盾构法地铁隧道施工现场气体检测规程

PAGE1福建省工程建设地方标准DB工程建设地方标准编号：DBJ/Txx-xxx-2017住房和城乡建设部备案号：Jxxxxx-2017盾构法地铁隧道施工现场气体检测规程(征求意见稿)Specificationforgasdetectionintheconstructionsiteofshieldtunneling2017-xx-xx发布2017-xx-xx实施

ContentsTOC\o"1-2"\h\z\u1GeneralProvisions 12Terms 23Basicrequirement 44Equipments 54.1TechnicalRequirement 54.2MetrologyAccreditation 64.3Managementandmaintenance 65On-Sitedetection 85.1GeneralRequirement 85.2DetectionProcedure 85.3DetectionResult 9AppendixA 11AppendixB 12AppendixC 13ExplanationofWordinginSpecification 14ListofQuatedStandards 15Addition:ExplanationofProvisions 16PAGE11总则1.0.1为加强盾构法地铁隧道工程施工现场安全管理，促进盾构土仓内气体检测规范化、科学化、标准化，确保盾构开仓作业安全，防止发生缺氧窒息、有毒有害气体中毒及可燃性气体爆炸等事故，特制定本规程。1.0.2本规程适用于地铁隧道工程土压平衡盾构常压或带压开仓作业的气体安全检测。1.0.3盾构法地铁隧道开仓气体环境安全检测，除应符合本规程的规定外，尚应符合国家及福建省现行有关标准的规定。2术语2.0.1盾构shield盾构掘进机的简称，是在钢壳体保护下完成隧道掘进、拼装作业，由主机和后配套组成的机电一体化设备。2.0.2掌子面heading开挖隧道工程中不断向前推进的工作面。2.0.3盾构土仓shieldtunnel掌子面距前盾之间的空间。2.0.4开仓作业Shieldcutterreplacementoperation盾构停止掘进后，工程人员进入盾构土仓施工作业的过程，包括常压开仓作业和带压开仓作业。2.0.5常压开仓作业Operationundernormalpressure在与工作仓同等压力条件下进行的开仓作业。2.0.6带压开仓作业Operationundercompressedair在没有自稳能力的地层中，高于大气压条件下进行的开仓作业。2.0.7气压过渡仓（人仓）Airlockchamber进行带压开仓作业时，能实时实现升、降压功能，并能使作业人员、物资等安全出入盾构土仓的设备。进行常压开仓作业时，此设备仅作为进入盾构土仓的一个通道。2.0.8直读式气体检测仪direct-readingdetector能够瞬间或近于瞬间检测空气中的氧气、有毒有害气体或可燃性气体，并直接显示其浓度的分析仪器。包括氧气测定仪、有毒有害气体测定仪和可燃气体测定仪等。2.0.9仪器检测范围detectionrange正常状态下，仪器所能检测出空气中被测气体浓度的范围。2.0.10仪器分辨率resolutionofdetector仪器能够识别的被测气体浓度变化的最小值。2.0.12检测误差detectionerror仪器的指示值与标准气浓度（真值）之间的偏差，以相对误差表示（氧气传感器除外）。2.0.13响应时间responsetime在规定条件下，从探测器接触被测气体到稳定指示值的时间，通常指读取达到稳定指示值90%的时间。2.0.14恢复时间recoverytime在规定条件下，探测器接触被测气体到稳定指示值，探测器离开被测气体后达到稳定指示值10%的时间。2.0.15传感器中毒sensorbepoisoned传感器受某些物质的侵害作用，使其活性降低或失去，导致传感器的响应能力降低乃至全部丧失。

