护盾式TBM支护与衬砌施工安全技术交底

护盾式TBM支护与衬砌施工安全技术交底勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01施工安全概述与法规依据02护盾式TBM设备与施工原理03施工前准备安全要求04支护施工安全技术要点CONTENTS目录05衬砌施工安全技术要点06施工过程安全管控07应急处置与事故防范01施工安全概述与法规依据护盾式TBM施工安全重要性保障施工人员生命安全护盾式TBM施工环境复杂，涉及重型设备操作、有限空间作业等，安全措施不到位易导致人员伤亡。严格执行安全规程可有效预防机械伤害、坍塌等事故，保护施工人员生命安全。确保设备正常稳定运行护盾式TBM设备精密昂贵，施工中若忽视安全操作，易引发设备故障，如刀盘卡机、液压系统损坏等，影响施工进度并造成重大经济损失。安全管理可保障设备持续稳定运行。维护工程质量与施工进度安全事故会导致施工中断，延误工期。通过安全交底和规范操作，能减少因事故造成的停工，确保支护与衬砌施工质量，保证工程按计划推进。规避法律风险与经济责任违反安全规定可能导致法律处罚和经济赔偿。严格遵守安全规程可降低事故发生率，规避法律风险，避免企业因安全事故承担巨额经济责任和声誉损失。国家法律法规基础安全生产法规与标准体系

依据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住房和城乡建设部令第37号）、《建筑起重机械安全监督管理规定》（建设部令第166号）等，明确护盾式TBM施工的基本安全要求与责任划分。行业标准与技术规范

遵循《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）、《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009），以及《护盾式TBM施工豆砾石吹填注浆技术规范》等行业标准，规范支护与衬砌施工技术参数。地方实施细则要求

参考《青岛市市政公用工程质量安全监督站关于切实加强盾构/TBM施工全过程质量安全管理的通知》等地方文件，强化关键节点验收、第三方监测及应急管理等具体措施。企业内部管理制度

施工单位需制定《TBM及盾构安全操作规程》，内容涵盖人员培训、设备维护、紧急停机程序等，建立设备运转记录和维修保养档案，确保制度落地执行。

施工安全管理责任体系

建设单位安全管理职责建立盾构/TBM施工安全质量管控机制，委托第三方监测和测量，组织安全风险分级管控与隐患排查治理，保障施工费用，不随意压缩工期。

监理单位安全管理职责建立监理安全质量责任制，配备有经验的监理人员，编制监理规划和实施细则，对管片预制及施工安全质量实施监理，组织关键节点条件核查和过程验收。

施工单位安全管理职责建立安全质量管理体系，配齐管理人员和作业人员，按施工方案组织施工，加强技术支持与指导，定期开展质量安全检查，确保生产安全和工程质量。

关键岗位人员管理要求明确主要负责人、主管工程师和专业监理工程师任职资格，盾构/TBM司机落实岗前培训、考核上岗及定人定岗定设备制度，确保关键岗位人员专业胜任。02护盾式TBM设备与施工原理核心结构组成单护盾式TBM结构与工作原理单护盾式TBM主要由带刀盘的前护盾、管片安装系统及皮带机出渣系统构成，总长度可达340米，开挖直径根据工程需求设定，如江西省上栗县流源水库连通隧洞工程中采用的设备开挖直径为4.9米。适用地层特点适用于软岩、破碎不稳定地层，需依赖预制管片作为支撑结构维持施工安全，与双护盾式TBM相比，不具备同步掘进与管片安装能力，施工效率相对较低。工作周期流程施工分为掘进和管片安装两个阶段：首先通过刀盘旋转破碎岩体并推进，待推进油缸行程结束后暂停掘进，进行管片安装作业，管片供应需匹配掘进进度，如某工程中管片供应系统每日可预制16环钢筋混凝土管片。关键技术特征采用皮带机出渣，不具备掌子面压力平衡功能，需通过管片及时支护保证地层稳定；刀盘可配备超挖刀具以调整开挖直径，适应隧道转向需求。双护盾式TBM结构与工作原理结构组成：三部分纵向划分双护盾TBM系统在纵向上分为带刀盘的前护盾、中间部分的伸缩护盾、带有用于安装管片的尾盾的后接触护盾，其中伸缩护盾、接触护盾（支撑盾壳）和盾尾合称为后护盾。工作周期：两大阶段循环第一阶段为前进和管片放置过程，支撑护盾撑紧洞壁，刀盘推进油缸推进刀盘掘进，同时在盾尾安装管片；第二阶段为后护盾换位阶段，推进油缸卸载，径向支撑油缸缩回，借助后护盾推进油缸使后护盾盾壳前移，持续重复掘进和管片安装过程。附属装置：提升施工效能配备刀盘上的超挖刀具，可得到更大的开挖直径，洞壁由伸缩护盾盾壳支承直至管片安装；还设有可纵向及径向移动伸缩的刀盘，以便超挖隧道的一侧，提高机器的转向性。

