地鐵車(chē)站土建施工安全風(fēng)險(xiǎn)及優(yōu)化對(duì)策

劉偉強(qiáng) LIU Wei-qiang；楊揚(yáng) YANG Yang；盛琦 SHENG Qi

（中建隧道建設(shè)有限公司，長(zhǎng)沙 401320）

0 引言

我國(guó)土建發(fā)展至今，地鐵車(chē)站類(lèi)土建施工占據(jù)很大一部分，為了在地鐵車(chē)站土建項(xiàng)目中可以確保整體項(xiàng)目的穩(wěn)步進(jìn)展與項(xiàng)目安全基礎(chǔ)，建設(shè)單位在其項(xiàng)目土建施工中必須具備技術(shù)條件深入研究的能力，才能很好的達(dá)成地鐵站機(jī)柜結(jié)構(gòu)民用建筑施工質(zhì)量的良好設(shè)計(jì)。另外地鐵車(chē)站土建項(xiàng)目工作施工人員在落實(shí)技術(shù)的施工過(guò)程中，必須重點(diǎn)檢測(cè)地鐵車(chē)站項(xiàng)目實(shí)際施工中結(jié)構(gòu)的施工情況以及板坯澆筑，依據(jù)國(guó)際結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，確保整個(gè)地鐵車(chē)站滿足設(shè)計(jì)要求，滿足國(guó)民民用建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益利益和安全效益利益。

1 分析地鐵站施工中的方法和施工程序

1.1 地鐵站施工的具體方法

想要優(yōu)化地鐵項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理必須對(duì)目前，就需要進(jìn)行施工前的工程分析，這樣有利于之后制定具體的地鐵站的施工流程和把控風(fēng)險(xiǎn)的措施。土建施工方法：①盾構(gòu)綜合法。當(dāng)前城市地鐵車(chē)站土建施工過(guò)程中，很多情況下會(huì)用到盾構(gòu)綜合法，隨著我國(guó)施工技術(shù)水平的不斷成長(zhǎng)和進(jìn)步，在交通風(fēng)險(xiǎn)因素較大、地質(zhì)條件特殊等情況下，盾構(gòu)綜合法可以很好的解決這一類(lèi)問(wèn)題。在我國(guó)的地鐵建設(shè)中，最常用的方法是明挖法。這一方法適用的范圍是針對(duì)不不復(fù)雜的地理環(huán)境下較為適用。明挖法具備的優(yōu)勢(shì)是，施工中的速度較快，還能有效的降低施工的成本，并且施工中的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較小，這一方法對(duì)于工程的按時(shí)交付是比較適用的。但這種施工方式也存在一定的缺陷，即在施工過(guò)程中對(duì)周邊的環(huán)境是有一定的破壞的。另外在進(jìn)行施工中也容易受到外界環(huán)境的干擾，施工的路段位于城市的主要干道就會(huì)使工程的施工速度降低。同時(shí)，也有可能因施工而改變管道，也增加了未知的風(fēng)險(xiǎn)因素。②覆蓋開(kāi)挖法。在城市某些人流量大的地區(qū)進(jìn)行地鐵車(chē)站建設(shè)工程施工時(shí)，此時(shí)會(huì)采用臨時(shí)構(gòu)筑物或屋面施工技術(shù)，稱為蓋井法。③臥底法。最重要的挖掘方法是挖掘與覆蓋與挖掘相結(jié)合，新奧法和淺埋。④綜合屏蔽法。隨著科技的不斷發(fā)展，在進(jìn)行施工中，另一種較為常見(jiàn)的方法是盾構(gòu)法施工。綜合盾構(gòu)法的有效應(yīng)用，可以降低主干道的交通通行和地質(zhì)條件的制約作用。同時(shí)，這種施工技術(shù)還具備防滲漏的優(yōu)點(diǎn)[1]。

