戴姝婷

(南京地鐵運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210012)

1 工作危害分析方法

工作危害分析方法(Job Hazard Analysis，簡(jiǎn)稱JHA)，又稱為“工作安全分析”(JSA)或“任務(wù)危害分析”(THA)，是一種比較細(xì)致的分析作業(yè)過(guò)程中存在危害的方法。它將一項(xiàng)工作活動(dòng)分解為相關(guān)聯(lián)的若干個(gè)步驟，識(shí)別出每個(gè)步驟中的危害，并設(shè)法控制事故的發(fā)生[1]。

分析工作的主要內(nèi)容是對(duì)分析對(duì)象的定性和定量。風(fēng)險(xiǎn)分析最終目的是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)防和管控，這個(gè)目的要求分析方法可以做到定性和定量相結(jié)合。工作危害分析方法正是這樣一個(gè)能很好地將定性和定量相結(jié)合的方法。該方法先將工作的中的危害進(jìn)行定性，而后通過(guò)公式：風(fēng)險(xiǎn)度=風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率×后果，計(jì)算出結(jié)果，根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量，最后運(yùn)用針對(duì)性的措施對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行管控。

JHA方法在很多行業(yè)中得到應(yīng)用。劉麗珍等將其運(yùn)用于熱供應(yīng)系統(tǒng)的危險(xiǎn)源辨識(shí)[2]；陳全等將其運(yùn)用于煤礦設(shè)備維修作業(yè)的隱患排查[3]；楊玉林等將其運(yùn)用于碼頭軟管裝卸作業(yè)中[4]；彭鵬將其運(yùn)用于海上勘探[5]。綜上所述，國(guó)內(nèi)JHA方法較少運(yùn)用在建筑行業(yè)，尚未運(yùn)用到地鐵施工領(lǐng)域。

2 地鐵軌行區(qū)施工的特點(diǎn)以及JHA分析的關(guān)鍵問(wèn)題

將JHA方法運(yùn)用到地鐵軌行區(qū)施工前，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)地鐵軌行區(qū)的定義和特點(diǎn)有充分的認(rèn)識(shí)。

地鐵軌行區(qū)是指地鐵運(yùn)營(yíng)期，列車(chē)運(yùn)行經(jīng)過(guò)的區(qū)域，可以是地鐵中的隧道、橋梁或是任何鋪設(shè)有鋼軌的地段?？紤]到隧道空間狹小，施工和救援安全可控性較低，且在地鐵全線里程中占比較大，本文以研究隧道軌行區(qū)為主。

2.1 地鐵軌行區(qū)施工的特點(diǎn)

(1)空間狹小

隨著方便快捷可控性高的盾構(gòu)法施工在地鐵隧道中的應(yīng)用和普及，隧道實(shí)際空間依賴于盾構(gòu)機(jī)的直徑，另外為避免隧道開(kāi)挖對(duì)土層穩(wěn)定性的影響，隧道直徑普遍較小，因此軌行區(qū)空間狹小，可以容納的人員、機(jī)械和設(shè)備較少。這直接導(dǎo)致了施工和救援時(shí)的安全可控性較空間開(kāi)闊地帶低，這是形成軌行區(qū)施工工作危害的主要原因。

(2)環(huán)境不良

軌行區(qū)環(huán)境不良主要體現(xiàn)在道床排水不良、地面濕滑。照明不良、環(huán)境幽暗。極易造成施工人員滑倒或絆倒。這是造成施工人員人身傷害的客觀原因。

(3)設(shè)備密集

為了保障地鐵的正常運(yùn)行，軌行區(qū)中安裝了涵蓋多個(gè)專業(yè)的設(shè)備。比如安裝在隧道頂部的涉及列車(chē)供電的高壓接觸網(wǎng)、位于隧道側(cè)墻的列車(chē)通信的通信電纜和限位器、位于道床中間的涉及列車(chē)定位的信號(hào)設(shè)備以及控制道岔扳動(dòng)的設(shè)備等等。這些設(shè)備密集的安裝于軌行區(qū)中，進(jìn)一步降低了軌行區(qū)施工的可作業(yè)空間，安全可控性進(jìn)一步降低。與此同時(shí)，這些設(shè)備本身通電和堅(jiān)硬尖銳的屬性也會(huì)對(duì)摔倒或跌倒的施工人員造成直接傷害。在一定程度上是施工人員人身傷害的直接原因。

