盾构隧道施工的安全管理？
安全管理在我国越来越受到重视，特别是我国加入WTO后，全球经济趋于一体化，这就要求发展中国家在安全生产管理方面赶上世界先进水平。企业安全管理已被视为与生产管理并列的企业管理的重要内容。建筑行业是伤亡事故频发的行业，仅次于采矿作业。隧道施工与建筑业和采矿业有一些共同的特点，施工风险大，安全隐患多。盾构法隧道技术是一种先进的隧道施工技术。开挖面采用盾构保护，可以最大限度地避免因土体失稳或冒顶造成的人身伤亡事故。近年来在上海、广州、北京、深圳等地得到广泛应用。盾构掘进技术由英国工程师布鲁纳于1818年发明，并于1825年应用于工程实践。我国从1956引进盾构施工技术，自80年代以来发展迅速。目前已逐渐成为上海、广州等大城市城市地铁建设的主流方式，其特有的安全建设和管理问题引起广泛关注。本文是多年盾构施工实践和安全管理经验的总结。2盾构机刀盘前方气动操作2.1盾构机气动操作当操作人员必须进入盾构机前体刀盘时，如果盾构机前方或上方的土体不能自行稳定，上半身就有可能通过刀盘的开口进入刀盘，威胁操作人员的安全。大多数先进的盾构机都配有空气压缩系统，即通过密封刀盘与盾构前体之间的通道，将无油空气注入刀盘，以增加刀盘内的压力，达到平衡外界土压的目的，最大压力可达3-4kg/cm2。为了保证操作人员的适应性，隧道内一般设置一个封闭的过渡增压室，这将大大减轻压力变化对操作人员的影响。由于操作者是在封闭的环境下工作，刀盘内空间狭小，所以很多人无法同时工作。空气质量也可能含有一定的杂质，工作面的环境温度会很高。当操作者不舒服时，需要一定的时间进行减压和过渡后才能就医。因此，压缩空气作业是盾构安全施工的一个关键点，也是一个值得关注的危险源。2.2空压机运行对应措施(1)在不良地质条件下尽量减少进入刀盘，在基本自稳的地层中尽量开舱，不需要空压机运行。因此，应根据地质条件的变化，选择适当的时间提前或推迟进入刀盘，尤其是更换刀具时。(2)选择健康强壮的工人作为进入刀盘的操作人员，并在职业病医院进行严格的体检，以保证对恶劣环境的抵抗力。一般情况下，压缩空气操作每天不应超过4小时。(3)如果需要空压机，必须选用无油空压机，以保证空气质量，减少环境污染。(4)准备通讯工具，保持联系，不得中断。(5)做好应急准备，必要时能在减压舱(刀盘与盾构前驱体之间的密封过渡通道)抢救伤员，并与相关医院签订急救协议。有条件的话，要配备专门的机动医疗舱，使伤员在送往医院的过程中，受到的外压差基本保持一致。3盾构刀具更换随着地质条件的变化，隧道开挖过程中需要更换刀具，尤其是岩石强度较高时，需要更换滚刀。一般滚刀都是背卸式的，方便拆卸，但是相对来说，滚刀比较重，四周光滑，没有固定点，很难搬运，安装和拆卸都比刮刀和刀具困难得多。刀盘内空间狭小，多人同时作业困难，也难以使用机械。常常是刀盘湿滑，刀盘下部全是泥土或泥浆，不稳定的岩土可能掉入刀盘开口处，影响换刀。所以刀盘换刀是一个比较危险的工序，很多施工单位在换刀时有时会发生小事故和大事故。更换工具时应注意以下事项:(1)当地质条件不好，开挖面地层可能不稳定时，应提前对地层进行加固，可采取孔内注浆或支护，防止岩土对操作人员的伤害，特别是操作人员在工具搬运过程中被意外物体击中时，打捞工具需要较长时间；更有甚者，人很容易被滚刀砸伤，甚至可能滑到刀盘底部，被滚刀二次砸伤，造成严重后果。(2)除对地层采取必要的措施外，还应做好其他准备工作，如清理刀盘内的积土或淤泥、泥浆，尽量保持刀盘内的工作空间，设置稳定的临时支撑和工作平台，提供足够的照明，包括行灯等局部照明工具。(3)选择技术熟练、吃苦耐劳、身体健康的工人更换工具，特别是相互之间要熟练配合，尽量缩短盾构机停机时间，防止土体失稳。