地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險管理方略談

■黃 智 ■廣東華隧建設(shè)股份有限公司，廣東 佛山 528313

隨著我國城市交通流量的逐年增長，地面交通已無法緩解交通壓力，因此城市地鐵施工建設(shè)得到了快速發(fā)展。同時，由于盾構(gòu)施工技術(shù)不受隧道埋深影響、且施工不受周圍環(huán)境影響，在地鐵隧道施工中得到了越來越多的應(yīng)用。而在地鐵隧道施工中，隧道施工安全保障是地鐵施工的難點(diǎn)，需要加大對施工工法的研究力度，減少工程施工中出現(xiàn)的安全事故、質(zhì)量事故，逐漸提高地鐵隧道盾構(gòu)的施工安全。

1 地鐵隧道盾構(gòu)施工中的安全風(fēng)險問題

(1)缺乏地鐵隧道施工安全保障監(jiān)督體系，缺乏對隧道施工安全管理。由于地鐵隧道施工的特殊性，若不嚴(yán)格按照一定的施工流程，則會造成嚴(yán)重的安全事故，因此需要在隧道施工中制定有效地安全保障措施，減少安全事故的發(fā)生。

(2)施工縫出現(xiàn)滲水。在地鐵隧道施工中，由于管片及止水帶材料存在缺陷，導(dǎo)致隧道在后期使用中出現(xiàn)漏水問題。其主要原因如下:第一，管片與混凝土接觸部位存在氣泡或縫隙，導(dǎo)致止水效果不明顯;第二，管片或止水板放置不牢固。

(3)施工材料不達(dá)標(biāo)。眾所周知，施工材料是工程施工的基礎(chǔ)，若施工原材料質(zhì)量不滿足設(shè)計要求，將嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。例如，水泥強(qiáng)度不滿足要求、鋼筋性能不滿足要求、外加劑性能不達(dá)標(biāo)等，這些均會降低地鐵隧道工程的施工安全程度。

(4)盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過程中，上部土體發(fā)生失穩(wěn)、地面隆起變形、隧道地面出現(xiàn)涌土、隧道側(cè)壁出現(xiàn)滲水等問題，均會導(dǎo)致地鐵隧道存在較嚴(yán)重的安全風(fēng)險，影響地鐵的正常施工。

(5)施工人員技術(shù)不達(dá)標(biāo)。施工人員是工程施工的直接參與者，即地鐵隧道施工安全、質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)很大程度由施工人員的施工技能而決定。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在工程施工，一些勞務(wù)公司下的施工人員多是臨時拼湊，其并不具備過硬的施工技能，這就造成工程施工安全、質(zhì)量存在很大的隱患。

2 地鐵隧道盾構(gòu)施工的風(fēng)險管理

2.1 地鐵隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險管理的范圍

研究表明，地鐵隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險管理的主要范圍包括以下幾點(diǎn)方面:第一，對盾構(gòu)施工過程中可能導(dǎo)致的意外事故風(fēng)險與經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險;第二，由于盾構(gòu)施工工期延長而引起的風(fēng)險;第三，由于盾構(gòu)施工人員操作不當(dāng)而導(dǎo)致的安全風(fēng)險，如人身安全;第四，周圍建筑物的不均勻沉降、重要建筑物的保護(hù)等。

2.2 盾構(gòu)施工的風(fēng)險識別

盾構(gòu)施工風(fēng)險管理的主要工作是進(jìn)行充分的風(fēng)險識別，則指由建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位、施工單位所組成的風(fēng)險管理小組運(yùn)用一些有效方法對盾構(gòu)施工中存在的潛在風(fēng)險進(jìn)行充分的認(rèn)識，并結(jié)合地鐵工程的特點(diǎn)，尋找出解決施工風(fēng)險的措施，以確保地鐵隧道盾構(gòu)施工過程中的安全目標(biāo)。

在地鐵隧道盾構(gòu)施工中，風(fēng)險識別需要從以下幾點(diǎn)入手:(1)地鐵隧道的勘測、設(shè)計詳細(xì)資料;(2)地鐵隧道所處的地質(zhì)水文及周圍狀況;(3)盾構(gòu)機(jī)的性能參數(shù)及其他輔助施工技術(shù)參數(shù);(4)盾構(gòu)施工組織設(shè)計方案及施工專項(xiàng)方案;(5)施工人員組織管理、技術(shù)管理，施工材料質(zhì)量管理。

2.3 盾構(gòu)施工的風(fēng)險估計

風(fēng)險估計主要在風(fēng)險識別的前提下，通過風(fēng)險識別所掌握的基本信息，并借助概率統(tǒng)計的基本原理，估計地鐵盾構(gòu)施工過程中可能發(fā)生的風(fēng)險概率。主要包括:調(diào)查收集數(shù)據(jù)、建立風(fēng)險模型、風(fēng)險概率和造成后果的估計等。

地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險估計主要進(jìn)行風(fēng)險事件發(fā)生的可能性、風(fēng)險事故發(fā)生的嚴(yán)重性、風(fēng)險事件的影響范圍等工作。

2.4 盾構(gòu)施工的風(fēng)險評價

在對不同風(fēng)險事故進(jìn)行估計后，就可以對盾構(gòu)施工的整體風(fēng)險，或某一施工階段的風(fēng)險進(jìn)行發(fā)生概率與可能結(jié)果歸納總結(jié)進(jìn)行評價。而風(fēng)險評價則是應(yīng)用最簡單的方法尋求出風(fēng)險發(fā)生概率，并將其評價結(jié)果與風(fēng)險評價標(biāo)準(zhǔn)相互比較，如果其大于評價標(biāo)準(zhǔn)則放棄該方法，若風(fēng)險事故發(fā)生概率低于評價標(biāo)準(zhǔn)，則接受該風(fēng)險。這種方法雖是最簡單，但也是最保守的。

