城市地鐵工程項目施工危險源辨識與風險評估

摘 要：論文依托城市地鐵建設項目工程實例，對地鐵工程項目施工危險源進行辨識，并對其進行風險評估，得出施工危險源風險評價結果，提出加強地鐵工程項目施工安全管理的對策。

關鍵詞：地鐵工程；危險源辨識；風險評估

近年來，隨著經濟的快速發展，城市地鐵施工工程投資大幅上升，對于緩解城市交通壓力、改善群眾出行以及推動節能減排具有重要意義。但是，地鐵工程建設項目的施工是一項復雜的過程，由于地下作業、施工條件復雜、技術含量高、建設目標要求高等，存在較多不安全因素。實現地鐵工程建設項目安全管理目標，是保證施工進度、質量、成本等管理目標的前提條件。因此，對地鐵施工工程項目施工危險源辨識和風險評估，并據此找出安全管理對策有著重要意義。本文依托某市地鐵建設項目，對地鐵工程項目施工危險源進行辨識，并對其進行風險評估，得出施工危險源風險評價結果，提出加強地鐵工程項目施工安全管理的對策。

1地鐵工程項目施工危險源辨識

1.1 工程概況

M地鐵工程1標區間隧道主要穿越粉質黏土、砂層、圓礫層、卵石層等地層，地下水位較高。斷面直徑 11.97 米，為單洞雙線隧道。工程采用明挖法（230 m DK0+620～DK0+850），淺埋暗挖（775 m DK0+850～DK1+625），盾構法（3131 m DK1+625～DK4+756）。工程總投資 5.3 億元。

1.2深基坑施工危險源辨識

在地鐵工程建設過程中，基坑施工是否成功，對與整個工程而言具有重大的經濟效益，對與社會而言具有重大的社會效益。在整個工程開始的初期，地下水位和土質的決定了基坑深度和平面形狀，在施工過程中，深基坑的變形主要是由于地下水位和土層會發生改變。在工程建設過程中，基坑施工周圍的土壤的堆載、機械的工作所產生的震動、機械挖掘順序的改變等都可以引起基坑施工的突發危險。因此深基坑施工是關系到生命安全、財產安全和社會安全的重大問題。

由于沒有嚴格按照施工設計操作，如坑邊地面堆載超出設計值，支護結構沒有按照設計的要求作業，或更換撐時，沒有設臨時支撐，或者支撐設置及土方開挖與設計情況不符等原因；深基坑施工的工程事故經常發生，主要有：因懸臂式圍護結構過大的內傾位移，內撐或錨桿圍護結構失衡而發生較大的向內變形：邊坡失穩，基底隆起，滲流破壞，坑底突涌，周圍地面沉降及其他因設計、施工不當而造成的事故。

