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摘要：随着我国经济社会的不断发展，道路交通压力也不断增大。地铁作为地下运输的重要交通工具，可以很大程度上解决地表交通道路堵塞的问题，提高交通运输效率。本文针对其地铁盾构隧道施工的安全问题进行简单分析，找出事故发生的原因，并提出相应的解决措施，旨在为相关的人员提供指导与解决对策。
关键词：盾构施工；安全管理；风险防范
引言
在地铁盾构施工中，应用最为广泛的施工工法为盾构法施工。与传统的暗挖法相比，盾构法在施工安全、工程进度、质量保障、环境保护和施工人性化及投资等方面具有明显优势，因此，盾构法在隧道工程施工中得到了广泛的应用。随着工程项目、规模和数量的急剧扩大，盾构施工过程中安全事故和质量事故总量也呈现明显上升趋势，对其施工中的风险控制亟待研究。
1、盾构隧道施工概述
地下空间的开发利用是现代城市建设中的一项重要内容。而盾构法隧道以其先进的技术方案和相对完善的工艺流程安排，被广泛应用在地下共同沟、上下水道和城市地铁等隧道施工中。盾构法隧道施工，即在地面下暗挖建造隧道的施工技术。它利用盾构作为开挖地下土体及支护土体和拼装隧道衬砌的工具，掘进1环，拼装1环，循环反复，直至整条隧道施工完毕。该施工方法对地域和技术管理要求较为严格，因此在具体实施阶段难免出现各种问题，如施工单位技术水平一般，施工管理不严谨；有的城市因为首次引进盾构施工方法，缺乏施工经验，该施工方案的适用范围和施工技术仍处于探索阶段，导致施工过程中事故频发。为加深业界对盾构施工的理解，提高施工质量，本人结合自己多年的工作经验，将盾构施工中各细部环节存在的风险和应对措施一一拆解作详细解析。
2、进行盾构施工风险研究的必要性。
盾构法地铁施工当前遍布各大中城市中心城区，辐射到的领域、人群、单位较多。
如果没有考虑周全，在进行工程规划设计和建设时就会对国家和社会带来一定程度上的影响和损失，从而造成对社会其它方面的影响。
（1）严重威胁人民群众生命与财产安全。
这是建筑施工安全事故的最直接的影响。
（2）严重影响城市功能的有效发挥。
例如交通、电力、供水、通信的大范围、长时间中断，会给市民的生活、企业的生产、国防的应急、医院的办公造成巨大影响。
（3）影响企业评价、危及企业生存。
当前，安全第一的原则充斥全社会。在安全上出问题的企业，小则停业整顿，大则关停并转。
（4）影响工程本身的顺利推进。
因为巨大的风险或是重大事故，工程项目也会面临被叫停的风险。
3、盾构施工的安全管理与风险防范措施
3.1 地质方面的安全管理与风险防范措施
（1）地下构筑物
目前，我国多数的轨道交通都建设在一线城市，通常情况下一线城市地下都修建了大量的构筑物，例如：下水管道、天然气管道、电力管道、通信管道等，同时由于历史悠久，工程勘测的局限，因此很难弄清楚地下构筑物的详细分布情况。因此盾构施工在实施的过程中，往往会出现意想不到的情况。因此，为了降低事故的发生率，在进行盾构施工时预先设计多个注浆加固孔，同时还要配备盾构施工的专用注浆设备，一旦遇到情况必须能够快速安装，并对开挖前方的土地进行注浆加固。一般情况下，注浆深度约为3一4m，最大的直径甚至可以达到12m。
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（2）代表性地层
不同城市的地质层存在着较大的不同，有的地下水位较高、有的是粉细砂层，当盾构机在这种含水粉细砂质层进行施工时，要控制好开挖量，特别是采用土压平衡盾构机掘进时，极易产生时常喷涌或地层沉降等事故，盾构机不能顺利掘进，同时由于满仓掘进而导致刀盘磨损大，刀具容易损坏，形成恶性循环，既提高了施工成本，亦增加了施工风险。
3.2 人员方面的安全管理及防范措施
