鄰近既有地鐵線的新建地鐵工程施工安全風險管理研究

呂紅達 中交路橋北方工程有限公司

1 前言

隨著社會經濟發展水平日益提升，城市的交通運輸網絡的構建受到大中的廣泛關注，要滿足逐漸增長的交通運輸需求，還需對整個城市內運營線路的擴展提高重視。組織開展新建地鐵工程的施工工作，離不開對現有運營環境的綜合考慮，以及鄰近區域范圍內存在的既有地鐵線。一方面避免對現有線路的運營帶來負面影響，另一方面在于充分考慮并考察施工場地的地質地形情況，為新建地鐵工程施工工作的順利開展奠定良好基礎。

2 鄰近既有地鐵線的新建地鐵工程施工安全風險管理常見問題

2.1 工法不同下工程施工風險

分類討論鄰近施工工程的情況，應站在對所有可能形成的施工工況予以全面考慮的基礎上，將不同類型的風險因素予以合理劃分?，F階段分類鄰近工況，可以從兩方面入手，一是參照接近程度，二是參照工法的不同。若在實際的風險管理工作中運用單一化的分類方式，難以將鄰近施工工況下工程項目的施工風險全面反映出來。在識別新建地鐵工程施工面臨的安全風險時，除了要考慮到新建線路采用的施工工法，還要考慮到其與鄰近既有線路間的位置管理，以及二者間是否存在相互影響位置。如圖1所示，某地鐵站推進過程中采用克泥效工法在盾體注入克泥效，推進后采用深層注漿進行管片壁后注漿填充等，最終成功克服了富水砂層穿越地鐵1號線施工難題。圖示中余杭站至許村站盾構區間雙線成功穿越地鐵1號線進一步驗證了前期施工方案的可行性及合理性，為全線盾構順利貫通打下了堅實基礎。

圖1 工程實例效果圖

對于新建線路的地鐵工程來說，其對施工工法的選擇與使用不僅會對自身整體作業難度帶來直接影響，也會直接影響對對既有線路形變現象的控制與管理。

當前，有三種常見的工法在城市地鐵工程施工中得到普遍應用，①明挖法。②淺埋暗挖法。③盾構法。運用的施工工法存在差異，也會在很大程度上直接影響既有線路風險管理的布置與規劃。需要充分考慮到工藝的可控性、地層與環境的適應性，以及變形控制方面的預防與補償措施等。工藝可控主要考慮到在將不同的工法運用到實際施工工作時，各項關鍵作業工序的整體完成質量能夠滿足標準，且可控程度的大小，地層與環境適應性，主要是在工法不同的情況下，其能夠使用與多樣化的水文地質環境[1]。

而控制沉降程度，主要是在工法不同的情況下，需要采用或選擇主動性、補償控制等有效措施，以便實現對既有線變形的科學控制。不確定性的工法作業給地鐵工程施工的風險管理工作帶來較大困難。

2.2 空間位置不同下工程施工風險

新建地鐵工程與既有地鐵線間的位置關系也會對施工工作的布置與規劃產生一定影響，除了會影響到既有地鐵線的運營狀態，還會對整個作業環節的管理與布置起到決定性作用，應充分考慮到既有線結構變形的特點。對于鄰近既有線施工來說，空間位置不同帶來的安全風險較多，需要將其結構物情況、水文地質情況、對既有線運營的影響，以及對既有線結構的影響等多方面因素予以結合起來。結構物主要指工程項目施工場地周邊的管線、建筑物等。

組織開展新建線路的施工工作，可能會引起既有地鐵線結構的變化，這便是對既有線結構的影響[2]。而若是布置規劃新線施工工作，也會直接影響到既有線路的客運組織，以及其正常運營情況，這便是對既有線運營的影響。新建線路的施工工作也會對周邊區域的原始地層產生影響，如改變其整體結構應力狀態、損失地層、亦或是導致后期土體出現固結現象等。組織規劃新建地鐵線路的過程施工工作，除了需要考量其施工工藝、各部分的結構形式，還需要考量到車站的建設，以及區間結構的結構體量，這對既有線路產生的影響也會各不相同的，在很大程度上直接增加了全施工過程中安全管理的工作量。

3 鄰近既有地鐵線的新建地鐵工程施工安全風險評估

3.1 評估程序

測量并評價施工風險，是進行觀察施工安全風險管理工作的首要任務，對于具有鄰近既有線的新建地鐵工程來說，評估各個作業環節內的風險，關鍵在于對施工工作可能對既有線路運營造成的影響進行精準計算，在此基礎上科學的評估、判斷既有地鐵線路的運營安全、結構安全是否會受到新線施工帶來的過大影響。這也給風險評估與管理工作提出了更高挑戰。

