蒯雷 寇梅芝

摘要：本文将结合工程实例，研究地铁盾构工程穿越市政桥梁时所面临的各类风险源，并结合具体的危险源提出相应的管控方法。同时，以此为前提明确应急安全管理要点，希望可以充分规避地铁盾构工程施工过程中的各类风险，以促进地铁盾构工程项目施工质量提升。

关键词：地铁盾构工程;市政桥梁;风险管控技术

中图分类号：U455文献标识码：A文章编号：2096-6903（2021）12-0013-03

0引言

近年来，我国城市道路交通拥堵问题日益突出，在此背景下，地铁作为一种具有较强载客性能和高运行速度的交通工具，凭借其突出的安全性能而在许多城市中得到了充分推广，也受到了人民群众的广泛欢迎。而盾构法作为一种十分常见的地铁工程作业手段，因其较快的施工速度和较高的安全系数而在地铁建设项目中实现了充分应用，但是，因为地下地质环境十分复杂，同时，地面环境不确定，也因此增加了地铁施工的风险。为此，要求针对地铁盾构工程的不同环节进行充分的风险辨识及分析，并据此制定科学合理的控制措施。

1工程概况

以某地铁工程项目为例，该工程位于人民北路站～西北桥站路段，下穿西北桥（府河），在此路段内实施隧道设计，则其地点和终点位置的里程范围为ZDK27+901.203～ZDK28+988.852、YDK27+901.203～YDK28+988.851，其左线和右线长度分别为1087.811m和1087.648m。在该区间内进行盾构隧道设计，使其对从西北桥下端向府河处穿越。该桥梁在上世纪60年代建成，并于2004年进行了優化改造，切实改善了其桥面系结构，此桥梁主要采取实体墩式扩大基础形式，其净跨径约12m，拱顶处厚度约0.6m，且拱脚厚度约为0.8m。

2危险源辨识和分析

可以基于施工进度、工程质量及安全性、人员安全等多个角度进行危险源辨析识别，确定盾构穿越西北桥项目的实际危险源，同时，综合使用矩阵法和德尔菲法实施危险源评估，最终确定该工程施工阶段主要存在如下危险源：

（1）桥体开裂，造成此类危险源的主要原因如下：首先，未能做好充分的地面加固处理措施;其次，因未能深入落实掘进控制措施，使得出土量严重超方;再次，难以充分保障壳体的支撑力，使其难以适应桥梁的承重需求;最后，未能切实落实盾尾注浆工作或注浆操作不及时不合理，且相关作业人员并未进行及时操作。一旦发生此类问题，则可能引发特别严重的事故，因此其风险等级特别重大。

（2）喷涌、涌砂，由于未能做好及时有效的掘进控制措施，且未能做好高效的盾尾密封检修工作，或有关人员未能进行合理操控而导致。

（3）漏水，如果相关作业人员未能及时做好盾尾油脂补充工作，或未能选择合理的盾尾油脂，都可能相应增加漏水事故风险。同时，如果水利通道发生了联通或盾尾刷及铰接密封遭到了不同程度的损伤，也可能导致严重的漏水问题。漏水及喷涌、涌砂危险都属于重大风险类别，需要相关操作人员予以高度关注[1]。

（4）管线损坏，可能因施工人员违规操作而导致，同时，如果未能做好及时有效的管线探查和掘进控制处理，也可能相应增加管线损坏的风险。

（5）触电伤害，可能有如下原因造成此类危险：首先，未能做好合理的外电防护措施;其次，未能严格依据施工要求，导致接地和接零保护系统出现故障;再次，未能严格遵循“三级配电、二级保护”原则;最后，存在私搭乱接电线的情形，也影响了用电安全性。

（6）卡刀盘，如果未能深刻落实掘进控制及渣土优化措施，或发生了喷涌问题，都可能相应增加卡刀盘风险。

（7）由于未能积极落实各项机械操作，且相关作业人员并未做好积极合理的劳动防护措施，可能带来一定的机械伤害。

上述几类风险都属于一般风险的范畴，然而，即使此类风险的危险相对较低，也必须在实际操作中充分提高警惕，做好积极有效的防控措施，下文将简要介绍针对上述各类风险源的预防控制措施。

3危险源预防及控制措施

3.1河堤、桥体沉降坍塌

（1）针对盾构掘进过程进行充分控制，确定最为适宜的土仓压力状态，同时，向其中不断增加同步注浆量，以实现对于出土量的有效控制，相应削弱盾构掘进施工对西北桥段的影响。（2）充分使用管片预留孔装置，针对盾构机实施二次注浆处理。（3）积极做好桥墩基础加固作业，并在其中预留充足的注浆孔，待盾构通过后，要求及时进行注浆处理，以降低沉降及坍塌事故的风险。（4）在正式施工开始前做好全面的安全培训工作，让相关施工管理人员得以具备充足的施工管理能力，以保障施工质量。（5）提前在桥台两端实施处理，以充分加固大管棚就，同时，充分利用智能监测系统，让各项数据可以得到及时有效的反馈，以便在此基础上实施桥墩跟踪注浆。（6）提前进行钢筋混凝土结构套拱施工，并将其安装于桥洞位置上，让桥体得以获取充足的支撑条件。

