盾構隧道施工安全控制要點

2018年中建三局西北公司培訓盾構隧道施工安全控制要點

二零一八年七月三十日1、盾構隧道施工安全控制要點

盾構隧道施工安全控制主要為以下幾點;⑴盾構起重吊裝作業(yè)；⑵施工用電；⑶盾構刀具更換；⑷管片拼裝作業(yè)⑸隧道內水平運輸；⑹砂漿攪拌與注漿；⑺管片拆除；⑻聯絡通道施工；⑼盾構機組裝與拆卸；⑽盾構始發(fā)與接收2、盾構隧道施工安全控制措施1)盾構吊裝安全控制措施

盾構法施工過程中，起重吊裝作業(yè)貫穿了盾構法隧道施工的全過程。

施工最初階段，必須利用移動式起重機將盾構機及其附屬設備吊下盾構井內進行組裝，在盾構機轉場或者施工完成盾構機進洞以后，也必須將其從井下吊至地面；

盾構法開挖階段，也需利用固定式的龍門吊等起重機垂直吊裝管片、軌枕、軌道等附屬材料和吊取碴土；在一些大型設施如拌漿站的拆除和負環(huán)管片拆除都必須要有汽車吊、履帶吊等移動式起重機的協助作業(yè)。吊裝作業(yè)進行之前，吊裝司機必須檢查：指示儀表是否齊全精準，各限位和警示設施是否有效，起重設備的燃油、潤滑油、液壓油及冷卻水是否添加充足，吊索、吊具及其連接部位是否符合規(guī)定等事項。此外，還必須從以下幾個方面加強起重吊裝作業(yè)過程中的施工安全管理。（1）參加起重吊裝作業(yè)人員，包括司機、信號指揮、電焊工等均應屬特種作業(yè)人員，必須是經專業(yè)培訓、考核取得合格證，并經體驗確認可進行高處作業(yè)的人員。（2）大型起重吊裝作業(yè)前應詳細勘察現場，按照工程特點及作業(yè)環(huán)境編制專項方案，并經企業(yè)技術負責人審批后方可實施，且須安排相關安全管理人員現場旁站監(jiān)督。（3）在周邊臨空狀態(tài)下進行高空作業(yè)時應有牢靠的立足處，并視作業(yè)條件設置防護欄桿、張掛安全網、佩帶安全帶等安全措施。起重吊裝作業(yè)時不宜上下在同一垂直方向上交叉施工，下層作業(yè)的位置，宜處于上層高度可能墜落半徑范圍以外，當不能滿足要求時，必須設置安全防護層。

（4）在吊裝過程中，有時移動式起重機需帶載行走時，載荷不得超過允許起重量的70%，行走道路應堅實平整，重物應在起重機正前方向，重物離地面不得大于0.5m，并應拴好拉繩，緩慢行駛。嚴禁長距離帶載行駛。起重機地面松軟不平時，起吊禁止同時進行兩個動作。

（5）在吊裝盾體時，有時需要用兩臺或多臺起重機同時吊運，在吊運過程中鋼絲繩應保持垂直，各臺起重機的升降、運行應保持同步，各臺起重機所承受的載荷均不得超過各機的額定起重能力，如達不到上述要求時，應降低額定起重能力至80%。2）施工用電

觸電事故是建筑施工過程中五大傷害之一，可見建筑施工現場中臨時用電也是一種重大危險源，而恰恰好多施工現場就是在“安全用電”上存在薄弱環(huán)節(jié)，從而引發(fā)了觸電等生產安全事故。盾構法隧道施工中除一般機械設備用電和生活用電等常規(guī)用電之外，盾構掘進動力系統的供電電壓高達10kV?？梢哉f盾構法施工臨時用電安全管理是最重要的部分之一。（1）一般用電

