浅谈铁路及公路施工中的主要风险因素

梁大庆

我国地貌多样、地质复杂,江河湖泊纵横交错,台风、山洪、滑坡、泥石流、暴雨等自然灾害时有发生,断层、溶洞、瓦斯爆炸、岩爆、突水等地质灾害比比皆是。地形、地貌和地质的特殊性,决定了铁路、公路工程施工中必须面对高风险。本文就铁路、公路施工过程中可能遇到的主要风险浅析如下。

1 自然灾害风险

铁路、公路施工中经常遭遇的自然灾害主要有:山洪、滑坡、泥石流、暴雨。

山洪、滑坡灾害。1)铁路、公路所经地区河谷狭窄,山高坡陡,覆盖层厚度不均,分布不均,在局部区段有一定的孤石及局部风化层的节理裂隙,高台地上施工时,这些地质缺陷较难防范,一旦发生危岩孤石下坠及沿裂隙面产生局部滑坡,易造成设备和人员的损失,同时,因大量土体下滑对下层作业面也将产生较大的影响。这一风险往往又是伴随爆破作业、开挖及雨季同时发生。这种因连续雨天而引发的崩坡、局部滑坡现象在各地山区铁路和公路建设中是最常见的灾害。如何防范事故的发生(如加强气象预报监测,施工时必须进行的分区、分块挖掘,及时清除危岩、孤石,增加辅助支撑,边坡上开挖引水沟等)是必须认真考虑的。2)山洪、滑坡引发的泥石流对桥梁、涵洞等基础产生的危害也是明显的。在峡谷地区,基础施工时,所必需的钻机设备以及与桥梁、涵洞相关的附属设施,如护岸、桥台、防护设施等一旦遇到山涧爆发的山洪及泥石流就有可能造成重大损失。这一风险如能注意施工时段,尽量避开雨季施工,则风险就能得到较好的控制。特别在桥基和附属设施施工时,尽可能安排在枯水季节,是避开风险的有效措施。

暴雨引发的风险。在我国南方多雨的山区路段修建铁路、公路时风险最高,损失最大的就是暴雨对路基、高边坡、洞口施工的影响。

在隧道洞口、深路堑、高护坡施工时,由于山林植被的破坏,使斜坡上覆盖层或土坡裸露,如不及时作好防护工作,一旦遇到暴雨,极有可能在泥水混合下泄时,造成在建结构物或施工机械的毁坏。为防止这一风险的发生,除应加强天气预报观测外,能及时作好排水设施,开挖的边坡做到边开挖边防护是很重要的,在洞口施工时及时作好喷锚支护及对正在施工的区域开挖排水沟及时疏通排水通道等。

2 隧道施工风险

隧道施工有常规风险和特殊风险两部分,常规风险是指在无明显地质灾害的完整岩层中掘进,主要是爆破及通风不畅造成的人员伤害与设备损失风险。目前隧道爆破开挖主要采用光面爆破,支护形式多样,爆破及支护是常规风险的核心。而特殊风险则主要解决地质灾害区段的隧道风险,其中主要包括溶洞及岩溶水处理、突水突泥、岩爆、瓦斯隧道、危岩支护等的防护,但不同隧道的不良地质问题是不同的。

爆破作业风险。爆破作业历来是属于高风险作业范畴,它包括对爆破材料的安全存放,爆破方式、爆破参数的选定,洞室爆破安全防范措施,警戒线的设置等,但核心是管理及爆破参数的选定。

爆破应进行专门设计,对掏槽方法、孔网参数及布孔密度、排炮循环进尺、装药结构及装药量、爆破器材、起爆方法、起爆网络布置等钻孔爆破工艺及技术要求必须经试验确定,以选择最佳的爆破参数。对不同岩性的岩层,将根据其各自的断层走向、破碎程度区别对待。只有进行合理的爆破参数选定和效果检测,才能取得爆破作业的成功。最终爆破方案应取得业主和监理工程师的认可批准后,方可正式施工。爆破参数确定后,对危岩处理、喷锚支护、通风、照明、出渣方式、排水方式,也是必须注意的问题。

对爆破作业中的指挥、信号、时间、警戒等常规安全规程,施工时必须作出较周密的安排。爆破工作虽然有发生各作业面施工交叉干扰及人员伤亡、设备损坏的可能性,但只要技术措施得当、安全管理到位、员工风险意识加强,则这种常规风险一般都可以控制在很小的范围内。