3基本规定3.0.1盾构开仓作业应在盾构隧道掌子面稳定的前提下进行。3.0.2盾构开仓前，应进行环境调查，根据盾构类型、地质条件和工程实际情况制定切实可行的开仓施工专项方案、气体检测方案。地铁盾构开仓现场气体检测必须采取安全防护措施，现场应配备通风、照明、通讯、应急救援等设施。除此之外，还应符合盾构施工安全管理规定。3.0.3制定的气体检测方法和选择的仪器应满足盾构仓内氧气及有毒有害、易燃易爆气体现场快速定性定量检测的要求。3.0.4盾构开仓作业前，必须进行盾构仓内气体安全检测，其限量值应符合表3.0.4的规定。表3.0.4盾构开仓检测气体浓度限量检测气体最高容许浓度（MAC）氧气含量（20%～23%）VOL可燃性气体＜10%LEL二氧化碳≤5‰VOL一氧化碳≤30mg/m3氮氧化物（以NO2计）≤5mg/m3二氧化硫≤10mg/m3硫化氢≤10mg/m3氨气≤30mg/m33.0.5每次盾构开仓作业前，应对表3.0.4中规定的仓内八种气体进行检测，并现场出具检测结果。现场检测结果和正式检测报告应附在《开仓程序确认表》后。3.0.6现场检测人员必须经过安全知识培训及专业技能培训取得相应上岗证，检测时必须配备符合要求的个人防护用品。

4检测仪器4.1技术要求4.1.1盾构仓内氧气及有毒有害、易燃易爆气体的现场快速定性定量应采用直读式气体检测仪。4.1.2直读式气体检测仪的选择应符合下列规定：1所有用于现场气体安全检测的直读式气体检测仪，应具有产品合格证及计量证书，并应在仪器的明显位置上标注名称、型号、制造厂名（或商标）、出厂编号等。2直读式气体检测仪使用环境温度宜为-4℃～50℃，防尘防潮防护等级不应小于IP65，仪器应该内置温度传感器及除湿、除尘装置。3直读式气体检测仪必须配备国家防爆合格证。4直读式气体检测仪应具有报警功能，可任意设置其报警值，报警方式能使检测者及时响应。5直读式检测仪应附有使用说明书，其内容至少包括以下信息：1）原理、性能、技术指标、预定用途；2）仪器的标定方法；3）最长检测时间；4）电池充电器的类型及其充电量；5）仪器操作的方法和程序；6）维护保养及故障处理的资料；7）限制使用的条件。4.1.3直读式气体检测仪的性能要求，应符合表4.1.3的规定：表4.1.3直读式气体检测仪的主要技术性能指标传感器类别检测范围分辨率检测误差重复性（%）响应时间（s）氧气0～30%VOL≤0.1%VOL≤0.7%VOL≤3≤60可燃性气体0～100%LEL≤1%LEL≤±10%≤3≤60CO20～50000ppm≤100ppm≤±10%≤2≤60CO0～500ppm≤1ppm≤30NO20～20ppm≤0.1ppm≤30续表4.1.3直读式气体检测仪的主要技术性能指标传感器类别检测范围分辨率检测误差重复性（%）响应时间（s）NO0～250ppm≤0.5ppm≤±10%≤2≤20H2S0～100ppm≤0.1ppm≤30SO20～20ppm≤0.1ppm≤90NH30～100ppm≤1ppm≤160注：检测误差＝（标准气浓度-检测指示值）/标准气浓度×100%（氧气传感器除外）氧气传感器检测误差＝标准气浓度值－检测指示值4.2计量4.2.1直读式气体检测仪计量周期通常为一年。4.2.2当出现下列情况时，应送法定机构计量：1新仪器启用前；2超过计量有效期限；3遭受严重撞击或其他损害；4更换了传感器或仪器维修之后；5传感器失灵。4.3使用管理与保养4.3.1仪器使用单位应建立直读式气体检测仪管理制度和操作规程，并有使用及维护记录，指定专人负责管理。4.3.2直读式检测仪器的日常维护和保管：1对气体检测仪进行完好性检查，包括外观无影响检测的损伤、功能键操作正常、显示清晰等；2定期更换过滤装置；3及时对仪器充电；4确保采样泵运行正常及采样管完好；5定期开机保养。4.3.3直读式气体检测仪具有下列情况之一时，应进行维修与保养：1在正常环境下开机，检测仪指示值出现漂移；2正常使用时间超过180天；3用标气等检测发现较大偏离；4直读式检测仪机身或传感器受到损伤。4.3.4当直读式检测仪经维修保养后仍达不到表4.1.3中技术要求的，应予以报废。

