沉管隧道施工风险分析

1、沉管隧道风险分析及建议（一）自然灾害风险建议：近海施工作业，应联系当地气象部门的气象服务，随时掌握风浪、潮涌、暴雨、 浓雾等的动向，提前采取防范措施；风力大于6级或浪高大于1.0m时，非自航船应停 止作业，就地避雨；暴雨、浓雾天气应停止机动船作业。（二）水道附近施工安全1、水道的过往船舶流量大，主要由货船、集装箱船和危险品船组成，在此区域施 工占用一定水域，对过往船舶的习惯航线及通航安全产生临时影响，易引发与主作业 船锚缆刮碰、船舶碰撞或锚缆断裂事故。2、水道内抛锚发生走锚，刮碰海底管线、电缆或造成船舶失控。建议：1、施工船队进人水道附近前，向海事部门报告，发布航行通告，告知过往船只注 意避让

2、主作业船及锚缆。2、设海上警戒船舶，与海监海事部门协商派驻海监船、渔政船进入水道区域进行 监护。3、进入水道时，通知海事管理部门及附近船舶，报告施工作业时间、船舶名称、 船舶坐标、影响范围、警戒船就位情况。4、警戒船在警戒区域（抛锚位置附近）24 h守护，用高频频道报告警戒船位置，所 有船舶收听该频道，如有其它船进入施工区域可随时呼叫。向进人警戒区域的船舶发 出警告，告知其前方正在施工及通航范围，要减速慢行。5、当海况较为恶劣（风速15 m/s1，W17 m/s，浪高1. 5 1TIHW2. 0 m） 时，警戒船舶应适当扩大警戒区域并加强瞭望，及时提醒过往船舶远离施工水域航 行，避免大风浪下因

3、船舶操纵困难而发生事故。恶劣天气，如重度雾霾应停止作业撤 离航道；遇台风提前24 h撤离，由拖轮吊拖主作业船前往东霍山锚地避风，挂拖时避 免发生带缆伤害及船舶碰撞事故，拖航速度不大于5km。6、主作业船移船过程中发生走锚时，立即停止行船放松锚缆，抛主航行锚；船舶 即将失控时，拖轮或锚艇顶住主船，防止发生其它溜锚；船舶失控有威胁水道安全和 附近海管时，船长务必当机立断，下令弃锚。（三）沉管隧道坐落在深厚软基层上，为了保证整个基础的刚度协调均匀，基础 设计形式多样，且施工精度要求高。建议：沉管基础施工质量是决定沉管隧道成败的关键。沉管基础作业，主要关键工序包 括： 基槽粗挖、精挖；基槽清淤： 基础

4、抛石夯平： 碎石基床铺设。1、挤密砂桩施工根据需求，置换率从26%70%，挤密置换的同时，实现排水固结；成桩过程计算机 全自动控制，质量保障度高；2、开挖水深大，开挖精度要求高；开挖采用大型定深平挖抓斗和挖深精度控制系 统。3、基槽清淤关键技术。沉管隧道横卧珠江口，存在回淤；回淤将造成沉管安装期 浮力突然增大而意外上浮，并给后期运营带来超期沉降；采用专用清淤船能够进行系 统定位和测量，能实时显示基槽槽底纵坡，并可满足在不同类型基础面上（块石、碎 石、粘土等）进行清淤施工。4、基础抛石夯平关键技术。抛石夯平作业水深大，夯平精度高；夯平要顺应基础 坡度；水下抛石、夯平工作量大；开发专用溜管式抛夯一

5、体船：溜管定点定量抛石、 定点夯平；采用液压振动锤水下夯平，大幅提高夯平效率及质量。5、碎石基床铺设关键技术。水深大，整平精度要求高；整平质量关系到沉管标 高、接头受力；整平工作量大；研制平台式整平船，自动抬升、皮带运输、高精度声 纳测控三大系统，全部采用自动化控制。基槽精挖示意基础抛石示意碎石机床铺设示意（四）深埋大回淤节段式沉管钢筋混凝土结构，混凝土自防水，使用寿命长，节 段接头剪力键及防水是隧道结构施工的关键。建议：综合考虑工期要求及预制质量控制，采用工厂法预制。对比传统干坞法，工厂法 管节预制具有以下优势：工厂占地面积小；连续预制，受气象条件影响较小；标准化流水线生产，质量可 控。预制

6、厂包括：钢筋绑扎区；浇筑区；浅坞区；深坞区；采用多条流水线同时生 产，预计单条生产线每两个月生产1个管节。预制区须包括流水化钢筋生产加工线、 大型自动化液压模板、混凝土搅拌及供应系统、混凝土温控及养护系统、管节顶推系 统。钢筋加工、绑扎量大，设置多条生产线，形成流水作业。模板系统由底模、侧模、内模及针形梁组成，由液压系统控制，端模采用分块拼 装。设置制冰系统，采用冰水混合物进行混凝土拌制；原材料到混凝土拌制、运输、浇筑、养护全过程采取温控措施;通过坞内绞缆系统，横移管节至深坞区；沉管在浅坞内进行流水化一次、二次舾装。沉管预制工厂示意流水化施工示意（五）沉管浮运及安装施工难度大。国内工程经验少，

7、项目位于珠江口航道运输最繁忙水域，交管难度大；外海施 工，水流、波浪条件复杂；沉管操控难度大；深水安装和潜水作业难度大；沉管对接 安装精度要求高；工期紧。建议：针对本工程浮运安装施工特点，开展了浮运阻力、操控性等试验研究，建立了作 业窗口管理系统、浮运安装决策机制，集成开发了深水无人沉放系统，包括：遥控遥测压载控制系统；深水测控系统；数控拉合系统；管内精调系统。沉管浮运施工，管节尺度大，数量多；外海浮运、水流、浪波条件复杂，拖航阻 力大；浮运线路位于目前我国航运最繁忙的珠江口水域，多段航道交叉；沉管无动 力、无舵效，航道窄、多拖轮协作操控难；横流、横浪情况下狭窄基槽内长距离横 拖。开展外海沉管

