李薇
(中鐵隧道集團二處有限公司,河北 三河 065201)
地鐵工程有建設工期緊、工程量大、參建單位多、地層和周邊構筑物復雜、施工工序多、技術要求高等特點,地鐵工程的特點決定了其存在巨大的風險,施工中由于各種因素可能會出現基坑垮塌、地面沉降、周邊建筑物開裂、涌水、涌沙等險情,處理不當,會造成巨大的財產損失,甚至人員傷亡。
地鐵施工中的重大風險源包括深基坑開挖、暗挖法施工、盾構進出洞、盾構轉場、旁通道開挖、承壓水控制等,造成風險的主要直接原因之一是施工方法不當,特別是遭遇復雜地層,包括遇到沼氣、透鏡體和承壓水層等沒能及時調整施工工藝和參數等。
不同的施工內容產生的具體險情可能相同或相近,但其產生機理不同,應針對不同施工內容采取不同的管理方法、控制措施和手段以預防險情的出現。
基坑工程一般包括圍護結構施工、坑內土層注漿加固和井點降水后挖土、支撐及結構混凝土等工程,是一項復雜且帶風險的綜合性工程,其中挖土與支撐是決定基坑施工成致的關鍵工序,是深基坑工程的主要風險階段。
挖土是個卸載過程,會引起地層的破壞和擾動,導致土體結構的原始平衡狀態改變,使土體內應力場發生變化。挖土的后果是使基坑內的土體向開挖方向滑動,引起坑底土體的回彈和圍護擋土結構的內移,為了有效控制這種平衡,需要采取支撐措施.
基坑工程施工破壞在前,平衡在后,變形在先,支撐在后,回筑最后。支撐總是滯后于圍護的內移,采取及時而有效的支撐,使基坑工程施工減小圍護墻無支撐暴露面積和縮短無支撐暴露時間,從而減小圍護墻的變形,減小基坑工程風險。
引發基坑工程險情的直接原因是基坑整體失穩(滑坡和隆起)、支撐體系的強度破壞(支撐的偏心撓曲和撐點滑動).常見險情包括:開挖時邊坡出現滲漏、滑移、開裂、坍塌,底部出現沉陷,基底隆起等造成軸線移位、基礎傾斜、上部結構變形,對四周建筑物或設施以及地下管線產生影響,甚至造成第三方的損害。
區間隧道具體施工方法的選擇,受沿線工程地質和水文地質條件、四周環境條件、線路平面位置、隧道埋置深度等多種因素的制約,城市地鐵常采用暗挖法、盾構法施工區間隧道。為了降低建設成本,縮短施工工期,區間隧道一般埋深較淺,因此圍巖情況普遍較差,變化多,地下水豐富,隧道坍方冒頂的風險很大,發生概率也大,遇到地質條件突變、支護措施不能滿足要求也會出現各種險情。
旁通道工程主要采取礦山法施工,條件困難時采取如凍結法等輔助工法。
旁通道工程的凍結法施工包括凍結孔施工、凍結施工、開挖構筑等許多階段。準確判斷旁通道是否具備開挖條件,是保證開挖構筑施工安全的前提。旁通道是否具備開挖條件,可以根據系統運轉情況、鹽水降溫情況、溫度場和凍脹壓力變化等進行判斷。
旁通道工程施工中土體加固措施不恰當;盲區地基加固處理欠妥,涌水、冒砂;開挖過程中臨時支護強度不夠、變形過大;冷凍加固效果不明顯等都會引發工程事故。
首先必須強化全體參建員工的安全生產意識。通過安全教育,學習安全生產的法律法規、項目安全生產的規章制度和安全生產知識,不斷提高全員的自我保護能力,實現從要我安全到我要安全的轉變。再通過宣傳、用其他單位出現的安全生產事故開展反思等主題活動形式,形成濃厚的安全生產氛圍,員工生活在這樣的大環境里安全生產的主觀能動性就會進一步得到深化。員工的安全意識增強了,在施工生產過程中遵章守紀、拒絕“三違”等就會變成自覺的行為,人的不安全行為就會最大限度地得到改善,就會自覺地查處物的不安全狀態,就會自覺正確使用和佩戴勞動保護用品克服環境的不安全因素,這樣我們的施工安全管理就能做到有序可控了。