5现场检测5.1一般规定5.1.1本检测方法适用于直读式气体检测仪检测地铁盾构开仓仓内氧气及有毒有害、易燃易爆气体。5.1.2使用直读式气体检测仪检测时应符合下列规定：1使用直读式气体检测仪，每次检测的采样时间要大于仪器响应时间，两次检测的间隔时间要大于仪器恢复时间。2检测人员要有高度的安全防护意识，并严格遵守施工现场安全管理规定，遇到紧急情况时，能够采取应急措施。3患有心脏病、高血压、肺部疾病、癫痫、感冒、发烧等症状的人员禁止进入盾构仓内检测。4进入盾构隧道的工作人员必须佩戴安全帽，并正确使用个人防护用品，严禁在盾构仓内吸烟，确定手机处于关机状态。5.1.3进入盾构隧道检测前，施工单位应确保隧道内的鼓风机处于正常工作状态。5.2检测方法5.2.1盾构仓内气体泄漏判定应符合下列规定：1检测人员持直读式气体检测仪在竖井洞口处采集新鲜空气标定仪器传感器。2根据表3.0.3中规定限值，按表5.2.1规定的报警点设定值，分别对直读式气体检测仪的内置传感器设置报警点，以保证检测及作业安全。表5.2.1直读式气体检测仪各传感器报警点设定值检测气体报警点氧气（O2）20%VOL可燃性气体8%LEL二氧化碳（CO2）4‰VOL一氧化碳（CO）24mg/m3一氧化氮（NO）4mg/m3二氧化氮（NO2）4mg/m3二氧化硫（SO2）8mg/m3硫化氢（H2S）8mg/m3氨气（NH3）24mg/m33在盾构机出渣口处，点击采样并向管片拼装机方向前进，检测该区域内气体浓度。前进过程中若检测到有毒有害或易燃易爆气体，并且浓度呈逐渐增大趋势，则判定盾构土仓内气体泄漏至该区域，检测人员应立即停止检测，并通知作业人员撤离。前进过程中若未检测到任何有毒有害、易燃易爆气体，则继续向前盾方向检测。5.2.2检测盾构土仓内气体时，宜选择通过土仓仓门旁的卸压阀口检测。5.2.3土仓仓内气体检测应符合以下规定：1分为常压和带压两种情况检测：1）常压作业时，两名检测人员通过气压过渡仓进入土仓仓门位置，在仪器采样部位安装采样延长管，通过卸压阀口伸入到土仓内检测仓内气体。2）带压作业时，施工人员通过气压过渡仓进入土仓仓门位置，将口径匹配的塑料延长管连接仓门旁的卸压阀，然后将延长管的另一端牵出气压过度仓的仓门外，施工人员打开卸压阀门，并控制气流大小，检测人员持直读式气体检测仪将采样延长管伸入到塑料延长管出气口内检测气体。2检测人员时刻观察直读式气体检测仪的数值变化，待仪器数值波动较小时，记录氧气的最低值及有毒有害、易燃易爆气体的最高值。检测人员每隔5min检测一次，每次的检测时间应大于传感器的响应时间，总共检测3次，并记录3次氧气的最低值及有毒有害、易燃易爆气体的最高值，最终结果取3次中氧气的最低值及有毒有害、易燃易爆气体的最高值。3当被测阀口的所有气体浓度均符合表3.0.4中规定限值，方可开仓作业。4当发现任一气体浓度超出表3.0.4中规定限值时，应做以下处理：1）当氧气或二氧化碳浓度不符合表3.0.4规定限值，但瓦斯及其它有毒有害气体均符合表3.0.4规定限值时，应立即向盾构土仓内加大通风换气速率，并再次检测，直至氧气和二氧化碳浓度符合表3.0.3规定限值，方可开仓作业。2）当瓦斯或其它任一有毒有害气体浓度不符合表3.0.4规定限值时，应立即通知施工单位。施工单位根据现场实际情况采取安全排查及相应的处理措施后，再次检测，直至瓦斯及有毒有害气体浓度均符合表3.0.4规定限值，方可开仓作业。