2.2 JHA分析的關(guān)鍵問(wèn)題

JHA分析是將一項(xiàng)工作活動(dòng)分解為相關(guān)聯(lián)的若干個(gè)步驟，識(shí)別出每個(gè)步驟中的危害，并設(shè)法控制事故的發(fā)生。地鐵軌行區(qū)施工JHA分析工作的前提是將施工分解成為若干個(gè)步驟。如何分解才能比較準(zhǔn)確地描述某項(xiàng)施工；依據(jù)哪些規(guī)律或條件去分解施工，才能使JHA分析最有效；如何分解才能更好地符合施工本身和周?chē)沫h(huán)境等等。這些問(wèn)題是在做施工步驟分解前需要思考的問(wèn)題，也是JHA分析的關(guān)鍵問(wèn)題。

3 JHA分析策略以及數(shù)據(jù)庫(kù)建立的基礎(chǔ)

對(duì)地鐵軌行區(qū)的每一項(xiàng)施工進(jìn)行JHA分析，并根據(jù)分析結(jié)果建立JHA數(shù)據(jù)庫(kù)，便于日后同類型施工安全管控時(shí)的檢索，同時(shí)根據(jù)客觀條件的變化對(duì)每一項(xiàng)施工的JHA分析數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，可以使施工安全管理的效率得到循環(huán)式提高。

JHA分析的核心工作是確定施工的步驟以及步驟中的風(fēng)險(xiǎn)，而施工步驟和相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)又與施工所在隧道中的空間位置密切相關(guān)，因此首先需要對(duì)隧道空間位置進(jìn)行劃分，即進(jìn)行隧道空間分層，之后根據(jù)隧道空間分層和具體作業(yè)內(nèi)容對(duì)施工項(xiàng)目進(jìn)行編號(hào)。隨后對(duì)已編號(hào)的施工項(xiàng)目進(jìn)行JHA分析。最后依據(jù)編號(hào)和分析結(jié)果實(shí)現(xiàn)對(duì)每一項(xiàng)施工的JHA分析結(jié)果的存貯，形成JHA數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.1 隧道的緯向分層

對(duì)隧道拱橫截面進(jìn)行緯向分層，使其形成三個(gè)位置，即拱頂、拱中和拱底。在這三個(gè)位置的施工項(xiàng)目，以及它們具體的步驟和這些步驟對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)是完全不同的。比如在拱頂?shù)氖┕?，因與高壓接觸網(wǎng)距離較近，施工的一個(gè)步驟是將接觸網(wǎng)通過(guò)掛地線來(lái)斷電。如果這一步驟做的不規(guī)范，那么施工人員就有觸電的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)步驟和風(fēng)險(xiǎn)在拱中和拱底的施工中是不存在的。同樣拱底的施工，也有確認(rèn)道岔編號(hào)的特有步驟和被尖軌夾傷的特有風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)拱頂、拱中以及拱底三個(gè)位置的施工也有共有的步驟和風(fēng)險(xiǎn)。為了便于JHA分析的展開(kāi)，將與施工位置有關(guān)的特有步驟和共有步驟分別命名為位置特有步驟和位置共有步驟。每項(xiàng)施工在具備位置特有步驟和位置共有步驟的同時(shí)，也具有和自身施工內(nèi)容相關(guān)的一般步驟。

3.2 隧道的經(jīng)向分層

對(duì)隧道拱橫截面進(jìn)行經(jīng)向分層，使其形成三個(gè)位置，即拱左側(cè)、拱中和右側(cè)。這三個(gè)位置施工的位置特有步驟以及一般步驟和這些步驟對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)也是不盡相同的。