1.2 地鐵車(chē)站土建施工程序

本文以具體的軌道交通施工項(xiàng)目為例，分析地鐵車(chē)站施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。其中，農(nóng)工東路站、信義路站、金水東路站主體結(jié)構(gòu)均采用明挖施工，施工中輔助結(jié)構(gòu)按開(kāi)放法施工。農(nóng)工東路站圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體支護(hù)參數(shù)如下：圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用800mm厚的地下膜墻，第一支護(hù)系統(tǒng)采用混凝土支護(hù)，二、三、四、五支采用鋼管。厚度為Φ609 mm，壁厚為16 mm的支架。膜墻施工采用工作跳躍法，采用CCJ-500地下膜墻挖掘機(jī)開(kāi)槽。鋼籠整體制作，整體吊入槽內(nèi)[2]。使用管道方法將混凝土倒入水下。信義路站和金水東路站的圍護(hù)主體結(jié)構(gòu)采用?1000@1400mm鉆孔樁和內(nèi)部支護(hù)組成的支護(hù)體系。鉆孔樁采用旋轉(zhuǎn)開(kāi)挖方式鉆孔，鋼籠用起重機(jī)吊起，混凝土采用管道法澆筑在水下?；娱_(kāi)挖遵循“軌道支護(hù)、先支后挖、分層開(kāi)挖、嚴(yán)禁開(kāi)挖”的原則。使用挖掘機(jī)挖掘和裝載土壤，在深底坑使用小型挖掘機(jī)工作，并通過(guò)自卸車(chē)運(yùn)輸。鋼管支架采用門(mén)式起重機(jī)手動(dòng)安裝，按設(shè)計(jì)噸位加裝千斤頂，按設(shè)計(jì)位置設(shè)置壓力箱。車(chē)站主體混凝土結(jié)構(gòu)按“垂直分層、水平分段、自下而上逐層平行施工”施工。主體結(jié)構(gòu)段長(zhǎng)度約為12-16m。側(cè)壁、立柱、中心板和頂板均采用組合鋼模板和全層腳手架支撐，施工縫和變形縫采用異形鋼結(jié)構(gòu)支撐。結(jié)構(gòu)鋼棒在車(chē)間加工并現(xiàn)場(chǎng)綁扎，接頭用直螺紋套筒連接?；炷翞樯唐坊炷?，由攪拌車(chē)運(yùn)輸，泵入模具，人工插入振搗。該案例中的交通建設(shè)項(xiàng)目總體建設(shè)順序如圖1所示。

圖1 交通建設(shè)項(xiàng)目總體建設(shè)順序

2 現(xiàn)階段地鐵車(chē)站土建施工中存在的問(wèn)題

2.1 對(duì)結(jié)構(gòu)施工和底板澆筑的關(guān)注度不足

地鐵站施工中需要重視施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量問(wèn)題。支護(hù)設(shè)計(jì)對(duì)于地鐵站工程的設(shè)計(jì)更為重要，會(huì)影響地鐵站的承載能力和安全工程。同時(shí)，支護(hù)的質(zhì)量對(duì)于后續(xù)的整個(gè)工程的質(zhì)量都是有很大的關(guān)聯(lián)性的。但實(shí)際的情況卻不盡如人意，施工中對(duì)于地鐵站的結(jié)構(gòu)和底板的澆筑中存在一定的問(wèn)題，這些問(wèn)題增加了后期地鐵運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。施工和地坪澆筑過(guò)程中資源和能源消耗增加，也是制約地鐵施工的重要因素。

2.2 結(jié)構(gòu)施工和底板澆筑的安全風(fēng)險(xiǎn)防控不足

傳統(tǒng)地鐵工程不注重坑內(nèi)土結(jié)構(gòu)，坑內(nèi)土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)不到要求。在地鐵車(chē)站的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，應(yīng)更加重視地鐵施工的安全性能，這樣可以提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于地鐵站的結(jié)構(gòu)和混凝土施工環(huán)節(jié)，必須廣泛考慮工程施工對(duì)周?chē)刭|(zhì)環(huán)境的影響。防水問(wèn)題是地鐵車(chē)站建設(shè)中的通病。在實(shí)踐中，施工單位對(duì)于結(jié)構(gòu)和底板的澆筑問(wèn)題不夠重視，就會(huì)在施工中存在這樣那樣的問(wèn)題，嚴(yán)重的可能會(huì)出現(xiàn)地鐵站的開(kāi)挖出現(xiàn)偏差，卻沒(méi)有對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行全面有效的控制。當(dāng)混凝土澆筑的環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致坡土的承載力受到破壞，承載力不足嚴(yán)重的影響整個(gè)地鐵站的施工質(zhì)量。

2.3 施工中缺乏體系化的管理

在地鐵站的建設(shè)中，由于施工方管理不力，缺乏監(jiān)控力度，就會(huì)使得整個(gè)的施工環(huán)節(jié)的胡子良難以保證，因?yàn)楣芾聿坏轿?，施工中就容易出現(xiàn)偷工減料或者消極怠工的問(wèn)題。實(shí)際的施工中經(jīng)驗(yàn)豐富的管理人員容易犯經(jīng)驗(yàn)主義根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)管理項(xiàng)目，缺乏對(duì)技術(shù)數(shù)據(jù)的實(shí)際理解，不關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況。當(dāng)工程出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)即使找到了責(zé)任人，也已經(jīng)造成了很大的損失。

