报表,分析安全动态,提高安全管理水平。经常对施工安全进行监督检查,对严重违反施工安全规则、危及安全的工点,应要求工地立即纠正,必要时停工整顿,直至复查合格后方可复工。施工各工班间,应建立完善的交制度。人应将本班组工作情况及有关安全问题向人详细交待,并记载于交接记录簿内,工地负责人、领工员,应认真检查交情况。
参考文献:
[1] 林伟、江锋.隧道施工安全事故原因分析和对策.中国新技术新产品.2011.11:10-12
关键词:岩石隧道工程;施工风险;风险分析
Abstract: with the rapid development of our economy and the construction technology unceasing progress, also obtained the rapid development of road and bridge construction enterprise in our country rock tunnel construction has entered a new stage of rapid development. Due to unforeseen in rock tunnel engineering construction safety factor is more, easy to cause accidents, to construction unit caused casualties and economic losses. Accordingly based on the current risk factors in the process of rock tunnel construction has carried on the system analysis, and the reasonable classification, in the process of construction of the implementation of the scientific and reasonable risk management, through effective risk analysis, using the techniques involved in the project risk effective control and reasonable treatment measures are put forward and solutions, reduce a lot of factors on the impact of the project, effectively reduce the accident risk, reduce disaster loss is of great significance for the construction units, so as to achieve the aim of reducing project risk.
Key words: rock tunnel project; Construction risk; The risk analysis.
中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
前言:因岩石隧道工程与其它工程相比,在施工的过程中经常会发生一些不可预见的风险,极易受到不良自然条件的影响,在施工过程中经常出现崩塌、岩爆等工程事故,给施工单位造成严重的人员伤亡与财产损失。。目前,无论是国外还是国内对岩石隧道工程风险的研究还不够深入,因此采用风险分析与工程事故统计分析的方法,对岩石隧道施工的风险进行系统的研究,有效避免岩石隧道施工中可能发生的各类风险因素,对施工单位工程的质量与安全保障有着极其重要的作用。