3.3 施工項(xiàng)目編號(hào)

具體的施工項(xiàng)目編號(hào)可根據(jù)隧道空間分層和具體作業(yè)的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)。以前兩個(gè)字母表示經(jīng)緯向，第三個(gè)字母表示在經(jīng)緯向中的具體位置，第四和第五個(gè)字母表示施工專業(yè)，最后三個(gè)數(shù)字表示施工項(xiàng)目的具體序號(hào)。例如位于隧道拱頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)滲漏水檢修，其位于緯向分層的上部，即latitude top，選取latitude的前兩個(gè)字母以及top的第一個(gè)字母，即為L(zhǎng)AT，該項(xiàng)施工屬于工務(wù)專業(yè)，其表征專業(yè)的編號(hào)是工務(wù)兩個(gè)字漢語(yǔ)拼音的首字母GW，如果其序號(hào)為001，那么該項(xiàng)施工的完整編號(hào)為L(zhǎng)ATGW001。依此類推，位于經(jīng)向分層中部的隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)，編號(hào)則為L(zhǎng)OMGWXXX，即longitude middle工務(wù)，最后三位根據(jù)具體的序號(hào)確定。

4 JHA分析實(shí)例

JHA分析的關(guān)鍵問(wèn)題之一是如何分解施工步驟才能更好地符合施工本身和周?chē)沫h(huán)境。因此地鐵軌行區(qū)施工步驟的分解需要符合軌行區(qū)隧道空間分層的客觀規(guī)律。選取隧道空間分層典型施工的位置特有步驟、位置共有步驟以及與施工具體內(nèi)容相關(guān)的一般步驟進(jìn)行JHA分析。

4.1 隧道緯向分層

隧道緯向分層的典型施工是拱頂?shù)乃淼懒芽p治理以及拱底的鋼軌大中修施工。這兩項(xiàng)施工有各自的位置特有步驟和一般步驟，同時(shí)具有相同的位置共有步驟。

(1)拱頂：隧道拱頂裂縫治理

當(dāng)隧道拱頂出現(xiàn)裂縫，就需要在拱頂位置進(jìn)行裂縫的治理施工。

南京地鐵3#線某區(qū)間進(jìn)行的拱頂管片裂縫治理就屬于此類施工。該區(qū)間為盾構(gòu)隧道，長(zhǎng)度雙線均為1 300 m左右，覆土深度從9.70～22.34 m不等。管片采用錯(cuò)縫拼裝、彎螺栓連接。

該項(xiàng)施工的主要步驟為：①測(cè)量管片裂縫；②管片裂縫小于0.2 mm時(shí)，則抹平其表面，抹平使用的材料為剛性環(huán)氧樹(shù)脂；③當(dāng)裂縫大于0.2 mm時(shí)，則封閉裂縫并補(bǔ)強(qiáng)管片，封閉裂縫通過(guò)灌注環(huán)氧樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)。上述步驟構(gòu)成了該項(xiàng)施工的一般步驟。前兩個(gè)步驟就其施工內(nèi)容本身不存在明顯的危害或潛在事件。第三個(gè)步驟的危害和潛在事件較為顯著。該項(xiàng)施工的一般步驟JHA分析如表1。

因?yàn)榱芽p的治理施工的位置處于隧道拱頂，靠近拱頂?shù)母邏航佑|網(wǎng)，施工的位置特有步驟是掛接地線，從而確保高壓接觸網(wǎng)斷電。另外該施工本身屬于高處作業(yè)，因此固定安全帶也屬于它的位置特有步驟。位置特有步驟JHA分析如表2。

