楊禮鎧

中國水利水電第十六工程局有限公司 福建 福州 350000

隨著基礎(chǔ)設(shè)施的迅速發(fā)展，公路隧道的建設(shè)也隨之加快，為帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。然而，由于隧道施工中的隱患比較多，若不進(jìn)行有效的管理，將會(huì)造成安全和質(zhì)量問題，影響到工程的可靠性，從而造成嚴(yán)重的后果。在隧道施工中，要加強(qiáng)安全管理，要按照項(xiàng)目的特點(diǎn)，嚴(yán)格執(zhí)行管理要求，合理應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)，以防止事故的發(fā)生。因此，必須對(duì)隧道工程的安全管理進(jìn)行深入的分析，并運(yùn)用有效的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)，提高工程質(zhì)量。

1 項(xiàng)目概況及地貌特征

格魯吉亞喬治亞州哈蘇里境內(nèi)新建E-60 高速公路 Zemo Osiauri to Chumateleti Lot2 (Km 7+700～Km14+060)，全長(zhǎng)6.36km，道路設(shè)計(jì)為新建雙向4車道，路面采用混凝土路面。設(shè)計(jì)5條單向隧道，隧道采用NATM法洞挖，分離式雙洞布置，雙洞中心線相距25m，橫向?yàn)?m人行道+0.25m硬路肩+3.75m×2行車道+0.25m硬路肩+1m人行道，路面結(jié)構(gòu)為15cm碎石基層，26cm的砼面層。

1#隧道前為丘陵地區(qū)，之后為地形較為陡峭的山區(qū)。隧道沿線原地面高程約在842m～1009m之間變化。隧道建成后的底板高程從827m抬升至901m。除了洞口段外，隧道最大覆蓋厚度約為101m，位于3#隧道13+080附近；最小覆蓋厚度約為24m，位于1#隧道11+520附近。該設(shè)施的主要施工方法如下：

1.1 洞口施工

開洞段前，應(yīng)對(duì)路塹溝槽和邊坡進(jìn)行防護(hù)，防止地表水滲入路塹表面，影響邊坡和洞面的穩(wěn)定；在開挖過程中，應(yīng)當(dāng)與開挖同步進(jìn)行。當(dāng)開挖接近洞面時(shí)，應(yīng)預(yù)留基底，直至洞拱和長(zhǎng)瓶施工完畢。地質(zhì)坑洞不好，盡量避開雨季施工，隧道鋪設(shè)后及時(shí)填補(bǔ)。

1.2 開挖方案

隧道按新奧法原理組織施工，施工中堅(jiān)持超前預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)，隧道洞挖采用短臺(tái)階法施工，臺(tái)階長(zhǎng)度為10～15m。

P-5-2/P-6-1/P-6-2型隧道（Ⅳ級(jí)圍巖）采用機(jī)械法開挖，其中P-5-2和P-6-2型預(yù)留核心土，采用破碎錘（挖掘機(jī)）開挖。P-5-1/Ep-5/P-4-1型隧道（Ⅳ級(jí)圍巖）和P-3型隧道（III級(jí)圍巖）采用上下臺(tái)階法鉆爆法開挖，孔深約為1.2～2m，考慮均為淺孔，采用YT28型氣腿式手風(fēng)鉆鉆孔。

1.3 超前支護(hù)

本項(xiàng)目隧道開挖中所采用的超前支護(hù)有φ38長(zhǎng)4m和5m的小導(dǎo)管、φ114長(zhǎng)12m的大管棚，采用熱軋無縫鋼管。超前大管棚和小導(dǎo)管支護(hù)包括封面、布孔、鉆孔安管、注漿四道工序。

1.4 初期支護(hù)

挖掘完成后，檢查是否有滲漏，及時(shí)對(duì)開挖面初噴不小于3cm厚砼封閉巖面，減少與圍巖的接觸時(shí)間。初期支護(hù)緊跟掌子面，錨桿采用Φ25水泥漿錨桿，圍巖噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20/25，Ⅳ級(jí)圍巖設(shè)置三肢型鋼格柵，每榀鋼格柵由1Φ32和2Φ20主筋組成，2Φ20主筋之間采用若干Φ12短棒（Rod）焊接連接， 1Φ32和2Φ20鋼筋之間采用若干蜘蛛狀鋼筋（Spider）焊接連接。III級(jí)、Ⅳ級(jí)圍巖掛網(wǎng)為φ6x100x100的鋼筋網(wǎng)，噴射砼厚度100～250mm。

