淺談鐵路及公路施工中的主要風險因素

梁大慶

我國地貌多樣、地質復雜,江河湖泊縱橫交錯,臺風、山洪、滑坡、泥石流、暴雨等自然災害時有發生,斷層、溶洞、瓦斯爆炸、巖爆、突水等地質災害比比皆是。地形、地貌和地質的特殊性,決定了鐵路、公路工程施工中必須面對高風險。本文就鐵路、公路施工過程中可能遇到的主要風險淺析如下。

1 自然災害風險

鐵路、公路施工中經常遭遇的自然災害主要有:山洪、滑坡、泥石流、暴雨。

山洪、滑坡災害。1)鐵路、公路所經地區河谷狹窄,山高坡陡,覆蓋層厚度不均,分布不均,在局部區段有一定的孤石及局部風化層的節理裂隙,高臺地上施工時,這些地質缺陷較難防范,一旦發生危巖孤石下墜及沿裂隙面產生局部滑坡,易造成設備和人員的損失,同時,因大量土體下滑對下層作業面也將產生較大的影響。這一風險往往又是伴隨爆破作業、開挖及雨季同時發生。這種因連續雨天而引發的崩坡、局部滑坡現象在各地山區鐵路和公路建設中是最常見的災害。如何防范事故的發生(如加強氣象預報監測,施工時必須進行的分區、分塊挖掘,及時清除危巖、孤石,增加輔助支撐,邊坡上開挖引水溝等)是必須認真考慮的。2)山洪、滑坡引發的泥石流對橋梁、涵洞等基礎產生的危害也是明顯的。在峽谷地區,基礎施工時,所必需的鉆機設備以及與橋梁、涵洞相關的附屬設施,如護岸、橋臺、防護設施等一旦遇到山澗爆發的山洪及泥石流就有可能造成重大損失。這一風險如能注意施工時段,盡量避開雨季施工,則風險就能得到較好的控制。特別在橋基和附屬設施施工時,盡可能安排在枯水季節,是避開風險的有效措施。

暴雨引發的風險。在我國南方多雨的山區路段修建鐵路、公路時風險最高,損失最大的就是暴雨對路基、高邊坡、洞口施工的影響。

在隧道洞口、深路塹、高護坡施工時,由于山林植被的破壞,使斜坡上覆蓋層或土坡裸露,如不及時作好防護工作,一旦遇到暴雨,極有可能在泥水混合下泄時,造成在建結構物或施工機械的毀壞。為防止這一風險的發生,除應加強天氣預報觀測外,能及時作好排水設施,開挖的邊坡做到邊開挖邊防護是很重要的,在洞口施工時及時作好噴錨支護及對正在施工的區域開挖排水溝及時疏通排水通道等。

2 隧道施工風險

隧道施工有常規風險和特殊風險兩部分,常規風險是指在無明顯地質災害的完整巖層中掘進,主要是爆破及通風不暢造成的人員傷害與設備損失風險。目前隧道爆破開挖主要采用光面爆破,支護形式多樣,爆破及支護是常規風險的核心。而特殊風險則主要解決地質災害區段的隧道風險,其中主要包括溶洞及巖溶水處理、突水突泥、巖爆、瓦斯隧道、危巖支護等的防護,但不同隧道的不良地質問題是不同的。

爆破作業風險。爆破作業歷來是屬于高風險作業范疇,它包括對爆破材料的安全存放,爆破方式、爆破參數的選定,洞室爆破安全防范措施,警戒線的設置等,但核心是管理及爆破參數的選定。

爆破應進行專門設計,對掏槽方法、孔網參數及布孔密度、排炮循環進尺、裝藥結構及裝藥量、爆破器材、起爆方法、起爆網絡布置等鉆孔爆破工藝及技術要求必須經試驗確定,以選擇最佳的爆破參數。對不同巖性的巖層,將根據其各自的斷層走向、破碎程度區別對待。只有進行合理的爆破參數選定和效果檢測,才能取得爆破作業的成功。最終爆破方案應取得業主和監理工程師的認可批準后,方可正式施工。爆破參數確定后,對危巖處理、噴錨支護、通風、照明、出渣方式、排水方式,也是必須注意的問題。

對爆破作業中的指揮、信號、時間、警戒等常規安全規程,施工時必須作出較周密的安排。爆破工作雖然有發生各作業面施工交叉干擾及人員傷亡、設備損壞的可能性,但只要技術措施得當、安全管理到位、員工風險意識加強,則這種常規風險一般都可以控制在很小的范圍內。

