地鐵工程風險控制與管理

李 武 祥

(中鐵二十局集團第五工程有限公司，云南 昆明 650200)

地鐵工程風險控制與管理

李 武 祥

(中鐵二十局集團第五工程有限公司，云南 昆明 650200)

結合昆明地鐵施工案例，闡述了地鐵工程的特性及難點，詳細分析了地鐵工程施工過程中的風險預控與管理，并對地鐵施工風險管控研究中存在的問題進行了論述，以達到有措施、有目的的去管理，從而保證施工的順利進行。

地鐵施工，風險控制，管理，軌道交通

21世紀是城市地下軌道交通工程以及其他地下工程發(fā)展的重要時期。為解決由于經濟發(fā)展和人口增長等因素帶來的城市交通、生活配套設施等工程項目占地的重大難題，地下空間的開發(fā)和利用越來越重要。隨著城市化的發(fā)展，城市建筑物密集度越來越大、地下管線越來越繁多復雜，地鐵施工中出現的安全事故不勝枚舉。所以，必須深刻認識到做好地鐵工程風險控制與管理的重要性。昆明地區(qū)地質大部分為淤泥質粘土、有機粘土、粉砂、泥炭質土等，不良地質存在砂土液化、巖溶、有害氣體、活動斷裂帶、特殊巖土、地下溶洞等，地層變化較為復雜。地鐵工程大多工期緊，施工場地狹小，周邊環(huán)境復雜，通常邊降水邊組織施工，施工難度大、風險高，施工不當極易給周邊建(構)筑物、地下管線以及城市居民生活帶來較大的影響，甚至造成嚴重的后果。所以昆明地區(qū)城市軌道工程要做到詳細調查周邊環(huán)境，從設計上盡可能規(guī)避風險，從技術上進行超前預控，從施工上加強管理，運用工程類比，結合地方特色，切實掌握地鐵工程的特點、難點及安全管理等要點，方能確保工程安全、優(yōu)質的進行。

1 地鐵工程的特性及難點

地下工程具有以下特性：施工場地有限，作業(yè)環(huán)境惡劣，其穿越的地下土層經過其他市政工程施工的多次破壞，其現有的力學性能與理論上的土力學基本原則相差較大，其狀態(tài)是變化的。另外，地鐵施工過程中會產生周圍地表沉降、噪聲污染、灰塵污染、地下水污染等對周邊環(huán)境影響比較大。 城市軌道交通更具有幾大顯著特點：沿線建(構)筑物密集、地下管線設施復雜繁多，工程地質與水文地質的不確定性和復雜多變，施工工法種類多，施工難度大，施工工期較短等。這些特點都集中體現了地鐵施工的高風險性。地鐵通過位置地理環(huán)境復雜，主要有以下幾個難點：

1)施工過程中遇到的地下管線設施復雜繁多，涉及到的產權單位比較多。主要有市政污水、雨水管道，自來水管道、天然氣管道、國防光纜、通信電纜、高壓電纜等，容易造成管線破損斷裂、電纜設施損壞等事故，對居民的正常生活、工業(yè)的生產、國家安全產生嚴重影響。2)地鐵施工沿線建(構)筑物密集，包括各種市政道路、居民小區(qū)、商業(yè)場所、文物古跡、市政立交橋梁等設施，容易造成各建(構)筑物開裂。3)暗挖屬于淺埋結構，暗挖大部分城市內雜填土層較厚，土層自穩(wěn)能力差，易造成塌方。4)地鐵施工開挖較深，很多時候都會遇見地下水，但是其周圍建(構)筑物密集，降水井的布置比較困難，不可能大量布置降水井，施工中一般需要帶水作業(yè)，帶水作業(yè)的危險系數比較大。5)明挖車站基坑深，離既有建筑物太近，施工難度大；暗挖車站、人防、聯絡線段跨度大，凈距小，施工過程中存在硐室效應，要合理安排施工先后順序；二襯施工時，需要進行體系轉換，如何保證拆除過程中結構安全是施工控制的難點，施工技術復雜。6)地鐵屬于市政工程，接口多，質量要求較高，施工做到不滲不漏，既是施工質量控制的重點，也是施工風險控制的難點。為了控制復雜的技術性的地鐵工程設計中的工期、經濟和質量方面的影響，必須掌握地鐵工程的特難點，提高地鐵工程的風險控制與管理，減少安全事故的發(fā)生。