1.5 出碴方案

隧道采用無軌運(yùn)輸，側(cè)卸式裝載機(jī)裝車，利用自卸汽車直接運(yùn)至棄碴場(chǎng)。

1.6 防水板

防水板鋪設(shè)在車上，盲排水管與側(cè)墻底部的縱向排水管連接，然后水通過橫管進(jìn)入排水。

1.7 鋼筋

鋼筋在孔外加工，在框架上人工連接鋼筋，現(xiàn)場(chǎng)連接切割好的鋼筋。

1.8 襯砌臺(tái)車

液壓整體式襯砌臺(tái)車。

1.9 二次襯砌混凝土澆筑

混凝土集中拌制，在車廂內(nèi)攪拌，擠壓成型，連接振動(dòng)器和插入式振動(dòng)器堵塞。曲墻不斷澆水形成一次。將孔放入注射管，注射后噴嘴會(huì)很密。有仰拱段為C30/37鋼筋砼，無仰拱為C25/30鋼筋砼。

1.10 仰拱及填充

仰拱超前二次襯砌施作、分段整體灌注。利用仰拱棧橋保持通行。人工配合機(jī)械清底，混凝土全幅澆筑，插入式振動(dòng)器搗實(shí)，平板振動(dòng)器整平。仰拱為C30/37鋼筋砼，仰拱填充為C12/16砼。仰拱填充在仰拱砼強(qiáng)度達(dá)到5MPa以上后施作。

1.11 水溝電纜槽

安全加固采用鋼模板和鋼管支撐?；炷林苯硬迦肽＞撸迦氲恼駝?dòng)器振動(dòng)。覆蓋物安裝在裝配現(xiàn)場(chǎng)的集中裝配現(xiàn)場(chǎng)。

2 隧道工程施工存在的問題

2.1 安全風(fēng)險(xiǎn)管理體系不完善

在隧道施工過程中，作業(yè)隊(duì)伍、人員并未將安全風(fēng)險(xiǎn)管理制度與統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)地結(jié)合起來，缺少相應(yīng)的實(shí)施規(guī)范，從而增加了項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)。由于在施工過程中缺乏對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)的管理和風(fēng)險(xiǎn)有效防范，導(dǎo)致了項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)難以得到保證，從而影響了項(xiàng)目的順利實(shí)施。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性與人為安全意識(shí)淡薄

隧道的發(fā)展往往受到地質(zhì)災(zāi)害、水文等因素的限制，施工難度大，施工環(huán)境變化大。比如地面沉降、流沙、管道上升、滑坡、溶洞上升等。如果施工人員沒有足夠的安全知識(shí)或意識(shí)，會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失或人員傷亡，影響整個(gè)工程的進(jìn)度和質(zhì)量[1]。

2.3 施工技術(shù)的使用管理問題

大型地下隧道需要多種類型的工程和多種施工技術(shù)。當(dāng)多個(gè)過程同時(shí)或多學(xué)科地執(zhí)行時(shí),應(yīng)共同制定、協(xié)調(diào)和實(shí)施安全技術(shù)管理措施。在采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料時(shí),項(xiàng)目應(yīng)制定相應(yīng)的技術(shù)措施和使用方法。但在現(xiàn)有的地鐵隧道建設(shè)中，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的施工技術(shù)管理仍停留在傳統(tǒng)的管理方式，即對(duì)施工參數(shù)的控制與技術(shù)文件的分離，這在一定程度上造成了隧道工程施工技術(shù)管理不能較好地滿足施工現(xiàn)狀要求，新的施工技術(shù)又不能有效地發(fā)揮其技術(shù)職能[2]。

3 提高隧道工程安全管理水平的對(duì)策

3.1 建立完善的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警制度

首先，建立健全的安全管理體系，對(duì)施工全過程進(jìn)行全面的監(jiān)控與管理，確保工程建設(shè)中存在的安全隱患能夠得到及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和處理。在施工作業(yè)前，要明確各工作人員的工作職責(zé)，并定期對(duì)各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期的檢查、維護(hù)、保養(yǎng)，保障設(shè)備的工作狀況和安全。其次，要建立健全的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系。采用常規(guī)的施工方式，不但存在著巨大的風(fēng)險(xiǎn)，而且施工效率低下。根據(jù)隧道地質(zhì)破碎的特點(diǎn)，投入濕噴臺(tái)車等設(shè)備，圍巖封閉采用遠(yuǎn)程遙控，降低安全隱患，避免初噴極易塌方的施工安全風(fēng)險(xiǎn)。通過加強(qiáng)安全教育，提高員工的安全意識(shí)，提升員工的安全防護(hù)能力，將安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低[3]。

