基于風險管控的地鐵車站施工方案優化技術

曾燦斌

廣東華隧建設集團股份有限公司，廣東 廣州 510800

1 工程概況

文章以廣州白云（棠溪）站地鐵項目為研究對象。該項目處于廣州市西北部石井街、棠景街以及新市街相交處，周圍覆蓋大量市政道路、建筑物。項目施工包含四大子項目，即公交車場站、場內道路、樞紐西廣場以及旅游巴士場站。

2 主要安全風險

2.1 施工環境因素

（1）氣象條件。項目施工過程中可能會遇到暴雨、大雪、洪水等極端惡劣天氣，引起水文地質的變化，地下水位將大幅上升，威脅到基坑的穩定性能，影響項目施工的安全性。

（2）水文地質。水文地質主要指施工環境下的地層結構、地質條件以及地下水分布情況。當進行地下部分施工時，受到隱蔽性的影響，容易出現突發的安全事故。

（3）周邊環境。地鐵站一般處于經濟相對發達、人員較為密集的區域，因此項目周邊環境相對復雜，分布了大量的建筑物、管道、隧道等設施。為此，設計人員在制訂施工方案時，必須充分考慮這些因素的影響，盡量減少項目施工對周圍環境的干擾。

（4）作業條件。地鐵車站工程相較于其他交通工程，具有較明顯的差異性，特別是地鐵項目需要進行暗挖施工，施工中常常出現照明性能較差、設施準備不充分、施工場所受限等問題，提高了出現安全風險的概率。

2.2 施工設備和技術因素

（1）施工設備因素。設備風險分為機械設施處于不安全狀態以及機械設施自身存在不安全性能。例如，項目選用的施工設備各項性能不符合設計需求等。

（2）施工技術因素。由于地鐵建設項目施工環節煩瑣、施工難度較高，施工需考慮到周圍復雜的水文、地質條件，同時要最大限度地控制施工對周邊環境的影響，只有綜合對比各項施工方法，才能找出最可行的施工方法，保證項目施工的安全。該因素下的安全隱患主要源于項目單位未根據實際需求選擇合理的施工方案。

2.3 施工管理因素

地鐵工程安全風險的常見管理因素主要為項目管理者所使用的安全管理制度存在漏洞，主要表現在以下幾個方面：項目管理者自身業務能力有限；施工過程中未嚴格依照標準進行管理監測；管理者未派遣專業人員檢查所有施工設施的性能。

2.4 監測預警因素

項目的施工監測報警系統非常關鍵，可以有效規避和控制安全風險。通常情況下，監控預警風險因素主要包含監測信息傳輸不及時、監測設施質量不達標準、監測規范未統一設定等。

3 地鐵車站施工安全風險管控措施

3.1 設計及審查施工方案

項目前期施工方案是否合理科學將在很大程度上影響項目施工安全隱患的發生概率。為了保障施工安全，項目單位應選派經驗更為豐富的設計者負責項目施工，而且設計者也應不斷提升自身業務能力，綜合對比各類施工方法，結合項目實際條件選擇最適宜的施工方法進行施工。同時，在施工過程中要及時觀察項目進度，若發現偏差問題應立即進行修改與調整，確保施工安全。

不管是項目單位本身還是監理部門都需要反復審查設計者提交的施工方案，找出規模較大、極易引發安全事故的環節，針對這些施工環節組織專家論證會，集中展開分析，研究其可行性。

3.2 合理分配資源，嚴格執行安全責任制度

（1）項目建設單位應根據項目實際需求以及進度安排合理分配項目資源，確保施工按計劃完成，這也是項目能夠良好控制安全風險的關鍵因素之一。

（2）項目建設單位在開展施工的過程中，應認真執行安全責任制度，嚴格依照行業標準制定項目所適用的安全施工管理制度，建立體系結構完整的安全生產保證架構，保證施工過程中的人員安全。

