安全风险管控及其在厦门地铁土建施工中的应用
2016-11-25马亚梅
马 亚 梅
(厦门轨道交通集团有限公司,福建 厦门 361000)
安全风险管控及其在厦门地铁土建施工中的应用
马 亚 梅
(厦门轨道交通集团有限公司,福建 厦门 361000)
总结了厦门轨道交通安全风险管控工作的特点,并通过具体实例,阐述了风险管控机制在工程风险处置过程中的应用,指出了厦门轨道交通安全风险管控工作存在的问题及改进方向。
地铁,安全风险管理,土建施工管理,风险评估
0 引言
城市地铁工程土建施工,因为深基坑、地下作业多等特点,近年来坍塌事故、坠落事故屡禁不止,同时由于周边环境、工程特点、水文地质等条件影响,安全风险控制的形势日趋严峻。作为生产一线的安全工作者,在长期的安全工作实践中,深刻体会到要实现企业安全生产状况的根本好转,就要建立可扩展的安全风险管理模式,建立完善的安全风险管理体系及技术体系。
1 国内地铁土建安全风险管理的发展
国内地铁建设城市根据各自的工程风险特点及需求,按照国家法律法规、规章制度和有关规定,除开展施工监测、第三方监测外,均不同程度地开展了风险评估、咨询和管理工作。
北京地铁2004年5号线建设以来,通过第三方监测、专项检测及安全评估等措施,并逐步编制环境安全评估技术体系、建(构)筑物影响评估指南等来控制风险,建立了专职的风险管理机构、技术体系,管理办法及管控的具体手段等。
上海地铁在施工阶段,组建安全监控中心与监控分中心两级监控机构,采用远程视频监控管理信息手段,并委托第三方监测单位和风险咨询机构开展施工阶段的安全监控管理咨询。
广州地铁在施工阶段,组建安监部巡察室,地质灾害防治小组和专业咨询机构组成的组织机构。同时建立了土建工程安全风险管理信息系统,辅助安全风险管理,开展施工阶段的安全风险管控。
调查显示西安、南宁等近年来开工地铁建设城市均不同程度开展了施工阶段安全风险管理工作。通过安全风险管理提高了风险预控能力,大大减少了事故发生的概率。厦门作为新建地铁城市,在总结国内其他地铁安全风险管理的基础上,逐步建立了适合厦门特色的安全风险管理模式。
2 厦门地铁1号线地铁土建施工安全风险管理要点
2.1 工程概况
厦门市轨道交通1号线一期工程总长30.3 km,其中地下线25.115 km,地面线2.354 km,高架线2.795 km。共设置23座地下车站和1座高架车站,在高崎站—集美学村站区间高架跨越同安湾海域。由于特殊的地质构造作用,厦门地区的地层缺失白垩纪、第三纪地层,形成了独特的第四纪地层直接覆盖于上侏罗统南园组火山岩之上,地铁建设范围内呈现出典型的上软下硬复合地层以及差异风化、孤石体遍布的工程地质条件,为地铁建设安全工作带来极大的挑战。
1号线长距离穿越新老城区,沿线控制性建筑和管线较多,加之首条地铁开工建设,缺乏经验。地铁施工的安全风险管控任务尤为突出。
2.2 主要施工安全风险源辨识
风险管理首先要做好风险识别。只有针对齐全、准确的风险源,风险管理才有的放矢。厦门地铁从项目论证阶段,就通过总结同类施工经验、专家打分、风险动态管理等方式,除了总结明挖法、矿山法、盾构法以及周围环境四个方面的风险源清单之外,重点梳理出厦门地区风险突出的工程地质风险,具体见表1。
表1 厦门地区主要的地质风险
2.3 建立施工安全风险管理体系
厦门地铁施工风险具有项目多、控制难点大且存在典型性等特点,在施工伊始即结合项目自身实际,建立了厦门地铁工程建设安全风险技术管理体系,明确了组织机构、各方职责,形成三级安全风险管理机制。建立健全各项安全风险管理制度,如现场安全风险管理办法、监测管理办法、动态风险评估管理办法及二三级安全监管平台管理办法等。进一步明确了各参建单位安全风险管理主要内容,巡视信息报送、综合预警、消警程序及处罚细则等。从体系、职责、工作流程中保证了安全风险管理工作有效执行。
2.3.1 静态风险评估
根据设计文件、工程周边环境调查报告、建(构)筑物的保护方案等既有资料,将整个工程项目进行系统分解(工程总体→单位工程→分部分项工程→工序),以分解后的“工序”层作为目标块,按照发生概率及事故损失程度的原则,委托专业咨询单位,采用定性及定量相结合的方法逐层次评判工程项目安全风险,形成建设各阶段风险评估报告,有效进行风险源辨识、安全风险分析,将风险控制在源头,为工程设计、建设与管理提供依据。
2.3.2 动态风险评估
现场巡查与风险源动态跟踪是现场安全风险监控与管理的重要环节。现场巡查主要是对施工现场安全风险状态的调查与了解,对施工进度关键参数的查看,以及施工现场的巡视,通过巡查,掌握施工现场安全风险状态,作为动态风险评估的重要依据,结合第三方监测数据分析与预测结果,做出合理的决策。
