地铁盾构隧道施工安全和事故分析.doc

地铁盾构隧道施工安全及事故分析 地铁盾构隧道旋工 安坌及事故分析 田华军宋艺宏王泽武 摘要:通过分析北京,广州等城市地铁盾构施工过程中发生的安全 事故,总结事故发生的规律和特点,充分吸取教训,据此制定防范技 术手段和相应的安全管理措施,确保盾构隧道的施工安全. 关键词:地铁;盾构隧道;施工安全;事故分析 我国地铁施工的历史已经有40 多年,随着国内地铁项目的增多,面 临复杂的地质和外部环境情况,加 之经验不足,管理不到位,在建设中 存在着一些不容忽视的问题和不安 全隐患,对潜在技术风险缺乏必要 的分析和论证,随之而来的是施工 事故的增多,在上海,北京,广州等 地都出现过不同程度的地铁工程安 全事故,造成了重大经济和人员损 失.近年来,越来越多的地铁项目采 用盾构法进行施工,盾构基本成为 地铁施工的首选,出于安全性与可 靠性的考虑,非常需要归纳总结盾 构施工过程中的事故,进行系统和 全面的分析,以备后续建设项目借 鉴,杜绝类似事故的发生. 1盾构施工事故的分类及特点 在盾构隧道施工中,按照事故 的发生特点,主要分为机械事故和 施工技术事故两大类. 1.1机械事故 一 般的盾构项目,机械使用较 多,相对应的事故也较多,大约占一 半以上,主要有龙门吊事故,盾构机 事故,管片安装机事故等. 1.1.1管片吊机事故 上海地铁4号线6标段施工中, 盾构管片安装机起吊密封突然失效, 导致管片脱落,砸伤下部安装工人2 名,原因:由于密封失效,没有及 时发现,管片失去吸力而突然下落. 防范措施:严格设备维护检查制 度,尤其要重视管片安装机的可靠 性检查,例如密封胶圈有无损坏,起 吊绳具是否可靠等,消除安全隐患, 同时,管片拼装过程中,安装机下部 严禁有人工作. 1.1-2电器事故 施工过程中,由于盾构掘进中 功率大,能耗高,容易出现电力安全 事故,必须给予重视.某现场盾构的 10kV高压电缆,由于安装接头保 护不当,突然击穿,造成火灾,并导 致盾构掘进停止l0h,因此,要重 视施工动力线的安全保护措施,严 格执行电力高压进洞的安装与施工 田华军:郑州市轨道交通有限公司,高级工程师,郑州 图1击穿后的高压电接头 规范,做到安全第一,万无一失. 1.1.3运输设施的安全施工 与盾构配套的有轨运输设备, 要注意电瓶车的溜车防撞(包括管 片车,砂浆车等),以及轨道道岔的 安全运营等.武汉地铁施工中就曾 经出现电瓶车刹车失灵,导致列车 溜车撞坏盾构机的严重事故(图2), 损失200多万元,停工近1个月.因 此,对运输轨道车辆的刹车性能检 测,轨道,道岔设备的安全性能检测 等应给予足够的重视. 图2电瓶车溜车事故 l贝代懂市轨唱交幢5/2009MODERNURBANTRANSIT0 1.1.4盾构脱困的形成原因以及处理 措施 长时间停止掘进,或者转弯,泥 饼形成,不明物质困住等,都会导致 盾构掌子面坍塌,使盾构无法驱动. 措施:制定严格正确的操作掘进方 法,随时根据实际情况,调整掘进参 数和施工工艺. 透过许多事故的现象,可以发 现,对于机械事故来讲,原因多与不 规范,不正确的违章操作有直接关 系,所以严格操作规范,是避免事故 的必要条件;同时,人员的责任心 非常重要,要抓好岗前培训,特别是 一 些特种设备要严格持证上岗.由 于盾构机是一个集液压,电子,机械 等多学科综合为一体的现代化施工 机械,配套设备多,施工牵涉的方面 较多,所以,事故的隐患也多,这就 要求现场必须重视机械设备的正常 保养维护,加强对盾构机的熟悉和 了解,要定人定岗,不轻易更换操作 人员. 1.2施工技术事故 主要是指由于施工工艺不当导 致的技术事故.这类事故多为恶性 事故,往往造成些人员伤亡或造成 一 定经济损失. 1.2.1地面沉降导致的安全事故 地面沉降一般可分为3类.第l 类:非正常沉降,主要是施工中盾 构操作失误而引起的,如盾构操作 过程中各类参数设置错误,超挖,注 浆不及时;第2类:灾害性沉降,主 要指施工中盾构开挖面有突发性急 剧流动,甚至暴发性崩塌,使地面塌 陷.主要原因是遇到地下水压大或 透水性强的颗粒状土体不良地质条 件.如,广州地铁l号线在中山四路 段采用盾构法施工,由于铸铁供水 图3广州地铁1号线在中山四路 路面塌陷 管漏水,硬路面下的土体部分流失, 形成空洞,盾构通过时,小的地层变 形造成供水管断裂,大量水土流失, 导致路面塌陷(图3);第3类:盾 构的选型不合适或出现较大失误, 如成都地铁由于选型失误,多次造 成掘进过程中的地表沉陷事故,无 法正常施工. 1.2.2盾构隧道的防洪排水设施不具 备或能力不足导致的安全事故 武汉过江公路隧道,重庆嘉陵 江排污隧道等盾构隧道施工过程中, 均出现过水从洞外倒排进隧道的事 故(图4),造成较大的损失.因此, 施工中要