3.2防止喷涌、涌砂

（1）充分关注盾构施工实践中的实际掘进方向，充分把握其与铰链缸间的行程差，并以此为前提，展开对于铰接密封状态的细致监测。（2）一旦在施工过程中发生了喷涌问题，则需立即关闭舱门，同时，结合工程施工实际确定合理的掘进距离。等到土仓中的压力达到平衡状态后，需要缓慢打开阀门装置，仔细观察压力状态，确定压力是否可以维持在稳定状态。（3）针对盾构机和各类配套设备进行全面巡检，不断提升设备巡检强度，以充分保障盾构机掘进操作的稳定性，使其得以稳定运行。（4）如有必要，可以适当运用膨润土进行土仓渣土替代，以实现对于渣土性能的充分优化，降低喷涌事故的发生风险。

3.3漏水

（1）积极做好原材料质量把关工作，使用高质量的盾尾油脂。（2）一旦盾尾密封位置处出现了泄露，则需要向盾尾中注入一定量的油脂止水和止砂。如果发生了严重的漏水问题，则要求运用聚氨酯材料实施处理，以达到良好的防水密封效果。（3）在正式实施下穿操作前，针对盾尾的密封性进行充分检查，如果其质量未达到预期标准，则要求在正式过河前进行油脂充填，以充分保障其密封性能。（4）在实施盾构操作时，要求全面关注掘进方向及其与铰链缸之间的行程查，以便展开对于铰接密封状态的实时监测。

3.4管线损坏及控制措施

（1）在正式施工开始前与相关管线负责单位建立充分联系，以收集所需的各类资料。同时，以此为前提，细致勘测施工区域中的综合管线状态。（2）在正式进行地面钻孔加固处理前，要求提前做好人工探坑处理，以确定管线所在的具体位置，并在此基础上开展后续施工操作。（3）积极强化掘进控制措施，以实现对于地面沉降状态的充分控制，以免对管线造成损伤，在沉降应力的影响下导致管线被破坏。（4）定期开展安全教育培训，同时，做好编制安全技术交底工作，以充分保障管线施工的质量。

3.5触电伤害

（1）在施工作业阶段做好积极有效的安全防护处理措施，以降低各类安全事故的风险，避免出现不必要的触电伤害问题。（2）委派专人，在实际作业过程中展开对于用电安全性的充分监控。（3）编制详细合理的临时用电方案，并将其上交给项目总工，待其审批后方可正式投入使用。（4）一旦出现了人身触电事故，则需要首先使触电者脱离电源。

3.6卡刀盘

（1）充分关注盾构机操作人员的技能操作水平，通过积极有效的技能培训工作，降低操作不当等问题的风险。（2）积极强化施工过程管理措施，以免盾构出现长期停机的问题。（3）若刀盘发生了卡顿，且即使改变了刀盘的转动方向依然难以脱困，则需向土仓结构中注入充足的惰性浆液，以置换出其中的渣土杂质，相应降低刀盘的扭矩，使刀盘装置得以重新启动。

3.7机械伤害

（1）充分关注各项施工要求，并穿戴好各类安全防护用品。（2）积极开展安全教育工作，同时，详细编制安全技术方案，并据此实施技术交底工作。（3）对于从事特殊机械作业的操作人员而言，要求持证上岗。（4）在实际施工作业阶段，要求委派专业的安全员实施安全巡视，同时，针对各类潜在的高风险作业实施全面细致的现场监督工作。

4应急安全管理措施

4.1地面沉降、塌陷应急措施

（1）在实际施工阶段展开对于地面及周边建筑物的充分监测，挖掘其中的沉降状态。若发现其沉降值超出了预期范围，则需采取积极有效的临时管控措施，以确定造成沉降塌陷问题的具体原因。（2）向车辆通行路面上进行钢板铺装，以免因行车车辆大量通行而增加地面沉降塌陷的风险。（3）在结束降井施工操作后，要求针对地面进行及时回填处理，同时，要求在降水井周围实施全面的注浆操作，以实现对于地面结构的充分固化。（4）待地面沉降值达到了相应的预警值后，要求项目部积极组织施工人员，综合利用袖阀管注浆及洞内顶管注浆两种不同的注浆方式实施加固处理，同时，要求相关监测组人员积极提升监测频率，向指挥组进行及时汇报，以充分降低水井的沉降速率。（5）一旦出现了地面坍塌事故，并且出现了人员伤亡问题，则要求立即拨打急救电话。同时，组织相关施工人员立即采取混凝土回填及注浆加固措施。