动态风险评估重点是针对已辨识风险和新发现风险进行动态跟踪,真正的做到把风险隐患遏制在萌芽状态。动态风险评估的流程如图1所示。
厦门地铁动态风险评估工作贯穿于厦门轨道交通整个施工过程。动态风险评估分为施工单位季度的风险评估、风险咨询单位结合监测数据和各方巡视信息每日各工点综合评估两类。参建单位各级管理人员随时可在安全管理信息系统中对动态风险查阅、批示、响应、反馈闭合。
2.3.3 建立安全风险管理信息与安全监管平台
厦门地铁建立了适合自身建设规模、风险特点与管理模式的安全风险管理信息与远程视频监管平台。实现了对现场监测数据、参建各方巡视信息、施工工况及时传送。通过远程视频监控、电子门禁、视频会商、工程资料管理等应用系统的统一调度及高效有序的管理,动态进行安全风险排查、评估、预报与报警信息的及时发布,对现场视频录像、勘察、设计、施工技术工程资料共享并保证各类信息永久留存。最终实现为厦门轨道交通安全风险监控与管理提供信息载体与科技手段的目的。信息化工具的应用,大大提高了安全风险管理的质量与效率,实现了对工程风险的及时预警预控。安全风险管理平台架构见图2。
各开工工点在工程重要部位均设置了高清视频进行实时监控,实现了对施工现场24 h不间断远程监控及录像。通过视频监控系统能及时了解现场施工动态。参建单位各级项目管理人员通过办公电脑可随时查看现场视频,布置安排相关工作;为有效落实隧道施工九条禁令,在所有区间施工进口处安装了门禁系统,及时掌握各级管理人员现场带班情况,并永久记录每日进出洞时间。为不影响各参建单位现场施工,现场指挥部每月通过视频会商系统远程召开月度例会,听取各参建单位工作汇报,并及时做出指示。
经过两年多的时间对安全风险管理信息与安全监管平台不断持续优化,通过完善工作流程、制度、考核机制,持续提高运行质量,逐渐成为展示现场动态风险管控过程及风险响应的信息化风险管控窗口,极大提升了厦门地铁施工安全风险管控的技术和信息化管理水平。
2.3.4 建立综合预警及应急系统
厦门地铁充分借鉴国内其他地铁公司管理经验,建立了符合厦门地铁的综合预警流程。综合预警是依据监测数据、巡视信息及现场工况,由风险咨询单位利用专家团队综合分析、判定后实施报警。依据风险严重程度,分为黄、橙、红三级综合预警,明确了三级预警响应人员、程序、时间,建立了应急管理指挥系统。完善预案,定期演习,随时做到信息资源、专家资源、抢险物资、抢险队伍、抢险机械等快速整合,建立与相关管线、医疗、交通等部门的应急联动机制。
厦门地铁明确了应急抢险组织机构,编制了集团公司级、现场指挥部级、土建施工各标段级应急综合预案,各预案之间紧密衔接,对突发事故分级响应。组建了专业应急抢险队伍,并连续两年承办厦门市级综合应急演练,组织各施工单位结合重大风险点,开展事故应急抢险演练。
2.4 监测管理
以往以排查为主风险安全管理的模式,普遍偏重定性管理。因此,厦门地铁引进第三方专业监测队伍对关键部位,重点风险点与施工单位同步监测,用以弥补安全风险管理定量管理方面的不足。
厦门地铁不仅通过监理单位加强对施工方监测的监督管理,并在第三方监测单位招标及合同中约定了其对施工方监测的监督职责。确定在监测点埋设、验收并与监理共同监督确认,同时采集原始数据,重大风险部位同点监测,做好数据比对分析及风险建议。
结合现场实际及时修订监测预警体系,从开工初的“双控”指标(累计值、变化速率)来界定监测数据预警级别,到1号线土建施工后期时提出结合监测数据超标情况,为有效辨识和控制风险,取消单项监测预警,提出异常数据管理,根据监测数据、变化速率与控制值之间的相对关系,结合巡视信息及周边监测项目变化情况综合界定是否为异常数据。并明确异常数据响应流程,避免了机械化的用“双控”来判断风险,造成风险把控不准,使管理成本增大。厦门地铁预警指标体系均来自相关监测规范及设计文件,普遍偏于保守,为了更好的控制安全风险,目前正结合1号线土建前期施工及监测数据变化情况,全面梳理前期监测数据变化规律,对异常数据超标情况进行甄别分析,将聘请相关专家讨论确定新的合理预警指标以指导后续施工。
3 安全风险管理案例分析
3.1 地铁莲坂站工程概况
莲坂站位于湖滨南路与湖明路交叉口,为地下2层岛式车站,双柱三跨闭合框架结构,车站总长206.90 m。基坑标准宽度为20.70 m,深约为16.41 m。主体结构采用明挖顺筑法结合盖板法施工,围护结构采用800 mm地下连续墙+内支撑支护体系。
3.2 静态评估及施工安全风险管控实施要点
通过快开工前的静态风险评估,莲坂站总体风险指数为8.3,属于Ⅲ级可接受风险,宜加强日常巡视与监测。其中,基坑开挖、钢支撑架设、地下管线和暴雨风险指数分别为10.0,9.7,9.0和9.0,属于Ⅱ级不愿接受风险,应实施风险防范与监测,制定风险处置措施。
