地鐵工程風(fēng)險(xiǎn)控制與管理

李 武 祥

(中鐵二十局集團(tuán)第五工程有限公司，云南 昆明 650200)

地鐵工程風(fēng)險(xiǎn)控制與管理

李 武 祥

(中鐵二十局集團(tuán)第五工程有限公司，云南 昆明 650200)

結(jié)合昆明地鐵施工案例，闡述了地鐵工程的特性及難點(diǎn)，詳細(xì)分析了地鐵工程施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控與管理，并對(duì)地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)管控研究中存在的問(wèn)題進(jìn)行了論述，以達(dá)到有措施、有目的的去管理，從而保證施工的順利進(jìn)行。

地鐵施工，風(fēng)險(xiǎn)控制，管理，軌道交通

21世紀(jì)是城市地下軌道交通工程以及其他地下工程發(fā)展的重要時(shí)期。為解決由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)等因素帶來(lái)的城市交通、生活配套設(shè)施等工程項(xiàng)目占地的重大難題，地下空間的開(kāi)發(fā)和利用越來(lái)越重要。隨著城市化的發(fā)展，城市建筑物密集度越來(lái)越大、地下管線越來(lái)越繁多復(fù)雜，地鐵施工中出現(xiàn)的安全事故不勝枚舉。所以，必須深刻認(rèn)識(shí)到做好地鐵工程風(fēng)險(xiǎn)控制與管理的重要性。昆明地區(qū)地質(zhì)大部分為淤泥質(zhì)粘土、有機(jī)粘土、粉砂、泥炭質(zhì)土等，不良地質(zhì)存在砂土液化、巖溶、有害氣體、活動(dòng)斷裂帶、特殊巖土、地下溶洞等，地層變化較為復(fù)雜。地鐵工程大多工期緊，施工場(chǎng)地狹小，周邊環(huán)境復(fù)雜，通常邊降水邊組織施工，施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，施工不當(dāng)極易給周邊建(構(gòu))筑物、地下管線以及城市居民生活帶來(lái)較大的影響，甚至造成嚴(yán)重的后果。所以昆明地區(qū)城市軌道工程要做到詳細(xì)調(diào)查周邊環(huán)境，從設(shè)計(jì)上盡可能規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，從技術(shù)上進(jìn)行超前預(yù)控，從施工上加強(qiáng)管理，運(yùn)用工程類(lèi)比，結(jié)合地方特色，切實(shí)掌握地鐵工程的特點(diǎn)、難點(diǎn)及安全管理等要點(diǎn)，方能確保工程安全、優(yōu)質(zhì)的進(jìn)行。

1 地鐵工程的特性及難點(diǎn)

地下工程具有以下特性：施工場(chǎng)地有限，作業(yè)環(huán)境惡劣，其穿越的地下土層經(jīng)過(guò)其他市政工程施工的多次破壞，其現(xiàn)有的力學(xué)性能與理論上的土力學(xué)基本原則相差較大，其狀態(tài)是變化的。另外，地鐵施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生周?chē)乇沓两?、噪聲污染、灰塵污染、地下水污染等對(duì)周邊環(huán)境影響比較大。 城市軌道交通更具有幾大顯著特點(diǎn)：沿線建(構(gòu))筑物密集、地下管線設(shè)施復(fù)雜繁多，工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的不確定性和復(fù)雜多變，施工工法種類(lèi)多，施工難度大，施工工期較短等。這些特點(diǎn)都集中體現(xiàn)了地鐵施工的高風(fēng)險(xiǎn)性。地鐵通過(guò)位置地理環(huán)境復(fù)雜，主要有以下幾個(gè)難點(diǎn)：