8、系泊研究，进行物模、数模试验，系泊系统受力（缆力、吊点 力）；管节系泊、沉放过程中的动力响应；采用HY-17型大抓力锚。外海沉管深水无人沉放技术，采用扛吊法进行沉管安装；安装船控制室通过信息 技术和遥控技术实现管节姿态调整、轴线控制和精确对接；系统包括：锚泊定位系 统、压载控制系统、数控拉合系统、深水测控系统、管内精调系统。遥控遥测压载系统；在控制室内遥控，实现管节压载水箱注水、排水，调节管节 在水中的负浮力和姿态。深水测控系统，采用GPS+声纳原理；无水下线缆、安装便 捷；实现沉管水下绝对定位和相对定位。数控拉合系统；沉管对接后，采用拉合系统使GINA止水带初步压缩。拉合系统采 用反勾结构，

9、通过遥控实现千斤顶拉合。管内精调系统。沉管水力压接完成后，如出现轴线偏差超出设计要求，则需进行 线形调整。沉管浮运、沉放示意管节内水箱注排水、管节拉合示意（六）沉管隧道水下最终接头难度大。管节定位精度要求、相对偏差要求高，采 用水下安装模板，止水难度大。建议：正在对端部块体法、V型块体法、key管节工法进行研究，以确定快速安全稳妥的 最终接头方案。（七）其它风险1）高处坠落事故发生原因：1.施工时发生的意外人体坠落；安全网材质不符合要求；高处作业未系挂安全带或未高挂低用或违章作业；网喷施工时，架体支撑不牢固；“四口、五临边”防护不及时、不到位。2）模板、脚手架工程事故发生原因：1.未按经专家论

10、证的脚手架、模板施工方案进行施工，未经验收投入使 用；未使用持证架子工搭设脚手架、模板工程；架管、架板、模板等材质不合格；未对操作人员进行安全技术交底。3）中、小型机械的使用事故发生原因：1.机械设备状况不良，安全防护装置缺失；无证人员操作机械设备或操作人员违章作业；维护保养不及时。4）起重作业事故发生原因：1.起重设备未经相关部门验收、备案私自投入使用；起重作业司机、司索人员无证作业或起重作业人员违章作业；起重设备维修保养不及时。5）动火作业事故发生原因：1.施工作业时未严格执行三级动火审批制度；易燃、易爆品存放、使用不符合要求。6）临电事故发生原因：1.未编制施工临时用电专项方案；未执行“

11、一机一箱一闸一漏”的规定；无电工证人员私拉乱接；接地与接零保护系统失效；线路老化，用电负荷过载。7）缺乏相应的安全意识和施工安全防护措施在建设工程中的经理没有足够的安全意识，对于安全的保障工作做的不够到位。就 导致在工程的建设/安装过程当中，没有设置出完整的工作方案，工程的监督力度不足， 也不进行日常的设备的维修与保养，最终导致了设备不能够保持在良好的运行状态之下， 最终为之后的工程开展埋下了安全隐患。并且，在操作当中，出现较多违规操作、无证 上岗的的问题，进而造成了安全风险。在工程建设/安装施工过程中，由于缺乏相应的施 工安全防护措施以及现场施工管理中存在的诸多危险因素等等，都会对工程施工产

12、生一 些不良影响，甚至导致出现严重的安全事故。比如：开挖出的弃土未进行妥善处理可能 会引发严重的坍塌事故；工程施工机械运转时产生的噪声以及剧烈震动，也可能会对通 讯信号等造成一定干扰；施工人员吸烟、私自点火等还可能引发火灾的发生等。这些都 是工程工程施工过程中潜在的风险问题亟需解决。建议1）高处坠落事故防灾防损措施：1.基坑围栏高度不低于1.2米，严禁人员在钢支撑上行走；选用合格的安全密目网及时进行封闭；严格按操作规程施工；架体验收合格后，方能允许网喷施工；对“四口、五临边”及时防护到位。2）模板、脚手架工程事故防灾防损措施：1.严格按经专家论证的脚手架、模板施工方案进行施工，经验收合 格后方

13、能投入使用；架子工持证上岗，定期对证件进行复审；架管、架板、模板等材质必须符合要求；施工前对操作人员进行安全技术交底，班前进行安全教育;禁止模板、支架上集中堆放过载。3）中、小型机械的使用事故防灾防损措施：1.定期检查机械设备，禁止带病作业，检测安全防护装置，保证其 安全有效；坚持持证上岗，严格按操作规程施工；加强日常巡查，做好其维修保养。4）起重作业事故防灾防损措施：1.起重设备必须经相关部门验收合格后方可投入使用；起重作业司机、司索人员持证上岗，严格按照操作规程施工；加强日常巡查，做好其维修保养。5）动火作业事故防灾防损措施：1.严格执行三级动火审批制度，施工现场配足相应的灭火器材；2.对各种危险品严格管理，对各种消防器材定期检查。6）临电事故防灾防损措施：1.严格按照经审核通过的专项施工临电方案施工；严格执行“一机一箱一闸一漏”的规定；持证上岗，严禁私拉乱接；做好日常的巡查，保证各系统的有效；定期巡查，及时消除不安全因素。7）增强安全意识，科学管理，制定和实施全面的安全防护措施树立