4.2触电应急措施

一旦发生了触电事故，则要求施工人员在事故发生后立即切断电源装置，并积极营救受伤人员。如果并未切断电源，则应严格避免与受伤人员进行密切接触，以免造成更大的伤亡事故。此外，要求现场负责人及安全责任人在切断电源后及时拨打“120”抢救电话，为伤员争取更多的救治时间。要求相关人员在救援人员到来前做好积极的自救，上报给应急救援总指挥，充分启动应急预案。若由于用电设施出现故障而造成了火灾问题，则需要立即拨打“119”火警报警电话。与此同时，要求在人员抢救的同时积极做好灭火组织工作，以免火势出现大面积的弥散和转移，影响其他在场人员的人身安全[2]。

4.3突發管线应急措施

4.3.1燃气管线泄露或断裂

（1）一旦管线在实际施工过程中出现了不同程度的损伤，则需立即联系相关管线负责单位，让相关人员得以建立对于事故地点及情况的充分了解，同时，请求相应的帮助支持。（2）需要积极做好事故疏散组织工作，疏散事故发生地周边的群众，并做好相应的警戒工作，以充分保障事故相关人员的生命安全。同时，需要在事故发生后的第一时间立即停止全部施工活动，熄灭施工区域内的全部火种，并断开相应的电源装置。（3）如果管线负责人难以在第一时间抵达事故现场，则需要立即指派有关人员关闭燃气上下游阀门装置。同时，与管线产权单位建立充分联系，共同组织抢修工作。

4.3.2自来水和雨污水管渗漏或断裂

（1）如果在实际施工阶段发现供水管线装置出现了不同程度的破损问题，则要求立即关闭上级供水阀门，同时，与供水管线负责机构建立联系，向其上报供水管线的破损位置及实际情况，请求上级部门委派专人实施供水管线抢修。（2）如果出现了不同程度的雨水和污水渗漏问题，则需立即挑选适宜的堵漏材料，以实现对于渗漏点的充分封堵。如果渗漏量相对较大，则需充分借助砂袋装置，切断上游水源。同时，利用水泵装置进行抽水倒排，以实现对于渗漏位置的充分处理，待检验合格后方可正式通水。（3）要求立即停止事故现场的各类作业活动，同时，做好现场保护工作，以免造成更多不必要的安全事故问题。

4.4建（构）筑物沉降应急措施

（1）要求针对建（构）筑物的实际变形状态进行全面细致监测，同时，上报各类监测数据，并将其交由技术负责人和项目负责人。（2）结合事故现场的各类建（构）筑物变形数据进行充分监测。同时，针对工程地质及水文地质材料信息进行充分勘测，深入分析各类设计施工环节中的资料，确定设备信息。需要技术负责人员统一召开技术会议，以确定最为合理的应急处理措施，结合项目实际，使用二次补浆或地面跟踪注浆措施进行处理。（3）需要充分关注建（构）筑物及周边地面状态，明确其实际变形情况，并据此展开对于注浆量和注浆位置的充分调整。同时，筛选出具有高沉降量的区域，在此位置实施二次补浆处理。（4）在建筑物中设置一定数量的地面注浆管，并借助这一装置实现对于地面结构的跟踪注浆处理。（5）结合实际注浆需求，在管片的壁面位置实施二次注浆处理。（6）要求积极提高监测频率，让相关监测要求可以得到切实保障。

5结语

综上所述，因为地铁线路施工普遍在地下开展，在实际施工阶段可能受到地质因素及其他各类因素的综合影响，其中尤以盾构穿越工程中所需承受的难度越大，且风险性相对较高。为此，要求在实际穿越工程中做好细致的地质信息探查工作。同时，完善超前地质预报措施，明确各类潜在的风险源，并以此为前提，制定相应的管控措施，让施工安全性得以充分保障。

参考文献

[1]胡俊.地铁盾构工程穿越市政设施风险源施工控制技术[J].智能城市，2021，7（6）：148-149.

[2]左九如.城市地铁盾构近距离穿越桥梁河流综合施工技术探讨[J].中国标准化，2019（8）：147-148.

SubwayShieldEngineeringRiskSourceControlTechnologythroughtheMunicipalBridge

KUAILei，KOUMeizhi

（ChinaWaterResourcesandHydropowerSeventhEngineeringBureauCo.，Ltd.，ChengduSichuan610000）Abstract：Thisarticlewillcombinetheengineeringexamples，studyallkindsofrisksourcesfacedbysubwayshieldengineeringthroughthemunicipalbridge，andcombinedwiththespecifichazardsourceputforwardthecorrespondingcontroltechnology，atthesametime，thepremiseofemergencysafetymanagement，hopetofullyavoidthesubwayshieldprojectconstructionprocess，inordertopromotetheconstructionqualityofsubwayshieldproject.

Keywords：subwayshieldengineering;municipalbridge;riskcontroltechnology