1)施工過(guò)程中遇到的地下管線設(shè)施復(fù)雜繁多，涉及到的產(chǎn)權(quán)單位比較多。主要有市政污水、雨水管道，自來(lái)水管道、天然氣管道、國(guó)防光纜、通信電纜、高壓電纜等，容易造成管線破損斷裂、電纜設(shè)施損壞等事故，對(duì)居民的正常生活、工業(yè)的生產(chǎn)、國(guó)家安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。2)地鐵施工沿線建(構(gòu))筑物密集，包括各種市政道路、居民小區(qū)、商業(yè)場(chǎng)所、文物古跡、市政立交橋梁等設(shè)施，容易造成各建(構(gòu))筑物開(kāi)裂。3)暗挖屬于淺埋結(jié)構(gòu)，暗挖大部分城市內(nèi)雜填土層較厚，土層自穩(wěn)能力差，易造成塌方。4)地鐵施工開(kāi)挖較深，很多時(shí)候都會(huì)遇見(jiàn)地下水，但是其周?chē)?構(gòu))筑物密集，降水井的布置比較困難，不可能大量布置降水井，施工中一般需要帶水作業(yè)，帶水作業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù)比較大。5)明挖車(chē)站基坑深，離既有建筑物太近，施工難度大；暗挖車(chē)站、人防、聯(lián)絡(luò)線段跨度大，凈距小，施工過(guò)程中存在硐室效應(yīng)，要合理安排施工先后順序；二襯施工時(shí)，需要進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，如何保證拆除過(guò)程中結(jié)構(gòu)安全是施工控制的難點(diǎn)，施工技術(shù)復(fù)雜。6)地鐵屬于市政工程，接口多，質(zhì)量要求較高，施工做到不滲不漏，既是施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)，也是施工風(fēng)險(xiǎn)控制的難點(diǎn)。為了控制復(fù)雜的技術(shù)性的地鐵工程設(shè)計(jì)中的工期、經(jīng)濟(jì)和質(zhì)量方面的影響，必須掌握地鐵工程的特難點(diǎn)，提高地鐵工程的風(fēng)險(xiǎn)控制與管理，減少安全事故的發(fā)生。

2 地鐵工程的風(fēng)險(xiǎn)控制與管理

1)做好設(shè)計(jì)前期的地勘與周?chē)h(huán)境的調(diào)查，風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)，做到應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)有針對(duì)性措施。地勘與周?chē)h(huán)境調(diào)查是工程建設(shè)前期重要的階段，不同設(shè)計(jì)階段需要進(jìn)行不同層次的調(diào)查。調(diào)查的范圍由設(shè)計(jì)單位給定，一般為影響線路或站位設(shè)置以及環(huán)境安全等級(jí)較高的建(構(gòu))筑物和管線。環(huán)境調(diào)查的方法以資料調(diào)閱和實(shí)地量測(cè)為主。環(huán)境調(diào)查主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

a.房屋建筑應(yīng)調(diào)查結(jié)構(gòu)的老化情況，結(jié)構(gòu)的裂縫情況，對(duì)于有地下室等地下結(jié)構(gòu)的房屋建筑宜調(diào)查基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及降水井的施工屬性，搜集調(diào)查對(duì)象相關(guān)設(shè)計(jì)、施工資料等。b.管線一般應(yīng)在初查的基礎(chǔ)上調(diào)查管線的權(quán)屬單位、管理單位、控制閘位置、修建時(shí)間、其與擬建工程的位置關(guān)系。c.橋涵應(yīng)調(diào)查橋涵的養(yǎng)護(hù)情況、外觀(新舊)、橋面破損、結(jié)構(gòu)裂縫、沉降變形情況等，應(yīng)調(diào)查橋涵限載、限速等使用屬性，還應(yīng)調(diào)查其工作狀態(tài)，收集竣工資料及相關(guān)維修、維護(hù)資料。d.地表水體應(yīng)調(diào)查水底淤泥厚度及其與地下水的關(guān)系等；對(duì)于河流、湖泊、水庫(kù)等還應(yīng)調(diào)查堤岸的防洪水位、標(biāo)高、通航要求、歷史最高水位、建成年代、工作狀態(tài)等，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和試驗(yàn)確定其與地下水的聯(lián)系，搜集水工建筑的設(shè)計(jì)、竣工資料。e.地下結(jié)構(gòu)物應(yīng)調(diào)查結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)埋深、使用現(xiàn)狀、出入口的準(zhǔn)確位置、充水情況等。f.文物古跡應(yīng)收集相關(guān)圖紙和沉降觀測(cè)資料，必要時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。通過(guò)對(duì)線路周邊環(huán)境的詳細(xì)調(diào)查，充分了解其地質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)后，根據(jù)以往類(lèi)似施工經(jīng)驗(yàn)，并逐個(gè)進(jìn)行方案的研討、論證。對(duì)于超高風(fēng)險(xiǎn)的，應(yīng)在規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段進(jìn)行有效的規(guī)避；對(duì)于較高風(fēng)險(xiǎn)的，如果由于線路需要無(wú)法規(guī)避的，應(yīng)在設(shè)計(jì)階段采取專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)，專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)審查的方式論證，從設(shè)計(jì)上采取有針對(duì)性的措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控。

