摘要：随着国家现代化的进程，城市建设步伐逐渐加快，对城市各项基础设施提出了更高的要求。在城市污水排水系统中非大开挖的顶管施工技术能够有效地减少对附近道路及管网、建筑筑物的影响，目前被广泛应用。但该技术在施工过程中存在一定的风险。本文从施工管理角度，指出了污水管网顶管施工危险以及有害因素，介绍了施工风险评价，最后一些施工安全措施建议，对于类似工程具有一定的指导意义。
关键词：污水管网；顶管技术；风险；安全措施
引言
市政道路排水工程作为城市建设过程中极为重要的工程，在城市发展过程中发挥着极其重要的作用。污水管网的施工，一般埋置较深，采用传统的开挖铺管技术，对环境污染严重，干扰大，破坏性大。顶管技术作为一种非开挖的地下管道施工方法，具有施工污染小，交通干扰小和减少工期等优势，并且在无法实施开挖作业的地区铺设管线，如穿越公路、铁路、建筑物等情况下，采用顶管法是一种经济实用的方法。综合多种优势，顶管施工技术在不断发展的现代化城市建设中具有不可或缺的作用。然而，污水管网顶管施工存在着一定的危险，在施工中曾发生多起重大安全事故，因此，在施工过程中需要注意一些问题和规避一定的风险。为了提高污水管顶管施工技术在工程中应用的安全性，推动城市的发展。笔者针对其顶管施工技术进行简单分析，并对施工中的风险及安全措施进行论述，以便为此类工程顶管施工提供参考依据。
1.污水管网顶管施工危险、有害因素分析
1.1 城市污水管网顶管施工工艺分析
顶管法施工是一种非开挖敷设管道的技术，其原理是在管道的沿线按设计的方案设置工作井和接收井，工作井内设置坚固的后座，接好照明、泥浆管、油管等管线，然后用油压千斤顶将需要埋设的管道缓慢顶进，通过压浆系统使管节周围形成泥浆套，管道在泥浆套中滑行，在顶进的过程中不断控制顶管的方向，边顶进、边排土、边调整，直至将需要埋设的管道顶至接收井内。
污水管道顶管施工工作内容：测量放线、工作井施工，设备安装，顶进工作。顶管施工设备有起吊、供电、供水、供浆、供油等地上设备及井内导轨、洞口止水圈、后靠背、压浆泵、空压机、储气罐、千斤顶等井下设备；顶进工作包括通风、安装管节、顶进、出土、运土、注浆、测量复核、纠偏等工作过程。
1.2 污水管网顶管施工危险、有害因素
在对城市污水管网顶管施工过程中，参照《企业职工伤亡事故分类标准》分类方法，顶管施工中主要危险、有害因素有：
（1）物体打击。工作井、接收井周边的物体在重力或其他外力作用下产生运动，可能打击井下作业人员造成人员伤亡事故。
（2）起重伤害。吊装设备在吊装过程中发生的挤压、坠落物体打击造成人员伤亡事故。
（3）坍塌。在工作井、接收井开挖施工及顶进过程中可能出现坍塌造成人员伤害。
（4）触电。工作区使用电气设备可能造成触电伤害事故。
（5）火灾。操作现场及工地办工、生活场所可能发生火灾事故造成人员伤亡。
（6）突泥、突水。管道施工段存在的不良水文地质现象未经处置或处理不当，可能造成突泥、突水事故，影响顶管施工人员及管道以上其它管线安全运行。
（7）中毒和窒息。顶管施工的地层一般会通过淤泥层，腐烂动、植物体会在地下形成有毒气体聚集体，危害施工人员的健康和生命；同时由于顶管深度和长度会造成内部空气含氧量降低，对人员造成室息。
（8）地下管线损坏。管道施工段若地下管线未查清，施工中可能损坏地下管线，造成经济损失和人员伤害。
2.城市污水管网顶管施工风险评价
2.1 评价方法
作业条件危险性评价法（又称LEC法）是一种简单易行的评价操作人员在具有潜在危险性环境中作业时的危险性的半定量评价法，它是由美国的格雷厄姆（K.J.Graham）和金尼（G.F.Kinney）提出的。该方法认为风险值D等于事故发生的可能性L、暴露于这种危险环境的频率E及事故一旦发生可能产生的后果C的乘积。D值越大，作业条件的危险性越大。
评价中，按照事故发生的可能性L、暴露于这种危险环境的频率E及事故一旦发生可能产生的后果C对危险性D的影响大小，用分值给予定量化，再以三个分值的乘积D来评价作业条件危险性的等级。评价步骤为：
（1）以类比作业条件分析比较为基础，由熟悉作业条件的人员组成评价小组。
（2）由评价小组成员按照L、E、C分值表（见表1、表2、表3）对潜在危险性作业条件打分，取三组分值集的平均值作为L、E、C的计算分值，用计算的危险性分值（D=LEC）来评价作业条件的危险性等级。危险性D分值表（见表4）。