1、岩石隧道工程施工中的风险识别
我国是一个地貌十分复杂的国家,有75%左右的国土是山地或丘陵,随着世界科学、技术、经济的发展,对隧道工程在数量和难度上提出了更高的要求,如施工技术日趋安全化、自动化、省力化及系统化,岩石隧道施工中的灾害也在日益减少,但重大灾害或人员伤亡的情况与其他建设行业相比数量仍然较高,岩石隧道工程在施工的过程中所面临的风险因素较多,而且大多数风险事件的发生都无法提前预见,很难通过有效的数据累计确定风险事件发生的概率,也无法准确地判断其后果的严重程度。因此综合采用多种方法对可能发生的风险加以识别,对可能发生的风险进行准确预测、分析、识别,同时按类别形成一份合理的施工风险清单,为岩石隧道工程的施工安全提供有力保障。。再次对数据的分析必须科学合理。
2、岩石隧道工程施工中常见的风险事件
2.1施工技术风险和施工组织风险
岩石隧道工程中的施工技术风险主要包括:工地条件差,施工设备备件短缺、设备缺陷、设备故障或施工设备维修不当,新技术或新方法的应用失败,施工工艺的落后,施工技术方案以及项目计划需要调整,施工进度不合理,材料质量不合格,施工技术水平低,设计方案变更,爆破控制不得当,隧道轴线定位出现偏差,隧道变形超出计划控制或质量检测技术失误等。而岩石隧道工程的施工组织风险主要包括:施工组织设计是否合理,后勤供应是否有缺陷,季节性拖延等。
2.2岩石隧道工程施工现场风险
岩石隧道工程施工现场风险主要体现在地质资料的不全面,施工控制计划可操作性差,洞外有危石,工作面塌方或洞口滑坡,密封漏损,岩爆岩溶或瓦斯爆炸,突然有水涌出,硫化氢等有毒气体释放,以及人为造成的安全措施不完善、施工用电事故,通讯不畅,施工控制计划不完善等等。
2.3岩石隧道工程施工的自然风险、管理风险、社会风险及政治经济风险
岩石隧道工程中施工的自然风险主要气候条件、地质条件及地震、滑坡、洪水、雷击、严寒、高温、雨季等各种突发性的自然灾害。岩石隧道工程中施工的管理风险包含管理措施有误、管理制度不完善、安全事故、被盗、材料和设备着火或行政干预、合同管理不完善等。社会风险包含技术失败、协调不善、环境保护罢工、安全规则和污染等因素。政治经济风险含法律法规约束、政局稳定性、冲突与战争、项目获准的不确定性、市场预测失误、经营管理不善、贸易条件变化、供求关系转变、价格波动、通货膨胀、资金供应和汇率变动等,以上各种因素均会影响到岩石隧道工程的施工。
3、岩石隧道工程施工中的风险评估
在岩石隧道工程施工的过程中,以统计资料和专家评判为基础,采用概率法对风险因素发生概率和后果进行评估。在目前的施工风险评估中所采用统计和风险分析的方法主要有:定量概率树分析、敏感度分析、德尔菲方法、层次分析法、影响图方法、蒙特卡洛法和模糊综合评判方法等,从具体的步骤上来说岩石隧道工程施工的过程中分为风险估计和风险评价两个方面。
3.1岩石隧道工程施工中的风险估计
在风险估计过程中,要以历史资料为依据,对施工项目活动的相关风险事件进行具体分析,在大量的施工实践与长期积累的经验中,对施工进度产生影响的风险事件发生的可能性及其程度大小进行估计,并对所有的风险因素发生概率及其带来的后果的严重性进行有效评估,做出风险因素发生概率及其损失的统计表。然后对所有的风险因素根据其概率进行随机组合,得到各种不同的风险组合,进而也就得到了每一种情况的概率和损失,将所有情况综合即可得到研究对象的每一个参数的概率分布。
3.2岩石隧道工程施工中的风险评价
