地铁盾构施工安全风险案例

地铁盾构施工安全风险案例我国地铁施工已有多年的历史，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，对潜在的风险缺乏必要的分析和论证，随之而来的是事故的增多，在全国部分城市出现了不同程度的地铁施工安全事故，造成了重大的经济和人员损失。近年来，多数地铁隧道采用盾构法施工,出于青岛地铁安全性考虑，非常有必要总结归纳下盾构施工过程中的事故，以备青岛盾构施工借鉴，杜绝类似事故的发生。一、机械事故盾构施工中，按照事故发生的特点，主要分为机械事故和施工技术事故两大类。盾构项目中机械使用较多，相应的事故也较多，大约占一半以上，主要有龙门吊事故、拼装机事故、电机车事故、盾构机本身的事故等。1、管片吊装事故上海地铁4号线6标段区间施工中，盾构管片拼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。：严格设备围护检查制度，尤其要重视管片拼装机的可靠性检查，例如，吊装头与拼装机连接部位的定期检查，拼装机本身的定期检测，消除安全隐患，同时，管片拼装过程中，拼装机下方严谨有人工作。2、电器事故电器事故在盾构施工中尤其要注意，由于盾构施工是多个大型用电机械同时运作，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。例如现场盾构的高压电缆，安装接头保护不当易造成火灾导致盾构掘进停止。2008年12月30日16时30分，西安地铁二线F9地裂缝施工点（会展中心站以北约500米）发生着火事故，原因是施工人员在进行立模钢板切割的过程中，因钢板掉落地下引发防水材料着火，现场烟雾较大并从隧道两端冒出。（氧气、乙炔）2009年1月2日9时56分，二号线钟楼站右线隧道内起火。此次起火原因仍是工人操作不慎，致使焊渣引燃了防水材料。约66小时，同一原因，发生两起同类火灾事故。（电焊机）案例一西安地铁隧道的两起火灾事故案例二上海地铁隧道施工火灾2009年1月8日11点15分左右，曹杨路地铁11号线的在建工地发生火灾，现场浓烟滚滚。消防部门出动数十辆消防车赶到现场。事故造成周边部分交通路段拥堵。事故现场附近的地铁3号线并没有受到火灾影响，仍照常运营。当天下午1时左右，现场火势完全得到控制。该事故已造成1人死亡，6人受伤。事故发生时，现场正在进行盾构进洞注浆施工后的清理工作，火灾原是由电路短路和施工隧道内注浆材料聚氨酯引起的。：重视施工中电缆线和用电、动明火施工的安全保护措施，严格执行电力高压进洞的安装与洞内用电用火的施工规范，放水材料要按照规范做到安放妥当。做到安全第一，万无一失。3、运输设施事故与盾构施工有关的有轨运输设备，要注意电机车的溜车防撞以及轨道岔道的安全运营等问题。武汉地铁和宁波地铁施工中就曾经出现过电机车刹车失灵，导致电机车溜车撞坏盾构机，出现在拼装管片的作业人员伤亡的严重事故。从管片场运输管片到施工现场，因管片车长，一般从厂家到现场只能夜间运输，场地内倒车吊卸管片也曾是安全事故发生的频繁环节。龙门吊吊装管片下井，索具和机械的本身也是事故放生的源头。案例：行车吊钩坠落事故地铁某区间隧道工地井下施工班组开始做推进前的准备工作。当时行车司机甲，将32吨行车副钩降到井下，指挥工将管片停放在井底车站右边钢板上。约等了数分钟后，指挥工指挥行车将小钩提升。在副钩提升的过程中，行车大车向后侧移动约2米，行车的小车部位突然发出异响，当时立即停止操作，行车钢丝绳断裂、此时整个主钩带着土箱扁担坠落，砸在井底车场上，幸未造成严重后果。