表1 隧道拱頂裂縫治理施工的一般步驟JHA分析

表2 隧道拱頂裂縫治理施工的位置特有步驟JHA分析

(2)拱底：鋼軌大中修施工

鋼軌大中修是對(duì)隧道拱底超限磨耗和損傷的鋼軌進(jìn)行更換的施工。比如南京地鐵一號(hào)線某區(qū)間的施工：上行K12+672～K13+356處鋼軌損傷較大，曲上股垂直和側(cè)面磨耗均已超限，某些作用面已經(jīng)掉塊，需要成段更換該段鋼軌。該施工主要有4個(gè)步驟：①放樣并計(jì)算施工所需的25 m鋼軌的根數(shù)以及組合方式；②將組合好的多根25 m鋼軌進(jìn)行焊接；③將線下焊接形成的長(zhǎng)軌條撥接上線；④將更換下來(lái)的舊軌進(jìn)行運(yùn)輸和集中擺放。

上述一般步驟具有顯著危害和潛在事件的是步驟②和③。該項(xiàng)施工一般步驟JHA分析如表3。

表3 鋼軌大中修施工的一般步驟JHA分析

軌道道岔可以被遠(yuǎn)程控制扳動(dòng)，即扳道岔人員不在現(xiàn)場(chǎng)，可通過(guò)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制道岔的扳動(dòng)。該項(xiàng)施工的地點(diǎn)在拱底的道床上，被遠(yuǎn)程控制扳動(dòng)道岔的尖軌可能會(huì)夾傷施工人員。因此此項(xiàng)施工中，一個(gè)特有的步驟是通過(guò)對(duì)講機(jī)接收遠(yuǎn)程控制人員的道岔扳動(dòng)通知，從而得知被扳動(dòng)道岔的編號(hào)，繼而判斷自身是否處在被扳動(dòng)的道岔中，然后做出合理避讓。綜上所述，該項(xiàng)施工的位置特有步驟有兩個(gè)，一個(gè)是接收通知，第二個(gè)是判斷自身位置。JHA分析如表4。

表4 鋼軌大中修施工的位置特有步驟JHA分析

表4(續(xù))

(3)隧道緯向分層施工位置共有步驟JHA分析

當(dāng)隧道緯向分層時(shí)，無(wú)論施工處于緯度上部(latitude top)，還是緯度底部(latitude bottom)，施工人員都有被列車(chē)撞擊的潛在風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)論施工人員通過(guò)接收通知亦或通過(guò)聲音和震動(dòng)判斷來(lái)車(chē)，他們都需要對(duì)來(lái)車(chē)做出及時(shí)避讓。因此對(duì)來(lái)車(chē)進(jìn)行避讓是位置共有步驟。JHA分析如表5。

表5 隧道緯向分層施工位置共有步驟JHA分析

上述兩項(xiàng)施工一般步驟、位置特有步驟和位置共有步驟融合后，即形成每一項(xiàng)施工完整的JHA分析。

4.2 隧道經(jīng)向分層

隧道經(jīng)向分層的典型施工是隧道鋼環(huán)加固的拱側(cè)面作業(yè)和拱中部的隧道變形監(jiān)測(cè)。這兩項(xiàng)施工有各自的一般步驟和位置特有步驟。它們的位置共有步驟與隧道緯向分層的施工基本一致。

(1)拱側(cè)：隧道鋼環(huán)加固

隧道拱側(cè)的施工主要是隧道鋼環(huán)加固的拱側(cè)面作業(yè)。

南京地鐵目前處在建設(shè)階段的5#線隧道某區(qū)間上下行線均于1 100～1 200環(huán)穿過(guò)目前處在運(yùn)營(yíng)階段的1#線隧道下方，且下行線結(jié)構(gòu)距離1#線左右線結(jié)構(gòu)底部?jī)艟嘧钚【?～4 m左右不等。1#線因此產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)加固。南京地鐵通過(guò)鋼環(huán)加固的方法對(duì)1#線的隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)加固。此項(xiàng)施工屬于隧道的拱側(cè)面作業(yè)。

鋼環(huán)安裝的步驟是：①鑿除對(duì)應(yīng)位置的道床；②現(xiàn)場(chǎng)放樣；③安裝牛腿，并加工同一環(huán)的側(cè)板和頂板；④在安裝一定環(huán)數(shù)的牛腿后，再安裝對(duì)應(yīng)環(huán)數(shù)的側(cè)板和頂板。上述一般步驟具有顯著危害和潛在事件的是步驟④，即側(cè)板和頂板的安裝，JHA分析如表6。

