韓舉鋒1 韓澤宇2

1.北京華油鑫業(yè)工程技術(shù)有限公司； 2.中咨工程有限公司

摘要：管溝開挖作為油氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)工程中的關(guān)鍵步驟，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到管道工程的順利進(jìn)行和工作人員的生命安全。本文旨在探討管溝開挖過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)及有效的管控措施。通過列舉具體案例，分析常見風(fēng)險(xiǎn)類型，提出針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)管控措施。為油氣長(zhǎng)輸管道管溝開挖工程提供科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)管控指導(dǎo)，也為相關(guān)行業(yè)的安全生產(chǎn)管理提供有效參考。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管道；管溝開挖；安全風(fēng)險(xiǎn)；管控措施；施工技術(shù)

管溝開挖是油氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)工程的基礎(chǔ)性工作，其施工質(zhì)量直接影響到管道的鋪設(shè)質(zhì)量和后期的運(yùn)營(yíng)安全。管溝開挖作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，安全風(fēng)險(xiǎn)較高，一旦發(fā)生事故，后果嚴(yán)重。加強(qiáng)管溝開挖安全風(fēng)險(xiǎn)的辨識(shí)與管控，對(duì)于提高油氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)工程質(zhì)量，減少事故發(fā)生率，保護(hù)作業(yè)人員生命安全和身體健康，保障管道長(zhǎng)期安全運(yùn)行至關(guān)重要。本文結(jié)合實(shí)例系統(tǒng)梳理管溝開挖過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，以及采取的針對(duì)性管控措施。

1  管溝開挖工程安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)

1.1  管溝開挖施工流程

管溝開挖主要包括施工準(zhǔn)備、測(cè)量放線、作業(yè)帶清理、開挖作業(yè)、邊坡處理、底部處理和管溝驗(yàn)收等環(huán)節(jié)（圖 1）。

圖 1 管溝開挖施工流程

施工作業(yè)過程中面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)類型多樣，主要包括地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備操作失誤風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等，安全事故風(fēng)險(xiǎn)較高。

1.2  地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)

（1）不穩(wěn)定土質(zhì)。土體的穩(wěn)定性直接影響開挖施工安全。不同土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度和承載能力差異較大，如砂土、粉土、淤泥等松散土質(zhì)在開挖后容易發(fā)生側(cè)向滑移或坍塌。例如，某天然氣管道工程施工時(shí)，由于未充分考慮該區(qū)域土質(zhì)松軟、易液化的特性，管溝開挖不規(guī)范，開挖面積過大，擾動(dòng)了管溝兩側(cè)土層原有的支撐力而造成坍塌，致使作業(yè)人員被埋而亡。

（2）地下水位變化 。地下水是影響管溝穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。當(dāng)開挖深度低于地下水位時(shí)，滲流壓力可能導(dǎo)致管溝底部涌水或邊坡滑塌。例如，某輸油管道項(xiàng)目在雨季施工時(shí)，未提前進(jìn)行水文地質(zhì)勘測(cè)，開挖后遭遇地下水位上升，導(dǎo)致管溝底部積水、土體軟化，最終引發(fā)大面積坍塌。

（3）潛在的地質(zhì)災(zāi)害 。部分管道施工區(qū)域可能存在滑坡、泥石流、溶洞、斷層等地質(zhì)災(zāi)害隱患，若未提前識(shí)別，極易造成突發(fā)性坍塌。例如，某山區(qū)長(zhǎng)輸管道工程在開挖過程中，因未探測(cè)到地下溶洞，機(jī)械振動(dòng)導(dǎo)致溶洞頂部塌陷，連帶引發(fā)管溝坍塌，造成設(shè)備損毀和工期延誤。

1.3  施工設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)

（1）機(jī)械關(guān)鍵部件失效。挖掘機(jī)、推土機(jī)等重型機(jī)械的液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置、制動(dòng)系統(tǒng)等關(guān)鍵部件若因老化、磨損或維護(hù)不當(dāng)發(fā)生故障，可能導(dǎo)致設(shè)備失控或操作失靈。例如，某輸油管道項(xiàng)目施工中，一臺(tái)挖掘機(jī)因液壓油管爆裂導(dǎo)致臂架突然下墜，砸中下方作業(yè)人員，造成重傷。

（2）設(shè)備安全防護(hù)裝置缺失或失效。設(shè)備安全裝置失靈直接導(dǎo)致故障事故。如盲區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)故障：某管道工程中，挖掘機(jī)因倒車?yán)走_(dá)損壞，操作員未能察覺后方巡檢人員，導(dǎo)致碾壓事故。超載保護(hù)裝置失效：吊裝管道時(shí)，起重機(jī)限位器失靈引發(fā)傾覆，砸毀鄰近施工設(shè)施。

