獅子洋隧道盾構(gòu)施工危險(xiǎn)源分析及對(duì)策

鄭清君

(中鐵隧道股份有限公司，鄭州 450003)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)大直徑水下盾構(gòu)隧道工程越來(lái)越多，大直徑、長(zhǎng)距離、高水壓、地質(zhì)復(fù)雜是盾構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展的方向;而施工中面臨的各種安全風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境也越來(lái)越嚴(yán)峻。施工安全管理關(guān)系到整個(gè)工程的成敗，特別是在水下軟硬不均地層、破碎地層、高水壓強(qiáng)滲透環(huán)境地層中大直徑泥水盾構(gòu)施工，給我們提出了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

關(guān)于盾構(gòu)施工中危險(xiǎn)源分析，多側(cè)重于盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)方面、安全技術(shù)措施或風(fēng)險(xiǎn)理論分析研究。文獻(xiàn)［1］總結(jié)分析了獅子洋隧道主要技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)開展的科研項(xiàng)目;文獻(xiàn)［2］詳細(xì)研究了常壓進(jìn)倉(cāng)地層加固技術(shù)、帶壓進(jìn)倉(cāng)基本知識(shí)、泥水盾構(gòu)和土壓盾構(gòu)帶壓進(jìn)倉(cāng)等富水砂卵石地層盾構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù);文獻(xiàn)［3］解決了富水砂卵石地層中帶壓換刀技術(shù)氣密性難題，采用復(fù)打空心樁替代常規(guī)堅(jiān)井，克服了帶壓進(jìn)倉(cāng)動(dòng)火作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn);文獻(xiàn)［4］研究了繁華城區(qū)大直徑泥水盾構(gòu)掘進(jìn)沉降控制;文獻(xiàn)［5］總結(jié)分析了廣州地區(qū)復(fù)雜變化地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)及主要的風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù);文獻(xiàn)［6］采用模糊綜合評(píng)價(jià)法，對(duì)盾構(gòu)隧道人員進(jìn)倉(cāng)作業(yè)危險(xiǎn)性進(jìn)行分析研究和評(píng)價(jià);文獻(xiàn)［7］對(duì)粉細(xì)砂地層盾構(gòu)施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析并制定應(yīng)對(duì)措施，總結(jié)了土壓盾構(gòu)施工中可能遇到的涌水、涌砂等施工風(fēng)險(xiǎn);文獻(xiàn)［8］介紹了土壓平衡盾構(gòu)機(jī)過(guò)江施工中盾尾防漏漿措施;文獻(xiàn)［9］對(duì)上軟下硬特殊地層中旋噴樁輔助工法加固后進(jìn)倉(cāng)作業(yè)進(jìn)行了研究;文獻(xiàn)［10］對(duì)富水軟弱地層淺埋大直徑泥水盾構(gòu)泥水循環(huán)管理及控制進(jìn)行了研究，分析了防止管路及倉(cāng)內(nèi)底部吸口堵塞措施;文獻(xiàn)［11］研究歸納了地鐵盾構(gòu)工程事故的類型及特點(diǎn)，重點(diǎn)分析了盾構(gòu)隧道施工的11種主要風(fēng)險(xiǎn)，詳細(xì)介紹和剖析了國(guó)內(nèi)外盾構(gòu)隧道施工事故案例;文獻(xiàn)［12］通過(guò)對(duì)獅子洋隧道風(fēng)險(xiǎn)源的分析和風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)的嚴(yán)重度和概率水平評(píng)分，應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣表進(jìn)行危險(xiǎn)水平的評(píng)級(jí)，確定了工程施工期主要風(fēng)險(xiǎn)源及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。而關(guān)于水下大直徑泥水盾構(gòu)施工應(yīng)急措施和針對(duì)性安全控制研究很少。本文針對(duì)獅子洋隧道盾構(gòu)施工中重大危險(xiǎn)源進(jìn)行了盾構(gòu)施工無(wú)輔助工法條件下帶壓進(jìn)倉(cāng)、常壓進(jìn)倉(cāng)、泥水系統(tǒng)、盾尾密封等危險(xiǎn)源分析，制定了針對(duì)性的應(yīng)急措施和安全控制要點(diǎn)，施工現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)，以期為水下大直徑泥水盾構(gòu)施工提供指導(dǎo)和參考。

