顶管穿越工程的危险有害因素分析及安全对策

引言：

热力工程施工期间，将顶管穿越工程运用到其中，避免出现交通拥堵，防止交通安全事故发生，实现对交通环境的保护，提升工程施工效率。顶管穿越工程具有一定特殊性，存在诸多潜在危险有害因素，对此为保证顶管穿越工程安全顺利推进，应根据工程施工现场实际情况，对风险有害因素进行识别和评估，并且采取安全对策，做好安全规划，以此做到尽最大可能消除安全隐患，保障顶管穿越工程施工的安全性。

1、顶管穿越工程常见危险有害因素

1.1 人为因素

如果顶管穿越工程施工现场人员存在负荷超限、健康状况异常，以及风险辨识能力较差，或者存在指挥错误、操作错误，以及监护失误等行为，以此导致危险有害因素发生，若是不及时解决，最终诱发施工安全事故[1]。另外，顶管穿越工程存在一些特种作业，例如：电工等，如果没有相关证件从事特种作业，这样也会带来安全隐患。

1.2 主线偏移

顶管穿越工程施工势必会给周围土体结构产生干扰，如果地层位移和变形超过区间值以后，工程主线很容易发生偏移，以此带来危险有害因素。同时，在顶管穿越工程施工期间，如果工程交角小于 90^∘ 的话，高程很容易出现偏差，给顶管穿越工程施工带来负面影响。

1.3 沉降、塌陷

如果未能根据顶管穿越工程施工要求，做好润滑减阻工作，或者未能结合地面和周围土体变化，以及地下水变化情况等，对压力和润滑浆量进行调整，这样很容易导致工程上方土体沉降、塌陷等问题，导致施工安全事故发生[2]。另外，在顶管穿越工程深基坑开挖期间，未能根据实际情况做好沉降监测，以及基坑支护，再加上施工会给周围土体带来一定干扰，势必会影响工程正常、安全推进。

2、顶管穿越工程常见危害因素安全对策

为保证顶管穿越工程安全、顺利推进，应结合实际情况，采取合适的安全对策，以此消除危险有害因素，防止安全事故发生。

2.1 沉降、塌陷安全防范

首先，为解决沉降、塌陷等危险有害因素，应根据顶管穿越工程施工要求，选用优质管材，并且注重材料检测，严格根据施工流程，规范展开顶管穿越工程施工作业，做到从源头上消除或者解决有害危险因素。

其次，在顶管穿越工程施工期间，应做好润滑减阻工作，并且需要根据地面、周围土体，以及地下水等变化情况，对顶管顶进压力以及润滑浆量等进行调整，促使顶管穿越工程施工顺利推进。另外，在顶管穿越工程施工期间，一旦发生沉降、塌陷等数值超过区间值，这时应立即停止施工作业，并且查明原因，对施工进行调整，等到沉降和塌陷得到有效控制，方可继续展开顶管穿越工程施工作业[3]。

最后，针对塌陷施工区域，需要将塌陷土体进行挖掘，并且采用孔灌注细砂水泥进行 处理，处理完成以后将围挡拆除，以保证顶管穿越工程施工的安全性。

2.2 人为因素安全对策

所有参与顶管穿越工程施工的人员，应经过严格的培训，并且通过考核以后，才能从事施工作业，避免因为人为因素消除危险有害因素。同时，在顶管穿越工程施工之前，需要将施工方案进行施工技术安全交底，明确参与施工人员的所有工作责任、施工范围、施工难点和重点，以及常见的危险有害因素，促使后期施工顺利进行。另外，在顶管穿越工程施工期间，需要对施工人员的施工行为进行管理和规范，避免出现违章施工作业。

2.3 主线偏移安全防范

为保证周围土体结构的稳定性，应顶管穿越工程深基坑施工期间，合理设置支护体系，目的是对地层位移和变形位移进行严格控制，保证两者控制的区间值范围内，减少顶管穿越工程对周围土体的干扰[4]。另外，在顶管穿越工程施工期间，需要对工程交角进行严格控制，避免高程出现偏差，以保证顶管穿越工程施工的安全性。

3、顶管穿越工程实例分析

本文以临汾市绿色能源输配项目（霍州－襄汾）临汾城区段 EPC 总承包热力管道穿越汾河为例，该工程主管为预制钢套钢保温管道 DN1600mm ，本段共包含 1 处穿越节点，节点概况为：首先，顶管穿越汾河节点本处穿越处热力主管为预制钢套钢保温管道，规格为 DN1600mm ，一共 4 根，其中 2 根为 1 组，共分为 2 组，并且每根热力主管外设置内径 d3000mm 保护套管，套管壁厚 0.275m ，保护套管外径 3.55m ；其次，同组 d3000mm 保护套管外皮水平净距为 5m ，保护套管以机械顶管工艺施工为主，单排顶管长度 470m ，顶管单节长度 2.5m ，单排顶管管节共计 188 节。工作井均位于东侧，基坑深度为 20.05m 。通过勘查，工程确定土层承载力特征值分别为300kpa 。为保证工程施工的安全性，对风险有效因素进行识别和描述，并且根据风险等级，采取风险安全控制对策，以消除危险有害因素。

第一，由于该工程深基坑深度为 20.5m～23.75m ，所以对基坑支护体系有着较高要求，并且施工区域地下水较为丰富。为消除该危险有害因素，减少对周围土体的影响，以钻孔灌注支护形式为主，以保证深基坑结构的稳定性。同时，采用止水帷幕 +, 底坑铺隔绝地下水设施，以减少地下水所带来的影响。

第二，该工程顶管长度为 470m ，属于长距离顶管施工作业，并且顶管内施工期间，通风效果较差，很容易带来安全隐患[5]。顶层穿越土层为卵石层，稳定效果较差，再加上顶管距离较长，顶管主轴线、高程很容易出现偏差。对此，应解决施工现场的实际情况，合理设置通风系统，以保证施工区域的通风效果。另外，在顶管穿越施工期间，需要做好实时监控，一旦主轴线和高程出现偏差，可立即发出反馈，停止施工进行调节。

结束语：

综上所述，顶管穿越工程与普通管道施工有着很大不同，尽管不会给路面造成较大影响，但是会存在诸多危险有害因素。对此，需要对各种危险有害因素进行分析，确定有害危险因素的成因，有针对性采取安全对策，促使危险有害因素得到有效控制，以及顶管穿越工程安全、顺利展开，提升工程施工效率，充分展现出顶管穿越工程自身优势，以保障该工程可以稳健发展。

参考文献：

[1]王峰,申得济,贾志强,等.顶管穿越在役管道挤土风险的定量评估与研究[J].石化技术,2025,32(06):96-97+112.

[2]王志龙,徐永平,吴京涛.顶管长距离穿越回填土地层设计参数与施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(14):121-123.

[3]张鑫.不同管道穿越技术在供热领域中的应用[J].区域供热,2024,(01):102-106.

[4]闫浩鹏.顶管机的施工风险与控制研究[J].珠江水运,2023,(09):95-97.

[5]王璐.顶管施工在热力管道穿越小清河及南水北调暗涵工程中的应用[C]//中国市政工程华北设计研究总院有限公司,《煤气与热力》杂志社有限公司,中国建设科技集团股份有限公司.2022 供热工程建设与高效运行研讨会论文集.济南热力集团有限公司；,2022:785-789.