（3）施工設(shè)備電氣系統(tǒng)故障。設(shè)備電路短路、接地不良或電池故障可能引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。例如，某管溝開挖施工現(xiàn)場(chǎng)一臺(tái)挖掘機(jī)因電器線路短路而起火，造成1名工人被燒傷。

（4）輔助設(shè)備缺陷 。支護(hù)設(shè)備（如鋼板樁、支撐架）的強(qiáng)度不足或安裝不當(dāng)也會(huì)誘發(fā)連鎖事故。某管溝坍塌事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，支護(hù)鋼梁焊接缺陷導(dǎo)致受力斷裂，進(jìn)而引發(fā)整體垮塌。

1.4  施工設(shè)備操作失誤風(fēng)險(xiǎn)

（1）無證操作或資質(zhì)不符。特種設(shè)備操作人員未取得相應(yīng)資格證書，或操作超出其資質(zhì)范圍的設(shè)備。某管道項(xiàng)目挖掘機(jī)操作員僅持有裝載機(jī)操作證，在復(fù)雜地形作業(yè)時(shí)因操作不當(dāng)導(dǎo)致設(shè)備傾翻，造成1死2傷。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)目存在"以證代證"的違規(guī)現(xiàn)象。

（2）安全交底流于形式。交底內(nèi)容缺乏針對(duì)性，作業(yè)人員未掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)。某管溝開挖作業(yè)前，安全員僅讓工人在交底單上簽字，未說明地下管線分布情況。施工中挖斷高壓電纜，引發(fā)觸電事故。

（3）違規(guī)作業(yè)行為。典型的違規(guī)行為主要有擅自修改開挖坡度（如為省時(shí)取消放坡）；在未支護(hù)情況下進(jìn)入深溝作業(yè)；疲勞駕駛或酒后操作設(shè)備。某項(xiàng)目為趕工期，工長(zhǎng)指揮工人將設(shè)計(jì)1∶1的邊坡改為垂直開挖，導(dǎo)致5米深管溝坍塌，3人被埋。

（4）應(yīng)急救援處置不當(dāng)。發(fā)生事故后，作業(yè)人員缺乏基本急救技能或錯(cuò)誤施救。某機(jī)械傷害事故中，工人擅自移動(dòng)傷員導(dǎo)致二次傷害，延誤最佳搶救時(shí)機(jī)。

1.5  施工環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

（1）惡劣天氣影響。主要表現(xiàn)為暴雨引發(fā)管溝積水、邊坡滑塌，大風(fēng)導(dǎo)致吊裝作業(yè)失控，極端高溫造成人員中暑、設(shè)備過熱等。如某輸氣支線項(xiàng)目，在汛期施工時(shí)遭遇持續(xù)強(qiáng)降雨，24小時(shí)內(nèi)降雨量達(dá)150毫米。由于未及時(shí)撤離溝槽作業(yè)人員，導(dǎo)致管溝被洪水灌入，造成3名工人溺亡。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目未建立有效的氣象預(yù)警機(jī)制，應(yīng)急預(yù)案形同虛設(shè)。

（2）鄰近建筑物影響。主要表現(xiàn)為振動(dòng)導(dǎo)致鄰近建筑基礎(chǔ)松動(dòng)，開挖引起地下管線破損，土方坍塌危及周邊設(shè)施等。如2019年某城市燃?xì)夤艿栏脑旃こ蹋�在距居民樓僅5米處進(jìn)行深溝開挖。施工振動(dòng)導(dǎo)致老舊民房墻體開裂，引發(fā)群體性事件。項(xiàng)目最終賠償超200萬(wàn)元，并停工整改三個(gè)月。

（3）特殊地質(zhì)環(huán)境影響。主要表現(xiàn)為凍土區(qū)季節(jié)性凍融影響、沙漠地區(qū)流沙風(fēng)險(xiǎn)、巖溶地區(qū)地下空洞風(fēng)險(xiǎn)等。如某原油管道漠河段施工時(shí)，未考慮永凍土層特性。夏季凍土融化導(dǎo)致管溝變形位移超標(biāo)，不得不返工重建，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)800萬(wàn)元。

（4）生態(tài)環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。主要表現(xiàn)為施工揚(yáng)塵污染，油料泄漏污染土壤，破壞野生動(dòng)物棲息地等。某穿越自然保護(hù)區(qū)管道項(xiàng)目，因未設(shè)置防滲圍堰，機(jī)械漏油污染濕地，被環(huán)保部門處以頂格罰款并責(zé)令恢復(fù)生態(tài)。

