戚政偉，胡昌炳

(中鐵武漢大橋工程咨詢監(jiān)理有限公司，湖北武漢 430050)

1 安全風(fēng)險和控制方法

1.1 安全風(fēng)險的概念

根據(jù)《公路橋梁和隧道工程設(shè)計安全風(fēng)險評估指南(試行)》，工程安全風(fēng)險的定義是指工程安全事故發(fā)生的可能性及其損失的組合。其損失包括任何潛在的或外在的負面影響或不利后果，如人員傷亡、經(jīng)濟損失、工期延誤、環(huán)境影響或其他損失等。

1.2 安全風(fēng)險評估工作的進展

根據(jù)港珠澳大橋主體工程初步設(shè)計階段安全風(fēng)險評估結(jié)果，隧道工程、人工島工程和橋梁工程在建設(shè)條件、結(jié)構(gòu)方案、施工技術(shù)和運營管理等方面都存在有較高的風(fēng)險。大橋建設(shè)單位也重點開展了港珠澳大橋主體工程土建施工設(shè)計階段安全風(fēng)險評估工作，側(cè)重于工程設(shè)計、施工和運營階段的安全風(fēng)險評估。通過選定評估方法和分析手段，對安全風(fēng)險和危險源進行分級，取得一定成果。

港珠澳大橋島隧工程設(shè)計施工總承包單位開展了對施工安全風(fēng)險的評估，并編制完成了《港珠澳大橋島隧工程施工安全風(fēng)險評估報告(A版)》，對實際施工有一定的指導(dǎo)意義。

1.3 本文的目的和意義

本文根據(jù)港珠澳島隧工程施工進展及實際情況，主要對施工階段重點施工內(nèi)容的安全風(fēng)險進行分析，通過運用安全風(fēng)險控制3E原則，即從工程技術(shù)、教育、強制管理三方面分析，提出防止安全事故發(fā)生的控制措施。

通過對施工安全風(fēng)險的來源和途徑進行預(yù)測、識別、分析和評估，采用各種控制措施來充實并修訂安全風(fēng)險應(yīng)對策略。并在實施過程中不斷檢查、修正，促使工程項目不斷完善重大安全風(fēng)險管控機制，保障安全管理工作良性循環(huán)并持續(xù)提高。

1.4 安全風(fēng)險的控制方法(3E原則)

根據(jù)事故致因理論，造成人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)的主要原因有:技術(shù)原因、教育原因、身體和態(tài)度原因、管理原因。針對這些原因，可以采取三種防止對策，即工程技術(shù)對策，教育對策和強制管理對策，即所謂的3E原則。

1)Engineering——工程技術(shù)。運用工程技術(shù)手段消除不安全因素，實現(xiàn)生產(chǎn)工藝、機械設(shè)備等生產(chǎn)條件的安全。

2)Education——教育。利用各種形式的教育和訓(xùn)練，使職工樹立“安全第一”的思想，掌握安全生產(chǎn)所必須的知識和技能。

3)Enforcement——強制。借助于規(guī)章制度、法規(guī)等必要的行政乃至法律的手段約束人們的行為。

2 島隧工程施工安全風(fēng)險及控制措施

2.1 沉管預(yù)制廠出塢口航道水下炸礁

2.1.1 施工概況

沉管預(yù)制廠深塢塢口出塢航道最大寬度為242 m，底部跨度為160 m，設(shè)計底高程為 －14.4 m。施工內(nèi)容主要為水下炸礁、水下疏浚，水下炸礁危險性最大。水下炸礁采用分層分塊逐層爆破，爆破采用水下鉆孔爆破的方式，水下炸礁總量約14.81萬m3。

