浅谈顶管施工安全管理

浅谈顶管施工安全管理

陈志安

中交第四航务工程局有限公司总承包分公司 广东 广州 510290

摘要：本文针对肇庆高新区麒麟湖片区发展综合提升项目泵站出水管道顶管施工，从方案选择及施工内容、危险源辨识、施工准备、施工过程管理、安全管理措施等方面入手，阐述顶管施工安全管理。 

关键词：顶管施工、安全、要点

1工程概况

肇庆高新区麒麟湖片区发展综合提升项目坐落于肇庆高新开发区。其子项麒麟湖生态湿地修复工程，建成后的麒麟湖通过新建一条排水河涌将水自西向东引流，经泵站抽排至东排渠。泵站的出水管道下穿北江大道进入东排渠，管道下穿采用顶管施工。

2方案选择及施工内容

因北江大道路面较宽、车流量较大，且管道下穿深度达5m，采用传统明挖施工工艺，势必对道路行车造成极大影响且施工危险性较大，因此下穿段采用顶管施工工艺。

顶管的长度为74米，所应用的钢筋混凝土管为Φ1200Ⅲ级。工作井设置在北江大道西侧，平面净尺寸8.2*5.2m，钢筋混凝土沉井。考虑到接收区位于东排渠水面线以下，接收井采用围堰井。顶管段纵剖面图见图1。

图1顶管段纵剖面图

3危险源辨识

施工前开展危险源辨识。顶管施工的危险源主要涉及顶管设备的组装吊运、工作井基坑开挖、顶管机掘进、设备运转、人员临边或攀登作业、接收井围堰作业等作业活动。根据公司《危险源辨识、评价、管理程序》，结合施工实际，采用风险矩阵法和经验法相结合的方式分析评价风险等级及控制措施，如下表1所示。

表1危险源辨识、评价、对策措施

4施工准备

4.1前期调查

在获取、分析、处理勘察、设计单位所提供的工程地质相关资料后，仍需在现场进行复核，而工程项目地质条件与水文地质条件的实地勘察、地表条件和建（构）筑物的详细调查、地下管线与底下构筑物的详细调查、环境保护标准要求的详细调查等，为设备选型与方案编制提供依据。

4.2顶管机选型

顶管的设置处于地下水位以下地层为砂土k<10-4cm>，按照《给水排水工程顶管技术的规程》（CECS246:2008）中表12.3.1顶管机选型参考表，从而选取最适宜应用的泥水平衡式顶管机。

4.3安全专项施工方案

施工之前应做好准备工作，如施工方案的编制，需通过专业论证以后才能开展后续建设。分析、估算可能产生的地表变形和对周围环境的影响程度，采取有效技术措施进行监测和保护。便于有效处理施工中的控制塌方技术、方向控制技术、顶立施加技术。

4.4施工单位、人员资质

施工前，核查施工单位资质，确保资质与顶管施工内容相符，并与之签订安全生产协议；确保特种操作人员均持证上岗，并且严格检查，保障人证相符。

4.5安全教育及交底

操作人员在上岗之前还要通过安全教育培训和技术交底。教育与交底分开进行，安全教育侧重于事故经验吸取、安全防护、应急处置知识教育。安全技术交底更侧重于工程本身，交代施工中存在的施工风险、危险因素、应对的安全技术及预防措施、应急处置措施和自我保护措施。与施工有关的所有管理人员必须参加安全教育及交底活动，将有关文件、签到表、照片、现场记录等资料收集。