3.2 建立工程施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型

在構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型時(shí)，充分考慮項(xiàng)目的具體情況，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果與數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)庫層和數(shù)據(jù)存取層相結(jié)合，對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化。數(shù)據(jù)收集層是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合并輸入到數(shù)據(jù)庫中的；數(shù)據(jù)層能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行分類存儲(chǔ)，利用信息技術(shù)等手段對(duì)所獲得的信息進(jìn)行分析，從而進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)警。數(shù)據(jù)存取層是利用 GIS技術(shù)對(duì)已處理過的信息進(jìn)行可視化顯示，并利用 GIS技術(shù)對(duì)其進(jìn)行預(yù)警，從而為安全處理提供了支撐。可以使風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型更好地發(fā)揮其功能，同時(shí)也能確保信息的及時(shí)[4]。

3.3 優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)功能

3.3.1 收集及整理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

采集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，確保實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，以確保平臺(tái)的實(shí)時(shí)性。可根據(jù)工程實(shí)際情況，采用手工或機(jī)械的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，大部分工程都可以采用計(jì)算機(jī)輸入，這樣可以大幅度提高工作效率，并能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)輸入。在采集數(shù)據(jù)時(shí)，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，如果有過時(shí)的信息混入，會(huì)影響系統(tǒng)的工作效率，從而影響到系統(tǒng)的可信度。

3.3.2 進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)情況安全評(píng)估

對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，以確保項(xiàng)目的安全運(yùn)行，從而為項(xiàng)目實(shí)施提供有效的風(fēng)險(xiǎn)防范措施。利用信息技術(shù)可以實(shí)時(shí)地分析數(shù)據(jù)，利用風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)對(duì)各個(gè)階段的安全性評(píng)價(jià)進(jìn)行監(jiān)控，從而可以形成初步的狀態(tài)。根據(jù)項(xiàng)目的具體情況，確定地基的最終方案，然后將報(bào)告的內(nèi)容發(fā)送到風(fēng)險(xiǎn)警報(bào)系統(tǒng)中。在完成最后的安全評(píng)價(jià)報(bào)告時(shí)，可以利用該系統(tǒng)分析曲線的對(duì)比、斷面等，以保證報(bào)告的可靠性和完整性[5]。

3.3.3 啟動(dòng)多重風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制

當(dāng)監(jiān)測(cè)資料超出警戒范圍時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)應(yīng)急處置機(jī)制，技術(shù)人員可對(duì)監(jiān)測(cè)資料和現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。如果出現(xiàn)威脅較大的危險(xiǎn)，則應(yīng)暫停施工，組織專家進(jìn)行論證，征求專家意見，在專家始終認(rèn)為所得到的資料無法控制的情況下，再次啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制，并采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。同時(shí)，還要確保監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，使其發(fā)揮其應(yīng)有的效用，從而為技術(shù)人員等進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而達(dá)到對(duì)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的預(yù)警和控制，從而防止出現(xiàn)重大的事故。

3.4 加強(qiáng)工程工作人員的安全意識(shí)

目前，在境外工程施工中，施工的人數(shù)眾多，其安全意識(shí)受到很大的影響，而一旦員工缺乏安全意識(shí)，就會(huì)對(duì)施工造成一定的影響，從而導(dǎo)致施工的安全性和質(zhì)量不能得到保障。例如，在施工過程中，工人沒有按照規(guī)范進(jìn)行施工，從而加大了安全隱患。因此，要加強(qiáng)員工的安全教育，提高員工的安全意識(shí)，掌握施工要點(diǎn)，按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行規(guī)范施工，防止出現(xiàn)安全事故。

3.5 改善隧道施工安全管理模式

在隧道建設(shè)中，應(yīng)對(duì)安全管理進(jìn)行優(yōu)化，采用動(dòng)態(tài)管理的方式，在制訂安全管理制度時(shí)，要根據(jù)具體情況，完善各種內(nèi)容，以便管理者能清楚地了解項(xiàng)目的各個(gè)方面，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，以確保其安全管理的有效性。在隧道施工中，必須建立健全的安全管理體系，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)控制、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行規(guī)范，從而有效地制約和保障施工的正常進(jìn)行。要明確工作人員的職責(zé)，并根據(jù)項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)和需要，建立相應(yīng)的責(zé)任制度，才能保證工作人員在施工中按規(guī)定進(jìn)行工作。通過對(duì)安全管理體系的優(yōu)化，可以提高安全管理工作的執(zhí)行效率，提高安全管理工作的質(zhì)量。