支护与衬砌系统组成及功能护盾系统组成双护盾式TBM护盾系统纵向分为前护盾、伸缩护盾和后接触护盾（含尾盾），前护盾带刀盘，伸缩护盾可径向支撑洞壁，后护盾用于管片安装，实现掘进与衬砌的协同作业。

管片衬砌结构管片作为永久支护结构，在盾尾拼装形成封闭环，承受地层压力。如江西省流源水库连通隧洞工程采用钢筋混凝土管片，每日预制16环以匹配TBM掘进进度。

豆砾石吹填与注浆系统壁后豆砾石吹填填充管片与围岩间隙，注浆系统通过注入浆液加固填充体，增强衬砌结构稳定性，适用于1-3级水工建筑物隧洞工程，需满足设计的强度与抗渗要求。

支撑与推进协同功能双护盾TBM通过支撑护盾撑紧洞壁提供推进反力，刀盘推进油缸驱动掘进，同时后护盾推进油缸支撑管片，实现掘进与管片安装并行，缩短施工周期。03施工前准备安全要求

地质勘察与风险评估施工前地质条件勘察施工前需详细检查现场环境，包括围挡完好性、周边安全隐患，确保施工现场无危险品、爆炸品等危险物品。同时，进行岩土钻探和地质勘测，将结果与现场情况对比，确认施工可行性和安全性。

主要危险源与危害因素识别衬砌作业应考虑的主要危险源包括：临时用电不符合要求、照明光照度不足；衬砌时机选择不当、与开挖工作面距离过长；高处作业台（支）架失稳、安全防护失效；施工机具安全性能缺失或下降；电线路短路，防水板施工引发的火灾及有毒、有害气体。

风险评估与分级管控在TBM进场前，对施工现场进行全面的危险源辨识与风险评估，重点分析地质条件、地下水、周边环境等因素影响。采用定量与定性相结合方法，如风险矩阵法对隧道塌方、突水、设备故障等风险等级划分，制定控制措施，高风险区域需编制专项施工方案。

超前地质预报技术应用TBM施工应开展超前地质预报，判断围岩类别、岩性、稳定性、整体性、抗压强度等，通过该工作快速补充和检验地质资料，避免漏报重大地质灾害点（段）。TBM施工穿越不良地质段前50-100m应进行超前地质预报，清晰掌握前方地层及地下水情况。

设备进场验收与调试设备进场前准备施工单位应于设备进场3个月前完成选型，组织专家对盾构机（全断面岩石掘进机）进行适应性、可靠性评估，并出具评估报告。涉及维修改造的，维修改造方案需经施工单位技术负责人审核同意后报监理单位审查。

设备进场验收设备抵达现场后，由专业验收小组对液压系统、润滑系统、推进系统等进行全面检查，核查紧急切断阀、安全监控系统等安全防护装置的完好性及有效性。验收合格后方可投入使用，并建立设备运行日志。

设备吊装安全要求盾构设备大件吊装作业必须由具有资质的专业队伍实施。起吊前，应对吊具和钢丝绳的强度、地基吊装承载力、盾构工作井结构、地下管线等进行验算校核，吊装作业应由专人负责指挥，确保平稳吊装，严禁吊件长时间在空中停留。

