地鐵項目土建施工安全風險管理的有效措施

崔清峰

（中國鐵建大橋工程局集團有限公司，天津 300300）

地鐵的交通建設工程從規(guī)劃到建設具有工期長、建筑成本高的特點，因此地鐵施工建設過程中產生的各種因素都可能會引發(fā)安全事故。為了保證地鐵建設的安全和質量，迅速消除潛在的安全隱患，有必要建立和完善地鐵的安全項目管理措施和土建工程施工計劃，以防止施工中出現(xiàn)的風險影響地鐵建設。地鐵土建工程施工風險管理可以有效減少施工過程中的資源浪費和資金流失，保持地鐵行業(yè)的健康發(fā)展。

1 工程概況

成都6 號線地鐵一期和二期工程土建08 標合同段沙灣站至西北橋站區(qū)間盾構區(qū)間起訖里程為ZDK26+954.193（YDK26+954.193）～ZDK27+613.003（YDK27+613.003），左路線長651.704m，右路線長658.810m。左路線穿過建筑物長度為379.361m，右路線穿過建筑物長度為338.758m。此工程施工區(qū)域環(huán)境非常復雜，會涉及很多建筑物以及地下河床等。路線間隔布局詳情如圖1 所示。

2 地鐵盾構施工安全事故成因分析

2.1 工程地質及水文的復雜性和不確定性

（1）地鐵施工環(huán)境大多位于城市繁華區(qū)域，容易受到人類日?；顒拥挠绊懀又畢^(qū)域內水文、地質條件的高度復雜性，帶來了諸多不確定性問題；（2）地層中含水量豐富，伴隨著盾構掘進施工的持續(xù)展開，地層會受到不同程度的影響；（3）地質勘察工作不到位，未充分考慮到施工條件、工程預算等多方面因素，所得到的地質勘察結果無法準確反應實際情況，再次加大了施工中地層的不確定性。

2.2 工程建設區(qū)域及沿線周邊環(huán)境的復雜性

有別于其他工程項目，地鐵建設多位于城市中心，施工區(qū)域內分布有大量的地下管線以及地表建筑物，帶來了尤為復雜的問題。部分區(qū)域的建設年代久遠，在展開地鐵修建時難以獲得準確的資料，這點在地下管線中體現(xiàn)得尤為明顯，明顯加大了施工的不確定性，帶來了更多風險因素。

2.3 施工方案可行性欠佳，不利于盾構施工的持續(xù)開展

地鐵工程工序偏多，對工程人員與技術水平都提出了較高的要求，且為了避免對城市正常運行造成影響，工期普遍偏短。在實際施工中，諸如盾構始發(fā)、管線保護、注漿工藝等對應的工藝技術都要足夠合理。若制定的施工方案偏離了實際情況，會加大施工風險。

2.4 工程規(guī)模大，現(xiàn)場管控難度高

地鐵工程貫穿于城市之中，規(guī)模較大，需要為之適配大量的建設人才。在施工員、技術員等管理人員中，出現(xiàn)了尤為明顯的年輕化現(xiàn)象，此類從業(yè)者的技術水平欠佳，不具備豐厚的管理經(jīng)驗，面對關鍵工序時難以做好管控工作。此外，施工作業(yè)人員呈老齡化趨勢，綜合素質參差不齊，缺乏技能與安全培訓工作，這些都是負面因素，明顯加大了現(xiàn)場管控難度，無論是對施工還是技術的管理難以落實到位，影響了現(xiàn)場安全質量，從而引發(fā)了各類安全事故。

圖1 施工路線間隔布局圖

2.5 預警與應急機制不成熟，風險處理效果欠佳

施工中若出現(xiàn)風險預警事件，受工程人員僥幸心理的影響，并不會在第一時間向上級報告，而是選擇私自處理的方式，此舉將過錯最佳處理時機，不利于對風險的控制，增加了事故的嚴重程度。

應急響應機制不成熟，且應急物資儲量嚴重不足。在危險事件初露端倪時，出現(xiàn)了應急響應不及時的現(xiàn)象，無法在第一時間采取風險控制措施，致使風險持續(xù)發(fā)酵，加之應急物資儲備不足問題，會再次擴大事故的影響范圍。

3 地鐵盾構施工安全策略

3.1 實施風險分級分類管控

準確辨識各類風險因素，經(jīng)對比分析后形成分類分級清單，形成完善的風險分級管控機制，將監(jiān)管職責落實到各層級人員之中，在管控方案的指導下采取聯(lián)合檢查措施，實現(xiàn)動態(tài)化管理目標，將風險控制在合理范圍內。

3.2 盾構機始發(fā)接收安全技術

（1）高度重視盾構始發(fā)接收端地層，做好該區(qū)域的勘察工作，以實際結果為指導采取可行地層加固措施，為給盾構機進出創(chuàng)造有利環(huán)境。

（2）在展開接收洞門鑿除作業(yè)前，需做好對端頭地層加固效果的分析工作。抽芯檢測是較為可行的方式，抽芯點可實現(xiàn)對洞門外圈的檢測，在確保無誤后方可鑿除洞門。