此外還必須建立健全安全生產責任制,形成橫向到邊、縱向到底、逐級保證的安全生產保證體系。要落實安全生產責任制職責,就必須結合地鐵施工特點制定出切合實際的安全生產管理制度,按工序進行危險源識別并制定出危險源控制措施和管理方案,進行專項安全技術交底(交底必須交到該工序的每一個作業人員)。堅持班前安全講話明確責任區域和責任人,使每一位參建員工明白自己的責任區域存在的風險源及控制方法,實現責任到人措施到位。
施工安全重在管理,而管理的重點是現場的落實。要做到這一點就必須加強現場班組的安全管理,班組安全管理工作的好壞,直接決定了企業安全生產的狀況,因為絕大多數安全事故都發生在班組,只有班組的安全生產管理搞好了,整個企業的各項安全管理措施制度才落到了實處,安全管理才能收到實效。
地鐵施工現場土建、設備安裝、裝飾裝修等單位較多,而且所有的施工都離不開臨時用電。由施工現場臨時用電管理不規范導致的觸電傷害、火災事故在建筑行業發生的安全事故占有很高的比例。施工現場臨時用電應采用電源中性點直接接地220/380V三相四線制低壓電力系統,采用三級配電兩級保護,TN-S接零保護,必須做到“一機、一箱、一漏、一閘”。施工現場臨時用電的維護工作,必須由經過安全生產監督局指定地點培訓并取得電工作業資格的人員擔任,并持證上崗。
地鐵施工空間小,各系統設備安裝、裝飾裝修等交岔作業平凡。土建的模板、設備的包裝、裝飾裝修材料、油漆等易燃物品隨處可見,臨時用電的管理不規范、加工場地管理不規范等等都是導致火災事故的重要安全隱患,若不加強管理在地鐵狹小的空間里發生火災事故,救援和搶險都是相關困難的,稍有不慎還可能導致更大的事故。因此,要搞好地鐵施工現場的消防安全工作,還必須從源頭做起。首先必須加強施工現場的動火管理,凡在地鐵內進行動火作業如焊接、切割等,必須在地盤管理商的安質部辦理動火手續,明確動火人和看護人,必須配備消防器材并且在清理完作業點四周的易燃物品確認無誤后方可作業。
由于地鐵施工空間小,特別是車站的站廳、站臺和設備區構造復雜,施工人員多而且基本都屬于交岔作業,由臨邊臨口處理不好而導致的高處墜落和物體打擊事故是常發生。因此,為了有效地防止高處墜落和物體打擊事故的發生,凡在樓梯口、電梯口、預留洞口,必須設置欄桿或蓋板、架設安全網。正在施工的建筑物的所有出入口,必須搭設牢固的防護棚。框架工程樓面周邊、跑道(斜道)兩側邊、卸料臺的外側邊等,必須設置1.2米高的兩道防護欄桿、擋腳板或設防護立網。在臨邊臨口作業時,必須正確佩戴和使用好勞動保護用品,如安全帽、安全帶、安全網、防滑鞋等。在移動腳手架上面的作業平臺四周必須設置不低于1米高的防護欄桿,以便固定安全帶和防止高處墜落。
人們對應對突發事件的重要性早有認識。突發的災難性事件發生的可能性都比較小,但一旦發生就會造成較大的甚至巨大的損失。如何避免地鐵工程建設中險情的出現,避免突發事件的出現,是地鐵工程施工人員必須引起高度重視的問題.
[1]《地鐵工程監理人員質量安全培訓教材》中國建設監理協會組織編寫,《地鐵工程監理人員:質量安全培訓教材》,知識產權出版社,2009.
[2]施仲衡.地下鐵道設計與施工(第二版)[M].陜西科學技術出版社,2006.
[3]關寶樹.地下工程概論,西南交通大學出版社,2001.