表6 隧道鋼環(huán)加固一般步驟的JHA分析

牛腿與側(cè)板、側(cè)板與頂板的銜接處均基本處在隧道拱側(cè)面，因此1#線該區(qū)間隧道預(yù)加固鋼環(huán)施工的作業(yè)面基本處在隧道拱側(cè)。

隧道拱側(cè)面布有通信電纜和控制電纜間相互位置和間距的卡槽。隧道拱側(cè)施工有可能對(duì)通信電纜造成破壞，因此，該項(xiàng)施工的位置特有步驟是轉(zhuǎn)移部分通信電纜或?qū)﹄娎|線進(jìn)行就地保護(hù)。JHA分析如表7。

表7 隧道鋼環(huán)加固施工位置特有步驟JHA分析

(2)拱中部：隧道變形監(jiān)測(cè)施工

隧道變形監(jiān)測(cè)是測(cè)量人員使用測(cè)量?jī)x器在拱中部的道床上對(duì)隧道道床沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)、拱頂沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)以及拱腰側(cè)的收斂監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)和記錄，從而計(jì)算出隧道在一定時(shí)間段內(nèi)的內(nèi)徑變化以及隧道的拱頂和道床底部的高程變化，也就是變形量。

某單位開(kāi)發(fā)南京地鐵二號(hào)線附近的地塊，進(jìn)行了基坑開(kāi)挖，將面積約為4 357.55 m2、體積約為20 036.98 m3的棄土堆積在南京地鐵二號(hào)線K27～K28區(qū)段100 m范圍內(nèi)的隧道右線上方及結(jié)構(gòu)外邊線。導(dǎo)致該范圍隧道累計(jì)最大沉降量達(dá)到23.3 mm、最大沉降速率達(dá)到負(fù)0.11 mm/d。另外也產(chǎn)生了多種結(jié)構(gòu)病害。

經(jīng)溝通，該單位對(duì)棄土進(jìn)行了卸載。南京地鐵在卸載過(guò)程中持續(xù)監(jiān)測(cè)了隧道的形變。

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包含：道床沉降監(jiān)測(cè)、拱頂沉降監(jiān)測(cè)、隧道直徑收斂監(jiān)測(cè)、道床與拱頂距離測(cè)量。就上述測(cè)量(一般)步驟本身而言，未有顯著的危害和潛在事件。

此項(xiàng)施工監(jiān)測(cè)人員和儀器均具有一定的高度，且施工全過(guò)程均在道床中線上沿著公里數(shù)直線移動(dòng)，只是觀測(cè)方向分別有前、后、上、兩側(cè)。因此，人和機(jī)在施工全過(guò)程中的位置在隧道橫截面中均處于拱中部，同時(shí)在隧道公里縱深上延軌道中線移動(dòng)。

在較短時(shí)間內(nèi)完成較長(zhǎng)公里數(shù)的測(cè)量，需要施工人員攜帶儀器從前一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)不斷地向下一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)快速移動(dòng)，這就是該項(xiàng)施工的位置特有步驟。JHA分析如表8。

表8 隧道變形監(jiān)測(cè)施工位置特有步驟JHA分析

5 結(jié) 語(yǔ)

分析了地鐵軌行區(qū)的施工環(huán)境特點(diǎn)以及JHA分析的關(guān)鍵問(wèn)題。在隧道空間緯向和經(jīng)向分層的基礎(chǔ)上提出了地鐵軌行區(qū)施工項(xiàng)目的編號(hào)方法和JHA的分析策略，對(duì)構(gòu)建JHA數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)進(jìn)行了闡述。最后根據(jù)隧道空間緯向和經(jīng)向分層，進(jìn)行了地鐵軌行區(qū)施工的JHA實(shí)例分析。在今后的研究中，需要在JHA數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)在組成結(jié)構(gòu)以及調(diào)查涵蓋軌行區(qū)所有專業(yè)施工的具體方法上深入。