在岩石隧道工程施工的过程中的风险评价指的是评估已识别风险影响和可能性确定风险量的过程,根据风险估计的结果对风险因素进行定性排序。尽管分析方法有很多种,但在实际的施工中应用最广的只有"风险量=概率×风险影响程度",采用这种方法,计算出每一个风险的风险量,绘制水平矩阵或坐标曲线。以这种分析方法为基础,根据工程本身的重要程度确定权重,即可以清淅的找到风险管理的重点。
4、岩石隧道工程施工中的风险控制措施
4.1根据风险评估的结果采取相应的措施
岩石隧道工程的风险控制措施有风险缓解,风险自留、风险转移,施工单位可以根据风险量的大小及企业自身的风险承受能力,采取最佳的应对方式。
风险缓解是指施工单位采取一定的预防措施或纠正措施,采用合适的应急方案,将岩石隧道施工中的风险事件的发生概率与不良后果尽可能的降低。风险转移则是采取一定的方式方法将施工风险转移给他人承担的方式,由他人承受风险事件的后果并享受风险事件未有发生所带来的收益。但是这种方式并没有完全消除风险,只是把风险承担的主体改变了,目前风险转移主要有保险或分包两种形式,由于我国有关隧道方面的保险费率研究相对比较落后,而且分析基本上是由保险公司单方面进行,业主基本上不作相应研究,所以工程保险对施工单位来讲仍然存在很大风险。而风险自留则是施工单位通过对施工风险进行预测、识别、评估和分析,明确风险的性质及可能产生的后果,由自己承担风险所造成的一切后果,因此施工单位要采取相应措施进行防治,尽可能消除那些会造成人员伤亡或重大工程事故的风险。例如在混凝土浇注中的混凝土搅拌质量风险,分项分部工程工期风险,加强隧道开挖后的支护以及加强施工检测等。
4.2制定严格的规章制度
建立健全的岩石隧道施工风险管理制度是降低施工风险的重要手段之一。施工单位要配备专业的施工风险管理人员,成立专门的组织机构,对可能发生的风险实行全过程的动态监控与管理,以提高施工企业的抗风险能力,在最大程度上降低施工风险。
结束语
。
参考文献
关键词:
一、安全管理问题
安全管理工作在公路隧道施工行业中是一项重点工作, 安全管理工作的好坏直接影响着一个企业名誉和管理素质。因此,在施工管理工作上,一定要把安全教育工作放在施工管理工作中的首位,若忽视了施工安全的管理,那将是最大的隐患,是最大的危险,是施工管理工作中最大的错误。而且安全管理的好坏是牵连到人的生命安全,是企业的命脉,作为施工管理人员必须按照安全规则执行,对所有的进场人员要做好安全教育与宣传工作,要以预防为主,让所有施工人员自觉遵守安全规则,执行安全措施。
1.安全组织措施
企业要根据设计的要求和施工方案,运用网络技术,认真编制实施施工组织计划,要在实施中经常分析施工进展和施工组织设计的情况,结合现场实际,落实安全技术措施,在保证安全和质量的前提下,按预计的期限完成任务。
2.安全制度措施
企业要始终贯彻“安全第一,预防为主”的安全方针,建立健全安全管理规章制度和组织机构,并严格制定和落实各级岗位的安全责任制度;要规定定期检查和非定期检查制度,并设置安全机构,配专职安全员,经常对施工安全进行监督检查;制定安全目标制度,加强目标管理,要求各工点要认真填报各种安全统计报表,分析安全动态,制定安全施工奖惩制度,提高安全管理水平。
3.安全教育与培训
工程技术人员和领导要学习和熟悉施工技术规范,掌握设计标准和施工方案,不断更新知识,正确组织指导施工,严格要求每个作业人员遵守安全规则,按操作规程办事,进行正规化、标准化作业。隧道作业的机械工、爆破工、喷锚工、风工、电工及安全员等特殊工种必须进行岗位、专业培训,经过理论和实践考核,取得合格证书后方能上岗。
4.安全风险管理及施工应急措施
建设部门要运用风险管理理论,不断加强隧道安全风险管理以及重大事故预测预报和防治技术的研究,对隧道施工科学地进行预测、评价和控制危险。科研和施工单位要建立健全应急救援体系,制定并完善应急救援预案。如果事故一旦发生,要严格按照“四不放过”原则进行处理,深刻吸取教训,做好防范事故与事故处理工作。
