暗挖地铁施工中的安全质量控制策略

（中铁十六局集团地铁工程有限公司，北京 100018）

1 地铁常见施工方法分析

现代城市交通发展中，地下空间的利用规模越来越大，地铁工程凭借着方便、舒适、快捷等优势成为了城市发展的一大重点。由于地下工程的隐蔽性、复杂性、不确定性，使得地铁也成为了一个投资与风险巨大的工程项目。

根据我国地铁工程实践，其施工方法主要可以分为明（盖）挖法、盾构法以及浅埋暗挖法3种。在地铁施工中，需充分考虑地质情况、隧道埋深、施工条件、进度要求等因素，选择合适的施工方法。本文着重围绕暗挖地铁施工展开分析，其主要沿用了新奥法原理，相关技术体系发展较为成熟，为保证地铁项目顺利实施，加强施工风险分析、落实安全质量控制策略十分关键。

2 暗挖地铁施工存在的各种安全质量风险分析

基于暗挖地铁施工本身的特殊性，其存在各种安全质量风险，以下就具体风险展开分析。

2.1 水文地质风险

由于地铁暗挖施工为地下作业，水文地质风险不可避免，主要包括以下几种：

1）各种地层参数的影响：地层分布、围岩参数、不良地质情况等；

2）地下水的影响：岩土含水率、地下水位及其补给来源；

3）邻近建（构）筑物：建筑物基础、管线设施等；

4）地质勘察的不确定性：受技术条件限制所致的勘察资料不精确等。

2.2 技术装备风险

此风险主要是由施工单位带来的，施工单位是否具备应有的施工水平，直接关系到地铁暗挖施工安全与质量[1]，具体需关注以下问题：

1）新技术、新方法是否能够成功应用；

2）设备调试与使用是否规范、有序；

3）施工技术与方案是否合理；

4）施工进度是否被压缩；

5）施工质量检测工作是否合理开展。

2.3 施工管理风险

此风险主要源于管理各方的管理水平与相互沟通情况，主要表现为施工现场风险、设备风险、材料风险、进度风险以及人员风险等，具体如表1所示。

表1 施工管理风险因素

2.4 社会环境风险

社会环境风险往往是不可抗力因素，如政治经济形势、法制健全情况、宗教信仰等问题。根据我国地铁工程实践情况来看，遭遇当地人员阻挠拆迁、施工等情况屡见不鲜，这些事件的发生必然会对工程建设产生巨大的不利影响[2]。

2.5 自然环境风险

地铁暗挖施工会受到区域自然灾害、恶劣气候条件的影响，包括地震、暴雨等。对此，施工中必须关注天气预报，完善各种极端天气的应对预案，最大限度地减小其对地铁作业的安全、质量方面的影响。

2.6 周边环境风险

城市地铁作业往往需要穿越人流量大、建筑密集的城市中心区域，暗挖施工中面临着错综复杂的地下管线、建筑基础等，这些都给施工安全、质量控制带来巨大的难题，其主要风险体现在如下几点：

1）地面建筑结构类型、基础形式等；

2）邻近建筑物与新建地铁工程水平/纵向距离；

3）是否存在邻近既有隧道、地下工程的情况；

4）新建地铁工程周边道路、市政管线分布情况；

5）新建地铁工程周边生态环境状况、社会群体状况。

2.7 作业空间风险

地铁暗挖施工存在作业空间有限的情况，相应的施工安全质量风险均较大，其主要可以分为两种风险：

1）进入既有有限空间风险：基于地铁暗挖施工周边复杂的管线分布情况，落实相关调查工作十分重要，但是打开污水、天然气、电力等检查井存在一定的风险，相关中毒窒息事件较多。

2）施工作业空间风险：地铁暗挖施工作业环境相对恶劣，施工作业空间基本属于封闭、半封闭状态，类似通风不良容易出现中毒窒息，隧道施工不当导致污水、燃气等管道破裂等，直接威胁施工人员安全。在作业过程中，需完善相关施工规章制度，落实“先通风、再检测、后作业”工作秩序，加强掌子面监测、安全培训、应急管理等工作，切实保证施工安全与质量。

3 实例探析暗挖地铁施工中的安全质量控制策略

基于上述暗挖地铁施工中的安全质量风险分析情况，下文以某地铁工程项目为例具体分析相关控制策略。

3.1 工程概况

本项目为某城市地铁平交段暗挖工程，区间长86.35m，采用双侧壁导坑法。施工环境复杂，埋深浅，施工难度大，必须施作超前支护方可开展开挖作业，落实全过程安全质量控制工作，确保作业项目顺利完成。

3.2 施工风险与重难点

1）本区间隧道覆土厚6.31～7.94m，截面尺寸15.6m×12.633m、13.3m×10.263m、11.7m×9.584m，暗挖施工自身风险大；

2）本区间隧道周边管线分布复杂，环境风险较大；

3）区间隧道拱部与中下部分别穿越粉土、粉质粘土与粉细砂层，富含层间水，支护不当极易出现坍塌事故；

4）区间隧道浅埋、截面大，上方为主干道，分六步开挖施工，沉降控制为施工重难点。

3.3 安全质量控制策略

3.3.1 控制原则

遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”原则，施工前落实地质勘察、空洞与地下管线调查等工作，落实相关加固与监测工作，切实保证开挖面稳定，将地面沉降控制在设计要求内。

3.3.2 控制策略

1）暗挖施工控制：超前支护，导洞内分台阶开挖，控制好导洞间错开距离（见表2）；预埋初支背后回填注浆管，完成3～5m回填注浆，使洞内沉降变形在可控范围内。

2）钢格栅施工控制：实施进场材料取样检查，严把质量关；钢格栅安装时，落实测量与拼装控制工作，注意精确定位，严禁出现“前倾后仰、左高右低、左前右后”偏差；严格控制连接板位置，做好钢筋帮条焊接，保证连接板质量达标；格栅钢架安装到位后打入锁脚锚管，确保其固定牢靠。

表2 导洞间错开距离控制标准

3）背后回填注浆、深孔注浆控制：导洞初支闭合成环3m，初支背后压注水泥浆，严格控制水泥浆配比与压力，根据地段实际渗漏情况向更深层围岩注浆。

4）开马头门控制：此项作业较为复杂，需严格控制工序衔接时间，确保上导洞马头门进洞与受力转换顺利。

5）堵头施工控制：严格按设计施工，监控重点包括：小导管布设与全截面注浆质量；工字钢竖/纵向连接筋布设情况；堵头墙钢架、钢筋网片、喷射混凝土质量。

4 结语

综上所述，基于地铁自身的特殊性，其在安全、质量方面的风险均显著高于其他工程项目，根据本文分析可得，地铁施工面临着水文地质、技术装备、施工管理、自然社会环境、周边环境以及作业空间等风险，因此必须严格控制各工序的施作，做好相关质量检查、安全防护等工作，确保项目顺利实施。