2  管溝開挖工程安全風(fēng)險(xiǎn)管控

2.1  技術(shù)措施  

（1）針對(duì)地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，施工前進(jìn)行水文地質(zhì)勘察，掌握地下水分布情況；采用井點(diǎn)降水或深井排水技術(shù)，降低地下水位；在易滲水地層中設(shè)置防滲設(shè)施，減少水流對(duì)土體的侵蝕。在軟土、回填土或高含水率土層中施工時(shí)，必須進(jìn)行土質(zhì)力學(xué)分析，采用“階梯式開挖+鋼板樁支護(hù)”，坡度嚴(yán)格按GB 50369―2014《油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》相關(guān)規(guī)定進(jìn)行控制。針對(duì)隱蔽的地質(zhì)缺陷，可采用地質(zhì)雷達(dá)（GPR）或三維地震勘探技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)；在滑坡易發(fā)區(qū)設(shè)置邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)預(yù)警位移變化。對(duì)不良地質(zhì)段采取注漿加固或微型樁支護(hù)，提高地層穩(wěn)定性。  

（2）針對(duì)施工設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，在盲區(qū)安裝監(jiān)控雷達(dá)，劃定智能電子圍欄；加強(qiáng)設(shè)備日常點(diǎn)檢，嚴(yán)格執(zhí)行定期更換易損件制度，并采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)（如振動(dòng)分析、油液檢測(cè)）提前發(fā)現(xiàn)隱患。強(qiáng)制安裝多重安全防護(hù)裝置（如聲光報(bào)警、自動(dòng)停機(jī)系統(tǒng)），并納入每日開機(jī)前檢查清單。嚴(yán)格驗(yàn)收材料質(zhì)量，并采用無損檢測(cè)（如超聲波探傷）確保關(guān)鍵連接部位可靠性。  

（3）針對(duì)施工設(shè)備操作失誤風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)格執(zhí)行“持證上崗”制度，建立操作人員電子檔案；實(shí)施“人證合一”動(dòng)態(tài)核查，采用人臉識(shí)別技術(shù)杜絕頂崗作業(yè)。推行“圖示化交底”，利用BIM技術(shù)展示危險(xiǎn)源分布；安裝智能監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)識(shí)別違規(guī)行為（如未佩戴安全帶）。建立“黑名單”制度，對(duì)屢次違規(guī)施工人員清退出場(chǎng)；實(shí)施“雙確認(rèn)”制度（交底人+接收人現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)）。每月開展“實(shí)戰(zhàn)化”應(yīng)急演練；在作業(yè)面配置急救智能終端（含AR指導(dǎo)功能）。

（4）針對(duì)施工環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，施工前進(jìn)行全面的地下在役管線、光纜等物體的探測(cè)。建立氣象實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)；配置移動(dòng)式抽水泵等應(yīng)急設(shè)備；制定“暴雨紅色預(yù)警立即停工”的硬性規(guī)定。部署智能環(huán)境監(jiān)測(cè)終端（PM2.5、噪聲、振動(dòng)等）；儲(chǔ)備足夠的防雨布、沙袋等應(yīng)急物資；建立施工影響公示和投訴響應(yīng)機(jī)制。

2.2  管理措施  

（1）推行“雙重預(yù)防機(jī)制”（風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控+隱患排查治理），實(shí)施四級(jí)（紅色重大風(fēng)險(xiǎn)、橙色較大風(fēng)險(xiǎn)、黃色一般風(fēng)險(xiǎn)、藍(lán)色低風(fēng)險(xiǎn)）風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)定。

（2）動(dòng)態(tài)調(diào)整施工方案，完善應(yīng)急預(yù)案，配備速撐式救援支撐等設(shè)備，按照SY/T 6444―2018《石油工程建設(shè)施工安全規(guī)范》要求，采取必要的防護(hù)措施。比如在澀寧蘭天然氣管道重大隱患整改項(xiàng)目中使用簡(jiǎn)易的“防砸棚”（圖 2），對(duì)管溝內(nèi)作業(yè)人員起到了一定的保護(hù)作用。同時(shí)，SY/T 6444―2018規(guī)定，挖掘設(shè)備、設(shè)施使用前應(yīng)進(jìn)行安全檢查和評(píng)價(jià)，并應(yīng)定期維護(hù)和保養(yǎng)，保持良好技術(shù)性能，不應(yīng)帶病運(yùn)轉(zhuǎn)或超負(fù)荷使用，減少因設(shè)備故障導(dǎo)致的安全事故。