2.5 盾構(gòu)施工的風(fēng)險對策

(1)提高盾構(gòu)施工人員的技術(shù)

在盾構(gòu)隧道工程施工前，需要對現(xiàn)場管理人員進(jìn)行管理知識培訓(xùn)，確保管理人員掌握管理技能。同時，在工程施工過程中，要求監(jiān)理人員重視現(xiàn)場的施工管理工作，對盾構(gòu)隧道工程施工中的隱蔽工程、鋼筋工程等進(jìn)行驗(yàn)收，并如實(shí)記錄監(jiān)理日志，完善施工現(xiàn)場的監(jiān)理工作。

在盾構(gòu)隧道工程施工前，應(yīng)確保施工人員全面掌握工程施工技術(shù)。因此，在重要的分部分項(xiàng)工程施工前，需要項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人對現(xiàn)場所有的施工人員進(jìn)行工程(施工技術(shù)難點(diǎn)、常見問題與預(yù)防措施等)施工過程的技術(shù)交底，確保每位施工人員充分掌握施工意圖與施工技術(shù)要點(diǎn)。同時，要加強(qiáng)對現(xiàn)場的施工人員進(jìn)行質(zhì)量安全教育，以確保盾構(gòu)隧道工程施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。此外，對一些特殊工種，例如焊工進(jìn)行培訓(xùn)，并要求他們持證上崗。

(2)嚴(yán)把施工材料質(zhì)量

在選取原材料時，需要注意以下幾點(diǎn):第一，水泥。選擇抗?jié)B性能較高的水泥品種，且水灰比較低，降低混凝土混合物需水用量，并要求水泥的抗壓強(qiáng)度、細(xì)度、安定性、凝結(jié)時間等滿足盾構(gòu)隧道施工的要求;第二，對進(jìn)場的管片進(jìn)行外觀檢查，確保管片外觀無明顯的裂縫，并對管片的受力性能進(jìn)行檢測，確保其可以承受隧道上部土體的壓力，并滿足地鐵隧道防滲水的基本要求;第三，外加劑。為了確保盾構(gòu)隧道施工的安全性，需要在混凝土中摻加合適的外加劑，例如早強(qiáng)劑、減水劑等，以提高混凝土的早強(qiáng)、抗裂性能。

(3)盾構(gòu)出洞風(fēng)險對策

針對拆除封門時出現(xiàn)的流沙、涌土風(fēng)險，其解決對策:第一，盡快使盾構(gòu)機(jī)出入洞口，并采取雙槳液注漿、直接凍結(jié)等及時對洞口土體進(jìn)行加固;第二，加強(qiáng)土體、地下管線、周圍建筑物的沉降觀測。

針對洞口土體流失風(fēng)險，其解決對策:第一，提高洞口土體加固效果，確保洞口土體強(qiáng)度與均勻性;第二，準(zhǔn)確安裝洞門密封圈，并避免在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中刀盤割傷周圍的橡膠圈;第三，在設(shè)計、使用洞門密封時要預(yù)先考慮到盾殼上的突出物體，在相應(yīng)位置設(shè)置可調(diào)節(jié)的構(gòu)造，保證密封的性能。

(4)盾構(gòu)掘進(jìn)風(fēng)險對策

針對盾構(gòu)掘進(jìn)中掘進(jìn)面土體失穩(wěn)風(fēng)險，其解決對策:第一，根絕隧道周圍土質(zhì)，計算出合理的土壓、推進(jìn)力、掘進(jìn)速度，確保盾構(gòu)掘進(jìn)中掘進(jìn)面土體穩(wěn)定;第二，當(dāng)掘進(jìn)到軟土區(qū)域時，可根據(jù)控制掘進(jìn)速度平衡掘進(jìn)面土體穩(wěn)定;第三，加強(qiáng)土體、地下管線、周圍建筑物的沉降觀測。

針對盾構(gòu)沉陷風(fēng)險，其解決對策:第一，提高地質(zhì)探測結(jié)果的精度，加密勘測孔數(shù)量，準(zhǔn)確探測出不良地質(zhì)的位置、埋深等;第二，勘測盾構(gòu)機(jī)開挖面前方20m 的地質(zhì)，準(zhǔn)確探測出不良地質(zhì)或障礙物;第三，定期檢測盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)性能，確保掘進(jìn)施工的順利開展。

3 結(jié)束語

綜上所述，在地鐵隧道盾構(gòu)施工中，由于地質(zhì)、施工、周圍環(huán)境等多方面影響因素，易導(dǎo)致盾構(gòu)施工中出現(xiàn)一些施工風(fēng)險，影響盾構(gòu)施工的正常進(jìn)行，為了有效地避免施工風(fēng)險，需要加強(qiáng)對風(fēng)險的管理，探索有效地解決措施，促進(jìn)盾構(gòu)施工的順利進(jìn)行。

［1］GB 50652 -2011.城市軌道交通地下工程建設(shè)風(fēng)險管理規(guī)范［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011:4 -7.

［2］黃宏偉，陳龍，胡群芳，陳桂香，王巖.隧道及地下工程的全壽命風(fēng)險管理［M］.北京:科學(xué)出版社，2010:21 -28.

［3］王晶，王鵬飛，譚躍虎.地鐵隧道工程施工過程中風(fēng)險管理研究［J］.地下空間與工程學(xué)報，2009:5(2):385 -389.