1 工程概況

獅子洋隧道是廣深港鐵路客運(yùn)專線的控制性工程，下穿珠江主航道——獅子洋水道。隧道工程全長(zhǎng)10.8 km，盾構(gòu)段長(zhǎng)9 340 m，最大縱坡20‰，最小縱坡3‰，設(shè)計(jì)時(shí)速350km，是我國(guó)首座水下鐵路盾構(gòu)隧道。首次在軟硬不均地層和巖層中采用大直徑氣墊式泥水盾構(gòu)施工。投入4臺(tái)直徑φ11.18 m氣壓調(diào)節(jié)式泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，采用“相向掘進(jìn)，地下對(duì)接，洞內(nèi)解體”方式組織施工。盾構(gòu)隧道采用預(yù)制拼裝式管片襯砌，管片采用“5+2+1”雙面楔形通用環(huán)管片，錯(cuò)縫拼裝。管片內(nèi)徑9.8 m、外徑10.8 m、管片環(huán)寬 2.0 m。

獅子洋隧道分為進(jìn)出口2個(gè)標(biāo)段，中鐵隧道集團(tuán)承擔(dān)獅子洋隧道出口SDIII標(biāo)段的施工任務(wù)，左線長(zhǎng)4 450 m，右線長(zhǎng)4 750m，SDIII標(biāo)2臺(tái)盾構(gòu)機(jī)從獅子洋隧道東莞?jìng)?cè)出口盾構(gòu)井始發(fā)。在完成SDIII標(biāo)段掘進(jìn)施工任務(wù)后，向進(jìn)口方向掘進(jìn)，共完成獅子洋盾構(gòu)隧道出口段左線隧道5 200m、右線隧道5 168m施工，在獅子洋底與對(duì)面標(biāo)段盾構(gòu)對(duì)接后在洞內(nèi)將盾構(gòu)解體。

2 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)

根據(jù)定測(cè)物探、鉆探成果資料，未揭示到大的斷裂破碎帶，存在2處范圍較窄的物探異常帶，鉆探結(jié)果表明存在2處各100 m左右的基巖風(fēng)化面凹槽及軟弱夾層段，且裂隙較發(fā)育。

盾構(gòu)隧道大部分處于微風(fēng)化砂巖、砂礫巖中，局部位于淤泥質(zhì)與粉質(zhì)黏土中，部分地段穿越軟硬不均地層。盾構(gòu)隧道穿越基巖的最大單軸抗壓強(qiáng)度為82.8 MPa，基巖的滲透系數(shù)達(dá)6.4×10－4m/s，基巖的石英體積分?jǐn)?shù)最高達(dá)55.2%，巖石地層的黏粉粒(≤75 μm)體積分?jǐn)?shù)為26.1% ～55.3%。獅子洋隧道水深26.6m，設(shè)計(jì)水壓達(dá)0.67MPa，地下水主要為第四系松散巖類孔隙水和白堊系基巖(紅層)裂隙水，且具承壓性。

3 盾構(gòu)施工重大危險(xiǎn)源分析

3.1 帶壓進(jìn)倉(cāng)及常壓進(jìn)倉(cāng)相同危險(xiǎn)源分析

在軟硬不均地層、破碎地層、高水壓強(qiáng)滲透環(huán)境地層中盾構(gòu)反坡施工時(shí)，因刀具磨損或損壞等原因，致使帶壓進(jìn)倉(cāng)更換刀具作業(yè)頻繁，且均是在無(wú)輔助工法(超前注漿、提前加固地層)條件下進(jìn)行，安全風(fēng)險(xiǎn)大。