二、质量控制体系的建立
质量控制体系是现场质量管理的重要环节,完善的质量监控体系能使工程质量做到防患于未然,能控制工程质量达到预期的目标,有利于促进工程质量不断提高,有利于降低工程成本。加上隧道结构又是隐蔽工程,内在质量问题事后很难发现,一旦出现质量缺陷,很难采取措施弥补,导致在具体工程建设中,业主和监理部门不仅无法可循,而且没有方法可用。施工单位又由于自身的利益和水平,在施工检测方面存在很大的随意性。因此,结合隧道工程实际,开展公路隧道工程质量检测研究,建立一个包括业主、设计、监理、施工各方共同参与的质量控制体系十分必要。
1.业主单位对工程质量的控制
首先从招标文件的编制和施工图纸的设计上保证工程质量,必要时可聘请知名专家或者专业的咨询机构进行论证。完善工程质量责任制、建立质量检查制度。变事后检查为过程控制,加大检查力度,实行全方位监督;召开施工现场观摩会,树立样板工程,推广先进经验,发挥典型引导作用。对工程质量事故要严肃处理,狠抓不放,通过召开现场质量分析会,帮助承包商分析原因总结教训,制定改正措施,使其它施工单位引以为戒,不再重犯:建立工程质量举报制度,鼓励所有参建人员、包括附近居民,对工程质量、特别是隐蔽工程的内在质量问题进行举报,一经查实,给予重奖,形成人人关心工程质量的局面。
2.监理单位对工程质量的控制
隧道工程质量监理是对施工中的各个环节、各道工序进行严格、系统、全面地监督和管理,为保证监理工程师能有效地控制质量和规范承包商的施工活动,使质量监理工作标准化、程序化,必须制定一套质量监理程序来指导工程的施工和监理。施工准备阶段工作的重点是熟悉审查图纸、核查现场、检查工地实验室及人、机、料准备情况,审批总体及实施性施工组织设计、控制测量方面,总的目标是各项准备工作达到要求,尽早召开第一次工地会议。在施工阶段,还要围
绕新奥法施工原理,超前处理遇到的各种复杂问题,使监理工作处于主动、事前状态。
3.施工单位对工程质量的控制
健全质量保证体系,严格按照质量体系文件进行质量管理,做到从资源投入和过程控制上保证工程质量。承包商的项目经理部成立质量管理组织机构,严格在质量保证体系下进行管理,作业队以上单位成立全面质量管理小组,对主要工序的施工质量进行有组织的控制。配备专职的质检工程师和质检员,推行全面质量管理和目标责任管理,从组织措施上使保证工程质量真正落到实处。为保证工程质量和施工顺利进行,针对特殊地质情况,专门成立地质预报组,以加强地质工
作和地质超前预报。在开挖过程中,配备有经验的地质工程师,24小时轮流值班,以监控、指导现场施工,保证措施到位,预防不测。对现场施工人员加强质量教育,强化质量意识,开工前技术交底,进行应知应会教育,严格执行规范操作规程,分项工程开工前按合同要求执行先试验再铺开的程序。
三、确保隧道施工安全的关键是技术管理
根据施工的具体条件应用科学、合理的施工方案及施工技术进行隧道施工,是预防和规避施工安全事故的重要手段。从技术管理的角度考虑施工安全,主要就是预防和控制隧道塌方。。
1.加强地质超前预报,预防隧道塌方
隧道地质工作贯穿于整个隧道的施工过程,不良的地质状况对隧道施工影响很大,隧道塌方不仅会影响施工进度、加大施工成本,更严重的是往往形成灾难性事故,导致人员伤亡。将超前地质预报工作纳入隧道施工技术管理,按照“物探先行,钻探验证,有掘必探,先探后掘”的原则组织施工,是隧道施工安全的制度保证。
由于隧道地质的复杂性,地质超前预报工作在预测的准确性上距施工要求尚有一定差距。但是随着地质预测预报技术的进步与发展,探测隧道地质状况的方法有多种,根据设计提供的地质资料,并结合施工过程中对隧道围岩观察与判断,将预报手段的适应性进行选择与优化组合,使预测的地质状况尽量接近围岩的实际状况,然后制定合理的施工方案及方法,对预防及控制隧道塌方、保证施工安全还是意义很大的。
