盾構(gòu)氣壓開倉換刀作業(yè)監(jiān)理控制要點研究

高建強

（廣東建科建設咨詢有限公司 廣州510500）

0 引言

近年來，隨著城市地鐵建設規(guī)模的不斷加大。地鐵安全事故數(shù)量也呈現(xiàn)增多的趨勢，地鐵盾構(gòu)區(qū)間氣壓開倉作業(yè)事故也時有發(fā)生，因盾構(gòu)氣壓開倉作業(yè)的特點，事故一旦發(fā)生往往會造成3人傷亡的較大事故。事故不但對傷亡人員及家庭造成巨大的傷害，工程項目也會遭受較大的經(jīng)濟損失及工期影響，同時如果是責任事故建設行政主管部門及業(yè)主方也會對施工單位及監(jiān)理單位進行一定的處罰。如2018 年1 月某地鐵項目發(fā)生一起氣壓開倉3 人死亡事故，相應的施工及監(jiān)理企業(yè)除受到誠信扣分及巨額罰款外，業(yè)主方還對該施工及監(jiān)理企業(yè)暫停當?shù)赝稑?年的處理。

盾構(gòu)開倉作業(yè)［1-6］根據(jù)操作時是否帶壓，分為常壓作業(yè)和氣壓作業(yè)2 種。常壓開倉對于設備要求、技術(shù)要求及操作難度較小，而氣壓開倉則對設備要求高、技術(shù)難度較大，相對風險也較大，本文主要針對氣壓開倉安全施工的監(jiān)理控制要點進行詳細的研究、分析及總結(jié)。

1 氣壓開倉的監(jiān)理控制程序

監(jiān)理方應按監(jiān)理程序?qū)鈮洪_倉作業(yè)準備工作、施工過程及施工氣壓開倉效果進行全過程跟蹤檢查及控制，具體程序如下：對開倉準備工作審查?開倉條件現(xiàn)場驗收?開倉作業(yè)刀具檢查旁站監(jiān)理?核查刀具檢查情況及更換方案?刀具更換旁站監(jiān)理?開倉完成恢復掘進。

2 氣壓開倉準備工作審查要點

氣壓開倉準備工作內(nèi)容［7-10］較多且至關(guān)重要，監(jiān)理方必須對準備工作按相關(guān)要求逐一檢查落實，具體審查內(nèi)容如表1所示。

開倉準備工作監(jiān)理方審查要點如下：

⑴對氣壓開倉專項方案及應急預案的審查簽字，參加施工方組織的專項方案專家評審，并對專家評審中提出的問題督促施工方認真整改。

⑵對開倉作業(yè)地質(zhì)及水文條件進行復核，如需地面加固或區(qū)間范圍溶洞處理應對地面加固或溶洞處理情況檢測情況進行嚴格的檢查。

⑶對開倉作業(yè)專業(yè)隊伍的資質(zhì)和作業(yè)人員的資格進行審核，滿足相關(guān)規(guī)范及標準要求。

⑷對開倉作業(yè)設備各系統(tǒng)如氣壓系統(tǒng)、人閘系統(tǒng)、膨潤土加注系統(tǒng)、泥漿加注系統(tǒng)等進行調(diào)試自檢，使其達到要求。

⑸制造泥膜及土倉保壓措施情況，如對盾尾近處的幾環(huán)管片進行加注雙液漿施作止水環(huán)，對土倉保壓情況進行多次試壓，保證氣壓開倉過程土倉壓力能保持穩(wěn)定。

⑹督促施工方落實減壓病應急用高壓氧艙醫(yī)院聯(lián)系就位。

⑺落實換刀原材料的準備如如單、雙刃滾刀、刮刀及螺栓、螺帽、防松墊片、絲套、楔塊等配件材料。

表1 開倉準備工作清單Tab.1 Open Chamber Preparation List

3 氣壓開倉條件現(xiàn)場驗收的要點

在氣壓開倉作業(yè)前，監(jiān)理方應嚴格按要求對開倉條件進行現(xiàn)現(xiàn)場驗收［11］，監(jiān)理方應重點監(jiān)控以下內(nèi)容：

⑴檢查專項方案中主要的管理人員到位情況，施工方的項目經(jīng)理、安全總監(jiān)、總工程師及相關(guān)安全質(zhì)量管理人員應按職責分工就位進行現(xiàn)場安全質(zhì)量管控。

⑵核對現(xiàn)場氣壓開倉作業(yè)人員是否與專項方案中人員一致，并確認已進行相關(guān)體檢并符合要求。

⑶參加施工方組織的作業(yè)人員現(xiàn)場安全技術(shù)交底及安全教育培訓。

⑷現(xiàn)場確認安全應急物資的到位情況，如備用發(fā)電機及備用風泵是否就位且狀態(tài)良好，現(xiàn)場是否準備救援倉或就近醫(yī)院的醫(yī)師24 h執(zhí)守。

⑸專業(yè)檢測單位對土倉內(nèi)的有害氣體進行開倉前的檢測并出具臨時的安全報告。

⑹檢查地面與入閘處，入閘處與開倉作業(yè)人員通訊是否暢通，視頻監(jiān)控探頭接到入閘處，以便地面人員隨時對氣壓開倉作業(yè)情況進行實時的監(jiān)控和指揮。

