盾构施工专项安全方案

1编制依据1、深圳地铁1号线续建工程土建3标段工程招标文件；2、深大站～桃园站区间平纵断面、附属结构及防水设计图；3、深大站～桃园站区间盾构段管片设计图；4、已审批的深大站～桃园站区间盾构施工总体、专项方案；5、我公司现有的技术水平、施工管理水平和资金投入能力，机械设备配套能力；6、我公司类似工程的盾构施工经验；7、国家、广东省及深圳市现行有关安全生产的法律、规范性文件及标准。2工程简介2.1设计概况及周边环境概况深圳地铁1号线续建工程深大北站～桃园站盾构区间设计起、终点里程为：左线ZSK20+924.6～ZSK22+587.702，右线YSK20+634～YSK22+574.2；其中右线设长链+16.920，左线设长链+28.309，区间左线长度为1691.411m，右线长度为1957.12m，区间总长度为3648.531单线延米。隧道内径5.40m，外径6.0m，盾构管片为C50砼，厚度为30cm。我部投入两台德国产的海瑞克土压平衡盾构机用于本区间左、右线盾构隧道施工。本区间所在地区地貌为台地，SK20+634～SK21+100段位于科技南路之下，地形略有起伏；SK21+100～SK21+900位于深圳大学地下，SK21+900～SK22+574.2段位于南山区南海大道及桃园路地下，地形起伏较大，地面部分已修建成道路和建筑物，地面高程4.5～23.1m。两侧主要建筑物有深圳大学体育场、教学楼及宿舍楼、西海明珠大厦、南航富豪城大酒店、南山区人民政府、南山区人民检察院业务办案大楼、花皇娱乐城、南山区老干中心、钢材公司及新桃园大厦等，本区间隧道为浅埋至深埋，SK21+000～SK21+800隧道上方地面有建筑物，层高2～8层。其中横跨隧道顶部的有教学楼（4层）、办公楼（6层），其他建筑物位于隧道上方的两侧。场地内存在电力、电信、雨水、上水、污水、燃气、路灯等地下管线管道，地下管线管道的走向纵横交错。2.2工程及水文地质深大～桃园区间：本场地范围内上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、坡洪积层（Q4dl+pl）、残积层（Qel），下伏燕山期花岗岩（γ53），主要地层概述如下：1．第四系全新统人工堆积填土，坡洪积粘土、粉质粘土、中砂、粗砂、砾砂，花岗岩残积砾质粘性土、砂质粘性土及粘性土。2.燕山期花岗岩：粗粒结构，块状构造，主要成分为石英、长石、云母，按风化程度可分为全风化岩、强风化岩、中等风化岩和微风化岩。场地内无地表河流。深圳大学校区分布有人工湖，水深约1～2m。盾构隧道将从人工湖下方穿过。2.3安全风险源分析除工程施工中常会出现的重大安全风险源外，结合盾构施工特点，我部又对施工过程中可能出现的重大安全问题进行分析，最终筛分出以下几个存在重大安全风险的施工内容：1、深大～桃园区间70m下锚段暗挖隧道：该段暗挖隧道位于区间右线，风井右线竖井为暗挖隧道施工入口。隧道埋深约22m，所在地层主要为砾质粘性土，该土自立性强，但遇水极易软化，易坍塌，土体渗透性小。地表构筑物主要为深大校园道路及林地。通过前期车站施工经验，在该地层降水效果不甚明显，如果降水效果未取得预期效果，暗挖施工极易坍塌，施工安全风险将大大增加。2、深大挡墙：区间盾构隧道下穿深大挡墙（YDK20+650～YDK20+965），该挡墙位于深圳大学西北角，与高新科技园区房屋隔科技南一路，长约330m，高7～8m。该挡墙为深圳市22个危险边坡之一。通过实地调查，该挡墙结构松散，极易坍塌；由于受挡墙墙体内排水箱涵的渗漏水影响，挡墙基础松软，部分地段存在空洞及软弱土，承载力低。盾构隧道将从挡墙下方穿过，由于挡墙自身质量问题的原因将对盾构施工、深大校园建筑、人员的安全构成极大威胁。3、深大建筑：深大校园内盾构所穿建筑修建时间主要集中在上世纪八十年代，房屋基础形式主要以条形基础为主，埋置浅，且现仍为深圳大学师生办公、生活的主要场所，对建筑物沉降要求较高。