淺談設計對地鐵工程施工安全的影響

孫喜軍

【摘要】地鐵工程的建設面臨風險高、難度大等問題，安全施工成了地鐵施工的重要問題，本文只從地鐵設計角色出發，解析影響地鐵施工安全的因素，以便通過對各環節質量把控，從而避免出現施工安全風險或施工安全風險安全可控。

【關鍵詞】地鐵；設計；施工安全

隨著城市化進程的不斷加快，地鐵工程成了疏散人流、緩解地面交通壓力的重要工程項目，且在全國的各大城市已經部分運營和陸續開工建設。一般情況下，地鐵工程的施工地點多為城市繁華地段，且有人流大、現場環境復雜、施工工藝復雜、施工難度大、風險高、施工周期長等特點，這就給工程的規劃、設計、決策、管理、施工等帶來了很大困難，每個環節都對施工安全產生重大影響，沒有正確處理問題就容易帶來安全隱患，甚至引發安全事故。勘察設計是施工建設的靈魂，設計方案的安全性直接關系到整個城軌建設。本文只從地鐵設計角色出發，解析影響地鐵施工安全風險的因素，以便通過對各設計環節質量把控，從而避免出現施工安全風險或施工安全風險可控。

1、地鐵工法的選擇

地鐵的施工工法，一方面受沿線工程地質和水文地質條件、環境條件（地面和地下地物的現狀、交通狀況等）、軌道交通的功能要求、線路平面位置、隧道埋深及開挖寬度等多種因素的制約；另一方面也會對施工期間的地面交通和城市居民的正常生活、工期、工程的難易程度、城市規劃的實施、地下空間的開發利用和運營效果等產生直接影響。目前，無論地鐵車站和區間，常用的工法有鉆爆法、淺埋暗挖法、明挖法、掘進機法、盾構法、沉埋管段法、輔助工法等。像復雜條件下的淺埋暗挖車站及大斷面渡線區間，由于受外部環境及本身使用功能及結構類型的限制，工法具有施工步序多，多種工法相結合等特點，所以施工工法正確的選擇，對于地鐵施工安全至關重要。如某地鐵暗挖車站設計工法采用中洞法，每個導洞采用鉆爆法，由于車站周邊圍巖為中風化巖，在爆破過程中對導洞之間的初期支護破壞嚴重，影響支護安全，在車站支護結構工程進展一半，不得不改變工法，由中洞法改為洞樁法。從以上列舉不難看出，每種工法的應用都很成熟，但不同工法有著自己本身的局限性，選擇合理的工法，成為地鐵設計工作的最重要一環。

2、關鍵節點設計

所謂節點設計就是設計內容的一個點，這個點可以是關鍵工序或工序轉換，也可以是結構構件節點。由于這個點很小，往往不能引起足夠重視，為后續施工帶來安全隱患。比如，初支設計格柵交叉節點連接，鋼管柱與中縱梁、中板連接，逆做施工縫防水處理，開馬頭門工序，橫通道進主體工序等。某地鐵車站主體采用洞樁法施工，在風道進入主體工序轉換圖紙內容不夠詳實，施工單位也沒有提出異議就施工，導洞扣拱初支沒有坐落在風道進主體加強環梁上，結果在馬頭門處出現沉降，也導致了地面出現了沉降，由于搶險及時，未造成事故進一步擴大，風險得到了有效控制，化險為夷，這也給無論設計方還是施工方都敲響了警鐘，哪怕一個點設計存在不到位，考慮不周，安全隱患就時刻存在。

3、基礎資料核查

地鐵設計的依據往往都是地鐵工程建設指揮部提供的基礎資料，比如地勘及物探資料等，除了根據指揮部提供的資料外，設計人員也應對工程建設地進行走訪，收集補充基礎資料，并對指揮部提供的資料進行現場核查，為后續設計工作提供完備的詳實的基礎資料。但在實際設計工作中，由于設計工作工期短，時間緊，未對現場建筑物及構筑物進行有效摸排，為后續工程帶來了潛在隱患。如某區間采用盾構工法施工，由于前期工作對地下室資料核查不到位，導致盾構機即將開進某大廈地下室前被產權單位發現，否則后果不堪設想，導致地鐵線路不得不調整。上述事例，雖然未發生事故，但教訓依然是深刻的，這對地鐵設計工作來說，基礎資料的核查，不但不能省，而且要做到核查結構有依有據，經得起考驗。

4、施工圖內審及自查

施工圖的形成是設計單位按設計任務書的要求、有關的設計資料、計算數據及建筑藝術等方面因素設計繪制而成。施工圖的內部審核是地鐵設計文件形成前不可缺少的一個環節，但往往因時間緊迫而常常被所忽視，以至很多應該事先發覺糾正的問題到施工時甚至施工后才暴露出來，不僅引起返工損失，而且影響工程進度、質量，嚴重的還會造成無法糾正的功能缺陷和安全事故。所以把好設計質量關，也就是從源頭上保證了質量，進度，成本的有效控制，在這上面花費些時間和精力正是非常值得的。施工圖自查往往是在設計文件形成之后，對已形成的設計文件按基礎資料、法律法規標準執行、結構計算、地下水處理、地面沉降、對周邊環境的保護、不良地層、結構安全設計、專項設計等方面進行自查。自查主體是施工圖的設計人，設計人對施工圖設計內容及設計意圖掌握最全面，這樣能方便自查工作進行，這就要求設計人員必須抱著認真負責的態度，不能走馬觀花流于形式，自查要形成自查報告及發現問題整改報告，以便發現問題得到及時處理。如某地鐵區間已經開始施工，設計單位經過后期自查發現，區間人防段剛好落在既有地下室邊墻上，主要原因是前期設計階段把物探資料落入坐標有誤，未能在設計階段發現問題。而恰巧的是，區間隧道剛要施工到人防段，從而避免造成對既有地下商場地下室破壞。采取的辦法是把大斷面人防段平面位置進行改移，加強此段隧道支護。從這個潛在事故可以看出，設計自查制度在控制施工安全風險環節上也極其重要。

結語：

地鐵工程是一項投資費用大、使用人數多、建成后運行時間長的工程。地鐵的這些特性決定了地鐵工程必須要保證施工安全。風險是客觀存在的，風險的形成過程為風險因素導致風險事件，風險事件導致風險后果。影響施工安全風險的因素有很多，如環境、地質、氣候、施工管理、施工技術水平、施工設備等，但筆者通過設計工作經歷，只從設計內部進行闡述影響施工安全的因素，通過總結與梳理，為將來更好地指導地鐵工程設計工作。設計工作只要加強設計人員能力培養，提高其綜合素質，建立并落實設計質量安全體系，就能從設計環節避免潛在的安全風險，保障人民群眾的生命及財產安全。

參考文獻：

[1]王夢恕.中國隧道及地下工程修建技術.人民交通出版社，2010.