在进行盾构施工之前，对于地质及设备等选择方面，务必组织相关专家和技术员进行分析讨论，对各种可能出现的情况进行预测及防范措施的制定，以降低在施工掘进过程中出现的风险。在进行盾构施工过程中，要重点抓好专业队伍的配置，定期对专业人员进行能力的培训与考核，以保证施工过程的标准作业化与信息化；对于施工现场的管理与过程控制要重点管理，确保关键岗位人员的专业性和稳定性；最后，整个施工掘进过程要依靠完善的组织机构和制度来进行管理。
3.3 设备方面的安全管理及防范措施
（1）盾构机的型号选择
在进行盾构施工时，选择合适的盾构机型号是降低事故发生率的关键环节，施工单位在中标后要对当地的地质情况进行深入的勘查，例如：施工区域的工程地质、水文地质、周围建筑物等，最后评估施工过程中可能存在的各种风险，组织相关专家和设计人员进行分析研究，选择型号合适的盾构机，保证工程的安全顺利进行。
（2）盾构主轴承的选择
对于盾构机来说，主轴承是盾构机的关键部件，盾构机在工作的过程中只能前进，不能后退，因此一旦主轴承出现故障对于整个施工过程是灾难性的事故。因此对于主轴承的选择，要选择能够达到1万小时使用寿命的轴承厂家进行购买，以降低事故的发生率。
（3）盾构的压气作业
盾构设备都装设了压气系统，通过墙体通道向刀盘内注入无油空气，以提高压力，一般压力值可以达到1.0一2.5MPa，能够保证平衡外侧土体的压力。但是为了保证施工员的良好适应性，在通道处还装备了过渡增压舱，一旦工作人员出现不适应，可以进行减压过渡治疗。
施工员在进行开舱作业时，为了减少事故发生率，应该尽量做好以下几点：第一，尽可能在稳定的地层中进行开舱作业；第二，更换刀具时要有一定的预见性；第三，选择施工员的身体素质要健康、强壮；第四，气压作业的时间每天尽量不超过4小时。
（4）盾构刀具的更换
在隧道施工的过程中，地质条件也在不断的发生变化，因此，施工时需要对刀具进行更换，尤其是遇到岩石强度比较大时，必须采用滚刀。但是由于盾构机的刀盘空间狭窄，因此只能进行单人手工作业，增加了更换难度，提高了危险性。因此，在进行刀具更换时应注意以下几方面：第一，地质条件较差时，在更换刀具时应该进行预先加固处理，降低对作业人员造成的危害；第二，做好其他方面的准备工作，例如：刀盘内淤泥的处理、空间临时支架的搭设、刀盘内充足的照明等；第三，在进行刀具更换时，必须选择技术精、体质好的作业人员进行更换，尽量减少盾构机的停机时间，防止土体失衡；第四，滚刀属于大中型设备，不容易固定，在更换时尽量借助机械辅助工具进行作业，例如：手拉葫芦、滑轨、支架等，操作时还要倍加小心，防止刀具跌落；第五，刀盘内的环境相对潮湿，随着施工过程的进行空间内温度会逐渐升高，因此对刀盘内的照明设施的绝缘性能要求较高，必须选择24V以下的安全电压；第六，据统计资料显示，刀盘转动伤人的事故时有发生，如果要对盾构机进行重新启动，务必要确认舱内没有任何工作人员和工具，最好能够在施工前对盾构机进行改造，在入闸口增加控制开关，同时实行挂牌清点制度。
4、结束语
随着我国各大城市地铁项目的飞速发展，现代地铁项目的设计及投资规模日益壮大，施工强度也在不断增加，加之各类新工艺、新技术、新材料和新设备的广泛运用，我国的地铁施工安全质量管理工作面临着极大的考验。为确保地铁项目能够顺利投入运营，必须重视安全质量管理工作，采用现代化的管理模式，明确职责、完善制度、严控隐患、加强培训，确保工程的安全质量，尽量避免安全事故的发生，全面促进地铁施工的安全和质量“双赢”。
参考文献：
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[3]李波.盾构施工对高速铁路桥梁桩基的影响分析及防护措施[J].铁道建筑，2014，05：75-78.
论文作者:刘仕莲
论文发表刊物:《基层建设》2015年11期
论文发表时间:2016/8/4
标签：盾构论文; 作业论文; 隧道论文; 地铁论文; 刀具论文; 过程中论文; 事故论文; 《基层建设》2015年11期论文;