如果土壤严重不稳定，可以分几次完成换刀。一般这个时候土的强度不是很大，盾构机可以多开几次再更换另一批工具。盾构机在软土地层的停留时间不应超过两天。(4)滚刀较重，边缘光滑，不适合固定。因此，应尽可能在机械设备的帮助下安装和拆卸它们。比如吊车、滑轨等提升装置，支架等固定装置要合理使用，操作时要小心。(5)刀盘潮湿，充满水分，随着温度的升高会引起雾化。它对电器和电线的绝缘性能要求很高，所以要选择24V以下的安全电压。(6)盾构施工过程中，刀盘意外转动造成的伤害时有发生。因此，在重启盾构机时，需要反复确认土仓内无操作人员且所有工具材料均已收回，最好实现安全的本质，即锁定原操作室的控制开关，在人门口增设控制开关并实行重复挂牌清点制度。
4用于注浆作业的盾构机开挖直径一般比管片外径大20~40 cm。在开挖过程中，需要向管片外侧的环形间隙注入人体血浆，血浆主要由水泥、沙子和水组成。出浆段为刚性管，容易堵塞。这些管道大多埋在屏蔽壳里，不方便清理。通常，整个管道在必须清洗之前就被完全堵塞了，并且灰浆已经凝固，这非常难以清洗。在清理过程中，一方面要用有弹性的硬钢丝疏通，另一方面要加大注浆泵的压力。当管道突然畅通时，管道内的砂浆会高速喷出，对周围的人造成伤害。往往操作人员也意识到这一点，会用编织带保护出口，但大多没有固定和捆绑。砂浆可以在高压下穿透编织物或打开编织物，但仍然会对人员造成伤害，尤其是眼睛伤害。所以一定要选择结实结实的梭织面料或帆布，用铁丝扎牢。操作者动作不宜快，应缓慢升压，不允许突然急剧加压。除了盾构机尾部注浆外，管片内还需要进行二次注浆(有些施工工艺是管片内直接注浆)。无论是一次灌浆还是二次灌浆，都容易堵管，经常造成压力表失效。很多注浆作业都是在没有压力表眼的情况下，靠“盲”注或仅凭经验完成的，有的还大大超出了压力的允许范围，以至于管片错台、裂漏，严重的直接压出隧道，后果不堪设想。5施工用电管理盾构掘进用电一般采用双回路电缆，供电电压达到10 kV，隧道内环境潮湿。随着盾构继续推进，高压电缆不得不多次连接。连接器应是优质专用连接器，电缆应固定在隧道内，留有一定的活动空间，悬挂高度合适，至少高于运输车辆，防止运输车辆脱轨后断缆，造成严重后果。除了盾构机，盾构隧道施工中还有许多其他临时用电。必须采用三级配电和二级保护，特别是要有足够的配电箱。电箱要用铁，不能用木板或橡胶板等其他材料代替，真正做到一机一闸一箱一漏。一个公司往往很难做到四个一，尤其是为了省钱，一箱多机，一箱多闸的现象比较普遍，很容易合错闸，导致触电事故。6隧道内临时轨道交通不同于其他施工方式，中小直径盾构隧道几乎都采用轨道交通系统。由于盾构机掘进速度快，运输往往是限制施工速度的瓶颈。所以运输车辆一般都设计得很长，碴斗也设计得很大，在隧道里占了很大的空间。管片底部呈弧形，对轨枕的稳定性有一定影响，运输车辆容易脱轨，可能会威胁人行道上人的安全，尤其是涉及到盾构机专用高压电缆，后果不堪设想。施工轨道应严格按照相关技术规范进行，轨道轨距、轨道高差、弧度、接头等重要参数。应重点检查，轨枕应保证有足够的刚度，并用螺栓固定或焊接在管片上，以防滑动变形。严禁各类人员乘坐管片车进出隧道，严禁挤入操作间。如果隧道较长，应设计专门的人员运输车辆并设置围栏，车辆未停稳前禁止上下车。隧道内运输造成的事故很多。一旦发生安全事故，后果大多很严重，尤其是在盾构机的位置。电瓶车和盾构机之间几乎没有缝隙，非常狭窄。如果不注意，人很容易卡在中间。
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