2.1.2 主要安全風(fēng)險

1)爆破區(qū)緊鄰深塢塢口，最近距離約20 m，爆破會對塢墩及塢門有影響。

2)爆破區(qū)南北兩側(cè)為牛頭島高邊坡，爆破會造成山體滑坡、碎石滾落。

3)爆破區(qū)距榕樹頭航道800 m，爆破作業(yè)水下沖擊波影響距離達1 500 m，將會影響大量往返客船。

4)爆破區(qū)處于中華白海豚保護區(qū)附近，爆破對中華白海豚會造成傷害。

5)爆破物品管理不當(dāng)引起的火災(zāi)或爆炸事故。

2.1.3 控制措施

1)技術(shù)措施:①采用光面爆破。距離塢口底板15～20 m內(nèi)采用光面爆破，南北側(cè)高邊坡也采用光面爆破，通過有效控制周邊眼炸藥的爆破作用，形成平整的開挖面，從而減少對圍巖的擾動，保持圍巖的穩(wěn)定。②采取控制爆破方式。通過控制爆炸能量和爆破規(guī)模，有效地控制爆破聲響、飛石、震動、破壞區(qū)域、沖擊波等有害效應(yīng)等對周圍環(huán)境的影響。③監(jiān)測邊坡穩(wěn)定性。在爆破過程中，在邊坡上設(shè)置檢測點，設(shè)置縱橫豎三向振動傳感器，同時，在南北邊坡上埋設(shè)沉降、位移觀測點進行觀測。④塢門與塢墩保護。塢門沉箱和塢墩及底板之間的縫隙不能夠有石渣嵌入，保護方式之一是在塢門沉箱與底板之間的縫隙填塞棉絮;二是塢門與塢墩之間的縫隙，先采用泡沫板進行淺層防護，再吊掛鐵絲網(wǎng)及安全網(wǎng)。

2)教育措施:①中華白海豚保護上崗培訓(xùn)。②水下炸礁安全技術(shù)交底。③嚴(yán)格按水下炸礁方案施工。

3)強制措施:①審查爆破企業(yè)資質(zhì)、爆破作業(yè)人員資質(zhì)、爆破船舶資料以及其他持證上崗人員資質(zhì)。②每次爆破前，以“聲墻驅(qū)趕法”對中華白海豚等海洋生物采取保護性驅(qū)趕，觀豚員連續(xù)觀察海域5 min以上未發(fā)現(xiàn)中華白海豚方可爆破。③強制執(zhí)行建設(shè)單位爆破作業(yè)許可證審批制度。④爆破火工品由專人負責(zé)、專車運輸、專人看守，炸藥、雷管分庫存放，嚴(yán)禁煙火和明火照明。領(lǐng)用和清點做到專賬記錄，杜絕火工品流失。⑤發(fā)布航行通(警)告，讓客船及其他船舶在本工程爆破時段避開本工程施工水域。同時，安排警戒船提醒，防止?jié)O船誤闖入施工水域。

2.2 沉管管節(jié)出塢浮運、沉放安裝

2.2.1 施工概況

港珠澳大橋島隧工程沉管管節(jié)安裝施工的主要過程包括浮運、沉放安裝兩個階段。沉管浮運主要包括出塢、浮運、轉(zhuǎn)向區(qū)轉(zhuǎn)向、系泊等內(nèi)容，浮運航道總長約12 km，基槽內(nèi)浮運最大距離約3 km，每節(jié)管節(jié)浮運有3次航道轉(zhuǎn)換。管節(jié)浮運過程中受風(fēng)力、潮汐、洋流、波浪等海洋環(huán)境影響，安全風(fēng)險最大，對氣象作業(yè)窗口的要求非常高。沉管的安裝主要包括二次舾裝、沉放對接、舾裝件拆除、最終接頭等內(nèi)容，其中水下沉放對接最為關(guān)鍵。

2.2.2 主要安全風(fēng)險

1)塢口、航道施工區(qū)水域狹窄，管節(jié)尺寸大，氣象、海況復(fù)雜。流向與基槽垂直，水流力較大。

2)島隧工程施工水域主要有伶仃航道、銅鼓航道、榕樹頭航道和龍鼓西航道等，同時，在該水域還布設(shè)有多條通道和高速客船推薦航線。據(jù)不完全統(tǒng)計，該水域每天來往的各類船舶達4 000艘次以上，年通航量達150多萬艘次，通航安全風(fēng)險大。

3)海上拖帶時需8艘拖輪同時配合作業(yè)，一致性要求高，協(xié)同作業(yè)難度大。

4)由于海水重度的異常變化，可能造成管節(jié)沉放就位后的上浮風(fēng)險。

5)管節(jié)在安裝施工過程中，可能造成止水失控的安全風(fēng)險。

2.2.3 控制措施

1)技術(shù)措施:①為避免沉管安裝船與塢門墩或塢口航道岸坡碰撞，出塢前檢查安裝船絞車系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、舾裝件安裝、遠程控制系統(tǒng)等是否正常，工況是否良好，嚴(yán)格執(zhí)行出塢步驟，按流程施工。②通過對水流力、風(fēng)荷載和波浪力的計算，在總體氣象窗口限制條件下選擇出塢、浮運、系泊氣象窗口。③建立完整的沉管安裝決策執(zhí)行體系，在浮運當(dāng)月小潮汛前72 h召開管節(jié)浮運、安裝決策會議。④加大管節(jié)沉放期間的抗上浮安全系數(shù)，即抗浮系數(shù)由原設(shè)計的1.01～1.02加大到1.05。⑤施工期間，防止止水失控，保證前端3道端封門不得開啟。