2)進(jìn)一步做好施工調(diào)查，嚴(yán)格審查，層層把關(guān)，制定出合理科學(xué)的施工方案。

a.工程實(shí)施前，做好詳細(xì)的施工調(diào)查報(bào)告，施工調(diào)查的內(nèi)容包括該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)概況、工程概況、水文氣象資料、地質(zhì)情況、砂石等地材情況、施工現(xiàn)場(chǎng)地下管線的詳細(xì)情況、交通通訊、用地與拆遷情況、環(huán)保要求等。通過(guò)期間的現(xiàn)場(chǎng)勘查、走訪等多種途徑，完成施工調(diào)查，在分析整理調(diào)查資料后，結(jié)合施工任務(wù)計(jì)劃、工期要求、施工能力、技術(shù)水平和當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境特點(diǎn)，形成此份施工調(diào)查報(bào)告。然后根據(jù)各種風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)對(duì)工法、施工方案進(jìn)行充分論證，根據(jù)專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)，編制切實(shí)可行的施工技術(shù)措施，對(duì)于可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析、評(píng)估，明確具體防范措施和應(yīng)急預(yù)案。

b.在專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，編制專(zhuān)項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì)，堅(jiān)持工程項(xiàng)目開(kāi)工前安全條件審查，嚴(yán)格施工組織設(shè)計(jì)檢查是從源頭進(jìn)行安全控制的有效保障。建筑工程的施工組織設(shè)計(jì)中是否包括了安全風(fēng)險(xiǎn)措施以及制訂措施的內(nèi)容是否符合各專(zhuān)業(yè)工種、各施工部位的安全要求，尤其是應(yīng)檢查新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、新材料的施工安全技術(shù)措施是否切實(shí)可行。檢查建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的安全保證體系是否健全、完善，從第一責(zé)任人到其他責(zé)任人再到各班組的安全責(zé)任制是否分解落實(shí)，有沒(méi)有一個(gè)安全管理監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)。檢查建筑施工的安全器材勞動(dòng)保護(hù)是否完善齊備，對(duì)懸崖陡坡、深基坑的可能塌方或滑坡進(jìn)行檢查，并經(jīng)常性的開(kāi)展防火安全、季節(jié)性的雨季防洪、冬施防凍、炎熱防暑等檢查。

c.編制應(yīng)急救援預(yù)案，增強(qiáng)施工人員的風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)、安全技能教育培訓(xùn)等措施，加強(qiáng)項(xiàng)目工程安全生產(chǎn)管理，防止和減少安全生產(chǎn)事故發(fā)生，保障施工生產(chǎn)員工的安全與健康。安全生產(chǎn)管理，必須堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針及“管生產(chǎn)必須管安全”“誰(shuí)主管誰(shuí)負(fù)責(zé)”的原則。