吊钩连同扁担梁全部坠落在井底产生缺口的行车定滑轮被剪断的行车钢丝绳经查,行车顶部的定滑轮上有一个宽度超过15CM的弧形缺口。排绳器的钢丝绳有明显的被剪断的痕迹。这说明在事故发生之前，行车存在明显的设备隐患。事故原因分析1、在日常使用行车的过程中，由于频繁的使用行车小车倾倒土箱，造成了钢丝绳对滑轮的挤压，导致行车定滑轮产生了一个长达15CM的缺口。2、行车驾驶人员对行车存在的隐患，并未察觉，导致了事故的发生。4、盾构的脱困盾构长时间停止掘进、或者转弯、泥饼形成、不明物质困住等，可能导致盾构刀盘卡死，青岛主要注意含沙量较多的土质，例如含沙粉质粘土、富水砂层、粉砂等地质。：制定正确的掘进方案，根据实际情况，及时的调整掘进参数和施工工艺。透过许多事故发现，机械事故发生多与不规范的违章操作有直接关系，所以严格操作规范，特种设备要严格培训，持证上岗，是避免事故的必要条件。主要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人员伤亡或大量的经济损失。1、地面沉降导致的安全事故地表沉降一般可分为正常沉降、非正常沉降、灾害性沉降。非正常沉降只要指操作失误引起的推进参数设置错误、超挖、注浆不及时。灾害性沉降主要指施工中盾构开挖面有突发性土体流动，甚至爆发性崩塌，使地面沉陷。原因是遇到地下水压大或透水性强的颗粒土体不良地质条件。二、施工技术事故案例（管线）：广州地铁1号线中山四路段区间隧道由于铸铁供水管漏水，沥青路面下土体部分流失形成空洞，盾构通过时，小的底层变化造成水管断裂，大量的水土流失导致地面塌陷。2、管片拼装事故拼装过程中，管片挤损或破裂，导致涌水，使施工面临较大的技术风险。：必须重视管片的安装工艺和技术方法，注意掘进参数的控制，采用相应的技术手段，控制姿态的调整，注重管片安装质量；施工中管片上浮是一般盾构施工中比较常见的问题，如得不到有效的控制，会引起很大的麻烦，要采取相应的技术措施，严格控制管片上浮。2005年4月4日星期一早上10：04分，井下挂钩辅助工在从事拆卸落地块管片螺栓的工作，挂钩指挥想调整一下管片的位置，在没有通知挂钩辅助工的情况下直接做了个向上的手势给行车司机，而当时操作人员握着螺栓的手又没有及时松开直接导致手指与管片吊具的钢板挤压。造成其右手的食指第一节、无名指的第一第二节、小指的第一第二节，粉碎性骨折。事故发生后，立即组织人员将伤员送到医院救治，经治疗确诊右手的小指、无名指截断至根部，食指截断二节。案例：管片吊运伤手事故直接原因：两个挂钩工作业时缺乏配合沟通是本次事故发生的直接原因。间接原因：某项经部平时对井口的作业人员教育不严，现场缺乏监督是发生本次事故的间接原因。工伤受害人进入工地工作仅一个多月,对配合挂钩工卸管片不熟练。事故现场照片3、气体爆炸事故盾构施工中，需要采取相应的消防、通风措施。地下有害气体主要有甲烷、二氧化硫等。2008年5月，广州地铁6号线盾构施工中发生不明气体爆炸事故，造成3人死亡，6人重伤的严重后果。：加强自动报警与防御手段，消防通风措施必须到位，同时气体检测设备要安装到位。案例：广州地铁盾构换刀引起的爆炸事故2008年04月15日傍晚6时15分，广州地铁六号线东湖站至黄花岗站施工现场发生事故，造成2死5伤。前日傍晚6时10分，中铁隧道集团有限公司广州市轨道交通六号线东黄盾构区间，在盾构机开仓作业时，遇不明气体导致伤亡事故，现场作业工人18人已全部撤离至地面。