2)教育措施:①進行管節(jié)正式浮運前的演練，熟悉沉管浮運線路及浮運操縱，調(diào)試檢查浮運軟件運行情況，演練航道轉(zhuǎn)向、回旋水域轉(zhuǎn)向和應(yīng)急作業(yè)過程中的拖輪配合等。②明確人員分工及崗位職責(zé)。

3)強制措施:①每節(jié)管節(jié)出塢前根據(jù)出塢當(dāng)天的潮流情況，提前24 h通知海事局和交管中心，并申請航道封航。②施工期間需要進行多次航道轉(zhuǎn)換，由海事部門統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮，進行航道航路調(diào)整。③管節(jié)浮運過程中由海事沿途做好引航和護航等工作。

2.3 人工島島內(nèi)深基坑開挖

2.3.1 施工概況

人工島內(nèi)軟基加固效果滿足設(shè)計要求后，為了后序沉管對接暗埋段施工，需要進行島內(nèi)卸載開挖。東、西人工島開挖分兩個階段，并按開挖階段進行1∶1.5坡比放坡護坡，東人工島開挖總工程量為17.8萬m3，西人工島開挖總工程量10.98萬m3(不包含西小島)。

2.3.2 主要安全風(fēng)險

1)基坑坍塌。

2)高處臨邊防護不及時，易引發(fā)高墜事故。

2.3.3 控制措施

1)技術(shù)措施:①通過埋設(shè)監(jiān)測儀器，掌握基坑開挖過程邊坡位移情況及基坑水位變化情況，從而防止基坑護坡結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞和坑底發(fā)生突涌，保障基坑的安全穩(wěn)定。水位監(jiān)測主要是監(jiān)測地下水位的變化過程，檢驗降水效果，防止發(fā)生坑底突涌。②做好邊坡“截水”、“排水”處理，邊坡與臨時道路之間部分采用混凝土封閉。主要通過降水井進行水位觀測和降水，確保水位低于坡腳。沿著鋼圓筒內(nèi)側(cè)邊緣線設(shè)置截水坎，在護坡完成后，坡腳設(shè)置排水溝、集水井和泄水孔。③測量島內(nèi)水位，若水位高于－12 m則需利用降水井降水。④基坑頂部邊緣挖土開始以后，在基坑四周設(shè)置防護欄桿。

2)教育措施:做好安全技術(shù)交底，嚴(yán)格按開挖方案施工。

3)強制措施:①定期進行深基坑監(jiān)測工作，做好數(shù)據(jù)分析，監(jiān)測基坑內(nèi)水位變化不得超出允許值，基坑底部隆起不超出設(shè)計允許范圍。②做好預(yù)防、預(yù)警，定時觀察基坑附近船舶航行狀況、基坑安全狀態(tài)、寬榫槽使用情況。

2.4 西人工島現(xiàn)澆暗埋段施工

2.4.1 施工概況

港珠澳大橋島隧工程通過設(shè)置東、西人工島以實現(xiàn)橋隧轉(zhuǎn)換，西人工島島上段分為減光段、敞開段、暗埋段(包括止推段)，其中現(xiàn)澆暗埋段是人工島與預(yù)制沉管隧道對接，完成島隧轉(zhuǎn)換的過渡段。

2.4.2 主要安全風(fēng)險

1)模板支架坍塌。

2)高空交叉作業(yè)頻繁，容易導(dǎo)致高空墜物。

3)外海孤島內(nèi)高溫高濕可能導(dǎo)致的中暑、猝死等。

4)暗埋段、止推段端頭止水結(jié)構(gòu)范圍廣、類型多，安全風(fēng)險大。

2.4.3 控制措施

1)技術(shù)措施:①采用新型承插型盤扣式鋼管支架，保證施工支架結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性。②西小島內(nèi)暗埋段完成后，對止推段、止水墻扶壁、鋼圓筒進行檢測監(jiān)控，做好灌水試驗。

2)教育措施:①落實人員個體防護安全措施。②嚴(yán)格執(zhí)行起重作業(yè)安全操作規(guī)程。

3)強制措施:①按《建筑施工承插型盤扣式鋼管支架安全技術(shù)規(guī)程》(JGJ 231—2010)驗收要求，為保證承插型盤扣式鋼管模板支架整體搭設(shè)質(zhì)量，采取分階段檢查及驗收的措施，保證了各個施工階段支架的安全使用。②錯開高溫時段作業(yè)，做好防暑降溫工作，設(shè)置島上醫(yī)務(wù)室，專職醫(yī)師坐診。