3.6 施工階段地質(zhì)災(zāi)害安全管理對(duì)策

“百年大計(jì)，安全第一”，在隧道施工時(shí)，要做到預(yù)防為主，安全教育為輔。在前期，應(yīng)全面調(diào)查地下管線的水文、地質(zhì)等，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)價(jià)，確保測(cè)量資料的準(zhǔn)確性，并據(jù)此制訂相應(yīng)的防治措施，合理確定施工周期，避免因地質(zhì)災(zāi)害而造成的工程質(zhì)量和工期受到影響，定期召開安全會(huì)議，強(qiáng)化安全意識(shí)，增強(qiáng)員工的責(zé)任心，增強(qiáng)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力。同時(shí)，在建設(shè)過程中，要加大對(duì)隧道的安全管理經(jīng)費(fèi)的投入，要有完善的安全設(shè)施，在隧道地質(zhì)較差段落設(shè)置逃生管，出現(xiàn)塌方可以有效保障作業(yè)人員的安全撤離[6]。

3.7 巡查監(jiān)控和實(shí)時(shí)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估

通常，監(jiān)控資料分析都是用幾個(gè)獨(dú)立的測(cè)點(diǎn)來分析工程項(xiàng)目的整體安全性，得出的結(jié)論往往會(huì)有一些偏差。因此，在隧道施工中，施工單位必須對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行常規(guī)或不定時(shí)的巡查，以保證施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)與施工監(jiān)督的一致性，并保證現(xiàn)場(chǎng)的安全運(yùn)行。另外，每一次巡視結(jié)束后，都要編制一份分析報(bào)告，將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集成到系統(tǒng)的安全評(píng)價(jià)中，以確定工程的風(fēng)險(xiǎn)是否在預(yù)定范圍內(nèi)，并對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的評(píng)估，以保證隧道工程的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.8 風(fēng)險(xiǎn)管理

根據(jù)工程地質(zhì)、施工環(huán)境和條件對(duì)隧道工程實(shí)施動(dòng)態(tài)、有效的風(fēng)險(xiǎn)控制和跟蹤處理[7]。

應(yīng)對(duì)施工階段的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果提出相應(yīng)的處理措施，由監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。實(shí)時(shí)監(jiān)控施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)，定期反饋，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控結(jié)果調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)管理措施。

結(jié)合環(huán)境地質(zhì)條件、施工工藝、設(shè)備、施工水平、經(jīng)驗(yàn)和工程特點(diǎn)，識(shí)別新的風(fēng)險(xiǎn)，提供風(fēng)險(xiǎn)管理措施，供監(jiān)理工程師決策和監(jiān)控已識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)。

在施工現(xiàn)場(chǎng)公示識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)，其內(nèi)容包括風(fēng)險(xiǎn)描述、監(jiān)測(cè)方案、應(yīng)急措施和責(zé)任等。

施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)包括施工監(jiān)測(cè)、工況和環(huán)境巡視、工作面狀態(tài)描述、風(fēng)險(xiǎn)處置過程和發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容；應(yīng)將地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、監(jiān)控量測(cè)納入施工的重要工序，按照設(shè)計(jì)要求編制施工監(jiān)測(cè)的實(shí)施方案，對(duì)工程自身結(jié)構(gòu)及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)；提前識(shí)別和預(yù)測(cè)地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)因素，保證施工安全[8]。

在建設(shè)過程中，應(yīng)建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、應(yīng)對(duì)和信息傳遞機(jī)制。應(yīng)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、工況、環(huán)境調(diào)查和工作面異常情況確定報(bào)警等級(jí)，并形成異常報(bào)告；在可能發(fā)生重大突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)事件的預(yù)警狀態(tài)下，應(yīng)立即啟動(dòng)相應(yīng)預(yù)案，組織處理，并向建設(shè)單位和監(jiān)理單位報(bào)告。

4 結(jié)束語

針對(duì)隧道施工的特點(diǎn)，運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)，完善安全管理制度，以推動(dòng)隧道施工的發(fā)展，提高施工質(zhì)量。建設(shè)項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型，構(gòu)建項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警平臺(tái)，并對(duì)其功能進(jìn)行優(yōu)化。在施工管理方面，要做好施工準(zhǔn)備工作，提高員工的安全意識(shí)，改進(jìn)施工安全管理方式，確保施工安全。全面落實(shí)安全管理，為項(xiàng)目施工提供了有力的保證。