圖 2 管溝開挖防砸棚

（3）規(guī)范管溝開挖工藝流程，開挖期間需要不斷監(jiān)測(cè)土壤穩(wěn)定性和周邊環(huán)境變化，并注意土方堆土符合GB 50369―2014《油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求，堆土距離溝邊不應(yīng)小于1米（圖 3）。邊坡處理應(yīng)符合GB 50369―2014要求的邊坡坡度。底部處理需清除松散土壤、平整底部以及設(shè)置必要的排水設(shè)施。管溝驗(yàn)收要確保管溝尺寸、形狀和質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求和施工標(biāo)準(zhǔn)。

圖 3 管溝開挖土方堆放示意

2.3  培訓(xùn)措施  

（1）提升作業(yè)人員的安全意識(shí)和操作技能是預(yù)防事故的基礎(chǔ)。開展安全文化培育與能力建設(shè)，推行“安全積分制”，將風(fēng)險(xiǎn)報(bào)告納入考核獎(jiǎng)勵(lì)；定期組織安全培訓(xùn)，使員工熟悉安全操作規(guī)程和應(yīng)急處理流程；建立“事故案例庫(kù)”，通過3D動(dòng)畫還原事故過程以強(qiáng)化警示教育； 培育安全監(jiān)管隊(duì)伍，提升安全技術(shù)決策話語(yǔ)權(quán)。

（2）通過VR安全培訓(xùn)、安全屋體檢等措施提升風(fēng)險(xiǎn)感知能力；有效推行“有感領(lǐng)導(dǎo)”“屬地管理”“行為安全觀察”制度。通過模擬演練和案例分析，增強(qiáng)作業(yè)人員的實(shí)際操作能力、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力和自救互救技能。

2.4  創(chuàng)新措施  

（1）應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)邊坡位移，利用BIM技術(shù)模擬施工場(chǎng)景。  

（2）增加無人機(jī)巡檢，快速獲取管溝沿線地質(zhì)與施工進(jìn)展數(shù)據(jù)；利用數(shù)智技術(shù)，構(gòu)建管溝開挖數(shù)字模型，預(yù)演風(fēng)險(xiǎn)演化路徑；投入AI安全監(jiān)控，通過圖像識(shí)別自動(dòng)抓拍未戴安全帽、違章作業(yè)等行為。

3  結(jié)語(yǔ)

管溝開挖工程安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與管控的核心在于推動(dòng)安全管理從“事后處置”向“事前預(yù)防”轉(zhuǎn)型。應(yīng)加強(qiáng)前期的地質(zhì)勘探和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以適應(yīng)不同地質(zhì)條件下的管溝開挖作業(yè)。強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管力度，確保施工過程中各項(xiàng)安全措施得到有效執(zhí)行。定期對(duì)施工人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，提高他們的安全意識(shí)和應(yīng)急處理能力。建立健全應(yīng)急預(yù)案，確保在緊急情況下能夠迅速有效響應(yīng)。未來需進(jìn)一步融合智能感知、數(shù)字孿生等技術(shù)，構(gòu)建“本質(zhì)安全型”管溝開挖作業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和作業(yè)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化，進(jìn)一步提升長(zhǎng)輸管道工程的安全性能和施工效率。

作者簡(jiǎn)介：韓舉鋒，1970年生，國(guó)家中級(jí)注冊(cè)安全工程師、國(guó)家一級(jí)安全評(píng)級(jí)師，現(xiàn)任中國(guó)石油工程建設(shè)協(xié)會(huì)石油工程建設(shè)健康安全環(huán)境專業(yè)委員會(huì)常務(wù)副秘書長(zhǎng)、北京華油鑫業(yè)工程技術(shù)有限公司安全總監(jiān)并兼任質(zhì)量安全技術(shù)部部長(zhǎng)。主要從事石油石化工程建設(shè)質(zhì)量安全管理工作。先后主編了《前覆后戒—石油石化工程建設(shè)安全事故經(jīng)驗(yàn)分享》《分享—石油石化工程施工安全隱患識(shí)別分享》安全類書籍。自2015年以來先后參加了青海省海東市相關(guān)縣（區(qū)）城區(qū)占?jí)簼瓕幪m天然氣管道重大隱患整改項(xiàng)目、蒙西煤制天然氣外輸管道項(xiàng)目一期工程的施工安全管理工作。聯(lián)系方式：18210948346，645859475@qq.com。