1)對(duì)掌子面不能超前注漿或提前加固，掌子面泥膜破壞或地層擾動(dòng)致使掌子面失穩(wěn)。

2)對(duì)掌子面不能超前注漿或提前加固，掌子面出現(xiàn)局部坍塌，涌水涌砂。

3)刀盤倉(cāng)液位上漲較快，致使倉(cāng)內(nèi)人員無(wú)法出倉(cāng)。

4)盾構(gòu)反坡掘進(jìn)，進(jìn)倉(cāng)作業(yè)期間從倉(cāng)內(nèi)排至盾構(gòu)隧道內(nèi)的積水無(wú)法及時(shí)抽排出盾構(gòu)隧道，積水液位超過(guò)安全要求致使盾構(gòu)機(jī)拖車上電器、配電箱等設(shè)備被淹而無(wú)法供電。

5)泥水倉(cāng)門或氣墊倉(cāng)門不正常關(guān)閉致使倉(cāng)內(nèi)人員無(wú)法打開倉(cāng)門出倉(cāng)。

3.2 常壓進(jìn)倉(cāng)與常壓進(jìn)倉(cāng)有針對(duì)性的危險(xiǎn)源分析

1)帶壓進(jìn)倉(cāng):長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)超負(fù)荷、高強(qiáng)度、頻繁帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)人員出現(xiàn)不適現(xiàn)象，未及時(shí)治療致使病情延誤或病情急劇加重。

2)常壓進(jìn)倉(cāng):①吸入有害氣體、缺氧、超負(fù)荷進(jìn)倉(cāng)作業(yè)人員出現(xiàn)不適現(xiàn)象，致使發(fā)生高空墜落、中毒等傷害;②進(jìn)倉(cāng)前或進(jìn)倉(cāng)時(shí)通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有害氣體超標(biāo)或氧氣含量不足。

3.3 泥水循環(huán)危險(xiǎn)源分析

1)因泥漿管過(guò)度磨損或誤操作引起高壓泥漿管爆裂，致使高壓泥漿噴出。

2)未嚴(yán)格泥水系統(tǒng)各閘閥的常規(guī)檢測(cè)和檢查，發(fā)現(xiàn)壓力等參數(shù)超標(biāo)后未及時(shí)調(diào)整。

3.4 盾尾密封失效危險(xiǎn)源分析

盾構(gòu)掘進(jìn)為下坡施工，若工作井內(nèi)和盾構(gòu)機(jī)上排污能力不足，一旦發(fā)生盾尾突泥透水、隧道外涌水，將短時(shí)間淹沒盾構(gòu)。

1)盾尾密封系統(tǒng)不可靠或長(zhǎng)時(shí)間磨損致使盾構(gòu)內(nèi)涌水或沉降;施工中未能及時(shí)添加油脂或更換盾尾密封件，以致盾尾密封失效;如果盾尾密封失效，極端嚴(yán)重的情況下會(huì)因大量地下水、泥砂的涌入而將隧道淹沒，造成毀滅性災(zāi)害。

2)操作不當(dāng)致使盾尾異常變形、盾構(gòu)機(jī)過(guò)度旋轉(zhuǎn)、更換盾尾密封裝置時(shí)導(dǎo)致突水突泥。

3.5 有軌運(yùn)輸危險(xiǎn)源分析

車輛行駛、人員上下車、溜車、碰撞等造成人員傷害;有軌運(yùn)輸設(shè)備掉道或作業(yè)人員違章搭車所造成的傷害;機(jī)車運(yùn)行、機(jī)車操作人員瞭望不夠，機(jī)車對(duì)進(jìn)入線路限界測(cè)量、清淤等作業(yè)對(duì)施工人員造成傷害。

3.6 管片安裝危險(xiǎn)源分析

管片安裝機(jī)突然停電或故障;管片安裝機(jī)、管片吊機(jī)真空吸盤失效;管片失控墜落對(duì)人體造成傷害。

4 規(guī)避盾構(gòu)施工重大危險(xiǎn)源的技術(shù)對(duì)策

4.1 帶壓進(jìn)倉(cāng)和常壓進(jìn)倉(cāng)