2.选择科学合理的施工方案、注重工艺控制
随着隧道工程施工技术的长足进步,新的施工方法层出不群,针对特定的隧道施工,
如何选择科学合理的施工方法,是施工单位综合能力的具体体现,更是安全生产的前提和有力保障。大量的事实证明,绝大多数的隧道塌方都与施工方案不合理有关。比如,当隧道围岩发生变化时,为了不影响施工进度或节约施工成本,现场技术管理人员有时会存在侥幸心理,不及时改变施工方案,从而造成隧道塌方,甚至会导致劳务人员的伤亡。其次,很好的技术方案在实施的时候也有可能败,究其原因,就是施工工艺控制不严。比如,在隧道施工中,掌子面的围岩坍塌和一次衬砌的塌落有时是由于超前支护不符合设计规范及一衬背后有空洞造成的,这种现象可以归结于质量问题,但更为准确地说应该还是施工工艺控制不严。因此,在施工中应注重工艺控制,保证施工安全。
关键词:隧道施工;施工安全;质量控制;措施
近些年来,随着中国经济发展速度的不断提高,高速公路、铁路以及地铁建设也步入了一个相对快速的发展阶段。但是与工程数量以及公路里程一同增长的还有隧道安全事故,造成的人员伤亡以及财产损失也随之增加。。本文将会对造成各种安全事故的原因进行分析,并提出相应的解决办法。
一、隧道施工发生安全事故的原因分析
(1)地质灾害导致安全事故
一般来说,地质灾害具有突发性,不可预估,如果事先没有做好足够的预防
工作,那么很容易造成严重的问题,而且与其他原因相比,灾害造成的经济损失是最大的。在施工过程中,突发性的地质灾害可能导致隧道施工的工作面某个段面或者已经开挖的轮廓外方的岩溶突然压垮溶腔腔壁,这样可能前段施工工作作废。由于具有不可预估性,施工人员很容易在地质灾害中发生意外,自然会造成严重的经济损失。
(2)施工方的安全组织机构不完善,事先准备功夫不足。
第一个原因是不可控因素,而目前主要的事故原因还是人为的可控的因素。
施工方安全组织机构不完善就是其中一个严重的问题。目前各地隧道施工工程项目仍然采取传统甚至是相对落后的组织模式,直接表现在对于施工安全管理缺少必要的重视,太注重施工进度以及工程的效益。这样将会导致施工人员没有足够的安全意识和预防意识,施工方还会任意削减或者挪用安全专项资金。另外,一些工程的承包商还会将工程再分配到纯粹的农民工队伍[1], 又不对其进行必要的安全知识指导,也就是说工程的层层转包将会导致严重的安全隐患。
(3)施工方法以及技术使用不当。
施工方法和技术一般要根据工程的具体情况进行相应的设计和使用,不能
一概而论。但是由于种种原因,很多隧道在进行施工时,施工方会擅自改变施工方法或者采用不恰当的施工技术。还有一些工程施工中会出现偷工减料的情况,施工材料的以次充好或者偷工减料,会给隧道质量埋下巨大隐患。还有一些施工工程中存在工序质量不合格的问题,为了赶进度或者减少成本,施工方即使发现问题也不会及时纠正。
(4) 施工现场的安全措施并不健全,管理方法存在不当之处。
隧道施工现场一般有很多具有一定危险性的爆破器材,这种器材需要进行细致地管理,管理不善的话很容易发生意外[2]。另外,在进行钢筋焊接、安装电线路时也需要注意相关施工设备的安全使用。但是,目前的情况是,我国诸多隧道施工现场都存在施工设备、器材任意摆放的问题,许多施工人员缺乏基本的安全意识和预防意识。比如,前几年武广线一个隧道的斜井施工区发生排架和排水板燃烧事故就是因为隧道内的漏电保护器突然失灵,引发电线过热导致的。
二、隧道施工安全质量控制措施分析
根据上文对事故发生的原因分析,笔者认为,应该对症下药,找出相应的解
。
(1)施工方要树立安全意识,对施工的全过程进行安全管理
隧道一般建立在地质条件比较复杂的位置处,具有不确定性和不可预估性,