1.3冷凍法旁通道施工危險源辨識

具體的辨識結果如下所示：

（l）冷凍孔施工方面

①開孔的位置不準確，將會損傷管片強度；

②鉆孔方位和精度控制不準，將引起終孔距離偏差較大；

③鉆進施工時可能出現水土壓力釋放不及時等情形而引發水砂突涌，造成鉆孔施工事故隱患，甚至危及隧道結構的安全；

④密封開孔口和透孔口的若密封效果不佳或密封不及時，會引起地下水滲漏，甚至出現水砂突涌；

⑤鉆孔過程中的容易引起隧道結構出現較大變形，甚至導致管片局部破壞；

（2）凍結安裝與運轉方面

①未考慮冷凍機的輸冷量理論計算與實際工況存在較大的差異。在實際工作中，由于氣溫、通風、散熱條件等，將產生冷凍質量差問題；

②冷凍設備的性能和凍結安裝運轉、維護質量要高，必須保證快速連續凍結否則，會對通道開挖及隧道結構帶來極高的危害；

③凍脹力產生不利的影響。

1.4盾構施工危險源辨識

（l）地質與盾構選型危險

盾構機的選型依據是：地質條件；開挖面穩定性能；隧道埋深、地下水位；

隧道設計斷面、路線、線性、坡度；環境條件、沿線場地；管片襯砌類型；工期造價等。所以如果地質條件錯誤、選型失誤，是盾構施工最大的危險。

（2）盾構組裝與調試危險

盾構機進場的運輸，盾構吊裝調試現場作業，主要風險有超寬超高運輸風險，超大超重吊裝風險，超大型設備協調配合調試風險。

（3）盾構始發與到達作業危險

盾構施工過程中，始發與到達的危險最大，主要有：盾構基座變形；反力架位移或變形；破除洞門時涌水涌砂涌土；洞門密封失效或漏水；姿態突變；軸線偏離等。

（4）盾構掘進施工危險

刀盤卡死：前方卵石堆積；刀具磨損；巖石太硬；

盾構密封失效：主軸承密封、盾體鉸接處密封、盾尾鋼絲刷密封；

盾構機后退（千斤頂單向閥故障）；掌子面塌方和地面沉降過大；隧道管片上?。ǔＲ姡?；管片錯臺、碎裂（常見）。

2地鐵工程項目施工危險源辨風險評估

2.1地鐵工程項目施工危險源風險評價方法的選擇

由于M地鐵工程是地下施工項目，系統結構比較復雜，不易準確地計算出事件發生的概率，以及受財力、物力、人力以及時間等方面的約束和限制，不能采取太過復雜的方法。綜合對比各種危險源辨識的方法，本文選擇作業條件危險性評價法。該方法引進了L（發生事故的可能性）、E（人員處于危險環境中的頻率）、C（事故后果的嚴重性）三個自變量，故又被稱為LEC法。評價步驟如下：

（1） 事故或危險事件發生的可能性，如表1所示：

表1事故發生可能性

分值

事故發生可能性

分值

事故發生可能性

10

必然發生

0.5

可設想，很不可能

6

相當可能

0.2

極為不可能

3

不經常，但可能

0.1

實際不可能

1

完全意外，極小可能性

（2） 暴露于危險環境中的頻率，如表2所示：

表2暴露于危險環境的頻繁程度（E）

分值

人員暴露于危險環境頻繁程度

分值

人員暴露于危險環境頻繁程度

10

連續暴露

2

每月暴露一次

6

工作時間每天暴露

1

每年暴露幾次

3

每周暴露一次

0.5

暴露非常罕見

（3） 發生事故或危險事件的可能結果，如表3所示：

表3 事故或危險事件的可能結果表

分值

事故發生造成的后果

分值

事故發生造成的后果

100

大災難，十人以上死亡

7

嚴重，重傷

40

災難，三至九人死亡

3

較為嚴重，受傷較重

15

非常嚴重，三人以下死亡

1

引人關注，輕傷

L、E、C值根據有關資料提供，專家評出，通過計算式S=L*E*C（S：危險源風險值）得出一定值。一般情況下，當危險性分值在20以下時，是可以被人們接受的低危險性。當危險性分值為20-70時，需引起注意；當危險性分值為70-160時，則屬于有明顯的危險，需采取必要的整改措施；當危險性分值為160-320時，則為高度的危險，必須立即采取整改措施。當危險性分值為320分以上時，則為極其危險的作業條件，必須立即停止施工，直到隱患消除。

2.2地鐵工程項目施工危險源風險評價實例

本文選取深基坑的施工危險源風險進行評價，以展示作業條件危險性評價法在M地鐵施工工程項目危險源風險評價中的應用。根據M地鐵工程施工危險源辨識講述的狀況，從各個子系統出發，運用作業條件危險性評價法，聘用專家對各個危險源發生事故的可能性、發生的頻率以及事故可能產生的后果進行評估和預測，得出深基坑的施工危險源風險評價結果，具體見表4。

