市政管廊施工安全風險識別與防控策略研究

摘要 該文基于端陽路城市綜合管廊施工方案的分析，將市政管廊施工安全風險分為質(zhì)量、管理、技術、環(huán)境4個維度進行評價，構建了涵蓋16個因素的市政管廊施工安全風險評價模型。采用序關系法確定各指標的權重系數(shù)，將定性分析轉(zhuǎn)換為定量分析，發(fā)揮云模型處理不確定性問題的優(yōu)勢，對端陽路城市綜合管廊施工安全風險進行了評價。結(jié)果表明：該項目的安全風險等級為II級，處于較低風險區(qū)，該文同時針對關鍵性指標提出了相應的防控策略。

關鍵詞 市政管廊；施工安全；隱患識別；防控策略

中圖分類號 U415 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）04-0179-03

0 引言

市政綜合管廊承載著城市的能源供應、信息傳輸和排水排污等關鍵功能，在提升城市空間利用率、增強城市綜合承載能力方面發(fā)揮著不可替代的作用[1，2]。我國綜合管廊建設經(jīng)歷了多個發(fā)展階段，1958年天安門廣場下建設完成國內(nèi)第一條管廊，經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展，2015年后逐步進入高速發(fā)展期，但城市地下綜合管廊的設計與施工技術面臨著諸多挑戰(zhàn)與難題，市政管廊安全施工往往容易被忽略。近年來，由于施工安全管理不到位導致的事故頻發(fā)，不僅造成巨大的經(jīng)濟損失，更對人民生命安全構成嚴重威脅，因此開展市政管廊施工安全風險的識別與評估，制定有效的安全防控策略，對于保障施工安全、提高工程質(zhì)量具有重要意義[3]。

1 工程案例

1.1 項目概況

京雄高速東側(cè)安置區(qū)市政基礎設施工程（市政道路及綜合管廊部分）施工二標段，包括3條市政道路，分別為端陽路（明朗南街-EC3）、明朗南街（片區(qū)規(guī)劃范圍線－端陽路）及錦朋路；設置1條綜合管廊，管廊覆土控制約4 m左右，管廊參數(shù)統(tǒng)計表如表1所示。

1.2 綜合管廊施工方案

該工程基坑開挖采用放坡開挖，5 m深度內(nèi)采用1級坡，5～10 m深度采用2級坡，10～14深度采用3級坡，土方開挖面上采取分區(qū)、分段開挖，豎向采取分層開挖。嚴格按照“分層分段、限時開挖、嚴禁超挖”的原則，并盡可能對稱、均衡地進行土方開挖。基坑開挖采用放坡+坡面掛網(wǎng)之后，坡比自上而下為1∶1、1∶1.2，坡面掛網(wǎng)噴射60 mm厚C20混凝土護面。降水井采用旋挖鉆成孔，鋼管井采用人工配合吊車吊裝就位。管廊主體結(jié)構采用現(xiàn)澆法施工，每施工段分兩次澆筑成型，模板采用整體鋼模板，非標準斷面采用竹膠板，側(cè)墻模板采用方木和鋼管固定，用φ14 mm對拉螺栓進行加固，對拉螺栓中間加焊50 mm×50 mm×4 mm止水鋼板。管廊主體施工完成后從兩側(cè)對稱同時分層夯實回填。

2 市政管廊施工安全風險識別

2.1 安全風險識別的原則與步驟

城市地下綜合管廊施工安全所受到的影響因素較多，在風險指標的識別過程中應遵循系統(tǒng)性、可行性及可評價性的原則[4]。城市地下綜合管廊作為一項復雜的地下工程，對施工現(xiàn)場施工方式、安全措施、周邊環(huán)境等因素的綜合考察后，通過收集專家意見，確保得到的風險因素指標具備較強的系統(tǒng)性、科學性及高度概括性；其次，風險指標應具備較強的實際意義，符合項目實際施工情況，確保評價結(jié)果的真實性及有效性；最后，風險指標的評價一般很難采用數(shù)據(jù)進行量化，采用數(shù)學方法將指標的評價過程由定性轉(zhuǎn)化為定量。

2.2 安全隱患評價指標體系的建立

將端陽路城市綜合管廊風險指標按照質(zhì)量風險、管理風險、技術風險、環(huán)境風險4個維度進行分類，建立城市綜合管廊風險指標評價體系，將綜合管廊施工風險分為3個層次，分別為目標層、準則層及方案層。準則層包括質(zhì)量、管理、技術、環(huán)境等4個維度；方案層包括16個風險指標。

3 市政管廊施工安全風險評價

3.1 安全風險指標權重確定

G1法通過指標與指標之間的重要性程度來確定其權重，是一種典型的主觀權重計算方法[5，6]。以準則層4個維度為例，采用G1法確定各個維度的權重值。

（1）確定序關系

邀請n位行業(yè)安全管理專家，通過對端陽路城市綜合管廊施工現(xiàn)場安全管理工作、施工設備、材料、方案等資料的查閱，確定各個指標的序關系，即對質(zhì)量A、管理B、技術C、環(huán)境D，4個因素進行重要性排序，排序結(jié)果如式（1）所示。

（2）確定相鄰指標的重要性

根據(jù)重新排序后的因素，對相鄰因素的重要性進行比較，將定性分析轉(zhuǎn)換為定量分析。引入語氣算子r（1.0≤r≤1.8），r=1.0，說明相鄰的風險指標重要性相同，r=1.8，說明前一個指標相比后一個指標極為重要，位于兩者之間時可根據(jù)重要性程度內(nèi)插，取n個專家語氣算子的均值作為最終的評價結(jié)果，公式（1）相鄰指標的重要性比較結(jié)果及語氣算子如公式（2）所示。

