地鐵工程施工風險分析及應(yīng)急預(yù)案研究

吳耀輝 西安市軌道交通集團有限公司建設(shè)分公司

1 地鐵工程施工特點

1.1 工法多樣，工藝復(fù)雜

地下工程施工工法多樣，主要有明挖法、暗挖法、沉管法、頂管法、盾構(gòu)法。不管哪種工法，工序繁多，從半封閉結(jié)構(gòu)到封閉結(jié)構(gòu)，初期支護和二次襯砌，從臨時結(jié)構(gòu)到永久結(jié)構(gòu)之間、主體結(jié)構(gòu)到附屬結(jié)構(gòu)之間都有很復(fù)雜的受力轉(zhuǎn)換。如遇到轉(zhuǎn)彎段、變斷面、仰挖、俯挖等復(fù)雜工況受力轉(zhuǎn)換節(jié)點，施工就變得更加復(fù)雜。

另外，工序轉(zhuǎn)換具有短時性的特點。實際施工中體系轉(zhuǎn)換受到周圍自然條件、施工環(huán)境和施工進度的制約，必須在最佳有利條件下和有限的轉(zhuǎn)換時間內(nèi)完成大量的工作。

1.2 工程及水文地質(zhì)條件復(fù)雜

通常地下工程施工會穿越多個地層，要和多個地層打交道。常見的有雜填土層、粉土粉砂層、卵石層、砂層、承壓水層等多種地層，根據(jù)變化每種地層施工的工藝和設(shè)備性能，不斷調(diào)整工藝措施和設(shè)備控制參數(shù)，施工中要提前探明開挖面地質(zhì)情況，提前處理，如碰到地下孤石、溶洞，需提前爆破或注漿加固控制風險才能進行施工。

1.3 工程周邊環(huán)境條件復(fù)雜

地鐵工程線路大多數(shù)位于城區(qū)或繁華地帶，地下建（構(gòu)）筑物復(fù)雜，地下管線眾多，施工不可避免擾動地層，會造成地層的應(yīng)力重分布，引起地層變形，對地下及周邊建筑物造成影響。

1.4 發(fā)生生產(chǎn)安全事故社會影響大

施工過程中，由于眾多復(fù)雜因素疊加在一起的不確定性安全風險極高，稍有不慎，容易發(fā)生安全生產(chǎn)事故，一旦發(fā)生事故就會對既有管線和建筑物造成破壞，人員傷亡比較嚴重。由于地鐵建設(shè)工程往往位于城市中心區(qū)，一旦發(fā)生生產(chǎn)安全事故，受影響的包括普通市民生活秩序、公共交通運輸、域外企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營等，新聞媒體報到信息傳播迅速，極易造成重大社會影響。

2 加強地鐵工程施工風險控制的意義

地鐵工程是大型城市基礎(chǔ)設(shè)施，在人們的日常生產(chǎn)生活中，發(fā)揮著基礎(chǔ)性的功能和價值。其一，地鐵工程建設(shè)投入使用后，會產(chǎn)生巨大的社會以及經(jīng)濟價值；其二，建設(shè)地鐵工程項目，需要大量的資金投入，因此其沉沒成本也比較高。地鐵工程項目只有保持良好的持續(xù)性，才能確保實現(xiàn)其經(jīng)濟及社會效益。

隨著我國城市軌道交通和地下工程建設(shè)規(guī)模的加大，以及建設(shè)速度的加快，不同城市的地層與環(huán)境條件及其相互作用更加復(fù)雜多變，以工程經(jīng)驗為主體的安全風險管理面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。

近十余年來，我國在新建城市地鐵及地下工程建設(shè)中出現(xiàn)過多起安全事故，這對城市地下工程的安全性也提出了更高的要求，尤其是在安全風險管理領(lǐng)域，人們始終不滿足于“亡羊補牢”的事后處置，希望可以通過分析與調(diào)查，實現(xiàn)工程風險的預(yù)測和防控。

3 地鐵工程存在的施工風險分析

進行地鐵工程建設(shè)，會面臨著復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境、涉及眾多的領(lǐng)域和專業(yè)部門、使用的施工方法也多種多樣，所以，一旦開展地鐵工程施工，必然會面臨著極大的風險，尤其是施工安全風險。