4.6设备进场验收

现场使用的顶管设备及材料吊装选用的汽车吊进场后，由分管领导、设备员、安全员、技术员对设备安全装置、司操人员证件进行检验，严把入场关，组织进场验收。

5施工过程管理

5.1工作井、接收井的施工管控要点

（1）做好沉井开挖下沉中的监测，严格按照分层、均匀、对称的要求开挖，雨季或地质情况较差时，应减缓开挖速度，控制沉井下沉速率，并加密观测。

（2）做好沉井基坑周边场地与开挖机械的指挥与管控，防止扰动及基坑超挖。

（3）沉井基坑存在表面水时，需运用截留方式，开挖排水沟或者排水槽，避免水流沿着边缘进入基坑之中，若是基坑之中汇集大量的水，需安排抽水机具进行处理。

（4）将起重机或是其他重型设备设置在沉井周边时，势必要充分考虑地面是否会发生沉陷，应提前运用各种技术措施提高地基承载力。

（5）在进行围堰抽水操作时，势必要严格控制抽水的速度，从而使水的压力逐渐释放，规避过快抽水造成的围堰坍塌。

5.2顶管施工管控要点

（1）在机具设备进场验收过程中，管段前端的工具管、后部顶进设备和贯穿前后的出泥设备、通风照明等设备无法满足标准或者存有安全隐患的势必要严格责令整改，通过设备部门与安全部门验收合格以后才能运用。顶管设备进入到工作井成功安装以后，在开启单机调试与联机调试程序。

（2）顶管井在施工过程中，要实时监测其位置、角度偏差在允许范围内，尤其是穿墙孔的位置要满足顶管顶进的施工要求。

（3）将仪座布设在工作井后方以后，势必要防止顶进过程中发生移位与变形，应进行定时的复测，并及时进行优化调整。

（4）顶进过程中，必须多次纠偏，将偏差角度控制在允许范围内，若偏差角度稍大，需立即分析影响偏差的因素并处理，从而保障准确的顶进位置与方向。

（5）在北江大道下顶进，应对路面沉降量进行详细观察，若是超出10毫米时，需钻孔取样对土体孔隙比的变化进行详细检查，并运用固化压降等进行严格处理。顶管贯通之后，需及时开展固化压浆，避免地面后期发生沉降。

6安全管理措施

6.1安全风险控制

应创建安全风险管理小组，项目经理作为组长，在施工开始前进行危险源辨识的条件下，伴随施工进展动态进行风险的辨识，制定重大风险管控措施，每日召开碰头会，对前日顶管施工情况进行总结，安排当日安全管理重点，向作业人员说明风险及控制措施，组织安排技术员与安全员在现场进行监督，确保安全管控措施的贯彻落实。

6.2临时用电管理

遵照《施工现场临时用电安全技术规范》标准进行临时用电操作，加强TN-S配电系统、“三相五线制”的贯彻落实，实行三级配电二级保护，电气、照明灯具安装和使用符合规范，潮湿环境使用安全电压。用电线路使用橡皮绝缘电缆，无破损，不得与设备管路缠绕，不得浸泡在水中，潜水泵应配装漏电保护器。

6.3地下管线探测及施工监测

施工过程中，根据设计提供的物探报告对地下管线进行复核，发现不符合情况及时上报监理、设计及业主。聘用第三方监测单位开展施工监测，编制并实施监测方案，开展沉降、位移、倾斜等监测，根据监测成果，及时进行预警、预防与应急处置。

6.4开展隐患排查治理

坚持安全生产周检查、月度检查、日常巡检制度，重点突出对顶管设备、场所、作业过程的专项检查，及时督促隐患整改。

6.5应急管理

针对顶进过程中可能引发的路面坍塌，建立与公路管理方的应急联动机制，将公路管理方的相关人员纳入应急组织机构，编制交通中断后的交通转换方案，联合开展应急演练。与上级单位、下游作业队伍建立上下联动的应急机制，妥善处置各类紧急情况。

7结束语

顶管施工安全风险通常包含了起重设备的伤害、坍塌危害、机械伤害、触电危害、淹溺风险、窒息风险、高空坠落等风险，主要表现为作业人员的安全事故，应针对上述风险制定风险预控措施。施工期间，应从施工准备、施工过程管理、安全管理措施等方面入手，推行标准化、精细化管理，以确保施工安全。

参考文献：

[1]顶管技术规程.广东：广东省住房和城乡建设厅，2016

[2]给水排水工程顶管技术规程（CECS246:2008）.中国工程建设协会，2008

作者简介：陈志安（1985-），男，湖南益阳人，工程师，从事安全工程专业。