3)建立完善的監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施過(guò)程中的信息化管理。地鐵工程地下管線密布，周邊建筑物復(fù)雜，因此必須建立完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)施過(guò)程中的信息化管理，實(shí)行信息化施工。例如在施工區(qū)域建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，人工監(jiān)控信息網(wǎng)，在地鐵施工期間對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)工程及施工沿線周?chē)匾牡叵隆⒌孛娼?構(gòu))筑物、重要管線、地面道路的變形實(shí)施監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理，來(lái)判定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，為業(yè)主提供及時(shí)、可靠的信息用以評(píng)定地鐵結(jié)構(gòu)工程在施工期間的安全性及施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，并對(duì)可能發(fā)生的危及環(huán)境安全的隱患或事故及時(shí)、準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，以便及時(shí)采取有效措施，避免事故的發(fā)生。監(jiān)測(cè)主要包括以下幾方面的內(nèi)容：基坑變形、應(yīng)力應(yīng)變、地表沉降及位移，管線變形、拱頂下沉、凈空收斂、鋼筋內(nèi)力變化、土壓力變化、地下水位變化、橋基礎(chǔ)位移、蓋梁不均勻沉降等。

4)實(shí)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理、預(yù)警預(yù)報(bào)制度。地鐵工程周邊環(huán)境和地質(zhì)情況較為復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法較多，國(guó)內(nèi)外通常采用的有故障樹(shù)法、危險(xiǎn)和可操作性分析法、專(zhuān)家調(diào)查法等。地鐵施工大多采用風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估，即根據(jù)專(zhuān)家意見(jiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)發(fā)生事故的可能性和事故后果嚴(yán)重程度，將危險(xiǎn)源的等級(jí)實(shí)行分級(jí)管理。對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高，危險(xiǎn)較大的工程，根據(jù)監(jiān)控量測(cè)的數(shù)值，實(shí)行三級(jí)管理制度，當(dāng)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果在允許值的70%范圍內(nèi)，可以進(jìn)行正常施工；當(dāng)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果在允許極限值的70%～80%之間時(shí)，就應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)的頻率，每日上報(bào)監(jiān)理、業(yè)主，現(xiàn)場(chǎng)可自行采取措施處理；當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)85%時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)必須停止作業(yè)，上報(bào)監(jiān)理、業(yè)主，組織專(zhuān)家進(jìn)行論證，論證完成后根據(jù)專(zhuān)家意見(jiàn)采取加固和支護(hù)措施。

5)加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控，確保安全措施費(fèi)用合理規(guī)范。安全措施費(fèi)用，是指施工企業(yè)按照國(guó)家和業(yè)主方的規(guī)定，用于改善企業(yè)安全與施工環(huán)境的資金。主要體現(xiàn)在購(gòu)買(mǎi)安全防護(hù)用具及設(shè)備、改善施工作業(yè)環(huán)境、安全風(fēng)險(xiǎn)管控科研的投入。施工單位必須確保專(zhuān)款專(zhuān)用，在成本中單獨(dú)列支。加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管控，確保施工安全投入到位。

6)加強(qiáng)科技攻關(guān)，提升科技管理成果。昆明地鐵是首次在滇池流域地層中修建地鐵，地鐵下穿地裂縫、淤泥質(zhì)粘土、盾構(gòu)穿越泥炭質(zhì)軟土等，施工包含許多國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)、施工中的眾多難點(diǎn)都是新的課題，如何采取科學(xué)的方法進(jìn)行決策，正確指導(dǎo)施工是擺在施工過(guò)程中的一個(gè)難題。為此施工單位要加大科研技術(shù)投入，與專(zhuān)業(yè)型院校、設(shè)計(jì)研究機(jī)構(gòu)以及各參建施工單位共同科研立項(xiàng)，開(kāi)發(fā)推廣新工法、新技術(shù)。

通過(guò)對(duì)以上幾方面的有效管理，最終實(shí)現(xiàn)既定的安全目標(biāo)。

3 目前地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)管理的幾點(diǎn)體會(huì)