表1 发生事故的可能性（L）分值表
表2 暴露于危险环境的频繁程度（E）分值表
表3 发生事故可能会造成的损失后果（C）分值表
表4 危险性D分值表
2.2 评价结果分析
城市污水管网顶管施工采用作业条件危险性评价的评价结果（见表5）。
表5 风险评价结果
从表5评价结果可以看出，顶管施工中，中毒和窒息为极其危险事件，触电、突泥、突水为高度危险事件，物体打击、起重伤害、坍塌、火灾为显著危险事件。
对顶管施工中的极其危险、高度危险事件应制定管理方案及应急预案；显著危险事件制定管理方案。
3.城市污水管网顶管施工安全措施建议
依据作业重要条件危险性评价结果，污水管网顶管施工主要安全技术措施：采取超前地质探测，防止坍方、涌水和流砂；设置稳妥的排水系统，及时排走井下积水；加强井下空气监测，加强井下通风。
3.1 防突泥、突水
（1）在施工准备阶段必须做好水文地质、工程地质勘察，确认施工场地是否存在突泥、突水等不良地质现象，为制定合理的施工方案提供技术数据。
（2）在施工时，一定要防止泥浆从上层或洞口及其他地方流失，注意观察地下水压力的变化，及时采取相应的措施和对策，保证挖掘面的稳定。
（3）要不时检查泥浆的密度和性能是否正常，还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常，保证排泥系统正常运行。
（4）应将地下水位降至管底以下不小于0.5m处，以确保管道内干燥，并采取措施，防止其他水源进入顶管管道。
（5）当管道停止顶进时，应采取防止洞口止水圈漏水和防止管前塌方的措施。
（6）当顶管前方地下水较大，或碰到流砂时，必须关闭气压舱门，进行气压施工。
3.2 防中毒和窒息
（1）采取先进的检测手段，辅以机械通风措施。最好采用先进的检测仪器进行检测，强制通风，使有害气体含量达到安全标准后，方可下井。尤其要注意硫化氢等在泥水中没有大量释放，工人下井后空气流量增大，造成井下毒气突然上升。因此，必须不间断向井内强制通风，在施工作业期间定时对其检测。
（2）在下坡顶管过程中，应及时排出管内积水，控制管内的湿度，从而使管道内的含氧量提高，改善施工人员的施工环境。
（3）顶进长度超过50m时，除必要的施工间断外，必须不间断通风。
3.3 防触电
（1）施工用电要合理布置，用电维护、搭接须配有持上岗证专人。
（2）每台机械设备分设开工和熔断保险，严禁一闸多机。
（3）用电设备须采用接零或接地保护，移动式用电设备均在配电箱内装设保护装置，照明线路按标准架设，不准采用一根火线与一根地线的做法，不得使用保护接地线作为零线。
（4）抽水泵、发电机开关线路及各种机械由专人负责，并随时检查运行情况及电器绝缘状况，发现不安全隐患及时纠正。抽水泵不允许带电移位，开关盒应有防雨水覆盖绝缘保护。
（5）配电装置的柜门处均应有名称、用途、分路标记及内部电气系统接线图，以防误操作；配电装置必须按其正常工作位置安装牢固、稳定、端正；配电装置均应配锁，并由专人负责开启和关闭。
（6）电工和用电人员工作时，必须按规定穿戴绝缘、防护用品，使用绝缘工具。
（7）施工现场下班停止工作时，必须将班后不用的配电装置分闸断电并上锁。途中停止作业1小时及以上时，相关动力开关箱应断电上锁。暂时不用的配电装置也应断电上锁。
（8）配电箱、开关箱内的电气配置和接线严禁随意改动，并不得随意挂接其他用电设备。
（9）在电气设备和线路周围不堆放并清除易燃易爆物和腐蚀介质，不在电气设备周围使用火源。
4 结束语
总之，城市污水管网是城市的重要基础设施之一，而顶管技术在市政工程建设中有着不可替代的优越性。因此，在顶管施工中必须严格按批准的施工组织设计组织施工和安全技术措施进行操作，不断总结施工经验，一旦发现问题，应采取相应的质量控制，着眼于改进提高顶管施工技术，这样才能为今后顶管工程的施工积累经验，得到更大范围的推广。
参考文献：
[1]朱春雷.城市污水管网顶管施工技术[J].建筑·建材·装饰.2009（01）
论文作者:蒋义
论文发表刊物:《基层建设》2015年31期
论文发表时间:2016/9/26
标签：顶管论文; 管网论文; 作业论文; 污水论文; 危险性论文; 评价论文; 管道论文; 《基层建设》2015年31期论文;