桥梁隧道施工安全管理与风险预警
王铮
身份证号:460036199305080033
一、引言
桥梁隧道施工涉及高空作业(如桥梁挂篮施工、索塔攀爬)、地下作业(如隧道盾构、暗挖)、爆破作业(如隧道石方开挖)等高危工序,受地质条件(断层、岩溶)、自然环境(暴雨、台风)、施工工艺(临时结构搭设)影响,易发生坍塌、坠落、透水等安全事故。据统计,桥梁隧道施工事故中,坍塌与高处坠落占比超 60% ,不仅造成人员伤亡,还导致工期延误、经济损失,社会影响恶劣。
随着我国交通建设向西部山区、跨江跨海区域推进,桥梁隧道施工面临的地质风险(如高地应力、突水突泥)、技术风险(如大直径盾构施工)显著增加。因此,构建系统化的安全管理体系与精准化的风险预警机制,对推动桥梁隧道施工安全、保障基础设施建设高质量发展具有重要现实意义。
二、桥梁隧道施工安全管理核心要点与风险类型
(一)安全管理核心要点
桥梁隧道施工安全管理需覆盖 “人 - 机 - 料 - 法 - 环” 全要素,核心包括:一是人员安全管控,落实岗前安全培训(特种作业人员持证上岗率 100% )、作业防护(高空作业佩戴安全带、安全帽,隧道作业配备防毒面具)、班前安全交底(明确当日风险点与操作规范);二是设备与临时结构管理,施工机械(盾构机、起重机)需定期维保(每月 1 次全面检查),临时结构(高支模、脚手架、挂篮)需按规范搭设并验收(承载力验算达标、验收合格后方可使用);三是工序安全管控,高危工序(爆破、盾构掘进、高支模浇筑)需编制专项安全方案并专家论证,作业时设置警戒区域、配备应急设备(如隧道逃生通道、桥梁应急爬梯);四是应急管理,制定坍塌、透水、高处坠落等事故应急预案,储备应急物资(担架、急救箱、抽水设备),定期开展应急演练(每季度 1 次)。
(二)主要风险类型
按风险来源可分为四类:一是地质与环境风险,桥梁施工中涉水基础(如沉井、桩基)面临洪水、冲刷风险;隧道施工中遭遇断层、岩溶易引发突水突泥,高地应力导致隧道变形坍塌,暴雨引发边坡滑塌;二是工序与结构风险,桥梁高支模、挂篮变形(挠度超 smm )、索塔施工高空坠落风险,隧道盾构机卡壳、管片拼装错位(错台超 10mm )、爆破飞石伤人风险;三是设备与操作风险,起重机超载(超额定起重量10% )、盾构机液压系统故障,人员违规操作(如未系安全带高空作业、隧道违规爆破)。
三、桥梁隧道施工安全管理与风险预警现存问题
(一)安全管理体系不完善
一是管理覆盖不全面,重高危工序管控,轻辅助工序(如材料运输、临时用电)安全,临时用电线路乱拉乱接、隧道照明不足等问题易引发触电事故;二是责任落实不到位,安全管理责任未细化至班组与个人,出现问题时相互推诿;三是过程管控松散,部分项目简化安全验收流程(如临时结构未验收即使用),日常巡检依赖人工,漏检率高(超 20% ),难以发现隐蔽风险(如隧道初期支护裂缝)。
(二)风险预警能力薄弱
一是风险识别滞后,依赖人工经验识别风险,对新型风险(如大直径盾构施工中的盾尾密封失效)识别不足;二是预警手段粗放,多采用人工监测(如隧道拱顶沉降人工测量,频率 1 次 / 天),数据时效性差,无法实时捕捉风险动态(如突发涌水);
三是数据协同不足,地质勘察、施工监测、设备运行数据分散存储,未形成统一分析平台,无法综合研判风险(如地质数据与隧道变形数据未联动,难以预判坍塌风险)。
四、桥梁隧道施工安全管理优化与风险预警策略
(一)构建全流程安全管理体系
一是细化责任与流程,建立 “项目经理 - 安全总监 - 安全员 - 班组” 四级责任体系,明确各岗位安全职责;制定 “施工前安全方案论证 - 施工中过程管控 - 施工后验收评估” 流程,临时结构、高危工序验收需留存影像资料与签字记录;二是强化过程管控,推行 “安全样板引路”,高危工序先施工样板段并验收,合格后再大面积推进;采用 “智能巡检 + 人工巡检” 结合,无人机巡检桥梁高空结构,机器人巡检隧道内部,提升巡检覆盖率(超 95% );三是完善应急管理,针对不同风险(坍塌、透水、坠落)制定专项应急预案,明确应急响应流程(如隧道坍塌后 10 分钟内启动逃生预案);储备智能化应急设备(如隧道应急通信系统、桥梁应急救援平台),每半年开展 1 次实战化演练。
(二)打造智能风险预警系统
一是部署多维度监测设备,桥梁施工中安装应力传感器(监测挂篮、高支模应力,超设计值 80% 预警)、倾角传感器(监测索塔倾斜,超 0.1° 预警);隧道施工中安装位移传感器(监测拱顶沉降,速率超 5mm/ 天预警)、渗压传感器(监测涌水压力,超设计值 90% 预警)、气体传感器(监测隧道内有毒气体,浓度超限值预警);二是构建数据协同平台,整合地质、监测、设备数据,建立统一数据库,通过 AI 算法分析数据关联关系(如地质断层与隧道变形数据联动,预判突水风险);三是实现分级预警,按风险等级(一般、较大、重大、特别重大)设置蓝、黄、橙、红四级预警,预警信息实时推送至管理人员手机与现场显示屏,重大预警时自动触发应急响应(如切断设备电源、启动逃生通道)。
五、结论
桥梁隧道施工安全管理与风险预警是保障工程安全的关键,当前存在管理体系不完善、预警能力薄弱、人员能力不足等问题,需通过全流程管控、智能预警、人员提升逐步解决。未来,随着智能化技术(如数字孪生、AI 风险研判)的应用,安全管理将向 “实时化监测、精准化预警、智能化处置” 方向发展,风险预警精度与响应速度将大幅提升。需注意,策略需结合桥梁隧道类型(跨江大桥、深埋隧道)与地质条件动态调整,确保适配性。总之,持续优化安全管理与风险预警体系,对降低桥梁隧道施工事故率、保障人员安全、推动交通基础设施高质量建设具有重要支撑作用。
参考文献
[1] 鞠川. 桥梁隧道工程施工安全评估监控技术研究--助力工程安全高效建设的关键策略[C]//“产业链空间配置优化与国土空间规划创新研讨会”暨第三届中国国土经济学会国土空间规划学术年会论文集. 2025:1-6.
[2] 马文钊. 公路隧道施工安全风险管理的动态评估与应对策略[J]. 科海故事博览,2025(20):79-81. DOI:10.3969/j.issn.2097-3365.2025.20.027.
[3] 邓洪亮,付思远,高文学,等. 隧道三维点云施工监测技术与应用[C]//2014 中国隧道与地下工程大会(CTUC)暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会论文集. 2014:199-204.