4.1.1 相同的技術(shù)對(duì)策

1)進(jìn)倉(cāng)作業(yè)人員在倉(cāng)內(nèi)如果出現(xiàn)不適現(xiàn)象，應(yīng)第一時(shí)間撤出倉(cāng)外，避免不適人員發(fā)生高空墜落、中毒等傷害，甚至因病情急劇加重致使無(wú)法順利、安全出倉(cāng)。

2)若進(jìn)倉(cāng)時(shí)倉(cāng)內(nèi)向外的排水無(wú)法及時(shí)抽出盾構(gòu)隧道且盾構(gòu)隧道內(nèi)積水液位上漲快，無(wú)論是掌子面出水量增大，還是倉(cāng)內(nèi)、倉(cāng)外抽水設(shè)備出現(xiàn)故障，主控室值班人員都應(yīng)立即通知倉(cāng)內(nèi)人員攜帶工具(材料)出倉(cāng)，同時(shí)關(guān)好各倉(cāng)門，避免盾構(gòu)隧道內(nèi)的積水超過(guò)安全要求致使盾構(gòu)機(jī)拖車上電器、配電箱等設(shè)備被淹而無(wú)法供電。

3)泥水倉(cāng)有人作業(yè)時(shí)應(yīng)確保泥水倉(cāng)門和氣墊倉(cāng)門處于開啟狀態(tài)，氣墊倉(cāng)內(nèi)有人作業(yè)時(shí)應(yīng)確保氣墊倉(cāng)門處于開啟狀態(tài)，避免泥水倉(cāng)門或氣墊倉(cāng)門不正常關(guān)閉致使倉(cāng)內(nèi)人員無(wú)法打開倉(cāng)門出倉(cāng)。

4)進(jìn)倉(cāng)作業(yè)時(shí)，只允許盾構(gòu)主司機(jī)進(jìn)行操作，倉(cāng)內(nèi)作業(yè)人員要求轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤或其他操作時(shí)，由倉(cāng)外現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人對(duì)主司機(jī)下達(dá)操作命令，主司機(jī)必須反復(fù)確認(rèn)命令是否正確，避免因誤操作或溝通不暢造成安全事故。

5)倉(cāng)內(nèi)作業(yè)時(shí)應(yīng)保證作業(yè)行走通道的暢通，避免遇到緊急情況時(shí)無(wú)法及時(shí)出倉(cāng)。

6)泥水倉(cāng)、氣墊倉(cāng)作業(yè)時(shí)應(yīng)規(guī)范施工，杜絕上、下方交叉施工，避免使用的工具、材料等墜落傷人。

7)刀具工程師根據(jù)總體規(guī)劃，結(jié)合近期盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)報(bào)告，與土木工程師、掘進(jìn)司機(jī)及時(shí)溝通，確定合適的開倉(cāng)地點(diǎn)和時(shí)間，避免因開倉(cāng)地點(diǎn)選擇不當(dāng)致使掌子面失穩(wěn)、坍塌、涌水涌砂等造成安全事故。

4.1.2 帶壓、常壓進(jìn)倉(cāng)針對(duì)性對(duì)策

1)常壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)掌子面有失穩(wěn)征兆或掌子面出現(xiàn)部分坍塌、涌水涌砂后，以距倉(cāng)門距離先后為順序，所有倉(cāng)內(nèi)作業(yè)人員第一時(shí)間攜帶工具(材料)撤回工作倉(cāng)或應(yīng)急倉(cāng)內(nèi)，同時(shí)按順序立即關(guān)閉泥水倉(cāng)門和氣墊倉(cāng)門后及時(shí)出倉(cāng)，避免因應(yīng)急反應(yīng)慢、措施不力、關(guān)倉(cāng)順序錯(cuò)誤等致使人員不能及時(shí)出倉(cāng)而造成事故，避免因未關(guān)好倉(cāng)門而致使盾構(gòu)隧道內(nèi)的積水超過(guò)安全要求。

