顶管施工中的安全管理要点

顶管施工中的安全管理要点

1 前言

我们生活在一个日新月异，科学技术高度发达、又紧张忙乱的世界，我们城市现存的许多设施不能满足发展的需要。需要提供更好的污水处理系统，自来水、煤气、电力和通讯设施尤其需要工程技术人员安全的安装管道并且使城市的破坏减至最小，非开挖技术将完全能解决这些难题，提供安全及经济的施工方法。非开挖敷设管道技术在近年得到广泛的应用，由于它不需要开挖面层，能穿越地面构筑物和地下管线及公路、铁路、河道，节省大量投资和时间。这项技术的快速发展也使市政工程需敷设的大量上、下水管道、煤气、电力、通信工程时，对城区的交通、噪音、粉尘的危害和影响大大降低，是真正的无污染、高效率的施工技术。顶管施工是非开挖敷设管道技术的一种，其在国外已广泛使用，在国内也己逐渐普及。

当前，随着市场经济进程的不断推进，国家对建筑安全工作高度重视。特别是近几年来，建筑安全事故频发，呈逐年上升趋势，给国家及成千上万个家庭带来巨大的生命和财产损失，每年建筑施工的死亡人数仅次于矿山，这为新时期的建筑安全工作带来了极大的挑战。建筑安全生产与人民群众的切身利益息息相关，是构造和谐社会的重要组成部分，要正确处理好安全与效益、安全与效率、安全与发展、安全与生命的关系，确保建筑业健康稳步地向前发展。随着科学技术的不断进步，大型的顶管设备不断地被研制开发，大口径的长距离的顶管工程逐渐增多，随着工程难度的增加为施工的安全管理带来了许多新的问题。

2 顶管法施工的原理

顶管法施工原理是在管道的沿线按设计的方案设置工作井和接收井，工作井内设置坚固的后座，吊进油压千斤顶以及要顶进的钢管或混凝土管，接好照明，泥浆管，油管等管线，然后用油压千斤顶缓慢顶进，通过压浆系统使管节周围形成泥浆套，管道在泥浆套中滑行，在顶进的过程中通过激光经纬仪测量顶管的方向，边顶进边排土边调整，直至将钢管或混凝土管顶至接收井内。

3 顶管的施工

3.1工作井及接收井、检查井施工，根据地质情况及现场条件，采用合适的支护方式开挖，然后尽快做好底板及壁板混凝土，并进行顶管所需的后靠背混凝土以及土体的强度复核，确定混凝土以及钢板垫块的厚度。这是管节能否顺利顶进的关键。

3.2油压千斤顶吊放就位，轨道安装。

3.3管节的选用、安装：管节必须全面检验，发现外观有缺陷的一律禁止使用。管道吊放前上好橡胶止水圈。将管节吊放在轨道上，安放环形顶铁，缓慢推进，让接头平顺对接。如发现有破坏、翻转、出槽等现象，必须退出管节重新更换、调整橡胶圈，重新安装对接。接头对好后，继续开动液压千斤顶将管节顶进。

4 顶管施工应注意的问题

在顶管施工过程中常会遇到如下值得注意的问题：

4.1工程地质和水文地质条件

沿管线土层变化频繁，所以在顶管施工前必须了解土层的变化情况：此外对于要经过回填土地段，需要提前加固处理，以防顶管施工后地表有过大的下沉。

4.2有毒气体的检测与防护

顶管施工的地层一般会通过淤泥层，腐烂动、植物体会在地下形成有毒气体聚集体，危害施工人员的健康和生命，所以有人员在顶管内操作的情况下，需要定时监测管内有毒气体含量，采用通风装置予以解决。

4.3超前探查地下管线

尽管先进的顶管设备具有在施工时探查前进路线不远距离管线的能力，但是采用在地面提前查明地下管线仍是值得开展的，这对于保证通讯、电力、上水、排水、煤气等其它管线安全运营，确保公众正常生活仍有必要。

4.4穿越建筑时对基础的探查

顶管在建筑物基础下施工时，需要明确施工路线上所遇到的基础类型，对于部分基础顶管顶进前可采取托换、加固措施。

5 解决对策

5.1工程概况

天津市塘沽区城市供水工程引潮三站及穿越永定新河管道工程是将潮白新河水通过新建的引潮第三泵站输送到调压井，通过陆地埋管、滩地沉井及河底顶管穿越永定新河至节制闸送入引水干渠，再由引水干渠送达北塘水库。本工程为“沉井顶管”部分，“沉井顶管”工程内容主要包括工作井、接收井和D2400mm钢筋混凝土顶340m。管材采用钢承口式钢筋混凝土管（F型砼管），管径D2400mm，壁厚240mm，砼强度等级C50，抗渗等级S8，单根管长2.5m，重12.5t。

要搞好施工过程中的安全管理，首先，必须做好施工生产过程中的危险源辨识工作，只有明确可能存在的风险，管理中才能做到有的放矢。其次要做好风险的评价，明确哪些是可以接受的风险，哪些是不可以接受的风险。最后，采取必要的风险控制措施，降低不可接受风险的程度。

5.2安全管理

5.2.1风险辨识

5.2.1.1水文地质、工程地质方面的因素。由于管道在河底穿越，在施工之前资料掌握不准，将会造成安全生产事故。

5.2.1.2施工方面的因素。施工方法的选择，施工设备的选用，人员的配备及人员的素质水平等，都将会影响到施工安全。

5.2.1.3监理、业主方面的因素。如果相关的管理人员专业知识不足，管理能力差，在施工过程中瞎指挥、冒险蛮干，也将会影响到施工的安全。

5.2.1.4设计方面的影响因素。设计方案的可靠性、科学性、针对性与否也会影响到施工过程的安全。

5.2.1.5经济方面的影响因素。如工程的造价及资金的到位情况等都会影响到施工单位的组织管理，为了降低成本，减少安全方面的投入，存在侥幸心理等也会影响到施工安全。

5.2.2风险的评价

风险的辨识是明确存在的问题，进行风险评价的目的是明确风险的大小，找出管理的重点，有目的的降低不可容许风险的程度，为进行有效的风险控制提供依据。

5.2.2.1工程地质和水文地质条件

沿管线土层变化频繁，所以在顶管施工前必须了解土层的变化情况：此外对于要经过回填土地段，需要提前加固处理，以防顶管施工后地表有过大的下沉。同时要控制好顶管时的高程变化，防止由于土城被突破造成河水涌入。

5.2.2.2有毒气体的检测与防护

顶管施工的地层一般会通过淤泥层，腐烂动、植物体会在地下形成有毒气体聚集体，危害施工人员的健康和生命；同时由于顶管深度和长度会造成内部空气含氧量降低，对人员造成窒息；所以有人员在顶管内操作的情况下，需要定时监测管内有毒气体含量，采用通风装置予以解决。

5.2.2.3人员设备方面的安全风险评价

各类人员的技术水平，安全操作能力都会影响到操作的安全性，必须要对人员进行评价。