这就从根本上决定了隧道施工是具有高风险的工程作业。因此,要尽量减少安全事故,首先工程相关的人员都必须要树立安全意识,安全理念应该贯彻始终。从项目的立项开始,再到项目的相关勘察、后续的设计、实际的施工过程以及最后的运营与维护等各个环节和程序都必须以安全为重,这样才能在一定程度上确保隧道工程的安全。此外,还要进行一定的实际的安全管理,其中的一项重要工作是进行安全风险管理,也就是说,参与隧道施工建设的各方都需要通过相关的风险识别,评价、处理以及相应的监控,已达到尽可能地减少风险的目的和效果,这样可以花费少量的代价获得最大的安全保障。
(2)加强相关的安全知识培训和施工技术培训。
不可否认的是,工程质量最终的决定因素还是人,尤其是具体的施工人员,安全意识是思想保障,而具体的安全知识培训则是对确保工程安全的实际保障。如上文所述,在我国的工程项目承包中,存在着层层转包的现象,而最后的施工者很多都是文化素质不高的农民工,虽然他们具有熟练的施工技能,但是缺乏相应的安全知识和安全技能[3]。因此,对下层施工人员进行安全知识培训是极为必要的。施工企业要定期地组织相关的技术人员、施工人员以及基层的管理人员学习施工技术规范,并不断更新关于施工标准和设备安全使用的知识。对于,某些特殊的岗位比如爆破工、机械工等要实行有证才能上岗,在上岗之前必须经过专业的培训。
(3)重点建设,对事故易发环节制定有针对性的措施。
在隧道工程中,有些环节与其他环节相比更容易发生事故,因此,在进行设
。首先应该合理地选择隧道的纵坡,尽可能地避开地质条件不好的地带。比如岩溶区或承压水比较高的隧道,隧道的位置需要尽量地抬高,这样可以让岩溶垂直穿越,以便避开所谓的水平循环带,有效地减少承压水对隧道的压力[4]。在选择隧道洞口的位置时也需要特别注意,并实现制定出相应的安全进洞的措施。一般来说,洞口的位置最好避开沟谷地形,减少偏压段、富水地带的长度。比如我国的沿海地带,洞口就最好不要设置在低洼处的花岗岩地层。施工辅助坑道的选择也是相对重要的,需要优先地选择与隧道平行的导坑和运输通道等。在条件允许的情况下则可以设置相应的有轨运输斜井或者竖井,让他们起到辅助坑道的作用。
(4)可以适时地采用新的隧道施工方法和技术,勇于尝试。
同世界上的各种事物一样,隧道施工方法和技术也随着科技水平、科研水平的提高而不断更新,一般来说新工艺和新技术可以有效地提高施工效率[5 ],并能减少安全事故的发生。比如我国以前采取的隧道支护设备主要是木支架,而采用了新奥法以来,使用钢拱架作为支护设备,之后便较少发生大规模的隧道坍塌现象了。可以说,新工艺,新技术的研究和开发始终是相关的研究人员应该格外重视的问题。
【关键词】铁路隧道施工;安全控制;措施及建议
隧道施工能否安全顺利展开,需要多方面的努力。实施规范的施工工序是其基础,重视各个工序阶段的安全,及时规避意外施事故,才能有效开展接下来的工作;建立健全施工安全机制是保障,从施工工序的审查、施工风险的管理到评估都需要有完整的安全机制,才能有效、高效的顺利施工;使用安全的施工技术是关键,施工人员要加强科技攻关,注重创新科技,探索出新颖的施工方法,将成熟的施工技术推广应用到隧道工程中,提高隧道的安全施工技术水平;规范管理是有力支撑,对施工现场采取合理规划及管理,创造有序的氛围,提高施工人员的安全施工技术及安全意识,形成规范的安全,走出一条规范化、高端化的管理方式。
1、实施规范的施工工序,重视各施工阶段的安全性
1.1洞口段的施工安全
一般来说,隧道的洞口地段地质条件都比较差,汇集了很多地表水,又因为浅埋、偏压等因素,施工难度很大,最容易导致坍塌,在施工时要预估好可能发生的各种危险和可能产生的对环境的影响,并及时制定确保洞口段安全施工的技术措施。首先,洞口阶段的施工应该避开雨季和融雪期;施工前要先挖好洞口的流水沟渠以便于排除积水,并做好洞口的天沟,使边仰坡上的雨水难以滞留造成坍塌,但也不应该对边仰坡进行大量开挖,避免由于地表植物被破坏而使土层失稳。