4 開倉作業(yè)過程監(jiān)理控制的重點

監(jiān)理方對氣壓開倉條件進行驗收后，開倉作業(yè)即可開始正式展開，監(jiān)理方應安排專業(yè)監(jiān)理人員，對開倉作業(yè)過程進行全過程旁站監(jiān)理，并每日記錄旁站記錄，對開倉情況督促施工方按相應表格認真填寫，具體記錄表統(tǒng)計如表2所示。

氣壓開倉監(jiān)理監(jiān)控重點如下：

⑴開倉作業(yè)過程中施工方各級管理人員應按專項方案要求到崗執(zhí)守。

⑵每倉作業(yè)前監(jiān)理方應核對安全作業(yè)環(huán)境，核對應急預案的執(zhí)行情況，同時加強開倉后土倉內(nèi)有害氣體檢查，原則上每隔2 h由倉內(nèi)操作人員進行1次有害氣體檢測，如土倉內(nèi)氣體檢測不合格，土倉作業(yè)人員必須退至人倉內(nèi)，并對土倉進行強制換氣通風，直至氣體達標方可繼續(xù)開倉作業(yè)。

⑶督促施工方做好每倉作業(yè)交接班檢查工作，嚴格核對作業(yè)人員證件，交接資料及當班作業(yè)記錄應及時填報及專人簽字確認。

⑷對每倉作業(yè)進倉工具嚴格登記，出倉時按進倉工具清單督促施工管理人員逐一核對，保證不讓無關(guān)工具進入土倉，土倉中不得遺留工具。

⑸對刀具磨損情況檢查表進行復核，對刀具更換計劃進行審核確認。

⑹對開倉作業(yè)的分段增減壓操作嚴格檢查，保證增減壓時間嚴格按方案落實。

⑺保持作業(yè)面與洞內(nèi)，洞內(nèi)與地面控制室的通信暢通，發(fā)現(xiàn)異常情況及時關(guān)注，必要時能立即起動應急預案。

⑻安排專人對開倉作業(yè)環(huán)境及地面進行巡視檢查及地面沉降監(jiān)測［12］，查看盾構(gòu)機處和盾尾管片處及開倉處的地表路面有無泄氣、冒漿及滲水情況并記錄。

表2 開倉過程填報表格清單Tab.2 Forms of List of Open Chamber Process

5 工程應用效果

廣州地鐵十三號線東洲站～新塘站區(qū)，采用盾構(gòu)法施工，盾構(gòu)掘進至第476 環(huán)，右線里程YDK58+391.8時，進行氣壓開倉作業(yè)，開倉位置刀盤處上覆土10.4 m，地質(zhì)情況為＜1＞素填土（厚0.8 m）、＜5Z-2＞硬塑狀殘積砂質(zhì)粘性土（厚2.40 m）、＜6Z＞全風化混合花崗巖（厚4.80 m）、＜7Z＞強風化混合花崗巖（厚1.80 m）。區(qū)間洞身上半部位于強風化混合花崗巖（2.80 m），下半部位于中風化混合花崗巖（3.20 m）。

氣壓開倉歷時15 d，累計開倉69 倉，平均每次開倉作業(yè)時間5 h，累計完成的工作如下：

⑴清理土倉泥渣及泥餅共計26 m3，至螺旋機口露出。

⑵共計拆除和安裝單刃滾刀14把。

⑶共計拆除和安裝雙刃滾刀5把。

⑷拆除和安裝過刮刀1把。

⑸疏通完成1～4 路泡沫注入管路及1、2 路膨潤土管路。

監(jiān)理方從前期氣壓開倉方案審核、參加專家評審、開倉準備條件檢查及開倉過程監(jiān)控全過程按監(jiān)理要點嚴格監(jiān)理及旁站監(jiān)控（見圖1、圖2），開倉過程安全可控，順利完成了氣壓開倉作業(yè)。

圖1 監(jiān)理檢查Fig.1 Supervision and Inspection

圖2 氣壓開倉監(jiān)理旁站及開倉更換下來的刀具Fig.2 Supervisor Side Standing and Replaced Cutter

6 結(jié)論

本文針對盾構(gòu)施工的重大風險源之一的氣壓開倉作業(yè)進行了分析和研究，并總結(jié)了氣壓開倉作業(yè)的監(jiān)理控制要點，并將成果在實際工程中進行了應用，取得了良好的效果，通過氣壓開倉監(jiān)理控制要點的研究與運用，得出如下結(jié)論：

⑴氣壓開倉作業(yè)存在較大的風險，參建各方在施工管控中必須高度重視。

⑵氣壓開倉作業(yè)需要做好充分的準備工作，包括前期的方案編制及專家論證、開倉前的準備條件驗收等，必須按監(jiān)控要點嚴格逐項落實。

⑶氣壓開倉過程持續(xù)時間較長，有時達半個月以上，監(jiān)理方必須合理安排人員，在作業(yè)過程按監(jiān)控要點認真監(jiān)控。

⑷氣壓開倉在準備充分、嚴格有序、科學嚴謹?shù)谋O(jiān)管下，是可以達到安全可控的。