设备调试流程盾构组装完成后，先对各项系统进行空载调试，再进行整机空载调试。调试过程中需检查各部件运行状况，确保刀盘、管片安装机等关键设备动作正常，警示灯、警报器等安全装置功能可靠。01作业人员培训与资质管理专业培训与上岗证书要求TBM及盾构内工作和操作的施工人员必须经过专业培训，并具有相关行业的上岗证书，且应具有较强的责任心。02关键岗位持证上岗制度盾构/TBM司机应严格落实岗前培训、考核上岗制度，施工过程中应严格落实定人定岗定设备制度。带压进仓作业人员应具有带压作业资格，经过专业培训，通过相关带压作业测试。03专项技能培训内容针对TBM司机、维修工、地质监测员等关键岗位，需进行专项培训，考核合格后方可上岗。培训应涵盖设备日常检查、紧急停机操作、火灾防控等应急处置技能，并定期开展复训，强化安全意识。04人员资质档案管理应建立人员资质档案，确保持证上岗，杜绝无证操作。建设单位应明确盾构/TBM施工主要负责人、主管工程师和专业监理工程师的任职资格。施工现场安全设施布置安全警示标志设置施工现场必须设立明显的安全警示标志，包括禁止闯入、必须佩戴安全帽等，明确标识危险区域和安全要求。进出口防护设施在TBM及盾构的进出口设置防护设施，防止工作人员被设备或材料击伤，确保人员进出安全。安全通道规划作业现场应设置安全通道，保证工作人员在紧急情况下能顺利撤离，通道宽度不小于70cm，保持畅通无阻。后配套系统布置隧道内后配套系统（机车运输、人行、管线）布置需保持必要安全间距，机车车辆距隧道壁等设施不小于20cm，避免交叉干扰。04支护施工安全技术要点管片预制与进场质量控制管片预制质量要求管片不得有内外贯穿裂缝、宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落等严重缺陷。管片堆放与防护堆放场地应坚实平整，排水设施完善。堆码高度不大于3层，管片间柔性垫块应上下一致，存放区须设置隔离防护。管片进场验收标准施工、监理单位应对管片质量进行进场验收，重点检查管片外观质量及防水材料，验收不合格的严禁进场。管片防水材料检查使用前，管片防水材料不得出现缺损、粘贴不牢固、起鼓、缺口等现象。

管片安装作业安全规程01作业人员资质与防护要求管片安装作业人员必须经过专业培训并考核合格，熟悉管片安装机操作原理及安全规程。作业时需佩戴安全帽、防护手套，长发应扎紧或卡牢，禁止佩戴珠宝首饰及穿裙子、拖鞋等妨碍操作的服饰。

02管片吊装与运输安全管片吊运必须使用专用吊具，吊具连接应使用保险销并拧紧，吊装前检查吊具、钢丝绳强度。管片堆放场地应坚实平整，堆码高度不超过3层，层间放置柔性垫块且上下对齐，存放区设置隔离防护，间距不小于500mm。

03安装机操作与警示信号管片安装机运行前需确认周围无人员及障碍物，启动时自动发出声音警示信号，旋转过程中警示灯同步闪烁。操作人员应严格按规程操作，拼装时严禁将肢体伸入管片拼缝或油缸撑靴内，每块管片安装后及时伸出对应区域千斤顶固定。

04作业区域安全管控安装作业区域应设置明显警示标志，非作业人员禁止入内。管片拼装和调运范围内严禁站人，隧道内施工平台与运输系统需保持安全间距，人行走道宽度不小于70cm，机车车辆距隧道壁及其它设施不小于20cm。

05紧急情况处置措施作业中如遇设备故障或异常，应立即按下安装机控制盒上的紧急停止按钮切断本系统能源，同时报告现场负责人。发生管片失稳、吊装异常等紧急情况时，必须立即停止作业，组织人员撤离至安全区域，并启动应急预案。豆砾石吹填与注浆安全控制吹填材料质量与设备检查施工前需检查豆砾石粒径、级配及洁净度，确保符合设计要求；吹填设备管路连接必须牢固，压力表、流量计等仪表应在校验有效期内，避免因材料不合格或设备故障引发堵管或爆管风险。吹填作业参数控制严格控制吹填压力和速度，初始压力宜控制在0.2-0.3MPa，根据地质情况逐步调整；吹填过程中需实时监测料仓料位，防止空吹导致管路震动，每作业2小时检查一次管路磨损情况。注浆材料配置与储存安全注浆材料应分类存放，水泥、外加剂等需防潮防晒，混合配比必须严格按设计执行；配置浆液时应采用机械搅拌，搅拌时间不少于3分钟，浆液存放时间不超过4小时，避免材料失效或凝固堵塞管路。注浆压力与工艺安全注浆压力应根据围岩条件设定，软岩地层宜控制在0.5-1.0MPa，硬岩地层不超过1.5MPa；采用分段注浆工艺，每段注浆完成后需稳压3-5分钟，防止压力骤升引发管片变形或窜浆事故。作业区域安全防护吹填注浆作业区应设置警示标志，非操作人员严禁入内；作业人员必须佩戴防护眼镜、防尘口罩和防砸手套，高空作业时需系挂安全带，设备运转时禁止进行维修或清理工作。