5.3检测结果5.3.1在现场检测数值记录过程中，如果直读式气体检测仪显示的数值无法稳定在某一刻度值，并处于较小范围波动时，氧气含量应记录仪器波动时的谷值，其它气体应记录仪器波动时的峰值。5.3.2氧气最终检测值应取多次检测中的最低值；有毒有害、易燃易爆气体最终检测值应取多次检测中的最高值。5.3.3氮氧化物（以NO2计）计算公式为C=C2+(C1×46/30)。（C指氮氧化物的浓度，C1指一氧化氮的浓度，C2指二氧化氮的浓度，46指二氧化氮的摩尔质量，30指一氧化氮的摩尔质量。）

附录AA.0.1直读式气体检测仪选用建议见表A.0.1。表A.0.1直读式气体检测仪选用表检测对象仪器种类适用场所选择性氧气电化学传感器任何工作场所有可燃性气体催化燃烧式可燃气体检测仪空间氧含量≥19.5%VOL，无催化元件中毒的工作场所无红外式可燃气体检测仪任何工作场所（无检测响应的可燃气除外）无便携式PID检测仪任何工作场所有无机有毒有害气体电化学传感器存在一氧化碳、硫化氢、氨、二氧化硫、一氧化氮等工作场所有注1：表中所列检测仪“有”选择性，都是有相对的条件的，其选择性受干扰气体的影响。注2：本表列举了几种类型的有毒气体检测仪，也可选用符合要求的其他类型的仪器。附录BB.0.1盾构开仓气体检测记录见表B.0.1。表B.0.1盾构开仓气体现场检测记录表检测时间：月日～月日工程名称施工单位工程地址陪同人员电话盾构仓简述开仓原因气象条件气温：相对湿度：气压：检测仪器名称：型号：厂家：编号：检测结果检测次数第一次第二次第三次最终检测值评价检测时间氧气含量(%VOL)可燃性气体（%LEL）一氧化碳(mg/m³)二氧化碳(%VOL)一氧化氮C1(mg/m³)二氧化氮C2(mg/m³)氮氧化物C(mg/m³)硫化氢(mg/m³)二氧化硫(mg/m³)氨气(mg/m³)备注：1、氮氧化物计算公式：C=C2+(C1×46/30)。2、在3次检测过程中，氧气的最终检测值取各每次检测的最低值，其它气体的最终检测值取每次检测的最高值。校核人（签字）：检测人（签字）：附录CC.0.1盾构机前盾及中盾平面结构示意图如下：本规范用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词用语说明如下：1）表示很严格，非要这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。2）表示严格，在正常情况下均应该这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录1《盾构法隧道施工与验收规范》GB504462《密闭空间作业职业危害防护规范》GBZ/T2053《密闭空间直读式仪器气体检测规范》GBZ/T2064《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》GBZ2.15《密闭空间直读式气体检测仪选用指南》GBZ/T2226《工作场所有毒气体检测报警装置设置规范》GBZ/T2237《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH306388《盾构法开仓及气压作业技术规范》CJJ217

福建省工程建设地方标准盾构法地铁隧道施工现场气体检测规程Specificationforgasdetectionintheconstructionsiteofshieldtunneling工程建设地方标准编号：DBJ/Txx-xxx-2016住房和城乡建设部备案号：Jxxxx条文说明

