暗挖地鐵施工中的安全質(zhì)量控制策略

（中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司，北京 100018）

1 地鐵常見施工方法分析

現(xiàn)代城市交通發(fā)展中，地下空間的利用規(guī)模越來越大，地鐵工程憑借著方便、舒適、快捷等優(yōu)勢成為了城市發(fā)展的一大重點(diǎn)。由于地下工程的隱蔽性、復(fù)雜性、不確定性，使得地鐵也成為了一個投資與風(fēng)險(xiǎn)巨大的工程項(xiàng)目。

根據(jù)我國地鐵工程實(shí)踐，其施工方法主要可以分為明（蓋）挖法、盾構(gòu)法以及淺埋暗挖法3種。在地鐵施工中，需充分考慮地質(zhì)情況、隧道埋深、施工條件、進(jìn)度要求等因素，選擇合適的施工方法。本文著重圍繞暗挖地鐵施工展開分析，其主要沿用了新奧法原理，相關(guān)技術(shù)體系發(fā)展較為成熟，為保證地鐵項(xiàng)目順利實(shí)施，加強(qiáng)施工風(fēng)險(xiǎn)分析、落實(shí)安全質(zhì)量控制策略十分關(guān)鍵。

2 暗挖地鐵施工存在的各種安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析

基于暗挖地鐵施工本身的特殊性，其存在各種安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，以下就具體風(fēng)險(xiǎn)展開分析。

2.1 水文地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)

由于地鐵暗挖施工為地下作業(yè)，水文地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)不可避免，主要包括以下幾種：

1）各種地層參數(shù)的影響：地層分布、圍巖參數(shù)、不良地質(zhì)情況等；

2）地下水的影響：巖土含水率、地下水位及其補(bǔ)給來源；

3）鄰近建（構(gòu)）筑物：建筑物基礎(chǔ)、管線設(shè)施等；

4）地質(zhì)勘察的不確定性：受技術(shù)條件限制所致的勘察資料不精確等。

2.2 技術(shù)裝備風(fēng)險(xiǎn)

此風(fēng)險(xiǎn)主要是由施工單位帶來的，施工單位是否具備應(yīng)有的施工水平，直接關(guān)系到地鐵暗挖施工安全與質(zhì)量[1]，具體需關(guān)注以下問題：

1）新技術(shù)、新方法是否能夠成功應(yīng)用；

2）設(shè)備調(diào)試與使用是否規(guī)范、有序；

3）施工技術(shù)與方案是否合理；

4）施工進(jìn)度是否被壓縮；

5）施工質(zhì)量檢測工作是否合理開展。

2.3 施工管理風(fēng)險(xiǎn)

此風(fēng)險(xiǎn)主要源于管理各方的管理水平與相互溝通情況，主要表現(xiàn)為施工現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、材料風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)以及人員風(fēng)險(xiǎn)等，具體如表1所示。

表1 施工管理風(fēng)險(xiǎn)因素

2.4 社會環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

社會環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)往往是不可抗力因素，如政治經(jīng)濟(jì)形勢、法制健全情況、宗教信仰等問題。根據(jù)我國地鐵工程實(shí)踐情況來看，遭遇當(dāng)?shù)厝藛T阻撓拆遷、施工等情況屢見不鮮，這些事件的發(fā)生必然會對工程建設(shè)產(chǎn)生巨大的不利影響[2]。

2.5 自然環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

地鐵暗挖施工會受到區(qū)域自然災(zāi)害、惡劣氣候條件的影響，包括地震、暴雨等。對此，施工中必須關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，完善各種極端天氣的應(yīng)對預(yù)案，最大限度地減小其對地鐵作業(yè)的安全、質(zhì)量方面的影響。

2.6 周邊環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

城市地鐵作業(yè)往往需要穿越人流量大、建筑密集的城市中心區(qū)域，暗挖施工中面臨著錯綜復(fù)雜的地下管線、建筑基礎(chǔ)等，這些都給施工安全、質(zhì)量控制帶來巨大的難題，其主要風(fēng)險(xiǎn)體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：

1）地面建筑結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)形式等；

2）鄰近建筑物與新建地鐵工程水平/縱向距離；

3）是否存在鄰近既有隧道、地下工程的情況；

4）新建地鐵工程周邊道路、市政管線分布情況；

5）新建地鐵工程周邊生態(tài)環(huán)境狀況、社會群體狀況。

2.7 作業(yè)空間風(fēng)險(xiǎn)

地鐵暗挖施工存在作業(yè)空間有限的情況，相應(yīng)的施工安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)均較大，其主要可以分為兩種風(fēng)險(xiǎn)：

1）進(jìn)入既有有限空間風(fēng)險(xiǎn)：基于地鐵暗挖施工周邊復(fù)雜的管線分布情況，落實(shí)相關(guān)調(diào)查工作十分重要，但是打開污水、天然氣、電力等檢查井存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)中毒窒息事件較多。