围岩稳定性监测与控制监测项目与技术手段主要监测项目包括围岩位移、应力、渗水等，采用GPS定位、多点位移计、应变传感器等自动化监测设备，实时掌握隧道围岩状态。

监测频率与数据处理施工过程中应加强监测频率，特别是在变形异常情况时。监测数据需实时传输至监控中心，采用专业软件处理，计算变形速率、应力分布等参数。

预警机制与响应措施建立分级预警机制，当位移速率超过警戒值时，立即停机并启动应急预案。预警信息通过短信、广播等方式传达至所有作业人员，确保及时响应。

控制措施与动态调整根据监测结果和超前地质预报，及时调整掘进参数，必要时采取超前支护、注浆加固等措施，确保围岩稳定性，避免塌方等事故发生。05衬砌施工安全技术要点衬砌时机选择与作业面准备

一般地段衬砌时机原则一般地段隧道施作衬砌应在围岩和初期支护变形稳定后进行，确保衬砌结构承载合理，避免过早施作承受过大变形压力。

特殊地段衬砌时机要求在浅埋、偏压、围岩松散破碎等特殊地段的隧道和洞口段应尽早施作衬砌，以快速形成封闭结构，保障施工安全。

仰拱施作的及时性规定在软弱、破碎、高地应力、大变形的围岩地段，仰拱应随开挖及时施作，尽快形成封闭环，并超前于墙拱衬砌，增强隧道整体稳定性。

作业面安全距离控制合理确定衬砌作业面与开挖工作面的距离，确保施工空间充足且不相互干扰，同时满足围岩稳定性要求和施工工序衔接。

作业面环境安全准备作业面应设置有效的通风系统和灯光设备，确保照明充足、通风良好；清理场地杂物，保持整洁，为衬砌施工创造安全作业环境。

衬砌台车安全操作规范01台车组装与验收要求衬砌台车组装完成后，必须经验收合格方可投入使用，确保其具有足够的强度、刚度和稳定性。验收内容包括结构连接、制动系统、液压系统等关键部位。

02操作前安全检查操作前应检查台车各部件运转是否正常，电气线路是否完好，照明是否满足安全作业需要，确认无安全隐患后方可启动。

03行驶与移动安全台车移动时应有专人指挥，移动速度不得过快，确保与周边设施保持不小于20cm的安全距离，严禁在台车运行范围内站人。

04作业平台防护台车作业平台应设置牢固的防护栏杆，高度不低于1.2米，平台脚手板应铺满、固定，严禁出现探头板，作业人员必须系挂安全带。

05紧急情况处置当台车出现异常情况时，应立即停机，切断电源，检查原因并排除故障。遇紧急情况，应启动应急预案，组织人员安全撤离。

混凝土浇筑与养护安全要求浇筑作业安全防护混凝土浇筑平台应搭设牢固，脚手板铺满绑牢，临边设置1.2米高防护栏杆及18厘米高挡脚板。振捣器操作人员须佩戴绝缘手套和胶鞋，电缆不得有破损、打结，严禁在钢筋网上拖行。

混凝土运输安全控制运输车辆进入隧道时速不超过5km/h，卸料时应设专人指挥，避免碰撞管片或作业人员。垂直运输时，吊斗下方严禁站人，起吊前必须确认吊具锁闭可靠，吊斗严禁超载运行。

养护作业安全规范养护人员进入作业区须佩戴安全帽和防滑鞋，使用高压水枪时应检查软管接口密封性，压力不超过0.5MPa。养护期间应设置警示标识，严禁非作业人员靠近养护区域，养护用水应有序排放，避免路面湿滑。

特殊环境浇筑防护高温环境下浇筑应采取遮阳措施，混凝土入模温度不超过35℃；低温环境（低于5℃）应采取保温措施，严禁采用明火直接加热。潮湿环境作业时，应加强漏电保护，使用防爆型照明设备。防水施工安全技术措施

防水作业环境安全控制作业场所必须保持良好通风，配备防爆型照明设备，照明光照度需满足安全作业要求。严禁在防水施工区域使用明火，动火作业需办理审批手续并采取防火措施。防水材料储存与使用安全防水材料应存放于干燥、通风、远离火源的专用仓库，分类码放并设置明显防火警示标志。使用溶剂型防水材料时，必须佩戴防护口罩和防护手套，避免皮肤直接接触。防水施工机具安全操作使用热熔焊接机等设备前，应检查设备线路、接地是否完好，作业时操作人员需佩戴防护眼镜和耐高温手套。电动工具必须使用漏电保护器，严禁私拉乱接电源。防水板施工安全防护铺设防水板时，作业台架应搭设牢固，设置防护栏杆和挡脚板，高度不低于1.2米。高处作业人员必须系挂安全带，严禁在未固定的防水板上行走或作业。06施工过程安全管控