表4 深基坑的施工危險源風險評價結果表

子系統

事故發生可能性

暴露于危險環境的頻繁程度

發生事故產生后果

危險評價值

評價結果

施工方案

10

6

40

2400

不容許風險

臨邊防護

5

3

7

105

中度風險

坑坑支護

6

6

15

540

不容許風險

降排水設施

3

1

7

21

可容許風險

坑坑載荷

6

3

7

126

中度風險

上下通道

1

0.5

3

105

可忽略風險

土方開挖

6

3

7

126

中度風險

支護變形監測

3

1

40

120

中度風險

作業環境

6

6

5

180

重大風險

3加強地鐵工程項目施工安全管理的對策

3.1 M地鐵工程項目施工安全技術交底

本文僅以深基坑施工安全技術交底為例，簡要敘述如下：

（l）進入施工現場必須遵守安全操作規程和安全生產十大紀律。

（2）嚴格執行施工組織設計和安全技術措施，不準擅自修改。

（3）基坑開挖前，應先檢查了解地質、水文、道路、附近建筑物、民房等狀況，做好記錄，開挖過程經常觀測變化情況，發現異常，立即采取應急措施。

（4）作業前要全面檢查開挖的機械、電氣設備是否符合安全要求，嚴禁帶”病”運行，基坑現場排水、降水、集水措施是否落實。

（5）作業中應堅持由上而下分層開挖，先放坡，先支護，后開挖的原則，不準碰損邊坡或碰撞支撐系統或護壁樁，防止坍塌，未支護前不準超挖。

（6）基坑抽水用潛水泵和電源電線應絕緣良好，接線正確，符合三相五線制和“一機一閘，一漏一箱”要求，抽水時坑內作業人員應返回地面，不得有人在坑內邊抽水邊作業，移動泵機必須先拉閘切斷電源。

（7）開挖過程，如需石方爆破，應制定包括藥量計算的專項安全作業方案，報公安部門審批后才準施爆，并嚴格按有關爆破器材規定運輸、領用、存放和管理（包括遵守爆破作業安全規程）。

（8）夜間作業應配有足夠照明，基坑內應采用36V以下安全電壓。

3.2地鐵工程項目施工安全管理的檢查

為保證M地鐵工程施工安全，確保安全管理目標的順利實現，及時準確的發現施工過程中存在的安全隱患和事故苗頭，使安全管理規劃與施工現場實際情況相互協調，必須開展生產安全檢查。

（l）定期和不定期安全檢查。由建設行政主管部門、建設安全監督機構每月對在建的地鐵項目進行巡查，主要檢查制度建立情況、人員持證上崗、培訓情況、重大技術方案執行情況、施工現場安全防護情況、應急救援預案建立和演練情況等。為了檢查安全的實際效果，各級和各部門需要開展安全巡查。

（2）專項安全檢查。為保證地下車站深基坑、車站結構工程、盾構隧道工程、針對“五大”傷害而開展的專項檢查。

（3）日常安全檢查。項目安全監理工程師或項目專職安全員履行日常的安全檢查，隨時隨地糾正各種違章、違規施工操作行為，及時消除各類安全隱患。檢查必須覆蓋當日施工的全內容。

（4）驗收性安全檢查。如新搭設的腳手架工程、各種機械設備安裝到位后的檢查。主要檢查安全防護裝置安裝情況、施工機具安全性能等，檢查合格后方能投入使用。

（5）安全檢查要達到檢查的目的，關鍵是狠抓隱患整改落實。

4結束語

地鐵工程項目安全管理能確保施工項目工序合理，交叉作業井然有序，施工進度按計劃進行，使質量、工期達到預期要求并確保成本最小化，有效減少安全事故造成的損失和負面影響。本文運用在地鐵工程施工過程中，危險源的識別和辨識，并對其進行風險評估，提出了地鐵施工工程施工安全管理的對策，保證安全保證體系的順利運行，從而保障生產安全。

參考文獻

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