2 地鐵工程的風險控制與管理

1)做好設計前期的地勘與周圍環(huán)境的調查，風險辨識，做到應對風險有針對性措施。地勘與周圍環(huán)境調查是工程建設前期重要的階段，不同設計階段需要進行不同層次的調查。調查的范圍由設計單位給定，一般為影響線路或站位設置以及環(huán)境安全等級較高的建(構)筑物和管線。環(huán)境調查的方法以資料調閱和實地量測為主。環(huán)境調查主要有以下幾個方面的內容：

a.房屋建筑應調查結構的老化情況，結構的裂縫情況，對于有地下室等地下結構的房屋建筑宜調查基坑支護結構及降水井的施工屬性，搜集調查對象相關設計、施工資料等。b.管線一般應在初查的基礎上調查管線的權屬單位、管理單位、控制閘位置、修建時間、其與擬建工程的位置關系。c.橋涵應調查橋涵的養(yǎng)護情況、外觀(新舊)、橋面破損、結構裂縫、沉降變形情況等，應調查橋涵限載、限速等使用屬性，還應調查其工作狀態(tài)，收集竣工資料及相關維修、維護資料。d.地表水體應調查水底淤泥厚度及其與地下水的關系等；對于河流、湖泊、水庫等還應調查堤岸的防洪水位、標高、通航要求、歷史最高水位、建成年代、工作狀態(tài)等，通過現場觀測和試驗確定其與地下水的聯系，搜集水工建筑的設計、竣工資料。e.地下結構物應調查結構形式、基礎埋深、使用現狀、出入口的準確位置、充水情況等。f.文物古跡應收集相關圖紙和沉降觀測資料，必要時進行結構鑒定。通過對線路周邊環(huán)境的詳細調查，充分了解其地質、結構特點后，根據以往類似施工經驗，并逐個進行方案的研討、論證。對于超高風險的，應在規(guī)劃和設計階段進行有效的規(guī)避；對于較高風險的，如果由于線路需要無法規(guī)避的，應在設計階段采取專項設計，專項設計審查的方式論證，從設計上采取有針對性的措施進行風險預控。

2)進一步做好施工調查，嚴格審查，層層把關，制定出合理科學的施工方案。

a.工程實施前，做好詳細的施工調查報告，施工調查的內容包括該項目的設計概況、工程概況、水文氣象資料、地質情況、砂石等地材情況、施工現場地下管線的詳細情況、交通通訊、用地與拆遷情況、環(huán)保要求等。通過期間的現場勘查、走訪等多種途徑，完成施工調查，在分析整理調查資料后，結合施工任務計劃、工期要求、施工能力、技術水平和當地自然環(huán)境特點，形成此份施工調查報告。然后根據各種風險特點對工法、施工方案進行充分論證，根據專項設計，編制切實可行的施工技術措施，對于可能出現的風險進行分析、評估，明確具體防范措施和應急預案。

b.在專項設計的基礎上，編制專項施工組織設計，堅持工程項目開工前安全條件審查，嚴格施工組織設計檢查是從源頭進行安全控制的有效保障。建筑工程的施工組織設計中是否包括了安全風險措施以及制訂措施的內容是否符合各專業(yè)工種、各施工部位的安全要求，尤其是應檢查新技術、新設備、新工藝、新材料的施工安全技術措施是否切實可行。檢查建筑工程施工現場的安全保證體系是否健全、完善，從第一責任人到其他責任人再到各班組的安全責任制是否分解落實，有沒有一個安全管理監(jiān)督網絡。檢查建筑施工的安全器材勞動保護是否完善齊備，對懸崖陡坡、深基坑的可能塌方或滑坡進行檢查，并經常性的開展防火安全、季節(jié)性的雨季防洪、冬施防凍、炎熱防暑等檢查。

c.編制應急救援預案，增強施工人員的風險知識、安全技能教育培訓等措施，加強項目工程安全生產管理，防止和減少安全生產事故發(fā)生，保障施工生產員工的安全與健康。安全生產管理，必須堅持“安全第一，預防為主，綜合治理”的方針及“管生產必須管安全”“誰主管誰負責”的原則。

3)建立完善的監(jiān)控量測系統，加強風險實施過程中的信息化管理。地鐵工程地下管線密布，周邊建筑物復雜，因此必須建立完善的監(jiān)測系統，加強風險實施過程中的信息化管理，實行信息化施工。例如在施工區(qū)域建立視頻監(jiān)控系統，人工監(jiān)控信息網，在地鐵施工期間對地鐵結構工程及施工沿線周圍重要的地下、地面建(構)筑物、重要管線、地面道路的變形實施監(jiān)測，通過對量測數據的分析處理，來判定圍護結構的安全穩(wěn)定性，為業(yè)主提供及時、可靠的信息用以評定地鐵結構工程在施工期間的安全性及施工對周邊環(huán)境的影響，并對可能發(fā)生的危及環(huán)境安全的隱患或事故及時、準確的預報，以便及時采取有效措施，避免事故的發(fā)生。監(jiān)測主要包括以下幾方面的內容：基坑變形、應力應變、地表沉降及位移，管線變形、拱頂下沉、凈空收斂、鋼筋內力變化、土壓力變化、地下水位變化、橋基礎位移、蓋梁不均勻沉降等。