现场距地面约23米深，作业面进尺2千米。现证实有2人已死亡，5人受伤。事故等级定为较大事故。案例：土压平衡盾构喷涌事故广州、武汉、杭州等城市出现过多次喷涌事故，主要由于盾构前方土体含水量较大，正常出土难以保持土仓内的压力。:螺旋机出土口配备保压装置，加强密封可防止此类事故的发生，保持施工的连续性。南京地铁一号线盾构二标在某站南端头盾构出洞时出现两次流砂，流砂量达110m3,主要集中在洞门中心东西两侧，东部20m2区域地面约下陷1.5m,加固区西南侧1.5m2范围地面约下陷1m，所幸沉降影响区域内没有建筑物和管线。案例一南京某区间隧道出洞事故南京某区间隧道上部主要以淤泥质粉质粘土为主，下部以粉土和粉细砂为主，与秦淮河有一定的水力联系。端头井6m采用高压旋喷桩配合三轴搅拌桩加固土体。事故经过在盾构进洞即将到站时，盾构刀盘顶上地连墙外侧，人工开始破除钢筋，操作人员转动刀盘，方便割除钢筋，下部保护层破碎，刀盘下部突然出现较大的漏水漏砂点，并且迅速发展、扩大，瞬时涌水涌砂量约为260m3/h，十分钟后盾尾急剧沉降，隧道内局部管片角部及螺栓部位产生裂缝，洞内作业人员迅速调集方木及木楔，对车架与管片紧邻部位进行加固，控制管片进一步变形。仅不到一小时，到达段地表产生陷坑。案例二南京某区间隧道进洞事故2003年7月1日上午7点，上海轨道交通4号线位于黄浦江边的董家渡地面下30余米的区间隧道联络通道发生流砂事故，导致隧道附近的土体流失，约270m隧道发生塌陷损坏，地面发生了较大沉陷，最大沉陷量达到7m左右，故场区地面宏宇商务楼、音响制品市场、文庙泵站等建筑建筑物发生不同程度倾斜破坏等问题。地面发生较大沉降，破坏的建筑全部拆除，并进行了回填。案例三：上海轨道交通4号线联络通道工程事故广州地铁3号线沥～大区间隧道工程盾构机施工，盾构直φ6260mm。盾构自南向北推进，穿越宽312m的三枝香水道，江底隧道覆土厚度为7.4m-8.6m大部分掘进的断面为上软下硬地层，岩石（中风化岩层）的抗压强度7.0～8.3MPa。左线盾构机于2004年9月5日凌晨1:20刚刚进入江面时（切口741环）发生塌方事故，范围约8m×8m，同时造成河堤下陷。案例四广州地铁3号线塌方事故在事故发生前，冻结施工单位对原定的施工组织设计擅自进行了调整。专家组的分析也认定，方案调整没有严格遵循冻结法施工工艺的有关规定，导致旁通道冻土结构在施工中出现薄弱环节。调整后的方案，降低了对冻土平均温度的要求，从原方案的零下10℃减少到零下8℃；旁通道处垂直冻结管数量减少，从原方案的24根减少到22根，而原先为25米深的7根垂直冻结管，其中4根被缩短到14.25米，3根被缩短到16米，造成旁通道与下行线隧道腰线以下交汇部冻土薄弱；下行线仅设单排6个冻结斜孔，孔距1米，虽然在冻结孔长度上予以增加，但数量偏少、间距偏大，导致冻结效果不足以抵御相应部位的水土压力。随后，制冷机发生故障，停止供冷7.5个小时。10月7日晚，由广东华隧建设股份有限公司承建的南宁地铁1号线7标隧道（鲁班路站至动物园站区间）发生坍塌事故，致一人死亡两人失踪。因施工方隐瞒不报，且事故地点位于约20米深的地下，广西南宁轨道交通集团有限责任公司向媒体通报，10月7日约9点50分，由广东华隧建设股份有限公司承建的南宁轨道交通1号线七标鲁班路站至动物园站区间左线隧道二号联络通道加固区在进行盾构机开仓换刀作业时，突然发生坍塌事故。案例五南宁地铁1号线7标隧道坍塌事故