雖然這些年以來，在城市交通建設(shè)方面各個地區(qū)甚至國家都已經(jīng)展開了深入的探索，但是，因為區(qū)域位置的不同，在具體的工程項目中，不同的地鐵工程也會有不同的風險，所以地鐵施工必須要結(jié)合相關(guān)的規(guī)范展開，對存在的風險進行科學(xué)合理的評估，這樣才能保證地鐵施工處于穩(wěn)定有序的狀態(tài)之中。

需要注意的是，開展地鐵工程風險控制，依舊存在著比較差的動態(tài)管理水準、時效性也得不到保證，并且由于信息化程度不足，造成在事故的處置方面效率也比較低下。

3.1 地鐵工程施工方案的誤差風險

進行地鐵工程施工前期準備工作環(huán)節(jié)，需要有切實可行的方案做指導(dǎo)，做前期準備工作時對于存在的各種風險要充分加以考慮，尤其是備選方案更要設(shè)置的科學(xué)合理，這樣遇到突發(fā)狀況時才能更好地應(yīng)對，避免出現(xiàn)問題無法解決，從而產(chǎn)生更大的損失。尤其是前期的設(shè)計圖紙、勘察的數(shù)據(jù)等，都需要詳細加以核實，一旦出現(xiàn)失誤有誤差，后續(xù)將會產(chǎn)生不可估量的后果。

3.2 地鐵施工開挖中穿越原本存在的建筑物風險

地鐵工程施工中會存在與原本的建筑物交叉情況，這是非常常見的一個問題，尤其是施工建設(shè)過程中，會有各種線路、地下管以及各種建筑物都存在的狀況。因此，一旦施工必將會對既有的管道線路，或者已有建筑物本來的形狀造成改變甚至是破壞，而這些問題一旦處理不當，就會造成原本建筑物風險的出現(xiàn)。

3.3 不同的地理環(huán)境存在的風險

所處區(qū)域不同，地質(zhì)水文條件不同，氣候環(huán)境不同等均會給地鐵工程項目的施工產(chǎn)生很大的影響。因此在前期準備階段，需要對周圍的施工情況、地質(zhì)條件等要加以勘察。明確工程項目是否處于地質(zhì)比較松軟的土質(zhì)處，或者是否處于水源地帶等，對于土質(zhì)結(jié)構(gòu)要有充分的認識，這樣進行施工建設(shè)時，才能對一些可能出現(xiàn)的情況提前加以預(yù)防，也能避免給后續(xù)的施工造成不必要的隱患。

3.4 地鐵結(jié)構(gòu)工程的風險

結(jié)構(gòu)工程一旦出現(xiàn)問題，必然會有質(zhì)量事故的發(fā)生，嚴重的甚至可能會引起人員的傷亡、設(shè)備的損毀等。一般來說，地鐵施工中結(jié)構(gòu)工程存在的風險主要包含以下幾點。

（1）自然風險。例如氣候條件惡劣，施工過程中遇到狂風暴雨或者極端冷熱天氣等，甚至嚴重的可能會有水災(zāi)、地震等自然災(zāi)害發(fā)生。

（2）材料風險。工程施工中需要使用的材料出現(xiàn)過期的情況，有的甚至會有電路老化等情況的存在。

（3）操作技術(shù)風險。測量過程中不達標，精度不夠，有的則是模板工程的強度與剛度不足，最終影響到地鐵結(jié)構(gòu)工程的安全施工。

4 地鐵工程施工風險應(yīng)急預(yù)案研究

4.1 搭建完善的安全風險管理系統(tǒng)

地鐵工程施工建設(shè)過程中，項目的直接負責人就是項目經(jīng)理，必須要對整個安全擔負起責任。以此為基礎(chǔ)，要在施工過程中落實好相關(guān)的安全管理制度。比如，在地鐵工程建設(shè)之初，要對建設(shè)現(xiàn)場進行檢查，做好全員的安全教育工作等。一般來說，地鐵工程是有很多不同的工程項目組合而成的，整個地鐵工程要順利完工，會涉及比較長的跨度，所以不能忽視安全問題。在項目建設(shè)之初，要把安全主管設(shè)置好，這樣可以全力展開整個施工線的安全問題。此外，日常的施工中，不同區(qū)域的安全檢查工作也要落實到位，發(fā)現(xiàn)有安全隱患，及時進行整改。整改的時候需要堅持以下基本原則，即落實好責任、限定好整治的時間，以及應(yīng)當采取的具體改正措施，同時做好一系列的復(fù)查管理工作。