2)帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)，加壓時(shí)或倉(cāng)內(nèi)作業(yè)時(shí)專人關(guān)注掌子面的情況和水位的變化，發(fā)現(xiàn)掌子面(失穩(wěn))坍塌或涌水涌砂、刀盤倉(cāng)液位上漲較快現(xiàn)象，所有作業(yè)人員應(yīng)攜帶工具(材料)第一時(shí)間撤回工作倉(cāng)或應(yīng)急倉(cāng)內(nèi)，同時(shí)按從內(nèi)向外順序立即關(guān)閉泥水倉(cāng)門、氣墊倉(cāng)門，然后通過(guò)減壓程序出倉(cāng)，避免因應(yīng)急反應(yīng)慢、措施不力、關(guān)倉(cāng)順序錯(cuò)誤等致使人員不能及時(shí)出倉(cāng)或無(wú)法出倉(cāng)。

3)帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)不適人員出倉(cāng)后經(jīng)觀察若病情未好轉(zhuǎn)，應(yīng)立即外送治療，避免未及時(shí)治療致使病情延誤或病情急劇加重。

4)帶壓進(jìn)倉(cāng)人員減壓期間出現(xiàn)壓縮空氣病癥或其他病癥，應(yīng)立即停止減壓，維持當(dāng)時(shí)壓力狀況，直到病癥消失;幾min以后如果病癥沒有消失，將倉(cāng)內(nèi)壓力升至原來(lái)的位置并減壓，避免因病情急劇加重致使無(wú)法順利出倉(cāng)。

5)帶壓進(jìn)倉(cāng)人員出倉(cāng)后如出現(xiàn)不適現(xiàn)象，應(yīng)立即通知值班醫(yī)生，在洞內(nèi)應(yīng)急倉(cāng)或備用減壓倉(cāng)內(nèi)減壓或治療，避免病情延誤或病情急劇加重后致使出現(xiàn)人員傷亡。

6)常壓進(jìn)倉(cāng)前經(jīng)檢測(cè)若有害氣體超標(biāo)/氧氣含量不足，應(yīng)立即啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)上的空壓機(jī)，通過(guò)通風(fēng)管在泥水倉(cāng)通風(fēng)口向倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)，以達(dá)到向外置換氣體的目的。有害氣體和氧氣含量滿足要求后方可允許進(jìn)倉(cāng)，避免進(jìn)倉(cāng)人員吸入有害氣體致使發(fā)生高空墜落、中毒等傷害。

7)常壓進(jìn)倉(cāng)期間若發(fā)現(xiàn)有害氣體超標(biāo)/氧氣含量不足，倉(cāng)內(nèi)作業(yè)人員可不攜帶工具(材料)第一時(shí)間出倉(cāng)，加大倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)量，有害氣體和氧氣含量滿足要求后方可允許進(jìn)倉(cāng)作業(yè)。若有害氣體和氧氣含量一直不能達(dá)標(biāo)，作業(yè)人員需帶防毒面具進(jìn)倉(cāng)，將工具(材料)攜帶出倉(cāng)，關(guān)閉各倉(cāng)門恢復(fù)掘進(jìn)或通風(fēng)直至倉(cāng)內(nèi)氣體達(dá)標(biāo)，避免進(jìn)倉(cāng)人員吸入有害氣體而造成事故。

8)常壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)人員須熟悉倉(cāng)內(nèi)工作環(huán)境、熟悉刀盤及刀具的檢查、刀具更換、進(jìn)倉(cāng)工作程序和流程;帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)人員另須掌握加壓、減壓等倉(cāng)內(nèi)工作程序和流程，避免因誤操作或不熟悉倉(cāng)內(nèi)工作而造成安全事故。

9)常壓進(jìn)倉(cāng)時(shí)專人負(fù)責(zé)檢查倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)情況;帶壓進(jìn)倉(cāng)時(shí)定期檢查流速計(jì)，確保倉(cāng)內(nèi)通風(fēng)，避免因通風(fēng)不暢造成安全事故。

10)帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)時(shí)，倉(cāng)門的開關(guān)和各種壓力管路、電器設(shè)備電源的開關(guān)安排專人負(fù)責(zé)，避免因誤操作或溝通不暢造成安全事故。