隧道开挖中对不良地质区段的风险防范。1)隧道掘进过程中对不良地质的风险防范。设计文件中一般会对不良地质段提出有效的解决办法,如长洞施工时布置平行导洞探测,隧道掘进过程中对穿越不良地质段必须采用超前地质探测预报系统,超前探水地质雷达,超前探测钻孔等手段进行探察,当发现前方有透水层或溶洞水不是很大时,可采用小导管高压注浆封堵的方法或局部引流排水等措施,但如果发现水量较大难以处理时,则必须与设计单位协商以便采取更合理、更有效的措施应对。2)隧道支护及不良地质的处理。工程隧道施工支护主要采用新奥法施工(挂网、喷锚支护为内衬的复合衬砌),对裂隙丰富的区域应加强移动整体钢架支撑防护,并增加径向注浆强度。

爆破材料的安全存放。作为常识,爆破材料的保管和安全是至关重要的。选址和库房结构应由当地公安部门审批验收。同时应加强日常的安全管理工作(如避雷、防火、防盗、防爆),爆破材料的保管及运输应有专人负责,未用完的爆破材料应经清点核实后回库保管。坚决杜绝爆破材料的流失,避免可能引发的其他风险事故发生。

3 桥梁施工风险

桥梁施工的常规风险主要来自钻孔桩施工的塌孔、刚构拱的施工及吊装风险、预应力现场张拉等风险。这种风险一般只要在管理上加强风险意识,施工中严格按批准的工艺方法操作通常不会发生大的事故。

4 路基施工风险

路基类型主要有高路堤、陡坡路堤、深路堑、软土路基等等。铁路工程考虑的主要风险是高路堤及深路堑的安全防护。

1)高路堤施工。高路堤施工,其最大的风险在于暴雨作用下,坡面浸水或洪水浸堤造成的路堤破坏、冲毁或部分流失。在暴雨季节,山区铁路路基损失的案例比比皆是,如何减少这类损失,特别要防止造成第三者责任的损失是承包商重点关心的问题之一。因为路基损坏后,或受水浸泡后是难以在短期内固结的,必须推倒重来,这样势必会造成节点工期的拖延而引发合同赔偿责任的风险。2)深路堑及高边坡路基施工。防止深路堑施工中的危石滚落或高边坡未防护前的坍落,是路基施工的又一风险点。由于设计断面的要求,高边坡或深路堑边坡一旦发生大量坍塌,要恢复原有断面尺寸,就必须要用胶凝材料或砌石来填充,而这一损失往往比清理下泄泥水土方、石方损失要大得多。

5 管理风险

1)人员管理。操作员工的安全及责任性教育,遵章守纪的自觉性教育是个经常性、需要反复做的工作。特别针对各承包商都有一批劳务参加施工操作,加强对流动性较大的劳务队伍教育是个不可忽视的问题。对一个单位的安全评估,可以从该单位管理人员的素质进行判断。人员的严格培训,持证上岗制度,无对口上岗证的员工严禁操作。2)安全管理。企业是否有健全的安全制度,安全教育是否进行,是否进行过企业整体安全评估(包括企业资质、设备使用、施工工艺、人员培训的安全评估等)是安全管理的首要问题。人员是基础,管理和教育是核心。所有施工、作业都是靠人来操作的。重大工程中人员伤亡安全事故年年都有发生,特别是民工的事故发生率更高。3)质量管理。质量是企业的生命线,通过ISO 9002认证的施工企业,应该有能力采取有效的措施抓好工程的质量工作。质量不好,不仅增加了施工单位的费用,更重要的是会拖延工期,从而引发业主的投资与经营风险。抓好质量管理就是确保今后减少返工,减少事故的根本所在。4)工程进度管理。进度和工期是铁路建设的一个重要控制指标。工期能否确保,所涉及的因素很多,但核心是合理施工计划的安排及风险事故出现后的抢险与后续施工正常衔接的问题,而防止风险发生更是重中之重。对施工的关键节点及影响后续施工与运营的有关工程仍应慎之又慎。因为关键节点是控制总工期的核心,如隧道施工,一旦工期延长,影响到铺轨及电气化的施工,则由此可能引发的合同风险的赔偿责任与业主的营运风险将是难以弥补的。

[1]吴 号.工程项目风险发生的因素及对策[J].山西建筑,2007,33(26):226-227.