（3）確定指標權重

根據(jù)相鄰指標重要性比較結(jié)果及語氣算子賦值，計算各指標的權重系數(shù)，如公式（3）～（6）所示。

3.2 云模型風險評價體系

云模型由我國工程院院士李德毅提出，主要用于處理定性概念與定量描述之間不確定性轉(zhuǎn)換的問題，反映了客觀世界中概念的模糊性與隨機性，采用3個數(shù)字特征表示“云”的特征，期望（Ex）代表“云滴”在空間上的分布，反映云滴群的重心；熵（En）代表“云滴”在空間上隨機分布，代表了可能性的離散程度；超熵（He）代表了“云滴”的凝聚程度。云數(shù)字特征按公式（7）計算。

式中，xi——指標i的專家評價結(jié)果；——指標i的專家評價結(jié)果的平均值；n——指標數(shù)量；Exi——指標i的期望；Eni——指標i的熵；Hei——指標i的超熵。

將端陽路城市綜合管廊風險評價細化為高、較高、中等、較低及低風險5個等級，并基于李克特評價法確定各個等級的賦值區(qū)間，采用公式（7）確定相應的評語集，如表2所示。

邀請n位行業(yè)安全管理專家，采用表1的評價標準，對方案層指標進行賦值，并采用公式（7）確定方案層指標的云數(shù)字特征，同時根據(jù)指標權重計算準則層指標的云數(shù)字特征，結(jié)果如表3所示。

根據(jù)表2準則層指標的云數(shù)字特征，結(jié)合準則層指標的權重系數(shù)計算結(jié)果，最終確定端陽路城市綜合管廊施工安全風險的云數(shù)字特征，如公式（8）～（10）所示。

3.3 評價結(jié)果分析與對策研究

端陽路城市綜合管廊施工安全風險的云數(shù)字特征為（2.01、0.85、0.786），根據(jù)表1，項目的期望（Ex）處于風險等級為II級，較低風險；熵（En）值大于評語集的熵值，說明云模型的評價結(jié)果確定性較高，評價結(jié)果的可信度較高；超熵（He）大于0.50，說明“云滴”的凝聚程度較低，“云滴”更為分散，說明評價結(jié)果真實地表達了評價體系的不確定性及隨機性。

根據(jù)準則層及方案層云模型的計算結(jié)果，該項目中質(zhì)量風險及環(huán)境風險的風險等級為I級，低風險；管理風險及技術風險的風險等級為II級，較低風險。方案層指標中，監(jiān)測預警管控B2、基坑挖掘技術C3及吊裝安裝工程C4的風險等級為III級，中等風險，其余指標風險等級為I級，低風險。結(jié)合方案層指標的綜合權重計算結(jié)果，監(jiān)測預警管控B2、基坑挖掘技術C3及吊裝安裝工程C4在評價體系中所占的權重也較大，對端陽路城市綜合管廊施工安全風險評價的重要性較高，因此綜合而言，監(jiān)測預警管控B2、基坑挖掘技術C3及吊裝安裝工程C4是端陽路城市綜合管廊施工安全風險管控的關鍵性指標，需要采取一定的風險管理措施。

基坑開挖施工前，查明基坑周邊影響范圍內(nèi)建構筑物、電纜、燃氣、給水、排水等地下管線情況，并采取措施保證其使用安全；基坑土方開挖應與基坑支護、排水配合進行，并嚴格遵循“分層分段、限時開挖、嚴禁超挖”的原則，防止開挖時碰撞支護結(jié)構，確保支護結(jié)構的安全；實施施工現(xiàn)場施工員負責制，加強施工現(xiàn)場安全監(jiān)控與管理，土方開挖順序及速度應根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整，開挖的土方不得在臨近建構筑物、管線及影響范圍內(nèi)堆放，必須及時外運，做到信息化施工。

該項目綜合管廊施工，管網(wǎng)施工等均涉及有限空間內(nèi)的作業(yè)安全，安全風險管控難度大。對此，項目部建立以項目經(jīng)理為主要責任人的安全行政體系，加強全員安全培訓，掌握操作規(guī)程，提高作業(yè)技能，形成安全生產(chǎn)“縱向到底，橫向到邊，專管成線，群防成網(wǎng)”的格局。同時，積極采用信息化管理技術、規(guī)避風險，實現(xiàn)施工生產(chǎn)過程的受控管理。

吊裝安裝工程方面，施工前編制專項施工方案，方案必須按相關規(guī)定進行設計，經(jīng)結(jié)構計算和安全性驗算確定，并組織專家評審論證后實施；吊裝前明確起重吊裝安全技術要點和保證安全的技術措施，做好吊裝作業(yè)前安全技術教育和安全技術交底；其次，現(xiàn)場施工應為起重吊裝作業(yè)提供足夠的工作場地，吊裝前必須對現(xiàn)場工作環(huán)境、行駛道路、臨邊防護等情況全面了解；起重設備應進行試運轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動不靈活、有磨損的應及時修理；吊裝前應進行試吊，經(jīng)檢查合格各部位正常后才可進行正式吊裝。

4 結(jié)論

該文對城市綜合管理施工安全風險進行了深入研究，構建了一個包含16個評價因素的多層次評價模型?；贕1—云模型評價方法，將評價過程由定性評價轉(zhuǎn)化為定量分析。以端陽路城市綜合管廊施工安全風險為例，通過計算分析，確定項目的綜合風險等級及影響項目安全的關鍵性指標，提出相應的防控策略。結(jié)果表明，該文提出的市政綜合管廊安全風險評價模型具有較強的適用性，能夠為市政綜合管廊的安全隱患防控提供科學的決策依據(jù)。

參考文獻

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收稿日期：2025-01-13

作者簡介：張坤（1983—），男，本科，工程師，從事項目安全管理工作。