1.2洞内外防排水体系的施工安全
通过研究以及实践证明,隧道地下水的处理也牵动着整个施工工程的质量,关系着工程完成后的运营是否安全,所以在施工中一定要严格开展各项工作,做好隧道洞内外防排水系统的施工安全。洞内防排水体系的质量一定要严格把关,遵循洞内外,永久性和临时性防排水相结合的原则,安装无压防排水系统。衬砌背面的防水卷材基面必须是圆顺、平整、没有凸出物的,在安装时要适当控制好它的松弛度;采用双面爬焊机进行环向搭接的焊接,固点一定要按照相关的规定制定;有局部破损的地方选用热吹风进行补焊可以达到很好的效果,焊接时可以将热熔垫片和防水板热熔一起焊接;铺设完成后要进行细致的试验检测,确保其达到标准。
1.3喷射混凝土施工安全
进行混凝土的喷射时也要做好各方面的安全防范措施。在开始之前,认真检查围岩的受喷面,清除可能的危险因素,并用高压风吹干净粉尘;根据混凝土的配合比、喷射方式等采取有针对性的措施控制好空气中粉尘的含量;开展喷射时必须做好防护措施,避免伤害,并让专业技术人员认真检查管路、接头等重要地方,避免产生意外事故;安排专人保管喷头,避免堵塞清除后的喷头肆意摆动喷射伤人。
1.4锚杆施工安全
锚杆施工流程复杂,主要有确定孔位、钻孔就位、调整角度、钻孔、清孔、安装锚索、一次注浆、二次补浆、施工锚索腰梁、张拉、锚头锁定、割除锚头多余钢绞线等,这个阶段发生的事故很多,常常会有混凝土剥落、砂浆流失、锚杆滑脱等现象,所以确保锚杆施工安全是至关重要的。;注浆时必须达到饱满状态,砂浆的强度要先通过试验验证,进行注浆的事施工人员要做好防护措施,避免砂浆的强压力而受伤,正式作业前后必须对机械的管路进行清洗、检查,试转合格才能避免产生管路堵塞或者管路爆炸;如果注浆管路或接头堵塞,一定要消除压力后才可以进行拆卸、维修。
1.5二次衬砌的施工安全
二次衬砌的施工是隧道工程永久性承力结构的一部分,对提高隧道使用寿命和外观质量具有重要的作用,因此它的安全性也是非常重要的。首先通过轨道将模板台车行走至衬砌部位,测量定位,调好标高,按隧道衬砌内轮廓线尺寸调整好模板台车,安设固定好预埋孔、洞、室的位置,堵头模板,排气孔等,并增加适当的富余量[1];模板台车上面要安装相应的照明设备;灌注二衬混凝土的施工人员必须站在稳固的脚手架上,同时佩戴好安全带;。
1.6钢架施工安全
搬运钢架时要将钢架的构件牢牢捆绑起来,避免在发生意外碰撞时构件散落而伤人;架设钢架时由专业技术人员进行,在架设之前认真检查混凝土的喷射、围岩的变动等情况,避免架设钢架时出现落石、坍塌等事故;加强基础的牢固程度,采用纵向连接杆系牢钢架,避免扭转或翻覆;在紧固钢架顶部的螺栓时,施工人员必须佩带好安全带,站立在牢固安全的脚手架上,避免高处坠落;不定时对钢架进行检查,一旦出现扭曲、变形现象时要尽早更换或加固。
2、建立健全安全机制,强化施工安全意识
2.1建立风险管理制度,树立风险防范观念
风险管理是一门新兴的管理学科,专门研究风险发生的规律和如何控制风险的技术,风险管理单位通过识别风险、衡量风险、评估风险和决策管理风险等方式,对风险开展有效控制和妥善处理损失的过程,具有管理学的计划、组织、协调、指挥、控制等职能,同时又具有自身的独特功能[2]。铁路隧道在施工中可以运用风险管理理念,建立风险管理制度,形成风险防范的新风气。首先,必须落实好安全施工生产的责任制,增强安全主体的责任意识;各部门既能各司其职又要统筹兼顾,施工部门按照相关规定制定好防范措施,加强对危险源头的监控,大力排查可能隐患并加大治理力度,监理部门做好审查监督工作,并认真审核风险管理制度;对于施工过程中频发率较高的地质灾害要及时开展风险评估,采用有针对性的施工工序,并做好突发事故的应急救援方案。