部分房屋基础附近为回填土，较为松软，对于盾构推进施工不利。同时，由于该区间隧道内球状风化花岗岩较发育，而各楼栋下又未进行地质勘探，在楼房下遇球状风化花岗岩的可能性极大。因此，盾构机过深大建筑物的安全风险极大。3盾构施工从盾构施工工法的工艺流程来看，垂直运输、水平运输、管片拼装都是人机交错、危险性很高的工序，且属于长时间的连续作业，本区间隧道长约3.6Km单线延米，垂直运输和水平运输造成的人机交错概率达到近百万次，风险之大不言而喻。从盾构施工的配套工序行车安装、盾构进出洞来看，尽管工期很短，但一旦管理不力，极有可能导致现场失控，酿成重大伤亡事故。因此，只有对盾构施工的安全风险有一个正确、客观的评价，才能制订出行之有效的防范措施。只有对盾构施工过程中风险部位、危险源进行正确辨识，才能有效地控制工伤事故。隧道盾构施工开始进场和盾构进洞整个流程3.1开工阶段隧道盾构法施工的开工阶段是指为盾构正式推进施工所做准备工作的时期。包括：现场的隔离围护、现场生活区临时设施的搭建、施工现场的平面布局、行车设备的安装、盾构机的吊装安装就位、施工现场结构井的临边预留孔的防护、下井钢梯通道的安装等。开工阶段的主要危险因素包括：临时设施搭建过程中会发生高空坠落的事故；行车安装过程中的起重伤害事故；盾构安装过程中会因为交错作业而发生事故；在结构井临边设施围护过程中的会产生大量的高空作业事故隐患。3.1.1行车行车安装是指在施工现场地面安装起重机械的分项工程。主要内容包括：行车安装合同的签订、安全生产协议书的签订、安装方案的制订及审批、现场安装施工、安装完毕后的自行检查、报送技术质量监督局的自查的报告、技术质量监督局的安全使用证发放。根据现场场地规划，我部计划上场四台龙门吊，其中，16吨2台，45吨2台。行车安装是一项施工周期短，作业风险高的分部工程项目。在施工过程中由于管理不力及违章作业，会发生人员从高空坠落(10米以上)的事故、会发生行车坍塌伤人和社会车辆的事故、会发生起重伤害的事故。对行车安装的安全管理具有一定的难度。行车安装所存在的不安全条件：1、进场安装行车的大型起重机械未经过验收合格(不具备安全使用证)、操作人员不能做到有效持证作业。其他特种作业人员也无证作业(电工、电焊工、起重挂钩指挥工)2、大型起重机械在起吊行车部件过程中的起重伤害隐患，特别是起吊高度超过工地围护设施对社会车辆及行人的威胁。3、在行车安装过程中，未落实有效的支撑措施，导致行车整体稳定性不强，钢丝绳的绑扎点不牢固，会产生行车整体坍塌伤人的事故隐患。4、行车安装单位的起重钢丝绳管理混乱，造成吊物采用不匹配的钢丝绳，留下起重伤害的事故隐患。5、在架设行车支架和大梁时，由于高空作业防护设施不规范(跳板承重力不够、跳板绑扎不牢、高处无有效的安全带系挂点)而造成的高空坠落事故隐患。6、施工现场临时用电设施不规范，进场电箱为非合格安全用品未采取两级漏电保护，留下用电事故的隐患。7、施工现场动火过程中，防火设施不到位(未能根据动火的级别和动火点的数量，配备一定数量的灭火设备)违章作业及不安全行为：1、现场的施工作业人员不使用劳动保护用品，电工未能使用绝缘用品。焊工未能穿着隔热工作服，使用面罩。起重指挥人员不使用专用指挥旗和指挥口哨。2、行车部件在起吊安装的过程中，无专人指挥，无专人牵拉缆风绳。3、在安装行车的高空作业中，施工人员不戴安全带、施工人员在移动作业中能够有效使用安全带，在高空无保护设施的情况下，随意在高处走动。4、施工作业人员不严格执行规范，在隧道的井口上方交错施工，对井下作业人员构成的危险。工作井的临边随意堆放零星材料，留下高空坠物的事故隐患。5、施工作业人员不严格执行方安案，对行车设备多块部件整体吊装，增大了行车安装的风险。6、行车安装完毕后，在未经技监局验收的情况下，安装单位擅自使用行车吊物施工，留下事故隐患。7、施工现场电工无证操作，在一个电箱内使用多台设备，且不采取两级漏电保护，使用拖拉电箱。