11)帶壓進(jìn)倉(cāng)當(dāng)工作倉(cāng)在壓力下工作時(shí)，應(yīng)急倉(cāng)不設(shè)壓力，以確保緊急情況下能快速進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)。

4.2 泥水循環(huán)

1)嚴(yán)格盾構(gòu)機(jī)的操作。盾構(gòu)司機(jī)負(fù)責(zé)泥水系統(tǒng)的操作，除當(dāng)班主司機(jī)和項(xiàng)目部指定人員有權(quán)操作外，其他任何人不允許擅自操作，且在啟動(dòng)或關(guān)閉泥水系統(tǒng)工作時(shí)，泥水廠、主機(jī)室、各工作班應(yīng)加強(qiáng)溝通，避免因誤操作或溝通不暢造成安全事故。

2)定期對(duì)泥水管路設(shè)施進(jìn)行檢查修理。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取措施進(jìn)行整改，確保泥水輸送的暢通，避免因泥漿管過(guò)度磨損或堵塞引起高壓泥漿管爆裂。

3)強(qiáng)化責(zé)任。確定專人對(duì)泥水管路及其相關(guān)設(shè)施的檢查，特別是在輸送高壓泥漿時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)管路漏漿、接口松馳、緩沖節(jié)過(guò)度膨脹等問題后及時(shí)整改，避免泥水管路爆裂而引發(fā)事故。

4)及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)掘進(jìn)施工參數(shù)。掘進(jìn)過(guò)程中保持推進(jìn)速度、開挖面泥水壓力的平穩(wěn)，確保盾構(gòu)切削土(巖)體處于良好循環(huán)狀態(tài)，避免因未及時(shí)調(diào)整超標(biāo)參數(shù)而致使泥水管路爆裂。

5)加強(qiáng)泥漿質(zhì)量控制。值班工程師、試驗(yàn)工程師應(yīng)按規(guī)定根據(jù)掌子面地質(zhì)情況選定泥漿參數(shù)，保證其良好的攜碴能力，避免因泥水循環(huán)不暢致使泥水系統(tǒng)過(guò)度磨損或爆裂。

6)嚴(yán)格常規(guī)檢測(cè)檢查。排漿管工作時(shí)，刀盤倉(cāng)液位嚴(yán)禁下降至排漿口;嚴(yán)格泥水系統(tǒng)各閘閥的常規(guī)檢測(cè)和檢查，發(fā)現(xiàn)壓力等參數(shù)超標(biāo)后及時(shí)調(diào)整;嚴(yán)禁高壓下打開氣墊倉(cāng)泥漿門、泥漿泵和各閘閥;嚴(yán)禁擅自拆除或調(diào)整泥水系統(tǒng)安全設(shè)施和安全裝置，避免倉(cāng)內(nèi)液位上漲較快而致使倉(cāng)內(nèi)人員無(wú)法出倉(cāng)。

7)嚴(yán)格按程序操作。清理氣墊倉(cāng)泥漿門、泥漿泵和各閘閥時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按程序操作，加強(qiáng)溝通，確保維修檢查時(shí)相鄰各閘閥關(guān)閉，避免維修氣墊倉(cāng)泥漿門、泥漿泵和各閘閥時(shí)因誤操作引起高壓氣、高壓油或高壓泥漿噴出。

4.3 盾尾密封

1)盾尾設(shè)多排密封刷，密封刷間不間斷地壓注盾尾油脂，以抵抗高水壓力及可能的流砂泄露;組裝盾構(gòu)機(jī)時(shí)，將盾尾密封油脂填充質(zhì)量作為重點(diǎn)，確保盾尾刷油脂充填飽滿;在始發(fā)時(shí)盾尾油脂在同步注漿之前形成壓力，并在施工過(guò)程中油脂壓力要高于注漿壓力，避免砂漿進(jìn)入盾尾油脂腔損壞盾尾密封;對(duì)出現(xiàn)漏、滲部位集中壓注盾尾油脂;加強(qiáng)管片拼裝操作，嚴(yán)格控制拼裝質(zhì)量;管片外弧縱縫粘貼海綿橡膠，防止縱縫位置出現(xiàn)漏滲;隧道內(nèi)設(shè)一定量的高揚(yáng)程泥漿泵，以備急用;當(dāng)出現(xiàn)較大漏漿情況時(shí)，則迅速通過(guò)倒數(shù)第2，3環(huán)管片二次注漿孔向地層壓注水溶性聚氨酯進(jìn)行封堵。避免盾尾密封系統(tǒng)不可靠或長(zhǎng)時(shí)間磨損致使盾構(gòu)內(nèi)涌水或盾尾密封失效。

