超复杂综合管网下顶管施工的安全风险管控

王利波

摘 要：本文以呼和浩特市轨道交通2号线一期工程大学西街站顶管施工的实际施工情况为背景，针对施工过程中可能出现的各种不同的风险，并同时结合实的监测数据，进行深入分析和研究。以此能够为后续工作开展奠定良好的基础。

关键词：呼市地铁；顶管施工；安全管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.111

0 前言

随着呼和浩特市基础设施建设的快速发展，城市地下市政管网现已错综复杂，许多地段地表以下数米范围内各种管道管线纵横交错，然而地铁主体工程施工需要将主体范围内既有管道管线进行外排迁改，在地下管线繁多地段进行管线迁改非常困难，受地形限制、施工管线安全防护、道路交通等诸多因素影响管线迁改更是难上加难。本文结合呼市地铁2号线大学西街站弱电迁改顶管施工的特点，针对顶管施工过程中可能出现的风险进行分析，通过具体的预控措施，对各种风险进行控制，达到安全施工的目的。

1 工程概况

呼和浩特市地铁2号线一期工程大学西街站弱电迁改工程，共涉及4处过路段顶管作业，西南象限至东南象限顶程为65.3 m ；东南象限至东北象限（横穿加油站）顶程为114.4 m；东北象限至西北象限顶程为52.1 m；西北象限至西南象限顶程为44.2 m；合计顶程276m。因顶管部位处于砾石层，土质稳定性较差，所以过路顶管管材采用D1500钢管，西南象限至东南象限采用D1800钢管，顶管作业考虑周边及地下管线等因素，采用人工手掘式顶管，分别设置4个工作井及3个接收井，工作井尺寸为：长5m×宽4m×深度8m（具体尺寸根据现场土质情况而定），顶管工作井采用分段沉井施工，采用15mm钢板做井壁，150*150方钢做内支撑。经过对施工现场地质条件、管线状况、主体施工范围进行研究、探讨，研究出顶管施工在轨道交通中的运用工法。

2 工艺原理

顶管施工是一种非开挖的顶进管道的施工方法，在施工过程中首先对管线路由进行精确测量定位，并定测工作井，因地下顶管施工容易产生角度高度的偏差，故而定测时要精准，并在顶管过程中定期进行管内复测。顶管工作井采用开挖与下沉箱同步进行，以防止井壁发生土方坍塌。顶管施工时，架设轨排、靠背及千斤顶，将管道放置于轨排上，考虑力的相对性，将管道借助顶进设备产生的小于沉箱所能承受最大外力的顶力，克服管材与周边土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度、方向顶入土层中，并将土方开挖运出。待一节管道完成顶进后，继而下入下一节管道，继续进行顶进作业。土方开挖采用手掘式开挖，土方吊运采用吊车吊运。待顶管长度满足路由需求，进行定测管道出口位置，并同样采取开挖与下沉箱并行的方法开挖接收井，直至挖出管道口，再进行垫层、底板、井内壁的钢筋绑扎、浇筑、盖板安装等施工后，方可进行七孔梅花管盘管穿管施工。

3 顶管施工过程中的风险管控

（1）地下管线的保护措施。由于该工程地理位置处于锡林锅勒南路下方，在该地段中的交通比较繁忙。因而所存在的建筑物比较多，特别是地下管线，尤其复杂。简单来说就是管线与顶管之间所存在的间距比较近。

在进行开挖作业前，首先需要按照相关标准和要求，全面了解关于沿线管线的具体保护措施。比如在施工人员在开展顶管作业前，组织各产权单位现场确认既有管线位置及标高，垂直安全距离控制在0.5m-1m，以保证顶管施工作业的安全。

（2）管道内通风措施。在通常情况下，顶管施工在地层中存在淤泥层。在这其中，植物体和腐烂则很容易在地下形成毒气体聚集体。这种气体的出现，对施工人员的身体健康构成严重的威胁。当施工人员在顶管内进行相关作业时，针对其中存在的毒气含量， 使得必须要定时监测。同时还要采用便捷式气体检测仪对管内气体进行检测。严禁未进行气体检测，就开始下井作业。在此期间，施工人员所使用的离心柜式风机送风，能够有效实现整个管道内空气保持清新的状态。

（3）管道内照明措施。按照相关标准，施工单位在开展超复杂综合管网下顶管施工中，所采用的管道内照明设施是360V安全电压。在这其中，需要借助工作井内平台上所具有的配线箱来对其进行电源供给。与此同时，施工人员还要在管道上每三个管节上安装一只为60W的管道照明灯，并结合实际情况，设置相应的应急照明系统。

4 顶管施工过程中的具体安全措施

（1）为了能够更好的保证顶管施工作业的顺利进行，作为施工单位，首先就要严格按照要求进行施工。比如，在工作井的周围需要手段上设置高于1.2米的固定护栏，并在护栏上挂上相关的安全网以及在工作井周围挂一些警示标语。

（2）施工人员在开展挖土时，需要在工作井上设置相应的爬梯，以便能够给施工人员在工作上提供便利。另外，施工人员在工作中需要的扬机等设备，必须要按照标准配置自动卡紧保险箱的装置。

（3）对于施工中所挖出的土方石，施工人员要将其及时运离工作井，不能够将土石方随意堆放。

（4）作为顶管作业人员，在进行相应作业过程中，必须佩带安全帽，促使引其在作业上满足安全管理的标准和要求。

（5）在顶管施工区域中，相关人员需要按照相关要求，采用标准围挡对沿线开展作业。

（6）注重对工作中相关机械设备维护、检查和保养的工作。特别是在机电设备上，需要施工人员严格遵循在用电上的安全操规范。这样做能够在一定程度上避免施工人员进行超负荷的作业。

（7）采用卷扬机垂直牵引出土时，井下不能站人，工作井上平台的作业人员出土时必须使用安全带。

（8）在管道工作上，施工单位要能够配置专业的监护人员，让其对入管作业人员在工作中的情况进行全面观察。对于如何观察，监护人员则可借助绳子按照固定的时间，拉一下作业人员。

（9）注重对工作井上的药品的配备工作。 施工单位在进行施工作业前， 需要根据施工人员工作情况，开展紧急救援的培训工作。通过培训工作的开展，能够使得所有施工人員在顶管施工中学会使用相关的设备，即呼吸器和含氧量探测仪。

5 结束语

综合上述，顶管施工项目的开展具有一定的复杂性，因而需要施工单位对这方面予以足够的重视。结合实际情况采取针对性安全措施，提高顶管施工安全风险管理水平，促进其进一步发展。

参考文献：

[1]丁烈云，周诚.复杂环境下地铁施工安全风险自动识别与预警研究[J].中国工程科学，2012，14（12）：85-93.

[2]何国通.顶管施工中的安全风险管理[J].非开挖技术，2009（05）：

37-39.