2）施工作業(yè)空間風(fēng)險(xiǎn)：地鐵暗挖施工作業(yè)環(huán)境相對惡劣，施工作業(yè)空間基本屬于封閉、半封閉狀態(tài)，類似通風(fēng)不良容易出現(xiàn)中毒窒息，隧道施工不當(dāng)導(dǎo)致污水、燃?xì)獾裙艿榔屏训龋苯油{施工人員安全。在作業(yè)過程中，需完善相關(guān)施工規(guī)章制度，落實(shí)“先通風(fēng)、再檢測、后作業(yè)”工作秩序，加強(qiáng)掌子面監(jiān)測、安全培訓(xùn)、應(yīng)急管理等工作，切實(shí)保證施工安全與質(zhì)量。

3 實(shí)例探析暗挖地鐵施工中的安全質(zhì)量控制策略

基于上述暗挖地鐵施工中的安全質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析情況，下文以某地鐵工程項(xiàng)目為例具體分析相關(guān)控制策略。

3.1 工程概況

本項(xiàng)目為某城市地鐵平交段暗挖工程，區(qū)間長86.35m，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。施工環(huán)境復(fù)雜，埋深淺，施工難度大，必須施作超前支護(hù)方可開展開挖作業(yè)，落實(shí)全過程安全質(zhì)量控制工作，確保作業(yè)項(xiàng)目順利完成。

3.2 施工風(fēng)險(xiǎn)與重難點(diǎn)

1）本區(qū)間隧道覆土厚6.31～7.94m，截面尺寸15.6m×12.633m、13.3m×10.263m、11.7m×9.584m，暗挖施工自身風(fēng)險(xiǎn)大；

2）本區(qū)間隧道周邊管線分布復(fù)雜，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較大；

3）區(qū)間隧道拱部與中下部分別穿越粉土、粉質(zhì)粘土與粉細(xì)砂層，富含層間水，支護(hù)不當(dāng)極易出現(xiàn)坍塌事故；

4）區(qū)間隧道淺埋、截面大，上方為主干道，分六步開挖施工，沉降控制為施工重難點(diǎn)。

3.3 安全質(zhì)量控制策略

3.3.1 控制原則

遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”原則，施工前落實(shí)地質(zhì)勘察、空洞與地下管線調(diào)查等工作，落實(shí)相關(guān)加固與監(jiān)測工作，切實(shí)保證開挖面穩(wěn)定，將地面沉降控制在設(shè)計(jì)要求內(nèi)。

3.3.2 控制策略

1）暗挖施工控制：超前支護(hù)，導(dǎo)洞內(nèi)分臺階開挖，控制好導(dǎo)洞間錯開距離（見表2）；預(yù)埋初支背后回填注漿管，完成3～5m回填注漿，使洞內(nèi)沉降變形在可控范圍內(nèi)。

2）鋼格柵施工控制：實(shí)施進(jìn)場材料取樣檢查，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)；鋼格柵安裝時，落實(shí)測量與拼裝控制工作，注意精確定位，嚴(yán)禁出現(xiàn)“前傾后仰、左高右低、左前右后”偏差；嚴(yán)格控制連接板位置，做好鋼筋幫條焊接，保證連接板質(zhì)量達(dá)標(biāo)；格柵鋼架安裝到位后打入鎖腳錨管，確保其固定牢靠。

表2 導(dǎo)洞間錯開距離控制標(biāo)準(zhǔn)

3）背后回填注漿、深孔注漿控制：導(dǎo)洞初支閉合成環(huán)3m，初支背后壓注水泥漿，嚴(yán)格控制水泥漿配比與壓力，根據(jù)地段實(shí)際滲漏情況向更深層圍巖注漿。

4）開馬頭門控制：此項(xiàng)作業(yè)較為復(fù)雜，需嚴(yán)格控制工序銜接時間，確保上導(dǎo)洞馬頭門進(jìn)洞與受力轉(zhuǎn)換順利。

5）堵頭施工控制：嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，監(jiān)控重點(diǎn)包括：小導(dǎo)管布設(shè)與全截面注漿質(zhì)量；工字鋼豎/縱向連接筋布設(shè)情況；堵頭墻鋼架、鋼筋網(wǎng)片、噴射混凝土質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，基于地鐵自身的特殊性，其在安全、質(zhì)量方面的風(fēng)險(xiǎn)均顯著高于其他工程項(xiàng)目，根據(jù)本文分析可得，地鐵施工面臨著水文地質(zhì)、技術(shù)裝備、施工管理、自然社會環(huán)境、周邊環(huán)境以及作業(yè)空間等風(fēng)險(xiǎn)，因此必須嚴(yán)格控制各工序的施作，做好相關(guān)質(zhì)量檢查、安全防護(hù)等工作，確保項(xiàng)目順利實(shí)施。