2.5 隧道管節(jié)內(nèi)舾裝件拆除施工

2.5.1 施工概況

隧道管節(jié)內(nèi)舾裝件拆除施工主要分五大部分:管節(jié)端封門拆除、壓載水箱拆除、管系拆除、管節(jié)OMEGA止水帶安裝和鋼剪力鍵安裝。其中以管節(jié)鋼端封門拆除危險性最大，鋼端封門是實現(xiàn)暗埋段與止推段之間以及沉管管節(jié)接頭之間封閉水密的臨時輔助安裝設(shè)施。為防止對鋼端封門母材的損害，實現(xiàn)鋼端封門重復(fù)利用，拆除方式采用碳刨。

2.5.2 主要安全風(fēng)險

1)受限空間內(nèi)拆除施工，存在起重傷害和狹窄空間交叉作業(yè)潛在的風(fēng)險。

2)碳刨產(chǎn)生的有毒煙氣對作業(yè)人員健康的危害。

3)管節(jié)內(nèi)通風(fēng)不暢，發(fā)生人員窒息事故。

2.5.3 控制措施

1)技術(shù)措施:①隧道管節(jié)內(nèi)通風(fēng)，通過安裝風(fēng)機與風(fēng)管相連，向隧道內(nèi)送風(fēng)并置換污風(fēng)，并及時檢測隧道內(nèi)空氣質(zhì)量。隨著管節(jié)深度、長度不斷加強，通風(fēng)效果有待進一步評估。②進出的作業(yè)人員、施工設(shè)備和車輛的射頻識別，在出入口電子顯示屏顯示。

2)教育措施:做好安全技術(shù)交底，嚴(yán)格按管內(nèi)舾裝件拆除方案施工。

3)強制措施:①鋼端封門拆除時，對裸露的GINA止水帶采取嚴(yán)格的保護措施。②作業(yè)人員佩戴防毒面具，做好個體防護。建立員工職業(yè)健康信息檔案，定期進行體檢，防止塵肺病。③進入隧道內(nèi)作業(yè)的單位和個人，需提前登記，憑射頻識別、穿反光背心進出，門禁管理人員24 h三班制，不得脫崗，嚴(yán)格交接班制度。

2.6 水下焊割作業(yè)

2.6.1 施工概況

港珠澳大橋島隧工程施工涉及潛水作業(yè)較多，特別是水下焊接、氣割作業(yè)，包括鋼圓筒水下切割、承臺鋼套箱水下封底、管節(jié)沉放期間水下探摸、非通航孔橋鋼管樁拆除等。

2.6.2 主要安全風(fēng)險

1)可能引起諸如氣體栓塞、減壓病等疾病，引起窒息、淹溺等事故。

2)違章作業(yè)可能引起燙傷、火災(zāi)、觸電等事故。

2.6.3 控制措施

1)技術(shù)措施:①潛水焊割人員與水面支持人員之間要有通訊裝置(或信號繩)，準(zhǔn)備工作就緒后，在取得支持人員同意后焊割人員方可開始作業(yè)。②焊接電源須用直流電，禁用交流電。③所有設(shè)備、工具要有良好的絕緣和防水性能，絕緣電阻不得小于特殊焊接與切割作業(yè)安全技術(shù)的規(guī)定。

2)教育措施:①潛水作業(yè)安全技術(shù)交底。②嚴(yán)格按潛水安全操作規(guī)程作業(yè)。

3)強制措施:①審查潛水特種作業(yè)人員的資質(zhì)證書。②核查潛水作業(yè)水下電氣設(shè)備、裝備、裝具、個體防護和水下設(shè)施等是否合格有效。③強制執(zhí)行建設(shè)單位潛水作業(yè)許可證審批制度。④潛水最大安全深度和減壓方案應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

3 結(jié)語

目前，港珠澳大橋島隧工程正在緊張建設(shè)中，各類施工安全風(fēng)險沒有完全消除，有的安全風(fēng)險還將長期存在。如何通過有效的技術(shù)措施、教育措施、強制措施或管理措施控制施工安全風(fēng)險，實現(xiàn)大橋建設(shè)“零事故、零污染、零傷亡”的戰(zhàn)略目標(biāo)，需要參建各方盡職履責(zé)，齊抓共管，措施得當(dāng)，管理到位。

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