隧道開挖中對不良地質區段的風險防范。1)隧道掘進過程中對不良地質的風險防范。設計文件中一般會對不良地質段提出有效的解決辦法,如長洞施工時布置平行導洞探測,隧道掘進過程中對穿越不良地質段必須采用超前地質探測預報系統,超前探水地質雷達,超前探測鉆孔等手段進行探察,當發現前方有透水層或溶洞水不是很大時,可采用小導管高壓注漿封堵的方法或局部引流排水等措施,但如果發現水量較大難以處理時,則必須與設計單位協商以便采取更合理、更有效的措施應對。2)隧道支護及不良地質的處理。工程隧道施工支護主要采用新奧法施工(掛網、噴錨支護為內襯的復合襯砌),對裂隙豐富的區域應加強移動整體鋼架支撐防護,并增加徑向注漿強度。

爆破材料的安全存放。作為常識,爆破材料的保管和安全是至關重要的。選址和庫房結構應由當地公安部門審批驗收。同時應加強日常的安全管理工作(如避雷、防火、防盜、防爆),爆破材料的保管及運輸應有專人負責,未用完的爆破材料應經清點核實后回庫保管。堅決杜絕爆破材料的流失,避免可能引發的其他風險事故發生。

3 橋梁施工風險

橋梁施工的常規風險主要來自鉆孔樁施工的塌孔、剛構拱的施工及吊裝風險、預應力現場張拉等風險。這種風險一般只要在管理上加強風險意識,施工中嚴格按批準的工藝方法操作通常不會發生大的事故。

4 路基施工風險

路基類型主要有高路堤、陡坡路堤、深路塹、軟土路基等等。鐵路工程考慮的主要風險是高路堤及深路塹的安全防護。

1)高路堤施工。高路堤施工,其最大的風險在于暴雨作用下,坡面浸水或洪水浸堤造成的路堤破壞、沖毀或部分流失。在暴雨季節,山區鐵路路基損失的案例比比皆是,如何減少這類損失,特別要防止造成第三者責任的損失是承包商重點關心的問題之一。因為路基損壞后,或受水浸泡后是難以在短期內固結的,必須推倒重來,這樣勢必會造成節點工期的拖延而引發合同賠償責任的風險。2)深路塹及高邊坡路基施工。防止深路塹施工中的危石滾落或高邊坡未防護前的坍落,是路基施工的又一風險點。由于設計斷面的要求,高邊坡或深路塹邊坡一旦發生大量坍塌,要恢復原有斷面尺寸,就必須要用膠凝材料或砌石來填充,而這一損失往往比清理下泄泥水土方、石方損失要大得多。

5 管理風險

1)人員管理。操作員工的安全及責任性教育,遵章守紀的自覺性教育是個經常性、需要反復做的工作。特別針對各承包商都有一批勞務參加施工操作,加強對流動性較大的勞務隊伍教育是個不可忽視的問題。對一個單位的安全評估,可以從該單位管理人員的素質進行判斷。人員的嚴格培訓,持證上崗制度,無對口上崗證的員工嚴禁操作。2)安全管理。企業是否有健全的安全制度,安全教育是否進行,是否進行過企業整體安全評估(包括企業資質、設備使用、施工工藝、人員培訓的安全評估等)是安全管理的首要問題。人員是基礎,管理和教育是核心。所有施工、作業都是靠人來操作的。重大工程中人員傷亡安全事故年年都有發生,特別是民工的事故發生率更高。3)質量管理。質量是企業的生命線,通過ISO 9002認證的施工企業,應該有能力采取有效的措施抓好工程的質量工作。質量不好,不僅增加了施工單位的費用,更重要的是會拖延工期,從而引發業主的投資與經營風險。抓好質量管理就是確保今后減少返工,減少事故的根本所在。4)工程進度管理。進度和工期是鐵路建設的一個重要控制指標。工期能否確保,所涉及的因素很多,但核心是合理施工計劃的安排及風險事故出現后的搶險與后續施工正常銜接的問題,而防止風險發生更是重中之重。對施工的關鍵節點及影響后續施工與運營的有關工程仍應慎之又慎。因為關鍵節點是控制總工期的核心,如隧道施工,一旦工期延長,影響到鋪軌及電氣化的施工,則由此可能引發的合同風險的賠償責任與業主的營運風險將是難以彌補的。

[1]吳 號.工程項目風險發生的因素及對策[J].山西建筑,2007,33(26):226-227.