2.2完善施工工序审查制度,确保顺利施工
隧道施工的工序繁杂而又至关重要,必须每一步骤都谨慎而行,所以在施工时要做好施工工序的审查工作,查漏补缺、避免意外。在施工前,组织相关专家、技术人员开展研究讨论,集中集体的智慧,充分利用专业人士的施工经验和精湛技术制定完整的施工方案,并通过试验分析不断完善,力争为安全施工提供扎实的技术基础。
2.3实行专家咨询制度,及时调整施工方案
隧道施工中经常出现的危险源一般有地质灾害、高温、惯性事故、劣质地质等,为了保证隧道施工的安全有效,在开始施工前应该建立一套专家咨询制度,通过研讨制定出有针对性的安全方案和应急防范,并开展演练及时调整方案,力争在危险源头上规避和控制风险;对于在施工中出现的安全意外,要及时询问相关专家和专业技术人员,在他们宝贵经验的指导下采用先进的科技手段突破技术难题,以求减小施工风险。
3、探索隧道施工新技术,积极开发安全控制措施
3.1施工技术措施
在施工中使用光面爆破技术可以增强施工效益,并能根据爆破的影响发现问题,同时得到更进一步的改进;在施工中采用TSP203地质超前探测技术分析围岩的特征,能及时有效的制定施工方案,避免事故的产生[3];还可以通过监控测量研究施工中各种因素,得出行之有效的数据来指导施工;使用核心土环行开挖法进行隧道开挖,并选用强大的超前支护,防止后期变形。
3.2施工应急措施
施工过程中最易发生各种突发状况,施工人员在作业时一旦发现险情,应该立即采取相关措施进行补救,比如在该地段放置显著标志,也可以安排专人守住险情点,同时要立即将有关情况报告给负责人员,根据相关的应急预案采取针对性措施进行处理;如果险情非常严重则应该迅速将全部人员撤离。
3.3个人安全防护措施
在避免意外事故的同时,施工人员也要注意个人的安全防护。例如在混凝土的喷射施工中,施工人员必须戴好防护用具,防止口、眼、手等以及全身受伤,若不小心直接接触了碱性液体,则应立即清洗干净,在喷射工作完成后要及时清洗机械,确保其正常使用;一些特殊的工种,比如架子工、爆破工、电焊工、调车员等,这些人员开始作业前都必须经过专业的培训,通过考试合格才可以开工。
4、规范管理,落实安全责任
4.1规范现场管理,实行全程监控
施工现场是工程建设的基础,只有对施工现场进行规范化管理,才能为安全施工提供良好的工作氛围。在对隧道施工生产和生活设施的布局上要合理规划,将隧道洞口作为中心,结合施工作业的有利方式,并充分顾及到洪水、爆炸、滑落等不利因素,优化施工现场场地建设[4];开展程序化的管理方式,使施工作业标准化;加强对施工设备的管理,以保证机械设备正常运行;施工人员必须明确安全生产的目标,实行持证上岗和安全奖惩制度,对进入隧道的所有人员加强管理,建立出入隧道登记制度;对施工现场实行监控,并确保施工过程在监控范围内,以期及时有效的应对各类事件。
4.2开展工人安全培训,提高安全防范技能
针对各个隧道的实际情况,在施工前对施工人员进行安全知识教育,可以从工程概况、技术交底、安全控制措施、安全生产制度和施工作业规程等方面展开,提高施工人员的安全防范技能,有利于保证隧道的安全施工。首先,加大安全的宣传力度,引起人们对施工安全的重视,不定时对施工人员灌输安全生产的理念,使他们逐步形成安全防范意识[5];其次,开展技术培训工作,确保施工人员技术纯熟,操作水平高。在施工中必须严格遵守安全生产的规章制度,形成安全生产的保障体系,将各项安全措施落到实处,并做好安全生产应急方案,同时定期对方案进行演练,确保施工人员在演练中技能提高安全防范技能,又能增强安全防范意识。
参考文献
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