2.4 責(zé)任機(jī)制不合理

在當(dāng)前的施工中，管理機(jī)制建立不合理，當(dāng)工程出現(xiàn)問(wèn)題多數(shù)都推到施工方上，大部分業(yè)主和監(jiān)理人員不承擔(dān)安全責(zé)任。在地鐵站工程的實(shí)際施工中，安全問(wèn)題不是單一由施工環(huán)節(jié)導(dǎo)致的，需要進(jìn)行問(wèn)題的具體分析。但由于管理制度不完善，事故發(fā)生后，各方相互指責(zé)，加上沒(méi)有科學(xué)合理的監(jiān)管機(jī)制，就無(wú)法確定準(zhǔn)確的確定責(zé)任方。不過(guò)地鐵站的建設(shè)中出現(xiàn)安全問(wèn)題，主要的原因在于施工環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)把控不足，以及施工管理再加上主管不在場(chǎng)，過(guò)于保守也是導(dǎo)致地鐵工程建設(shè)事故頻發(fā)的重要原因。

2.5 專(zhuān)業(yè)人才缺乏

結(jié)合我國(guó)的地鐵運(yùn)行和建設(shè)情況看，除了發(fā)展較早的北京、上海、深圳等城市外，服務(wù)管理水平相對(duì)到位，其他城市在地鐵的建設(shè)上缺少專(zhuān)業(yè)性的建設(shè)人才。主要原因是我國(guó)地鐵起步不算早，發(fā)展較晚的地方缺乏相關(guān)人才的培養(yǎng)，在進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，施工人員的專(zhuān)業(yè)技能達(dá)不到要求，甚至一些地方找不到合適的地鐵建設(shè)人才。

3 當(dāng)前地鐵車(chē)站土建施工安全風(fēng)險(xiǎn)分析

通常而言地鐵車(chē)站建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)可分為以以下幾類(lèi)：①基坑施工風(fēng)險(xiǎn)?；邮枪こ痰母?，如果工程的基礎(chǔ)做不好，會(huì)影響后期的工程建設(shè)。對(duì)于地鐵站基坑的計(jì)算不準(zhǔn)確會(huì)影響基坑承載能力，勢(shì)必影響工程后期的施工，也威脅到建筑工人的安全。另外，地鐵站的建設(shè)對(duì)于防水和支撐力都有相應(yīng)的要求，如果選擇的設(shè)計(jì)方法不合適，將直接影響到后期的建設(shè)項(xiàng)目。甚至?xí)绊懙罔F站的使用壽命。②施工技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。在進(jìn)行地鐵站的施工中，材料也是影響地鐵站的主要因素。如果選用的建筑鋼筋、施工模板等建筑材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)影響整個(gè)地鐵站的質(zhì)量。另外，在工程實(shí)際施工過(guò)程中，如果混凝土材料沒(méi)有按設(shè)計(jì)要求配比，不按施工工藝進(jìn)行施工，將直接影響地鐵站的施工質(zhì)量。

4 完善地鐵車(chē)站土建施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理方法

4.1 加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理風(fēng)險(xiǎn)的控制

想要提升地鐵站的建設(shè)質(zhì)量，在施工前就需要做好前期的風(fēng)險(xiǎn)把控。加強(qiáng)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的施工過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)的把控。這也要求在設(shè)計(jì)前在設(shè)計(jì)進(jìn)度中充分考慮施工設(shè)備之間的協(xié)調(diào)性，以便更快地推進(jìn)設(shè)計(jì)。地鐵站在使用大型的盾構(gòu)機(jī)、道路嵌件等大型設(shè)備時(shí)需要做好施工前的準(zhǔn)備工作，必須提前運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，并制定相應(yīng)的特種設(shè)備搬運(yùn)方案。因?yàn)榈罔F站的施工是一個(gè)長(zhǎng)期的工程，為避免施工缺陷造成返工，要注意前期現(xiàn)場(chǎng)勘查，熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)水文情況，清以及周邊環(huán)境中地下管線和建筑的分布狀況，才能在設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)劃好避免不必要的問(wèn)題拖慢工期。為保證整個(gè)施工作業(yè)的正常運(yùn)行，有必要借助信息技術(shù)進(jìn)行信息平臺(tái)的構(gòu)建，借助互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控，防止施工因?qū)Π踩L(fēng)險(xiǎn)或其他因素的管理不足。安全事故造成的重大問(wèn)題，責(zé)任劃分不明確，影響后續(xù)項(xiàng)目進(jìn)展。