隨著城市地鐵工程建設(shè)步伐的加快、項(xiàng)目數(shù)量的增加，事故發(fā)生影響面不斷增大，社會(huì)的重視程度越來(lái)越高，廣大設(shè)計(jì)專(zhuān)家與學(xué)者開(kāi)始密切關(guān)注地下工程風(fēng)險(xiǎn)管控研究中存在的問(wèn)題，主要包括以下幾個(gè)方面：

1)安全風(fēng)險(xiǎn)管控體系應(yīng)該進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。由于國(guó)內(nèi)地鐵建設(shè)起步較晚，我國(guó)地鐵工程安全風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)存在很大的缺口，亟待進(jìn)一步完善安全風(fēng)險(xiǎn)管控方面的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)外地下工程風(fēng)險(xiǎn)管控的研究現(xiàn)狀，有步驟的、合理、科學(xué)地推進(jìn)我國(guó)地下工程安全風(fēng)險(xiǎn)管控體系標(biāo)準(zhǔn)化工作。

2)加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工方的溝通。地鐵工程的風(fēng)險(xiǎn)因素是一個(gè)不斷變化的過(guò)程，隨著施工的進(jìn)展，每個(gè)施工階段的風(fēng)險(xiǎn)因素大不相同。提倡工程設(shè)計(jì)與管理者對(duì)施工面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析與評(píng)估，以期最大可能的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。目前設(shè)計(jì)工作繁重，現(xiàn)場(chǎng)變化情況較多，不可避免會(huì)出現(xiàn)前期設(shè)計(jì)與施工不相符，或設(shè)計(jì)疏漏現(xiàn)象等。做好設(shè)計(jì)和施工的結(jié)合，優(yōu)化設(shè)計(jì)，完善施工方案既能節(jié)約投資又能加快施工進(jìn)度。通過(guò)已完工程表明，施工中加強(qiáng)與設(shè)計(jì)的溝通，充分理解設(shè)計(jì)意圖，優(yōu)化施工方案是很有必要的，其結(jié)果不僅是保證現(xiàn)場(chǎng)的安全，而且?guī)?lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

3)合理設(shè)定中標(biāo)價(jià)位，避免低價(jià)中標(biāo)。在工程預(yù)算中，充分考慮該項(xiàng)工程施工所產(chǎn)生的全部費(fèi)用，以不低于成本價(jià)為底限進(jìn)行投標(biāo)，避免由于行業(yè)惡性競(jìng)爭(zhēng)，一些單位投標(biāo)由公司經(jīng)營(yíng)人員負(fù)責(zé)，施工由各項(xiàng)目部負(fù)責(zé)，投標(biāo)時(shí)個(gè)別單位為了中標(biāo)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜因素沒(méi)有充分考慮以接近成本價(jià)中標(biāo)。由于中標(biāo)價(jià)接近施工成本，一些施工單位就會(huì)盡可能減少投入，壓縮安全管控經(jīng)費(fèi)。安全管控經(jīng)費(fèi)的減少增加了安全事故發(fā)生的幾率。

4)人力、物力等裝備要先進(jìn)。地下工程施工中地質(zhì)是基礎(chǔ)，設(shè)備是關(guān)鍵，地下工程建設(shè)的管理取決于一線技術(shù)人員的素質(zhì)和能力。在既有地質(zhì)的情況下，充分調(diào)動(dòng)一線技術(shù)人員的積極性，發(fā)揮技術(shù)骨干的模范帶頭作用，采用信息化的技術(shù)設(shè)備，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警等手段，達(dá)到對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)控。

On risk control and management in subway projects

Li Wuxiang

(No.5EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway20thBureauGroup,Kunming650200,China)

Combining with the subway construction case in Kunming, the paper illustrates the difficulties and characteristic in the subway projects, analyzes the risk pre-control and management in the subway construction process, and indicates some problems in the risk management and control research of the projects, so as to manage them with measures and aims, and ensure the smooth construction.

subway construction, risk control, management, rail traffic

2014-11-28

李武祥(1979- )，男，工程師

1009-6825(2015)04-0250-02

TU712

A