當前，許多地鐵工程在組織進行施工工作階段內都進行了風險評估，但觀察分析其實際工作情況，可以發現存在較多問題，有序進行對新建線路施工風險評估工作，還需借助于專門的地層分析軟件，以鄰近既有線施工工作的整個過程為基準，構建抽象化的模型，然后對新線施工對既有線路帶來的變形影響予以模擬計算，對既有線的變形值進行估算。全面調查并核實既有地鐵線的整體結構、軌道的運營顯著，以及各部分的限界情況，參照地鐵運營單位給出的指導建議，明確既有線在新線施工情況下變形程度的控制指標。最后，針對實際施工涉及的穿越工況問題，采取有效的保護措施輔助防護既有線的軌道。在實際風險評估的工作中，部分工作人員在調查既有線運營現狀時，往往區域形式化，未能切實地調查真實有效的資料，依賴于自身以往的工作經驗確定既有線控制指標，導致指標的針對性、客觀性不足。在評估風險工作中，沒有對新建線路施工工作自身存在的安全風險予以綜合考慮，導致對整個作業方案可行性的評估不足。并未將施工單位的實際管理能力、工藝技術的應用，以及施工人員的技能水平等劃入到風險評估與管理的范圍內。

3.2 評估內容

評估鄰近既有線的施工風險，主要是對既有地鐵線路的實際運營狀態予以全面掌握，綜合匯總成參考文件，為制定施工技術方案、編制各類控制標準等提供可靠意見，不僅可以提高隧道施工工作的可行性，還可以最大程度上降低既有線路運營面臨風險的幾率。獲取真實準確的評估結果，也便于合理科學地制定控制各項風險的指標，避免對既有地鐵正常運營的安全控制帶來負面干擾。在組織開展對既有地鐵線路運營情況的評估工作時，應調查有關其現狀的各項數據資料，做好監測與評估工作，然后針對區間施工可能對現有地鐵運營產生的附加影響，編制風險控制指標，明確變形限值。資料主要包括竣工資料與養護資料，了解既有線是否存在裂縫、滲漏水問題，亦或是表面混凝土破損情況等。在限界方面，主要需要掌握車輛、設備與建筑的限界情況。

4 鄰近既有地鐵線的新建地鐵工程施工安全風險管理對策

4.1 風險監測

4.1.1 現場巡視

監測工程項目施工風險，需要嚴格參照指定的實施方案，觀測風險控制目標，了解并掌握其風險、風險因素的變化情況，做好信息反饋，再為新建地鐵工程的施工工作提供科學有效的指導。實施對鄰近既有地鐵線的新建地鐵工程的施工安全風險管理工作，需要著重監測新建線路的施工情況，以及既有線路的運營是否受到干擾與影響，通過現場巡視等方法，及時回饋有關的風險監測信息。例如，在變形監測方面，應重點關注與既有地鐵線路結構相穿越的施工環節，準確地監測既有線路的形變情況，并評估并判斷其是否會對日常的正常運營安全造成嚴重影響。應在確保既有線路工作狀態不受影響的基礎上，合理安排新建線路的施工計劃、施工安排以及作業進度等。

4.1.2 風險監測信息反饋

反饋風險監測的各項數據，主要是便于分析有價值的檢測信息，為現場施工工作的開展提供指導。通常情況下，需要加強對反饋速度、回饋對象要求的管理，實時監測既有地鐵線路的運營狀態，避免出現較大的變形情況，保障線路列車的運行正常。

4.2 風險控制

4.2.1 風險分級管理

以分析與監測風險的數據信息為基礎，采取適宜的針對性應對措施，控制風險影響在允許范圍內，是風險控制的基本概念。展開對鄰近既有線路新建地鐵工程施工工作的風險管理，應加強對既有線變形的控制與管理，為線路運行的安全性與穩定性提供必要保障。對于管理人員來說，可以以控制各環節作業規范性為著手點，降低整個施工過程的偶然性，滿足既有線控制指標的要求，提高現場作業的工藝技術水平。采用分級管理的模式，評判風險的大小與影響程度，模糊量化風險評估結果?？梢越柚谀M計算，亦或是結合以往工作實踐經驗，明確量化的數值，確定施工階段內各部分變形控制的具體指標與措施，針對性地展開風險管控活動。

4.2.2 構建風險預警機制

構建風險預警機制，也是工程施工安全風險管理工作中的要點內容，在風險監控階段，需要再分析評估與識別風險的結果。借助于可靠的預警機制，確保實際施工階段內潛在的風險或安全隱患能夠被快速及時地發現，規避風險事故的發生。在鄰近既有線施工工作的新線建設方面，主要是參照其不同的安全狀態，劃分為三個等級：①監測預警；②巡視預警；③綜合預警。管理人員應根據各類預警風險等級的不同，做好相應的安全管理工作。

5 結論及建議

本文以鄰近既有線新建地鐵工程施工工作中，安全風險管理工作的規劃與落實為研究對象，闡述新建地鐵工程施工階段，可能對既有線路產生的具體影響，從風險識別、風險評估以及風險管理等三個階段，總結具體的實踐方法。

6 結束語

將風險管理工作引入到鄰近既有線地鐵工程施工安全風險管理工作中，不僅在于為工程項目的施工建設營造安全環境，也是提高地鐵工程建設施工質量安全水平的必要路徑。