4.2 突發(fā)火災(zāi)應(yīng)急措施

一旦在地鐵工程施工過程中出現(xiàn)火災(zāi)后，必須要及時展開救援。針對地鐵施工的火災(zāi)應(yīng)急舉措，需要從以下幾個方面展開。

其一，將發(fā)生火災(zāi)的事故現(xiàn)場先封閉起來，然后做好相關(guān)的標識，避免無關(guān)車輛、物品甚至人員進入這一區(qū)域中，將應(yīng)急通道開通好。

其二，及時探測造成火災(zāi)的危險源和物質(zhì)，結(jié)合出現(xiàn)火災(zāi)區(qū)域的地形地貌、施工工藝展開具體的救援，務(wù)必要保證救援方案的制定及時且全面。

其三，發(fā)現(xiàn)有傷亡人員，要及時將其轉(zhuǎn)移，然后開辟安全路線疏散人員。確保各項操作在有序的狀態(tài)下進行，避免出現(xiàn)踩踏事故，造成更大的不利影響。

4.3 觸電應(yīng)急措施

當在地鐵工程施工中出現(xiàn)觸電的危險后，采取的應(yīng)急舉措主要有以下幾點。

其一，如果人員身上有帶電體，可以使用一些絕緣材料如木制品，務(wù)必要確保木制品是干燥狀態(tài)，用木制品把帶電體撥開，然后第一時間救治。

其二，當把觸電人員救出來之后，要將整個觸電區(qū)域的人員都撤離，同時針對發(fā)生漏電的區(qū)域，要將絕緣材料鋪設(shè)好，然后拉好警戒線，確保救護車到達時，現(xiàn)場暢通，能夠及時救援。

4.4 具體施工過程中的應(yīng)急措施

（1）基坑維護處理管涌風險的措施

地鐵工程建設(shè)主要是地下施工，管涌風險就是地下施工中比較普遍的。發(fā)生管涌時，水位會不斷升高，而且時間也會比較長，從而造成地基骨架被破壞，繼而造成孔道被逐步擴大化，時間久了構(gòu)筑物就會出現(xiàn)塌陷，引導(dǎo)垮塌事故。在地鐵基坑施工前期，尤其是進行基坑降水方案的設(shè)計時，要詳細研究土層的特性，如有必要可進行土層滲透試驗。

此外，在地鐵基坑施工之前，需要調(diào)查研究所在地相類似的工程施工經(jīng)驗或是施工方法等，結(jié)合以往的經(jīng)驗，做好應(yīng)急預(yù)防措施的制定，這樣，地鐵深基坑施工才能得到有序地開展。

再者，注漿法是處理管涌情況的一種有效措施，當?shù)罔F基坑開挖過程中出現(xiàn)管涌情況，立馬要停止開挖，然后回填局部深挖的位置，使用土體將管涌點覆蓋住。然后再加固土體，水泥的配比也是至關(guān)重要的。一旦發(fā)生管涌情況，必須要注意盡量不用大型設(shè)備。

（2）針對基坑工程發(fā)生滲漏的應(yīng)急措施

第一，在開展地鐵工程施工時，需要根據(jù)區(qū)域的水文地質(zhì)，以及初期的勘探報告對圍護結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，有序地展開基坑開挖施工。

第二，在基坑施工的過程中，發(fā)現(xiàn)基坑內(nèi)有水滲漏，要及時進行排水作業(yè)，一旦有滲漏危險發(fā)生，或者發(fā)現(xiàn)滲漏的苗頭時，需要及時加以封堵。遇到比較嚴重的滲漏時，務(wù)必要立該停工，然后將所有基坑內(nèi)的施工人員撤離，再使用反壓土的措施對基坑進行處理。

