摘要:近年来,我国高速公路建设里程不断增加,建设地点由平原逐步转向山区,公路隧道施工份额越来越大。但隧道施工安全风险及事故比例也在逐年上升,安全事故层出不穷。本文根据隧道施工特点,结合国家及行业规范要求及笔者从业经验,简要说明了隧道施工安全管控要点。
关键词:隧道施工;安全管控
一、公路隧道施工特点:
1、施工作业面少,进出口单一,发生安全事故时,施工人员逃生只有唯一出口,事故人员伤亡率高。公路隧道是一个埋于地下的大型结构物,工程性质很大程度上决定施工方案。目前,公路隧道施工都是从两端向中间掘进施工或从一头单向掘进施工。当然,特长隧道也有开斜(竖)井或平行导洞增加工作面而加快施工进度的方法。但不论哪种方法,都是一端敞开,一端密闭的地下施工作业环境,万一发生安全事故,人员只能从敞开端逃出,人员伤亡率较路基、桥涵工程相对较大。
2、动态设计,安全风险大。目前,我国公路隧道基本上都是采用“新奥法”的设计施工理念。要求发挥围岩的自承能力,与支护系统共同作用,保证隧道结构稳定。所以,围岩等级情况不同,相应的支护方式也不一样。但隧道施工图设计中,对地质情况的了解只能作为施工阶段的参考,不能作为依据。这就要求现场施工人员(包括监理和设计代表)需要有相当高的水平,在围岩情况变化时,能及时发现,提出变更要求,并尽快形成变更图纸,指导现场施工。目前,很多隧道施工安全事故就发生在围岩情况变化时。
3、地下工况复杂,不确定性造成安全风险高。公路隧道是一个地下工程,目前还没有任何技术手段能把地下工况能完全了解清楚。比如围岩完整性情况,地下水分布及数量情况,瓦斯等有害气体情况等等。所有的设计内容都只能是一个相对准确情况,甚至也有设计没有发现和了解到的情况,这不是设计工作的失误,而是受限制于目前的科技水平。所以,有的隧道施工时发生了意外事故,如突水,突泥等,给施工人员的生命带来的严重的威胁。
4、工序衔接要求高,各工序交叉作业频繁,施工管理难度大。公路隧道施工是各作业班组相互循环的过程,并且是24小时循环。前一作业班组作业时间延长,直接导致后一班组进场时间推迟,进而会打乱整体施工布置。所以,目前隧道施工作业班组管理都是限时作业,如风枪凿岩班三小时完成作业,爆破班一小时完成作业,出渣班两小时完成作业等。限定的时间完成规定的任务会给施工人员带来相应的压力,特别是在密闭的环境中,施工人员发生安全事故的可能性大增。且隧道施工交叉工序多,如出渣与初支,与二衬等工序交叉,都是不可避免的。给施工组织及安全管理带来很大的难度。
5、工程施工质量与安全紧密相连。工程施工质量与安全从来都是紧密相连的,但隧道施工质量与安全结合得特别紧密。按“新奥法”理念,隧道施工时,发挥围岩的自稳性和支护系统共同作用,使隧道达到一个结构稳定状态。如果支护系统质量达不到要求,就会给隧道的稳定性带来隐患,给施工人员的安全带来隐患。目前初期支护施工中,喷射砼工序、钢筋网片安装工序,系统锚杆工序以及钢拱架安装工序都是质量不达标的多发工序。
6、机械化作业程度低,工作面施工人员相对较多,安全事故发生等级高。公路隧道施工我国起步较晚,相应的隧道专业施工机械也不成熟,目前还处于发展完善阶段。目前隧道施工仍处于人员密集状态。按《安全生产法》规定,死亡3人以上10人以内属于较大事故,10人以上30人以内属于重大事故,30人以上属于特别重大事故。隧道施工人员密集,且事故死亡率高,一旦发生事故,相应事故等级必然会高。
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二、安全管控 要点