臨時用電，首先要從材料上把關，電纜線必須是三相五線電纜，漏電保護器必須有效，配電箱內設置的隔離開關、接線端子等必須符合要求，還需從以下幾個方面進行重點管理。①專項臨時用電施工組織設計要由電氣專業(yè)技術人員進行編制；②電工必須持證上崗，定期對用電設備、供電線路、設施等的絕緣進行檢測并做好記錄，不能滿足安全使用要求的立即停止使用，進行維修或更換；

③兩級漏電保護器的參數相匹配；④保護零線(PE線)必須由工作接地線、配電室(總配電箱)或總漏電保護器電源側引出，同一供電系統內不得同時采用接零保護和接地保護兩種方式；⑤施工現場要配備足夠的配電箱和開關箱，配電箱外門上設有編號及負責人，固定式開關箱與所控設備必須實行“一機”、“一閘”、“一箱”、“一漏”的控制方法，嚴禁一個開關直接控制二臺及以上用電設備。

（2）高壓用電

盾構機動力系統掘進用電一般是采用雙回路專供的電纜路專供的電纜，但電纜從變電站接到盾構機上面一般采用埋地敷設，高壓電纜埋地深度不小于0.7m，電纜周圍需鋪50mm厚的細砂，上面蓋紅磚保護，然后回填夯實，并醒目位置設置警示標志牌。

盾構掘進的隧道內一般環(huán)境潮濕，且隨著盾構向前不斷推進，高壓電纜也要經過多次連接，接頭一定要選用優(yōu)質的專用接駁器。在隧道內電纜固定時懸掛高度要合適，至少要比軌道運輸車輛高，防止運輸車輛脫軌后傾翻擊斷電纜造成嚴重后果。

3）盾構刀具更換

隨著地質條件的變化，隧道掘進過程中刀具會有不同程度的磨損，當磨損達到一定程度時需要對刀具進行更換。刀盤內更換刀具也是盾構法隧道施工過程中一項相對較危險的作業(yè)工序，所以在更換刀具之前要將換刀所需的工具、設備、簡易藥箱等應急物品準備齊全，對土艙內的氣體進行檢測，在保證無有毒氣體的情況下才進行刀具更換。另外在土艙必須提供充足的照明，但刀盤內潮濕、水氣大，隨著溫度的升高會產生霧化現象，對電器、電線絕緣性能要求高，需選用24V以下的安全電壓，包括行燈等局部照明工具。

（1）常壓換刀在地質條件比較穩(wěn)定的情況下，一般采取常壓換刀。在更換刀具之前要選擇合適的地點并預先對地層進行加固處理。開艙過程應在開艙點垂直上方和重要建(構)筑物四周設置監(jiān)測點，嚴密注視它們的位移和沉降情況。在開艙之前首先要觀察土壓的變化情況，待情況穩(wěn)定后再進入艙內進行刀具更換。作業(yè)人員進入土艙前要系上安全繩，在艙口外還應至少掛有一把斧頭，以備發(fā)生緊急情況時在人員撤離后能及時砍斷入艙的電線電纜等障礙物并關上艙門。更換刀具時，土艙內的照明工具，包括行燈等局部照明工具，必須是24V以下的安全電壓，且應設置應急燈，在斷電時可以應急照明作業(yè)人員安全撤離。作業(yè)面要保持通風，及時排凈廢氣，防止二氧化碳等有害氣體積聚在下方造成作業(yè)人員不適，同時也可以降溫，改善作業(yè)面的環(huán)境等。