2)做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。采集圍巖和結(jié)構(gòu)安全信息，認(rèn)真進(jìn)行分析、處理和反饋，實(shí)行信息化施工，避免因未及時(shí)更換盾尾密封件以致盾尾密封失效。

3)定期對(duì)盾尾密封有效性進(jìn)行檢查，盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中，由專人監(jiān)視盾尾密封情況;盾構(gòu)機(jī)上設(shè)專用應(yīng)急物資區(qū)，并設(shè)專人管理，定期檢查、確認(rèn)是否處于良好狀態(tài)，避免因未及時(shí)添加油脂或更換盾尾密封件以致盾尾密封失效。

4)定期檢查盾尾密封油脂注入管是否破損，保證盾尾密封刷和密封刷間油脂與管片外弧面緊密結(jié)合，避免因未及時(shí)添加油脂以致盾尾密封失效。

5)隧道內(nèi)排水泵能力不足時(shí)，緊急啟用備用排水泵和管路為盾尾注漿封堵爭(zhēng)取時(shí)間，盾構(gòu)機(jī)上、材料庫(kù)各存放一整套備用抽水泵、水管等抽水設(shè)施，現(xiàn)場(chǎng)各管路標(biāo)識(shí)清楚，避免因盾構(gòu)隧道內(nèi)的積水超過(guò)安全要求致使盾構(gòu)機(jī)拖車上電器、配電箱等設(shè)備被淹而無(wú)法供電。

6)利用手動(dòng)方式集中在涌水點(diǎn)加大盾尾油脂的注入;當(dāng)涌水由管片縱縫間涌出，采用鉗錐將棉紗、遇水膨脹橡膠擠壓入縱縫;若漏泥水嚴(yán)重，由二次注漿孔拖后盾尾2環(huán)壓注水溶性聚胺脂材料;必要時(shí)在管片上鉆孔并安設(shè)孔口管后向地層壓注水溶性聚胺脂材料，直至將漏泥砂封堵，避免因盾構(gòu)隧道內(nèi)的積水無(wú)法及時(shí)抽排致使被淹而無(wú)法供電。

7)操作司機(jī)適時(shí)調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，避免因急劇轉(zhuǎn)彎造成盾尾刷的損壞。

4.4 有軌運(yùn)輸

1)對(duì)從事有軌運(yùn)輸?shù)娜藛T，通過(guò)安全教育、安全技術(shù)交底、熟知其作業(yè)要求及車輛性能后方可上崗;定期進(jìn)行設(shè)備、設(shè)施檢查維修;定人定崗，加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員的培訓(xùn)教育及過(guò)程控制;有軌運(yùn)輸作業(yè)人員嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度及其車輛管理的相關(guān)制度;及時(shí)反饋相關(guān)車輛的信息，保證車輛其安全狀態(tài)。

2)接班人員在行車前對(duì)機(jī)車進(jìn)行全面系統(tǒng)的安全檢查，確認(rèn)無(wú)任何問題方可運(yùn)作;非專職人員嚴(yán)禁開、調(diào)編組列車;嚴(yán)禁未經(jīng)同意移動(dòng)編組列車的防溜車裝置或設(shè)施(砂袋、鐵楔等);嚴(yán)禁擅自拆除或調(diào)整安全設(shè)施和安全裝置;嚴(yán)禁編組列車下坡時(shí)空擋溜放。

4.5 管片安裝安全控制要點(diǎn)