（3）盾構機姿態(tài)應得到復測，橡膠簾布、壓板必須達到工程所提出的質量要求，且要對始發(fā)接收托架與橡膠簾布加以進一步處理，向其中涂抹適量油脂，避免在后續(xù)掘進中產生大量的推進阻力，這是始發(fā)接收的基本條件。

（4）在始發(fā)接收過程中，需遵循低速、低扭矩的原則，將土倉壓力控制在合理范圍內，不可出現(xiàn)大范圍波動，最大程度上降低對地層土體的擾動，采取同步注漿方式，在施工中刀盤轉向要得到合理控制，密切測量盾構機姿態(tài)，避免設備出現(xiàn)整體旋轉現(xiàn)象。

（5）施工之前儲備充足的應急物資，必不可少的有水玻璃、雙液注漿機以及聚氨酯泵等；還需要做好人員的培訓工作，形成應急機制，將職責落實到每一位員工中。

3.3 盾構機穿越既有構建筑物

（1）選取一個區(qū)段展開盾構掘進試驗，確定可行的盾構機掘進參數(shù)，做好對工程人員的技術交底工作，確保后續(xù)施工中可以穩(wěn)定掘進。

（2）注漿環(huán)節(jié)的材料以單漿液為主，基于同步注漿的方式實現(xiàn)對地層空隙的填充，高度重視對凝結時間、注漿壓力等各項因素的調節(jié)，控制好同步注漿量，以得到的地表沉降數(shù)據(jù)為指導，適當調節(jié)同步注漿量。除此之外，同步注漿速度需要與掘進速度達到相適應狀態(tài)，二者的協(xié)同作業(yè)是避免漿液注入過多的基本前提，否則將引起地層大范圍變形現(xiàn)象。若情況特殊，需分析地表變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用管片預留注漿孔采取二次注漿施工，若出現(xiàn)大范圍地面沉降現(xiàn)象，此時二次注漿處理效果欠佳，以雙液漿為宜。

（3）分析工區(qū)內建筑物分布情況，在其周邊設置注漿監(jiān)測孔，獲得實時的監(jiān)控測量數(shù)據(jù)，經(jīng)分析后采取合適的工藝措施，全面保障周邊建筑物的安全性。

3.4 盾構穿越高危房風險源措施

盾構連續(xù)穿越老舊房屋風險很高，因其不具備抗震能力，結構既有裂縫極多，居民密集，極易引起房屋沉降超限，造成建筑結構受損或倒塌。針對施工風險采取的措施造成地表及建（構）筑物沉降的主要原因有兩點：（1）盾構在推進過程中對周邊土體擾動過大，導致地表建（構）筑物沉降；（2）在盾構推進過程中未有效地填充建筑空隙，導致上部土體下沉。

地表（建筑物）沉降的影響具體有以下幾點：（1）渣土改良控制。若渣土改良不到位，刀盤在切削土體的過程中會產生較大扭矩容易擾動周邊土體，引起沉降。（2）土倉壓力控制。土倉內土壓過低會導致掌子面坍塌造成地面沉降，若土壓過大會導致地面隆起。（3）出土量控制。若多出土會導致因土體流失引起地面沉降，若少出土會導致盾構機扭矩增大影響周邊土體穩(wěn)定性。（4）姿態(tài)控制。盾構姿態(tài)太差，管片破損會增加，從而導致漏水、漏漿后水土流失嚴重引起地面沉降。（5）同步注漿。同步注漿是指在盾構推進的同時注入可硬性漿液，可及時填充管片外徑與開挖輪廓之間的建筑空隙以穩(wěn)定周邊土體。（6）二次注漿。在管片脫出盾尾后進行補注漿，可有效地填充同步注漿存在的空隙，達到抑制地表沉降的目的。

在盾構推進并通過上述地段時，采取渣土改良控制、土倉壓力控制、出土量控制及姿態(tài)控制等措施，可有效地減小盾構推進過程中對周圍土體及地表建構筑物的擾動。同時，加強同步注漿質量及時二次跟蹤注漿，可有效地抑制地表沉降及后期沉降。在盾構穿越復雜地段時，應加強建筑物結構（沉降）監(jiān)測、建筑物變形縫監(jiān)測及建筑物周邊地表沉降監(jiān)測，以確保盾構施工安全。其監(jiān)測報警值為：建筑物結構單次沉降≤2mm/d，累計沉降≤10mm；建筑物變形縫累計≤5mm；地表累計沉降≤30mm，隆起≤10mm。

4 結束語

綜上所述，地鐵建設項目對推廣和推動城市的發(fā)展，發(fā)揮了非常重要的作用，對改善人員密集區(qū)域分流、解決人們交通出行也同樣發(fā)揮著重要作用。通過本文的分析，結合當前的工程情況，論述了地鐵土建工程建設中的各種風險因素，并提出了相應的應對方法。如此一來，就能夠及早發(fā)現(xiàn)安全事故發(fā)生的原因并制定相應的安全風險管理措施，減少因人為因素導致的安全事故的發(fā)生，降低地鐵土建工程施工所引起的生命和財產損失，從而使地鐵工程得以安全穩(wěn)定的開展。