该站开挖涉及软土和花岗岩残积土和全~强风化层。软土自稳能力差,强度低,在临空面时易发生突泥、地下水位下降或附加荷载作用下发生较明显的固结沉降等特点。花岗岩残积土和全~强风化岩有开挖扰动后岩土体强度降低和泡水后强度急剧降低的特性。此外,在动水压力作用下细粒土易流失,产生管涌、流土等渗透变形破坏,引起坑外地表下陷,故基坑开挖时应做好降水工作并保证支护结构的及时性和完整性。
在围护结构施工过程中,车站小里程端端头及右侧部分围护墙因为改迁的高压电缆影响,不能按照原设计方案施工,经设计变更调整为φ1 000围护桩+φ800@200搅拌桩。考虑到此次设计变更弱化了围护结构的整体性以及防水效果,在施工过程中动态调整其风险等级为Ⅱ级。
3.3 风险预警处理
2015年7月25日,在基坑开挖到小里程端第二道支撑约10 m深位置时,在暴雨、砂层以及桩间止水施工效果较差、钢支撑架设不及时等多重因素影响下,基坑侧壁发生涌水涌泥,桩体水平位移累计值及变化速率较大,触发监测数据异常。监理单位立即组织参建各方召开数据异常分析会,分析数据增大原因并采取注浆加固措施,及时架设钢支撑。后在8月22日~8月26日期间,监测数据急剧增加,监控信息平台综合现场巡视及监测数据升级该工点风险等级为黄色综合预警,建设单位立即组织勘察、设计、施工、监理、第三方监测、风险咨询单位召开警情分析会议,除采取小导管注双液浆加固并补充安装两根钢支撑,同时尽快实施封底,至9月12日险情基本得到控制。莲坂站抢险见图3。
3.4 安全风险管控效果
莲坂站基坑险情历时一个半月,安全风险管理实时根据现场巡视及监测情况调整风险等级,继而多次启动不同级别的响应层次,根据现场实际状况采取相应的处置措施。尤其当达到综合预警级别时,直接采取切实可行的设计方案及施工次序变更,有效的遏制了风险事件进一步发展,避免基坑坍塌及路面沉陷等事故的发生,减少经济损失及社会影响。
截至2015年9月23日,在参建单位共同努力下,莲坂站小里程端主体基坑底板结构混凝土顺利浇筑完成,各项监测数据稳定,安全风险管控成果显著。莲坂站基坑水平位移监测曲线如图4
所示。
此次事故同时也暴露出了目前安全风险管控工作的不足。经事后总结,险情初期基坑变形持续增长的原因在于监测数据异常分析会制定的处置措施执行不及时,同时注浆参数等不符合要求,未能有效控制基坑风险的扩大。因此,安全风险管理工作除了要求及时响应之外,更需要做到及时处置,同时对处置质量及处理效果应有所反馈。这也将是厦门轨道交通安全风险管理工作下一步的重点及方向。
4 结语
厦门地铁充分借鉴国内外安全风险管理经验的基础上,逐步建立完善的安全风险管理体系及技术体系,推行安全风险管理信息化工具与标准化建设,提高了全员的风险识别及风险控制能力,有效整合了技术、管理及信息技术,做到防、控一体,从而形成现代化的轨道交通施工风险管理模式,最大限度地减少工程和环境风险造成的各类损失。经过两年多的实际运行,取得了一些成绩,同时也存在一定不足,安全风险管理是一门发展性的学科,厦门地铁的相关经验可为后续线路或其他城市轨道交通施工安全风险管理提供参考与借鉴。
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Safety risk management and its application in the construction of Xiamen subway
Ma Yamei
(XiamenRailTransitGroupCo.,Ltd,Xiamen361000,China)
This paper summarized the characteristics of Xiamen rail transit safety risk management and control work, and through the specific example, elaborated the application of risk management and control mechanism in engineering risk management process, pointed out the existing problems and improvement direction in Xiamen rail transit safety risk management and control work.
subway, security risk management, civil construction management, risk assessment
1009-6825(2016)13-0254-03
2016-02-28
马亚梅(1979- ),女,工程师
TU714
A