3.3 落實施工全過程監管

地鐵車站項目施工之所以頻繁出現安全事故，主要是因為項目單位對施工過程中的監管不到位，未及時排查出風險隱患，且未對安全風險及時預警提示；同時，當風險真正發生時，項目單位也未第一時間啟動應急機制，導致發生嚴重的安全事故[1]。因此，在施工過程中，項目單位應做好全過程的監管工作，最大限度地控制安全風險。

4 工程實例分析

4.1 安全風險預估

（1）廣州白云（棠溪）站地鐵項目地處城市鬧市區主干道，項目周邊車流量較大、建筑物分布密集，因此可使用的施工場所非常有限。經研究對比，決定選擇內蓋挖與管幕結合的施工方法開展施工。

（2）項目所處環境地質條件復雜，周圍環境惡劣，施工難度極高，容易引發安全事故。

（3）該項目所設計的地鐵屬換乘站，項目周圍多商場與住宅，施工過程中需最大程度上控制對周邊環境的破壞。

4.2 暗筑頂板施工方案

目前在實際工程中使用最為廣泛的施工方法是左線明筑蓋板施工法和頂進施工法。但是，這兩種方法在使用過程中極易引發安全事故，因此在施工前應仔細制訂施工方案，并深入研究方案的可行性與安全性，以保證施工人員的生命安全。

（1）暗筑頂板施工方案1：橫向導洞施工法。當項目右線橫向管幕頂進工序施工結束后，即可開始右線橫向暗挖導管的施工。其中，橫向暗挖導洞主要有A、B兩類型號，同時配備鋼架充當內支撐。此外，施工人員可在橫道內設置一個豎向初支，參照設計規定有序開挖導洞，并同步完成暗柱頂板的安裝。暗柱頂板施工示意圖如圖1所示。

圖1 暗筑頂板施工方案沿車站縱向對比示意圖

（2）暗筑頂板施工方案2：拱形頂板縱向導洞法。該方法施工順序主要是先施工右線橫向通道，再完成縱向先行導洞的開挖，然后頂進縱向管幕，將管道截面設置為拱形，橫向暗筑頂板應最后施工。

（3）暗筑頂板施工方案3：平頂頂板縱向導洞法。該方法是先完成右線橫向通道的施工，再在縱向位置安設先行導洞（上述施工流程與方案2一致）；施工人員可頂進右線橫向管道，再進行暗筑平頂頂板的施工。

4.3 基于安全風險管控的方案優選

如表1所示，在三種暗筑頂板施工方法中，安全性能最佳的是第一種方法，能夠有效保障右線頂板施工環節中人員與周圍環境的安全，最大限度地規避安全事故。

4.4 橫向導洞方案施工安全風險管控

（1）選派技術成熟、經驗豐富的人員負責橫向管幕頂進環節的施工，避免出現人為失誤或施工設備故障等問題[2]。

（2）項目管理者需要根據項目實際條件，制定科學可行、體系健全的管理制度及應急制度，及時處理施工過程中出現的問題，從而保障暗挖、澆筑施工的順利開展。

（3）項目建設全過程中，項目單位應該選派專門人員實時監測、觀察、記錄周圍墻體位移、土體位移、車站建筑位移量，若是所監測到的數據存在異常，則應暫停施工，并及時分析問題因素，確保問題解決后才可開始后續施工[3]。

（4）為了有效控制地下水對項目的干擾，施工人員可借助微膨脹混凝土將管幕、地連墻體之間的空隙填充密實。同時，應按照間隔跳挖的原則開挖，隔開A、B兩種型號，直至頂板強度滿足設計規定，才可拆卸臨時安裝的支撐結構。

5 結束語

文章基于地鐵車站項目施工時極易出現的安全隱患以及對應的管控措施，詳細研究了如何有效控制地鐵車站項目施工中的安全風險，并通過列舉實際項目進行對比分析，從而最大程度上降低安全風險發生的可能性。