4.2 優(yōu)化施工環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)管控體系

對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)額把控，需要在施工前保證相關(guān)的施工團(tuán)隊(duì)有較強(qiáng)的安全意識(shí)，在施工前就要強(qiáng)化施工人員的安全培養(yǎng)工作。其次是要完善相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案的設(shè)定，明確施工的責(zé)任劃分。對(duì)于施工中的責(zé)任進(jìn)行責(zé)任劃分，在后期出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)才能明確到人，這樣有助于施工時(shí)提高施工人員的施工質(zhì)量，對(duì)于施工人員也要進(jìn)行相應(yīng)的懲罰措施，一定程度上起到警示的作業(yè)，讓施工人員能保證施工的質(zhì)量。

4.3 優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)的安全用電

用電中容易出現(xiàn)的短路等問(wèn)題需要進(jìn)行提前的預(yù)防，當(dāng)前工地中多采用TN-S連接保護(hù)系統(tǒng)。有的工地還嚴(yán)格的管控施工的設(shè)備，以及對(duì)于用電的線路進(jìn)行安全管理，地平面接地可通過(guò)建筑物的均壓環(huán)或防雷降下作為地線，實(shí)現(xiàn)安全用電的目的。另外，施工設(shè)備在運(yùn)行中如果出現(xiàn)雷電天氣也會(huì)增加用電的危險(xiǎn)，所以需要做好接地工作以防止短路。像塔吊、電梯等，通常安裝長(zhǎng)度在1m以上的避雷線，在框架頂部放置鍍鋅的直徑20mm的圓鋼進(jìn)行雷電感應(yīng)。懸臂框架的電位連接引出建筑物的壓環(huán)和防雷。

4.4 優(yōu)化對(duì)施工人員的管理

作為整個(gè)地鐵建設(shè)的主體，施工人員是影響工程質(zhì)量的主要因素。其他因素受到人員因素的影響。這也說(shuō)明強(qiáng)化人員的管理是很有必要的。想要使得人員和設(shè)備以及其他因素形成積極的影響，需要加強(qiáng)對(duì)施工人員的管理。對(duì)施工的團(tuán)隊(duì)明確安全施工的意識(shí)，保證施工人員具備職業(yè)素養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)能力，對(duì)于達(dá)不到要求的員工進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)，只有通過(guò)有效的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)的培訓(xùn)后才能進(jìn)行后期的建設(shè)工作。另外，在進(jìn)行施工時(shí)要進(jìn)行必要的交底工作，這樣做的目的是在施工中做到有據(jù)可依，還能根據(jù)施工中存在的問(wèn)題進(jìn)行有效的責(zé)任溯源和優(yōu)化措施。對(duì)于人員的管理除了技術(shù)方面，更重要的是還要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)機(jī)械設(shè)備新技術(shù)和維修知識(shí)的培訓(xùn)以及安全規(guī)程的相關(guān)知識(shí)。對(duì)于各項(xiàng)考核達(dá)不到要求的人員，是不能讓其進(jìn)入施工環(huán)節(jié)的，不僅是對(duì)工程質(zhì)量的保證還是保證施工人員的人身安全。

4.5 科學(xué)布置地鐵施工的支撐體系

為了獲得更好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，地鐵站工程施工人員應(yīng)做好土壤地質(zhì)信息的調(diào)查登記工作。在后期的投入運(yùn)行中地鐵車(chē)站需要較高的的承重能力，需要在施工環(huán)節(jié)注重結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量保證擁有足夠的支撐能力。在地鐵車(chē)站建設(shè)中，應(yīng)建立健全深坑質(zhì)量控制措施，加強(qiáng)質(zhì)量的管控。深坑質(zhì)量控制措施在支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)控制過(guò)程中的應(yīng)用提高了地鐵站的建造質(zhì)量，在深坑質(zhì)量控制措施的應(yīng)用中優(yōu)化施工工藝可以延長(zhǎng)地鐵站工程的壽命，提高地鐵站的建設(shè)質(zhì)量。

