談地鐵車站施工的風險管控

武 兆 玉

(中鐵上海工程局集團華海工程有限公司，上海 201101)

0 引言

目前，我國許多城市都相繼建設地鐵，地鐵建設處于高峰期。由于地鐵車站多設于熱鬧繁華的城市市區，建(構)筑物密集，交通擁擠堵塞，周圍環境復雜，地質情況復雜，文明施工要求標準高，而且各種管線復雜密集，產權單位各不相同，不可避免地給工程施工帶來各種安全風險。下面以某市軌道交通14號線金粵路站工程為例，淺談地鐵車站施工的風險管控，為以后類似工程的施工提供借鑒作用。

1 工程概況

該地鐵站位于某市錦繡東路下方，沿錦繡東路東西向布置，騎跨金粵路，為地下2層島式站臺車站。車站中心里程為SK37+187.278，主體尺寸為236 m×19.14 m(凈尺寸)，站臺中心處頂板覆土約3.27 m，底板埋深約17.49 m。共設4個出入口，2組風井，其中1號風井與3號口合建，2號風井與2號口合建。

1.1 周圍環境

車站基坑上方主要管線有：2根DN500上水管(鑄鐵)、1根DN1 000上水管(鑄鐵)、1根d800雨水管(混凝土)、1根d600污水管(混凝土)、1根D250燃氣(鋼)、1組12孔電信導管、1組21孔電力導管等，完成主體結構施工后管線復位。南側有220 kV高壓線，離地最近距離12 m左右。

車站東端頭井毗鄰新建許家溝橋，南側附屬結構近鄰華漕達河道，最近距離8 m，北部4號出入口有暗浜。

1.2 工程地質及水文地質

根據勘察資料得知，該車站在深度55.45 m范圍內地基土屬第四紀晚更新世及全新世沉積物，主要由粘性土、粉性土和砂土組成。分布較穩定，一般具有成層分布的特點。工程地質分布自上而下為：①1-1雜色雜填土層、①1-2雜色素填土層、②黃色～灰黃色粉質粘土層、③灰色淤泥質粉質粘土層、③夾灰色粘質粉土層、④灰色淤泥質粘土層、⑤灰色粘土層、⑥暗綠～草黃色粉質粘土層、⑦1-2粉砂層、⑦2粉砂層。其中車站坑底位于第④層灰色淤泥質粘土層與⑤層灰色粘土層，圍護墻底位于第⑦1-2粉砂中。

地下水主要為賦存于淺部土層中的潛水和第⑦層粉性土和砂土中的承壓水。南側有華漕達明浜分布，華漕達河道寬度25.0 m，設有堤岸，浜底標高為0.47 m～0.17 m，淤泥最大厚度約1.40 m。

2 影響車站施工的主要風險因素

在車站施工過程中，常見的重大危險源一般有以下五類：坍塌、觸電、高處墜落、機械傷害和物體打擊，所以可能導致這些事故發生的主要因素是施工過程中應該控制的重點。影響車站施工的主要風險因素有以下幾個方面。

2.1 工程地質風險

影響工程地質風險主要有兩方面的因素：一是車站位置不良地質的客觀條件：例如第③夾層粘質粉土，圍護結構施工時易塌孔；當基坑圍護隔水效果不好時，在動水壓力下，易產生流砂和管涌，可能對鄰近建(構)筑物、地下市政管線等影響較大；第⑤層微承壓水層及⑦層承壓含水層，易產生車站內滲漏或突水涌泥風險；土層不均勻，地下連續墻施工期間可能會造成塌孔、泥漿流失，甚至成槽傾斜，鋼筋籠無法下放。二是設計時地質勘察不準確。施工時不良地層的范圍大大超過預期值，或有未探明的不良地層。

2.2 施工環境風險

車站南側有220 kV高壓架空線，確保高壓線的穩定安全和高壓線下的安全施工是本標段施工期間的一個重大風險；施工范圍內沿車站方向均分布上水管、燃氣管、通信管、雨水管、污水管、電力排管等各種管線，確保各種管線的安全控制的風險；南緊鄰華漕達明浜，最近處僅有8 m，汛期施工可能會造成河水向基坑滲漏甚至流灌。造成基坑失穩，甚至河水倒流至主體結構等風險。

2.3 設計風險

根據有關文獻資料顯示，地下工程發生事故原因是多方面的，其中設計失誤約占41%。因此施工過程中的設計風險也應引起足夠的重視。盡管施工單位按設計施工，但是在施工過程中，偶有設計缺陷發生，如圍護結構，底板加固及其他監控參數變化等。設計變更、修改和審核不及時，也是產生設計風險的一個重要原因。

2.4 施工技術方案風險

制定的降水方案不合理，導致基坑周圍土壤松動流失，產生滲水、涌水涌泥的現象，甚至引起基坑坍塌或周邊建筑物、管線的損壞；深基坑止水帷幕的地連墻、咬合樁的結合部止水失效、施工質量控制不到位，造成滲水現象；分段分區施工方案制定不合理，結構混凝土施工不及時，工序銜接時間不緊湊，基坑暴露時間長。