制定说明《盾构法地铁隧道施工现场气体检测规程》DBJ/Txxxx经福建省住房和城乡建设厅于2016年x月x日以第x号公告批准、发布。为了便于广大设计、施工、科研、检测等单位有关人员在使用本规程时，能够正确理解和执行条文规定，《盾构法地铁隧道施工现场气体检测规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规程正文同等法律效力，仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。目次1总则 193基本规定 204检测仪器 214.1技术要求 214.2计量 214.3使用管理与保养 215现场检测 225.2检测方法 225.3检测结果 221总则1.0.1地铁隧道盾构开仓作业属地下密闭空间高风险施工，特别是在地层条件差、地质情况复杂、地下水位高或周围地下空间存在不确定有害气体等情况下，地铁盾构法施工开仓检查及开仓换刀的过程中施工人员可能会遭受有毒有害气体侵害。本规程旨在规范盾构开仓过程中仓内氧气及有毒有害、易燃易爆气体的检测，排除这些气体带来的安全隐患。1.0.2地铁隧道工程常用的盾构机包含土压平衡盾构和泥水加压平衡盾构。泥水加压平衡盾构施工过程连续性好，效率高，且刀具在泥水环境中工作，由于泥水的冷却与润滑作用，刀具磨损小，能保持长距离掘进，一般不会出现开仓作业。且泥水加压平衡盾构的掌子面距前盾部分有大量泥水，不方便检测内部气体，因此本规程只适用于土压平衡平衡盾构的开仓作业气体检测。1.0.3现行国家标准包括《盾构法隧道施工与验收规范》GB50446、《密闭空间作业职业危害防护规范》GBZ/T205和《盾构法开仓及气压作业技术规范》CJJ217等，除此还应符合福建省现行相关法律、法规、规章的规定。3基本规定3.0.2检测人员进入盾构仓前必须仔细研读施工安全管理规定方可进仓检测。3.0.3盾构机自重较大，长时间停机通常会造成盾构机下沉，改变盾构掘进路线，盾构换刀应在较短的时间内完成，因此盾构开仓前的气体环境安全检测应快速完成。3.0.4盾构常压开仓作业气体安全检测限值参照现行国家标准GBZ2.1《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》及GB50446《盾构法隧道施工与验收规范》中相关规定。GB50446《盾构法隧道施工与验收规范》中所规定的检测项目为甲烷浓度，但因目前检测易燃易爆气体的传感器为可燃性气体传感器，并无专属检测甲烷的传感器，而且地下未知的易燃易爆气体并不只有甲烷，因此选择可燃性气体作为本规程的检测项目更为有效和直接。将可燃性气体的浓度限值设为10%LEL，是因为GB50446中规定甲烷浓度值应小于0.5%VOL，根据SH3063《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》附录A表A中序号1：甲烷爆炸浓度下限为5%VOL（即空气中的甲烷的体积含量达到5%时达到爆炸下限）。“5%VOL”甲烷对应值是“100%LEL”，因此甲烷浓度值(%VOL)为可燃性气体爆炸下限值(%LEL)的1/20。也就是说，当直读式气体检测仪数值到达10%LEL时，相当于此时甲烷的含量为0.5%VOL。3.0.5因盾构开仓作业时间较为紧迫，应采用现场快速定性定量的检测方法，盾构仓内氧气及有毒有害、易燃易爆气体的检测结果必须现场出具，现场出具的检测结果应有检测单位、施工单位、监理单位三方签字，可用于开仓确认程序。凡从事盾构开仓气体安全检测的机构，必须通过国家或省级计量认证。3.0.6凡从事盾构开仓气体安全检测的工作人员，必须经专业技术培训，考核合格后，持证上岗。4检测仪器4.1技术要求4.1.1为满足盾构开仓现场快速测量的要求，根据目前技术条件，直读式气体检测仪可以实现施工现场的快速定性和定量检测。4.1.2考虑到湿度及粉尘对直读式检测仪传感器带来的不利影响，因此所用直读式气体检测仪应配备必要的除湿、除尘装置，并定期对直读式检测仪除湿、除尘效能进行检查，失效后应及时处理或更换。