掘进参数监控与调整01地质条件与掘进参数匹配原则应根据不同地质情况，结合施工监测结果、试掘进经验等因素选用合适的掘进参数。如TBM施工穿越不良地质段前50-100m应进行超前地质预报，根据前方地层及地下水情况调整参数。

02关键参数实时监控要求土压平衡盾构需监控土仓压力、排土量与开挖量的平衡；泥水平衡盾构应保持泥浆压力与开挖面水土压力平衡。盾构掘进时超排量为理论出土量5.0%-10.0%时，应立即上报监理单位制定应对方案；超排量大于10.0%时，需立即上报建设单位并制定专项方案。

03姿态控制与纠偏操作规范推进轴线应与隧道轴线保持一致，减少纠偏。实施纠偏应逐环、少量进行，严禁过量纠偏扰动周围地层。盾构距接收工作井10m内，应调整掘进参数，减少推力、降低推进速度和刀盘转速。

04特殊地层掘进参数调整策略盾构由硬岩地层进入软硬不均或软土地层前30m应密切关注土压力、出渣量等参数及地质变化，10m前应建立合适的土压力。江河地段施工应设定适当开挖面压力，加强开挖面管理与掘进参数控制，防止冒浆和地层坍塌。通风与防尘安全措施通风系统运行要求隧道掘进过程中，必须确保通风系统正常运行，风量需满足作业要求，保证洞内空气质量符合安全标准。粉尘控制技术应用采用湿式喷浆技术，减少粉尘产生。同时，在人员进出洞口处设置风门，防止风流短路，有效控制粉尘扩散。通风设备维护管理通风设备应定期检查，如遇故障需立即抢修，确保其持续稳定运行，保障作业环境的通风与防尘效果。

设备维护与保养安全规程维修前安全准备维修前必须切断电源并挂牌警示，防止意外启动。维修人员需穿戴安全帽、防护手套等防护用品，并使用绝缘工具。

关键部件检查要求确保主轴承紧固螺栓、刀盘紧固螺栓、盾体联接螺栓等关键部位紧固状态良好。定期检查液压油、润滑脂等介质是否充足。

专业维修与记录制度机械、液压、电气故障的维修应由专职修理人员进行。每次维修保养需详细记录在设备运转记录上，包括维修内容、时间及更换部件等信息。

焊接作业安全规范在盾构机上电焊作业时，必须将搭铁线接至被施焊的最近部位或工件上，避免电流通过轴承、油缸、电气元件控制电缆等精密元件。

现场清理与环境要求维修保养结束后应将现场清理干净，包括垃圾、油料等，保持作业环境整洁，防止环境污染和安全隐患。不良地质超前预报与评估特殊地质条件施工安全控制

TBM施工前应开展超前地质预报，判断围岩类别、岩性、稳定性、整体性、抗压强度等，避免漏报重大地质灾害点（段）。穿越不良地质段前50-100m应进行超前地质预报，清晰掌握前方地层及地下水情况。软硬不均地层掘进参数控制

盾构由硬岩地层进入软硬不均或软土地层前30m应密切关注土压力、出渣量等参数及地质变化，10m前应建立合适的土压力，防止因地层突变引发塌方或设备损坏。软弱破碎地层支护与加固

在软弱、破碎、高地应力、大变形的围岩地段，仰拱应随开挖及时施作，尽快形成封闭环，并超前于墙拱衬砌。盾构/TBM始发或接收处于软弱地质段时，应编制端头加固专项方案并组织专家论证，加固效果验收合格后方可施工。高风险区域施工应急准备

针对穿越不良地质风险初始等级为I级、风险设计等级为I级、施工风险等级为I级的风险工程，施工前30m应进行关键节点验收，配足配齐应急物资，加强巡查值守，确保突发情况能及时处置。07应急处置与事故防范设备操作相关危险源常见危险源识别与控制包括盾构机刀盘旋转伤人、管片安装机误动作、液压系统泄漏等。需严格执行操作规程，非操作人员严禁触碰设备按钮，定期检查液压管路密封性。作业环境危险源如隧道内缺氧、有毒有害气体（二氧化碳、一氧化碳）超标、粉尘浓度过高。应确保通风系统正常运行，定期使用气体测量装置检测，螺旋输送机底部需重点监测CO₂和CO浓度。人员防护不到位风险未按规定佩戴安全帽、穿着化纤工作服、长发未束起等。所有进入作