4.6 重視施工的技術(shù)要求和混凝土澆筑措施

在基巖結(jié)構(gòu)施工和底板澆筑時(shí)，結(jié)構(gòu)施工和樓板澆筑應(yīng)結(jié)合深基坑施工設(shè)計(jì)類(lèi)型，應(yīng)當(dāng)充分考察地鐵工程當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)水文條件，根據(jù)地鐵支護(hù)結(jié)構(gòu)要求制定基坑開(kāi)挖方案。在底板的結(jié)構(gòu)施工和澆筑過(guò)程中，人員必須了解施工技術(shù)要求和混凝土澆筑措施，根據(jù)具體施工要求選擇深坑基坑的施工方法[3]。監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和需求，充分利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和樓板澆筑特點(diǎn)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平。在施工安全防控過(guò)程中，嚴(yán)格控制施工設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求和環(huán)境效益進(jìn)行施工。為加強(qiáng)地鐵站建設(shè)的安全風(fēng)險(xiǎn)防控，應(yīng)合理選擇支撐體系，建設(shè)單位在地鐵站土建施工過(guò)程中，應(yīng)在技術(shù)層面進(jìn)行深入研究。在保證工程整體穩(wěn)定性和安全性的基礎(chǔ)上，提高地鐵站建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，施工隊(duì)伍要嚴(yán)格執(zhí)行混凝土澆筑措施。路堤施工工作和混凝土澆筑措施是技術(shù)結(jié)構(gòu)施工中的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到混凝土澆筑功能以及結(jié)構(gòu)施工和樓板澆筑的施工質(zhì)量。施工人員應(yīng)注意施工中的混凝土澆筑措施，以達(dá)到更科學(xué)合理的承重效果。

4.7 加強(qiáng)施工過(guò)程質(zhì)量的管控

針對(duì)管理因素導(dǎo)致的施工安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，加強(qiáng)施工過(guò)程的管理，保證管理人員、施工起重機(jī)械和施工各個(gè)環(huán)節(jié)能保證工程的質(zhì)量。關(guān)于施工管理人員房名，首先要規(guī)范施工隊(duì)伍的專(zhuān)業(yè)性和工作意識(shí)。不斷提高施工人員的基本施工技能，使他們能夠識(shí)別基本的隱形施工風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于施工設(shè)備方面，應(yīng)及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢查，使施工設(shè)備各項(xiàng)功能正常運(yùn)行，工作質(zhì)量達(dá)標(biāo)，避免因施工設(shè)備不完善造成的安全隱患。針對(duì)地鐵車(chē)站設(shè)計(jì)信息存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，提出的管理策略是加強(qiáng)施工信息的可視化。主要措施是在結(jié)構(gòu)的各個(gè)角落安裝監(jiān)控器，加強(qiáng)施工過(guò)程中保護(hù)土參數(shù)信息的處理。根據(jù)地鐵站的需求在施工各個(gè)角落安裝監(jiān)控，可以方便夜間施工線路的管理，減少工作人員的工作量，提高管理工作效率。如果夜間施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生事故，監(jiān)控器會(huì)發(fā)出警報(bào)，減少施工損失。施工完成后，每個(gè)角落的監(jiān)視器也可以保留用于其他用途。地鐵車(chē)站土建施工信息安全可視化措施主要解決對(duì)施工信息進(jìn)行全方位剖析，提取一定的相關(guān)信息，識(shí)別施工中可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)并及時(shí)管理，確保施工正常進(jìn)行。設(shè)計(jì)信息可視化利用大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析軟件輸入設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)，軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到可視化結(jié)果。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在地鐵的土建施工中，必須注意地鐵站工程的結(jié)構(gòu)施工和樓板澆筑。為符合地鐵站的土建標(biāo)準(zhǔn)和要求，施工人員應(yīng)注意澆筑工藝的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)和底板以及具體澆筑措施，工作人員要更加嚴(yán)格細(xì)心，全心投入設(shè)計(jì)和施工過(guò)程。針對(duì)地鐵站的結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行科學(xué)的支撐體系的設(shè)計(jì)，保證地鐵站的結(jié)構(gòu)和樓板施工符合運(yùn)營(yíng)的要求，在施工中完善結(jié)構(gòu)施工和樓板，保證地鐵站的功能符合使用的需求。地鐵車(chē)站在進(jìn)行施工的環(huán)節(jié)要加強(qiáng)安全管理，建立健全嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，有效解決施工的質(zhì)量問(wèn)題，保證工程能保質(zhì)保量的交付。