2.5 施工管理風險

現場施工人員未嚴格遵守施工規章制度操作，施工現場管理不科學，施工混亂；施工現場交通疏導不科學，基坑單側集中堆放材料，重載車輛反復碾壓產生動載荷，造成基坑變形較大；支護施工不及時、不規范，造成支撐體系失效；挖土機在深基坑的支護結構附近進行反鏟挖土作業，導致支護結構受力過大；作業時碰撞支護系統，導致支護系統變形，引發事故；開挖暴露時間長，未及時施工襯砌結構，導致基坑塌陷等等。

2.6 施工監測風險

施工監測對車站施工安全起到預警作用，但為了節約施工資金，沒有對施工過程進行實時有效的監測，工程中的技術人員獲得的施工數據不夠充分，或者監測的數據已達到警戒值，但現場管理人員未采取及時的應對措施，可能導致施工塌方事故的發生。

2.7 氣候及極端天氣風險

這是車站施工過程中一個重要的風險控制因素。連續降雨會導致土的松動，降低土的強度，增加支護結構背后的土壓力，易產生坍塌事故的發生。臺風季節，易導致坍塌、高處墜落和物體打擊等其他意外事故的發生。

3 對主要施工風險采取的措施

3.1 高度重視工程地質勘查工作

施工進場時，加強對施工現場工程地質的復核工作，對地下水位、承壓水及華漕達明浜等水文條件加以詳細了解，取得詳實的水文參數，有針對性地布置承壓水降水井，并做到按需降承壓水，保證降水效果與周邊環境的安全之間取得平衡，以確保基坑順利施工。確保圍護結構和地基加固施工質量，避免滲漏現象的發生，確保施工安全。

3.2 采取措施減少環境影響

施工前與電力公司簽訂的安全協議書，對施工過程中高壓線下受限空間內的作業，采取小型設備、鋼筋籠分節吊裝、人員全過程監控等措施保證安全距離，并采用紅外線限界報警裝置進行現場監控報警，通過智能化的技防措施輔以人防管理，確保高壓線下施工安全。聘請專業的物探部門對各種非開挖管線進行詳細探測，制定措施進行加固保護，施工中利用BIM技術對各種管線準確恢復。

3.3 加強與設計、業主的聯系溝通

根據現場施工情況及地質狀況，需要變更時及時向設計及業主反映情況，請各單位盡快通過設計變更、修改和審核；對一些比較突發的緊急情況，應及時采取措施，控制事態的發展，再與相關單位協調變更。

3.4 制定切實可行的施工方案

制訂施工方案必須從實際出發，符合現場的實際情況，在資源、技術上提出的要求應與現有的條件或在一定時間能爭取到的條件相吻合。充分考慮工程施工安全風險，使方案完全符合技術規范、操作規范和安全規程的要求。技術方案經過審批后，嚴格按方案組織施工。

3.5 加強現場風險管理

加強安全教育培訓，落實安全生產責任制，提高施工人員的風險意識和風險預測能力；因地制宜地在施工現場設置安全體驗館，使施工人員親身體驗各種安全防護用品的使用及出現危險時瞬間的感受，增強施工人員在施工現場時的切身感受，提高工人的自我安全防范意識；通用BIM技術模擬合理規劃場區布置，起重吊裝避免鋼支撐及鋼支撐的連系梁對主體永久結構的碰撞；運用“時空效應”原理合理安排挖土、支撐、結構施工銜接，減少基坑暴露時間，在基坑施工時必須對施工影響范圍內的土體進行穩妥、可靠的加固處理；采用視頻監控系統和信息化施工安全技術實時監控風險因素，及時采取應急措施。加大安全措施費用投入，提高裝備技術水平，提高防范和處理事故應急能力。

3.6 及時做好施工監測

根據本工程車站的實際情況，在工程周邊環境和基坑周邊分別布設測點，及時掌握周圍地層、支護結構、地下管線和周邊建筑物的動態，觀測開挖過程中基坑的狀態及其對周邊環境的影響，預防工程破壞事故和環境事故的發生。將現場測量結果與報警值相比較，以確定和優化下一步施工參數，從而指導現場施工，做到信息化施工，控制施工風險。

3.7 制定氣候及極端天氣措施

加強與地方氣象部門的聯系，及時掌握氣象信息。根據分項工程的具體情況，制定具體的雨季施工措施，制定臺風施工措施和夏季施工措施。

4 結語

本文針對地鐵車站實際施工過程中可能出現的風險因素進行了分析，并采取相應的預控措施對各種風險進行控制，利用安全體驗館、紅外線限界報警裝置、BIM技術、視頻監控系統和信息化施工等現代安全技術對各種風險因素進行管控，盡量擴大風險事件的有利結果，避免風險事故造成的不利后果，確保施工能按照計劃進行，同時也達到安全施工的目的，取得了預期的效果。

參考文獻:

[1] 王福文.地鐵工程施工工期控制與風險應對措施[J].房地產導刊，2015(4):319.

[2] 劉新忠.地鐵施工風險分析及管控策略探究[J].建設科技，2016(15):132-133.

[3] 朱勝利，王文斌，劉維寧，等.地鐵工程施工的風險管理[J].都市軌道交通，2008(1):56-60.