1)操作、維修人員定崗作業(yè)，非操作人員不得從事管片安裝機(jī)、管片吊機(jī)的操作;設(shè)物部電氣工程師、液壓工程師進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)，并填寫書面記錄。避免未及時(shí)發(fā)現(xiàn)管片安裝機(jī)、管片吊機(jī)真空吸盤失效而引發(fā)事故。

2)非操作人員嚴(yán)禁進(jìn)入管片安裝區(qū)域;管片吊運(yùn)時(shí)，安裝人員或其他人員嚴(yán)禁在管片下方站立、穿行;嚴(yán)禁擅自拆除或調(diào)整安全設(shè)施和安全裝置;嚴(yán)禁用管片吊機(jī)、安裝機(jī)運(yùn)輸人員;安裝前應(yīng)保證管片內(nèi)表面清潔;嚴(yán)禁同時(shí)按下2個(gè)按鈕釋放真空吸盤;發(fā)現(xiàn)真空位過(guò)低燈光紅色響警示音后應(yīng)及時(shí)維修。避免管片安裝機(jī)、管片吊機(jī)真空吸盤失效后管片失控墜落對(duì)人體造成傷害。

3)管片安裝時(shí)，操作必須規(guī)范，管片縱、橫向螺栓必須全部緊固后方可進(jìn)行下一塊的安裝，避免管片安裝時(shí)滑落造成事故。

4)加強(qiáng)真空吸盤、管片吊機(jī)的日常檢查，定期保養(yǎng)，保養(yǎng)記錄表中明確保養(yǎng)周期、保養(yǎng)責(zé)任人、保養(yǎng)人，避免未及時(shí)發(fā)現(xiàn)管片安裝機(jī)、管片吊機(jī)真空吸盤失效而引發(fā)事故。

5 實(shí)施效果

獅子洋隧道盾構(gòu)施工中，對(duì)帶壓進(jìn)倉(cāng)、常壓進(jìn)倉(cāng)、泥水系統(tǒng)、盾尾密封等重大危險(xiǎn)源，制定并切實(shí)落實(shí)了針對(duì)性的應(yīng)急措施和安全控制要點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理、消除了數(shù)百次安全風(fēng)險(xiǎn)，如進(jìn)倉(cāng)時(shí)掌子面失穩(wěn)、掌子面局部坍塌或涌水、刀盤倉(cāng)液位上漲快、隧道內(nèi)積水液位超過(guò)安全值要求、氣墊倉(cāng)門不正常關(guān)閉、吸入有害氣體、高空墜落、高壓泥漿管爆裂、盾尾密封失效等。

通過(guò)對(duì)獅子洋隧道盾構(gòu)施工危險(xiǎn)源分析并采取相應(yīng)對(duì)策，施工中未發(fā)生重傷或重傷以上安全責(zé)任事故。

6 結(jié)論與討論

1)本文系統(tǒng)地分析了獅子洋隧道盾構(gòu)施工中不同于一般盾構(gòu)隧道的重大危險(xiǎn)源，通過(guò)實(shí)踐證明，對(duì)獅子洋隧道盾構(gòu)施工中危險(xiǎn)源分析正確、全面且針對(duì)性強(qiáng)，采取的對(duì)策有效，指導(dǎo)并保證了盾構(gòu)隧道安全施工。對(duì)水下大直徑泥水盾構(gòu)施工安全管理有指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。

2)破碎地層中無(wú)加固輔助工法下的進(jìn)倉(cāng)作業(yè)是盾構(gòu)施工中的重大危險(xiǎn)源，施工中安全風(fēng)險(xiǎn)大，尚未總結(jié)出成熟、可靠的安全風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避措施。

3)在高水壓強(qiáng)滲透環(huán)境地層中帶壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)時(shí)，若抽水設(shè)備無(wú)法滿足需要，可啟用盾構(gòu)泥水循環(huán)向倉(cāng)外或洞外抽排水;而在常壓進(jìn)倉(cāng)作業(yè)時(shí)，若抽水設(shè)備無(wú)法滿足需要，在不加壓情況下很難能夠啟用盾構(gòu)泥水循環(huán)向外抽排水，需進(jìn)一步深入研究這一應(yīng)急措施的可行性。

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