合同、方案的管理缺陷：选用无资质等级的单位安装、未签订书面合同、安装方不编制安装方案和安全技术措施、安装完毕后不及时报送验收、未等检测报告发放后擅自使用、有关行车安装的书面资料收集不及时和不齐全。对策及控制要点：1、确保进场安装(拆除)行车使用的起重机械必须具备准用证，驾驶人员持证上岗，其他特殊工种持证上岗，各类设备必须经过验收合格。以上各点必须进行验证。2、安装(拆除)行车必须编制专项方案，经批复后方可施工。3、高空作业必须落实防护设施，护栏制作必须符合高空作业防护规范，跳板应牢固的绑扎在行车结构上，跳板的厚度必须符合承载要求。施工人员必须有效使用安全带，安全带可系挂在钢丝绳、尼龙绳、麻绳(必须经过计算)，以保证安全带使用的有效性。4、责令行车安装单位配备各种型号的钢丝绳索具，从而确保吊运施工的安全。5、施工现场临时用电必须严格执行规范，配置专职电工，确保一定数量的拖拉电箱到位。6、施工现场动火必须办理申报手续，配备灭火设施，防护监护人到位。7、行车就位拼装时，底部必须有可靠支撑，行车结构搭建完成后，必须保持整体的稳固性，确保受力均匀，防止倾倒伤人。8、行车安装必须避开施工人员集中点，严禁在井口上方安装，严禁行车安装单位将零星物件放置在井口临边处，以防落物伤人。9、行车安装完毕后，必须督促安装单位及时联系技术质量监督局进行检测验收。在未经检测前，严禁使用。3.1.2盾构安装盾构安装就位是开工阶段的重要工序。它包括：盾构安装使用的大型起重设备的进场、工作井内盾构基座的安装、盾构部件的安装、拼装就位、盾构安装完毕后的调试工作等等。盾构安装是集起重吊装、焊接作业、设备调试为一体的综合性分部工程，它具有施工周期短，立体交错施工的特性，具有较高的施工风险。如监控管理不力，会发生起重伤害的事故、会发生高空坠落的事故、会发生触电的事故、会发生物体打击的事故。因此，对盾构安装的安全管理具有一定的难度。盾构安装所存在的不安全条件：1、进入施工现场的起重机械未经过验收合格、未取得安全使用证、起重机械操作人员和起重挂钩指挥工不具备安全操作证。其他的施工作业人员(电工、电焊工)未能做到持证上岗。2、如采用人字起重桅杆作为起重工具，安装方案不完善，未经批复，未经验收。留下重大事故隐患。吊车设备跑板未铺设，地面不平整，导致吊运重物过程中，吊车倾覆事故的发生。3、起重吊运使用的钢丝绳、索具、卸克等物件配置不够合理，安全系数未达到方案要求。4、在吊装就位过程中，未采取上下两级指挥的形式，导致起重机械操作人员误操作。5、施工现场的高空作业点未采取有效的防范措施。①盾构的外弧面未能搭设规范的脚手架，脚手架无专项方案。(包括脚手架上未铺设跳板、脚手架后部无防护栏杆、上下脚手架无专用扶梯、脚手架无有效的整体稳定的措施、脚手架端头无封闭措施、人员在上部作业未佩戴安全带，人员在走动中的安全带使用有效性很差。②盾构机的顶部：盾构在整体拼装就位后，人员在顶部作业，未能设置由结构通往顶部的通道；通道左右未能设置规范的防护设施人员在顶面的作业过程中未佩戴安全带；人员在顶面作业佩戴安全带但是不能自由滑动；供安全带自由滑动的绳锁未能达到承重要求；盾构顶部太滑，导致人员从上部滑跌受伤。③盾构机内的高空作业临边：包括作业平台上部的临边、底层结构井和盾构机的交错处未采取有效的隔离防范措施，极有可能导致高空坠落事故的发生。④临边栏杆承受不了油管、电缆压力变形，倒塌。临边还未形成规范，就开始盾构安装作业。6、现场安全用电管理混乱，设备用电未采用两级漏电保护、电线乱拖乱拉，电线浸泡在水中和机油中，容易造成电线破损的漏电事故。7、施工现场的动火隐患：同时焊接和气割的作业点达到5处以上，现场的防火监护人，监督不到位、现场盾尾油脂、油漆等易燃物较多、多路氧气、乙炔的皮管的拖拉混乱容易导致不能及时处理回火事件。8、结构施工单位仍在施工，盾构安装工作同时进行，交错作业过程中，结构施：工中拆除模板和吊运重物等施工都严重威胁盾构安装施工人员的人身安全。9、盾构安装完毕后，大量的线路暴露在外，如吊运施工不当和保护不利，极有可能导致线路损坏(其中包括高压电