（3）針對基坑圍護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)應(yīng)急措施

通常，分析基坑圍護出現(xiàn)失穩(wěn)情況的主要原因，就是基坑內(nèi)部變形很大，有的是施工時沒有進行分層開挖所造成的，有的則是進行基坑開挖時的深度過大而造成的，還有的是因為所設(shè)置的支撐強度不足所造成。所以遇到圍護失穩(wěn)，要第一時間停止開挖，然后堆土反壓或者及時進行回填。尤其是對于出現(xiàn)移位現(xiàn)象的部位，要做好對其的支護，避免位移不斷地擴大化。

（4）周邊建筑物及管線破壞應(yīng)急措施。為避免周邊建筑物及管線的破壞，應(yīng)采取以下應(yīng)急措施：成立以項目經(jīng)理、項目技術(shù)負責人為主要責任人的專門保護小組，積極宣傳和引導(dǎo)施工人員加強保護周邊建筑及管線的意識，并加強施工人員針對周邊建筑及管線相應(yīng)保護知識的學(xué)習；當出現(xiàn)周邊建筑變形過大或傾斜狀況、管線破壞或斷裂等突發(fā)狀況時，應(yīng)及時采取相應(yīng)有效措施進行搶修，阻止建筑變形或管線破壞狀況的進一步惡化。

4.5 營造優(yōu)良的安全文化氛圍

（1）重視安全氛圍培養(yǎng)

樹立施工作業(yè)人員安全交流的理念，為良性的安全交流提供渠道，從企業(yè)管理層開始以身作則、主動遵守規(guī)章制度，重視施工作業(yè)人員提出的問題或建議，及時向基層通報相關(guān)安全政策，以及安全績效等信息。鼓勵全員參與對地鐵建設(shè)工程安全管理現(xiàn)狀的改善，推動作業(yè)人員主動參與安全管理工作，在制定相關(guān)安全制度時公開征求、合理采納施工作業(yè)人員的意見，促進施工作業(yè)人員與管理層之間有效的安全交流，把安全生產(chǎn)變成全體施工作業(yè)人員參與的共同任務(wù)，進一步強化安全理念，使安全管理的層次得到提升。

（2）推進安全文化建設(shè)

安全管理的實施以及企業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展，離不開企業(yè)安全文化的支持。企業(yè)在安全文化建設(shè)的過程中，要將培養(yǎng)施工作業(yè)人員的安全意識，以及安全責任作為重點，人員的理念決定意識，意識決定行為。所以，有效監(jiān)控施工作業(yè)人員的不安全行為，必須建立良好的安全文化。使施工作業(yè)人員主動學(xué)習、深刻理解并自覺遵守安全操作規(guī)程，在作業(yè)前將思考安全變成一種本能反應(yīng)，從源頭控制不安全行為的產(chǎn)生。

4.6 加強對信息化方式的運用

進行地鐵施工過程中，尤其是地鐵基坑施工時，對險情的監(jiān)測不力以及預(yù)報不準，是出現(xiàn)事故的一個重要因素。所以，必須要做好對地鐵基坑工程的環(huán)境監(jiān)測。尤其是靠近地鐵隧道的基坑施工，會影響到地鐵隧道結(jié)構(gòu)的變形，對于隧道結(jié)構(gòu)的安全以及穩(wěn)定性，都會產(chǎn)生很大的影響。

因此加強信息化技術(shù)的運用，不但可以更好地指導(dǎo)施工，也能對隧道結(jié)構(gòu)進行監(jiān)測，而利用全站儀就可以實現(xiàn)智能化、自動化的地鐵結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測，也方便對系統(tǒng)進行維護，并且成本也相對較低，值得在地鐵基坑施工監(jiān)測中加以大力推廣。

5 結(jié)束語

總之，由于地鐵工程項目在施工建設(shè)中投資大、建設(shè)周期長、經(jīng)常面臨各種復(fù)雜的風險因素，加之參與主體眾多、組織關(guān)系復(fù)雜，工程風險管理與控制應(yīng)當成為貫穿工程始終的重要工作。所以在地鐵建設(shè)施工過程中，加強對風險的把控，對于提升確保施工人員安全，以及保障地鐵工程項目的質(zhì)量，具有極大的現(xiàn)實意義。