（2）加壓換刀在盾構機前方或上方的土體不能自穩(wěn)的情況下，需進行加壓換刀。除了與常壓換刀一樣需要對土體進行加固、加強監(jiān)測、選派體格強壯且有經驗的人員參加換刀外，加壓艙在使用前必須認真檢查所有的閥門、管路是否有堵塞和漏氣現象，壓力表是否準確，通訊裝置、照明設備是否正常，艙門開關是否靈便，所需的工具、器材是否完備和加壓系統、供氧系統等輔助設備是否準備齊全，必要時需對加壓艙進行耐壓和泄漏試驗。在正式進行氣壓換刀之前，還應進行無人壓力試驗，作業(yè)人員進入時操作人員應掌握好升壓的速度，若艙內有人感到升壓過快要馬上停止升壓或適當降低壓力，待機體適應后再適當增加升壓的速度。在壓力艙內作業(yè)時，艙內的照明要求也更高，必須是經得起壓力的防爆燈；通訊方面也需更加精準，外面值守人員必須無間斷地與壓力艙內的人員保持聯絡了解其情況；應急措施也需更加充分，除了準備一般的應急藥品外，還需有相關專業(yè)的醫(yī)生在外面值守，以便采取搶救措施，有條件的最好配備專用的流動醫(yī)療艙，以便在送往醫(yī)院的過程中保持傷員所受體外壓力差基本一致。4）管片拼裝作業(yè)在盾構機掘進達到一環(huán)的距離時，需進行管片的拼裝作業(yè)。拼裝管片就是拼裝機利用舉重臂將管片拼裝成環(huán)的過程。拼裝機剛開始作業(yè)時，必須保證其旋轉時警報蜂鳴器響，警示燈閃爍，警示作業(yè)人員不得在拼裝機旋轉范圍內，因為拼裝、開裝架及拼裝輥等回轉物體有夾住人體的危險。管片起吊時吊銷必須全插到位，以免旋轉中銷子脫出，管片落下傷人；另外在插入管片吊銷時，銷子和管片起吊金屬件之間有夾住手指的危險，操作人員必須明確信號、確認操作人員安全后再操作。拼裝管片時，拼裝工必須站在安全可靠的位置，嚴禁將手、腳放在環(huán)縫和千斤頂的頂部，以防受到意外傷害。組裝管片，拼裝機和推進油缸的操作手也必須在收到作業(yè)人員安全的明確信號后才能動作，以防夾住作業(yè)人員的手腳。5）隧道內水平運輸盾構隧道施工必須有電機車等臨時軌道運輸工具水平運送管片、軌道、軌枕等材料和出碴土。由于管片底部為圓弧形，對軌枕的穩(wěn)定性有一定影響，運輸車輛容易脫軌，有可能碰到行走在走道板上的行人或者盾構機專用高壓電纜時，那后果是不堪設想的。所以對軌距、軌道高差、弧度、接縫等重要參數要嚴格按規(guī)范執(zhí)行，軌枕要保證足夠的剛度，并和管片上的螺栓保持固定或焊接，避免滑動變形。另外電機車司機在電機車起步、轉彎或者比較黑暗處必須鳴笛示警，并且要嚴格控制好速度，且電機車進出隧道時嚴禁搭乘各類人員，以防脫軌時電機車傾翻將人員壓傷。在電機車停下時，后面拖車車輪必須用鐵楔或木楔卡住車輪，嚴防溜車，特別是在盾構機位置，電機車與盾構機之間幾乎沒有空隙，稍不注意人員就可能擠卡在中間。6）砂漿攪拌與注漿盾構機在掘進過程中需要對管片外側的環(huán)形空隙中注入漿液體，這就需要砂漿攪拌系統預制漿液體并進行輸送。進料工在進料時嚴禁將頭或手伸入料斗與機架之間察看或探摸進料情況，運轉中也不得用手或工具等物伸入攪拌筒內扒料出料，料斗升起時要時刻留意其下方是否有人在工作或穿行，清理料坑時必須將料用鏈條扣牢。送料工調節(jié)輸送機的卸料高度時應在停車時進行，調節(jié)好后應立即將連接螺母擰緊，并插上保險銷，以防輸送管掉落傷人。當電源中斷或其他原因突然停機時，應立即切斷電源，將輸送帶上的物料清除掉，待來電或排除故障后方可再接通電源啟動運轉。