当检测环境湿度较大时，应考虑湿度修正。国际通行的仪器外壳防护等级采用IP代码标识，以不同等级表示一个仪器能防止杂质侵入的程度。IP代码由两位数表示。第一位表示对固体颗粒的防护程度，第二位表示防潮程度。国家对于爆炸性环境用的电气设备的各种防爆型式都有明确规定，因此在具有爆炸性混合物的危险性环境下使用的气体检测仪必须符合国际和国家防爆标准要求。4.1.3表4.1.3中的直读式气体检测仪的主要技术性能指标参照GBZ/T222《密闭空间直读式气体检测仪选用指南》。4.2计量4.2.2传感器失灵包括传感器中毒、传感器受损、传感器久置不用等情况。4.3使用管理与保养4.3.3直读式气体检测仪指示值出现漂移包括零点负漂、氧气传感器报警等情况。5现场检测5.2检测方法5.2.1出于安全考虑，表5.2.1中的报警点设定值是按照表3.0.4中的规定限值乘以80%所得。而氧气传感器的报警点则是取表3.0.4中规定的氧气的下限值，这是因为通常盾构隧道内一般为缺氧状态。5.2.2由于盾构土仓内情况较为复杂，仓内下半部分可能会有积土或积水，而土仓仓门上的阀口位置位于土仓内上半部分，且仓门上的阀口位置便于检测，因此选择土仓仓门上的阀口检测较为适宜。5.2.3土仓仓内气体检测应符合以下规定：1因不同盾构机土仓旁的卸压阀直径大小不一，可根据其尺寸特制相匹配的塑料延长管，延长管的长度宜为3～4m。带压检测时连接塑料延长管可以便于在遇到突发状况时，及时采取有效措施，并且能够减少检测员呼出二氧化碳的干扰。检测人员持直读式气体检测仪将采样延长管伸入到塑料延长管出气口内检测，而不是放在出气口外检测，这是因为伸入到管内检测可以减少仓外气体的稀释干扰，使检测结果更准确可靠。4通常向盾构土仓内加大通风换气一定时间便可解决土仓内缺氧及二氧化碳含量过高的现象。而可燃性气体和其它有毒有害气体不符合规定限值的原因较为复杂，仅靠通风换气无法解决问题，因此需施工单位根据实际情况采取安全排查及相应处理措施。5.3检测结果5.3.3根据GB50446《盾构法隧道施工与验收规范》第12.0.8，氮氧化物换算成二氧化氮不得超过5mg/m3，而空气中的氮氧化物主要为一氧化氮、二氧化氮，并以二氧化氮为主；其他氮氧化物均极不稳定，遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮。因此氮氧化物计算公式为：C=C2+(C1×46/30)。其中C为氮氧化物浓度，C1为气体检测仪读出的一氧化氮浓度值，C2为气体检测仪读出的二氧化氮浓度值。前言根据福建省住房和城乡建设厅《关于印发福建省住房和城乡建设厅2014年第二批科学技术项目计划的通知》（闽建科[2014]21号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，结合我省当前实际情况，总结近年来的实践经验，参考有关国家现行相关标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。本规程共6章，主要技术内容是：1、总则；2、术语；3、基本规定；4、检测仪器；5、现场检测；6、附录。本规程由福建省住房和城乡建设厅负责管理，由主编单位负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有意见或建议，请寄送福建省住房和城乡建设厅科技与设计处（地址：福州市北大路242号，邮编：350001）和福建省建筑科学研究院（地址：福州市杨桥中路162号，邮编：350025），以供今后修订。本规程主编单位：福建省建筑科学研究院福州市地铁建设工程质量安全监督站本规程参编单位：中建海峡建设发展有限公司中铁十七局集团第六工程公司福建省永富建设集团有限公司福建