4)實行風險分級管理、預警預報制度。地鐵工程周邊環(huán)境和地質情況較為復雜，風險評估的方法較多，國內外通常采用的有故障樹法、危險和可操作性分析法、專家調查法等。地鐵施工大多采用風險綜合評估，即根據專家意見進行統計分析，根據發(fā)生事故的可能性和事故后果嚴重程度，將危險源的等級實行分級管理。對于風險等級較高，危險較大的工程，根據監(jiān)控量測的數值，實行三級管理制度，當監(jiān)控量測結果在允許值的70%范圍內，可以進行正常施工；當監(jiān)控量測結果在允許極限值的70%～80%之間時，就應該加強監(jiān)控量測的頻率，每日上報監(jiān)理、業(yè)主，現場可自行采取措施處理；當監(jiān)測值超過85%時，現場必須停止作業(yè)，上報監(jiān)理、業(yè)主，組織專家進行論證，論證完成后根據專家意見采取加固和支護措施。

5)加強風險管控，確保安全措施費用合理規(guī)范。安全措施費用，是指施工企業(yè)按照國家和業(yè)主方的規(guī)定，用于改善企業(yè)安全與施工環(huán)境的資金。主要體現在購買安全防護用具及設備、改善施工作業(yè)環(huán)境、安全風險管控科研的投入。施工單位必須確保專款專用，在成本中單獨列支。加強風險管控，確保施工安全投入到位。

6)加強科技攻關，提升科技管理成果。昆明地鐵是首次在滇池流域地層中修建地鐵，地鐵下穿地裂縫、淤泥質粘土、盾構穿越泥炭質軟土等，施工包含許多國內外領先技術、施工中的眾多難點都是新的課題，如何采取科學的方法進行決策，正確指導施工是擺在施工過程中的一個難題。為此施工單位要加大科研技術投入，與專業(yè)型院校、設計研究機構以及各參建施工單位共同科研立項，開發(fā)推廣新工法、新技術。

通過對以上幾方面的有效管理，最終實現既定的安全目標。

3 目前地鐵施工風險管理的幾點體會

隨著城市地鐵工程建設步伐的加快、項目數量的增加，事故發(fā)生影響面不斷增大，社會的重視程度越來越高，廣大設計專家與學者開始密切關注地下工程風險管控研究中存在的問題，主要包括以下幾個方面：

1)安全風險管控體系應該進一步標準化、規(guī)范化。由于國內地鐵建設起步較晚，我國地鐵工程安全風險管控標準存在很大的缺口，亟待進一步完善安全風險管控方面的標準。當前應結合國內外地下工程風險管控的研究現狀，有步驟的、合理、科學地推進我國地下工程安全風險管控體系標準化工作。

2)加強設計與施工方的溝通。地鐵工程的風險因素是一個不斷變化的過程，隨著施工的進展，每個施工階段的風險因素大不相同。提倡工程設計與管理者對施工面臨的風險因素進行分析與評估，以期最大可能的規(guī)避風險。目前設計工作繁重，現場變化情況較多，不可避免會出現前期設計與施工不相符，或設計疏漏現象等。做好設計和施工的結合，優(yōu)化設計，完善施工方案既能節(jié)約投資又能加快施工進度。通過已完工程表明，施工中加強與設計的溝通，充分理解設計意圖，優(yōu)化施工方案是很有必要的，其結果不僅是保證現場的安全，而且?guī)硪欢ǖ慕洕б妗?/p>

3)合理設定中標價位，避免低價中標。在工程預算中，充分考慮該項工程施工所產生的全部費用，以不低于成本價為底限進行投標，避免由于行業(yè)惡性競爭，一些單位投標由公司經營人員負責，施工由各項目部負責，投標時個別單位為了中標，對現場的復雜因素沒有充分考慮以接近成本價中標。由于中標價接近施工成本，一些施工單位就會盡可能減少投入，壓縮安全管控經費。安全管控經費的減少增加了安全事故發(fā)生的幾率。

4)人力、物力等裝備要先進。地下工程施工中地質是基礎，設備是關鍵，地下工程建設的管理取決于一線技術人員的素質和能力。在既有地質的情況下，充分調動一線技術人員的積極性，發(fā)揮技術骨干的模范帶頭作用，采用信息化的技術設備，通過計算機模擬、自動監(jiān)控、自動報警等手段，達到對風險的預控。

On risk control and management in subway projects

Li Wuxiang

(No.5EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway20thBureauGroup,Kunming650200,China)

Combining with the subway construction case in Kunming, the paper illustrates the difficulties and characteristic in the subway projects, analyzes the risk pre-control and management in the subway construction process, and indicates some problems in the risk management and control research of the projects, so as to manage them with measures and aims, and ensure the smooth construction.

subway construction, risk control, management, rail traffic

2014-11-28

李武祥(1979- )，男，工程師

1009-6825(2015)04-0250-02

TU712

A