清洗砂漿攪拌罐時必須有人在外面監(jiān)視，以防有人突然接通電源使攪拌葉片發(fā)生非期望的旋轉。最后，輸送漿液剛性管道堵塞時，還可能需要加大注漿泵的壓力進行疏通，倘若加壓管突然暢通時會導致管道內的砂漿等高速噴出，所以在出口處可用編織帶或者帆布作防護，以防高速噴出物會對人員造成傷害，尤其是對眼部傷害。7）管片拆除在盾構施工過程中，有負環(huán)管片、洞門管片和聯絡通道管片需要拆除。在拆除負環(huán)管片時，應按拆除技術方案規(guī)定的順序拆除，不得一次將整環(huán)管片螺栓全部松懈或拆除，以免發(fā)生一次性大面積脫落。拆卸管片除螺栓時，應滿足管片的自穩(wěn)角，應先掛好吊鉤，穿好吊銷桿，拉緊繩索后再行拆除連結螺桿，以防管片滑移傾倒。起吊前應確定連結螺桿無遺漏且起吊管片與其它管片、連結體完全脫離，并且一定要將周圍的電纜管線等進行保護，以防在拆除過程中管片突然塌落擊穿電纜或其他設施設備；吊裝時，吊裝物下方及重心擺動方向禁止站人，待作業(yè)人員撤離到安全有效距離位置時方可起吊。拆除洞門管片一般需要電機車的配合，電機車的牽引鋼絲繩一定要相匹配，以免鋼絲繩崩斷管片突然掉落傷人或者損壞路軌、電機等設施設備。聯絡通道管片拆除之前，必須嚴格按照要求對上方管片進行支撐，以防管片受力不均產生擠壓變形等惡性影響。8）聯絡通道施工聯絡通道施工包括聯絡通道和廢水泵房施工兩部分，一般是采用人工開挖，與礦山法施工相似，但開挖的隧道長度較短。聯絡通道施工過程中，遇軟弱土層、透水砂層或者掌子面發(fā)生小量掉塊等，一般是采取小導管注漿、增加錨桿長度和數量，或者掛網噴混凝土來加強臨時支護；若發(fā)現掌子面發(fā)生較大量的坍塌，應立即采用砂袋回填等措施，并噴混凝土充填滿砂袋與拱頂部的空隙和坍塌部位；若遇局部透水砂層有涌水情況發(fā)生時，需立即采用摻有大量速凝劑的噴混凝土封閉涌水面，噴混凝土前預埋出水花管，然后增加小導管注漿，注漿時可采用水玻璃或其它速凝劑的雙液注漿，以有效止水和穩(wěn)固掌子面的效果。另外在施工作業(yè)期間需加強排水，以防土體長時間浸泡變軟而發(fā)生坍塌引發(fā)惡性事故，也不得在電機車安全運行范圍以內堆放各類物料，以免影響電機車出入。要注意加強與盾構工區(qū)的工作聯系和溝通，相互之間不得彼此影響正常的施工安全生產。9）盾構機組裝與拆卸

盾構機在始發(fā)出洞之前必須進行盾構機的組裝，當盾構機完成施工任務進洞后就必須對其進行拆卸并轉場。盾構機在組裝和拆卸時需要站在盾體上焊接吊耳、氣割氣刨等動火作業(yè)。動火作業(yè)區(qū)必須配備足夠的消防器材，并且將易燃易爆物質移開至安全有效距離，以免發(fā)生火災或者爆炸的危險。交流電焊機必須具備有效的二次側降壓漏電保護器。在盾體上焊接吊耳屬于高處作業(yè)，而且盾構本身是圓形，極易發(fā)生高處墜落事故，所以在盾體上面焊接吊耳或進行其他作業(yè)時，必須焊好防護欄桿并系好安全帶。在組裝或拆卸的過程中，可能會有少量的機油、液壓油或者其他的油污分布在各種設備設施上，所以在施工現場禁止吸煙，且走路要留心，以防滑倒摔傷。同時所有帶電和非帶電電線、電纜不得放置在水中，帶電線路必須張掛在可靠位置，非帶電線路必須及時收卷，以免發(fā)生觸電事故。10）盾構始發(fā)與接收盾構始發(fā)與接收是盾構施工的關鍵環(huán)