1、按要求设置逃生通道。公路隧道施工每一个工作面只有一个出口(进口),万一发生安全事故时,出口是唯一的逃生方向。2014年9月19日,国家安全监管总局、交通运输部、国务院国资委、国家铁路局以安监总管二〔2014〕104号印发《隧道施工安全九条规定》(以下简称国九条),其中第七条规定,必须按照规定设置逃生通道。逃生通道一般采用逃生管形式设置,常见的有钢质和高密聚乙烯二种材质,安设于二衬至掌子面之间。发生隧道关门塌方事故时,施工人员可以从管道逃生。也有利用隧道中心排水沟作备用逃生通道的。要求中心排水沟及时施作,紧跟掌子面,并保持通畅。
2、熟悉“新奥法”设计理念,理解设计意图,现场谨慎变更。在围岩情况发生变化时,按设计意图,应由“四方”(设计、施工、监理、业主)会商,按会商结果出变更设计图。但派驻现场的人员往往都经验相对较少,碰到复杂情况或以为是简单事情,草率处理带来严重后果。笔者认为,应从两个方面解决:一是提高现场人员资历水平,成立专家团队,专为隧道服务;二是变更从高。遇到可能是三级围岩的按四级围岩支护处理,用相对保守的支护带来可靠的安全保障。
3、委托相应资质的检测(预测)单位,适时提前了解前方工况。隧道施工是在地下进行,前方会遇到什么工况肉眼是看不见的,设计资料也只能作为参考。我们应委托具备相应资质的检测单位用科技手段来做超前预报,目前常用的有TSP,TST,水平钻探等方法。对检测单位提供的资料,我们应谨慎对待,疑似从有,提前制定相应施工方案,确保施工人员及设备安全。
4、合理宽松安排各班级作业时间,提前协调各专业交叉作业。隧道施工专业班组多,交叉施工频繁,各班组都是“限时作业”,安全压力增大。面对此种情况,我们要合理宽松安排各班组作业时间,适当增加作业人员,保证在规定的时间内,完成任务时间有富余。制定交叉作业管理制度,并严格执行,让每一个作业人员都知道应该干什么,不应该干什么。这样才不至于相互影响而造成事故。
5、建立严格的工程质量管理体系,树立质量即安全,安全即生命的价值理念。隧道工程不仅是永久性工程,也是临时工程。施工作业人员在自己制造出的临时工程内进行施工生产,直至半成品的临时工程变成永久性工程。每一道工序的过程质量都与工程施工作业人员的安全紧密联系在一起。要保证过程工序质量,达到安全状态,一是要建立起严格的工程质量管理体系并遵照执行;二是要在全体施工作业人员中树立起质量即安全,安全即生命的价值理念。使施工人员都知道,偷工减料就是在对自己的生命不负责任。
6、大力推行机械化施工,严格控制进洞作业人员数量,努力降低可能发生的事故等级。目前隧道施工安全生产事故多发,且一发生都是群死群伤的高等级事故。究其原因,还是机械化施工程度低,各工序作业还是以人工为主。虽然《国九条》在国家层面对隧道施工进行了规范,也加大了事故责任人的处罚力度,但劳动力密集的隧道施工现场仍然是安全风险的最大隐患。大力推行机械化施工是唯一的解决途径。笔者目前所在的项目就有公路隧道十几座,施工单位从集团层面就对施工机械化进行了要求,严格规定掌子面作业人员不能超过九人。引进了TBM、三臂凿岩机、拱架台车、湿喷机械手、挂布台车、液压仰拱栈桥等一系列机械,取代了大量的人工作业。降低了可能发生的事故等级。
三、结束语
由于公路隧道施工的复杂性,安全风险来自于方方面面,笔者虽然简单列举了几个方面,但仍不能代表现场的所有状况。实现安全生产需要所有的从业人员高度重视,从自身做起,辐射他人;从源头抓起,不放过末节;以机械化换人,信息化减人,真正做到本质安全。
参考文献:
[1]公路隧道施工技术规范
论文作者:唐峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
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