地铁建设项目土建施工风险管理研究
2022-08-20付晓坤
付晓坤
(北京住总集团有限责任公司,北京 100000)
0 引言
地铁工程是交通建设领域不可或缺的建设项目,这类工程的施工环节较为复杂,对施工技术的要求较高。但相比于国外的地铁建设,我国的地铁建设起步较晚,建设经验欠缺,施工技术相对滞后,在施工过程中容易埋下安全隐患。因此,加强风险管理势在必行。
为有效提高地铁建设项目土建施工风险管理效果,结合实际工程案例,介绍我国某地铁建设项目工程概况,指出目前土建工程项目相关工作中存在的一些不确定性因素。同时针对土建施工的现状和问题,对地铁建设项目土建风险管理策略进行研究,并提出相关建议。
1 工程概况
北京地铁15 号线一期工程西延段线路西起清华大学东侧,在双清路与清华东路“丁”字路口东侧设置清华东站(与城铁13 号线加站换乘),出清华东站后,以地下线方式沿清华东路向东敷设,在清华东路与学院路相交路口设置学院路站(与规划M9 北延线换乘);出学院路站后,继续以地下线的方式沿清华东路向东敷设,至清华东路与八达岭高速路相交路口北沙滩桥西侧的北沙滩站。同时,在清华东站设置站后折返线区间。
学院路站—北沙滩站区间,起点里程为K5+841.050,隧道线路沿清华东路向东敷设,下穿小月河,到达清华东路与八达岭高速路相交路口西侧的北沙滩站,终点里程为右K6+914.600。区间路线总长1073.55m,包括区间主体隧道,区间附属结构及临时施工竖井等部分。由于此工程线路位于北京市区内,人口密集,地面构(建)筑物分布复杂。线路沿线布置种类繁多的地下管线,包括埋置较深的大型市政管线,这会给施工带来一定的影响。因采取了有效的风险管理措施,未出现任何安全隐患与质量问题。
2 土建施工风险管理理论综述与现状分析
风险管理理论,是指为了实现组织目标,通过识别、分析等方法来对各种可能发生的事故及损失进行预测与控制所形成的一种科学化决策。土建施工中存在许多不确定因素,如地质条件复杂、气候环境变化快等因素,这些影响因素都有可能导致工程项目失败或者造成人员受伤等问题,一些不可预见事件也是引发项目风险的因素。
在项目建设过程中,由于存在各种不确定的风险因素,可能导致工程质量、进度和成本等方面出现变化,因此必须对风险进行有效控制。
一是加强对施工人员的教育与培训工作。
二是完善设计图纸及相关规范性文件审核机制。
三是做好土建项目建设中的各项技术准备工作,制定完善的质量标准和施工方案,提高项目的安全性,保证工程顺利、高效地完成。
地铁工程建设项目风险管理的目的是,在保证施工安全、满足工期及环保等要求的前提下,将风险程度控制到最低。对国内外学者的相关研究结果进行分析总结,发现:目前的相关研究成果已经较为成熟,亦有一定的经验可借鉴,但由于我国城市土建工程的发展较晚、规模较小,因此还存在许多不足之处,有待改进与提升。
施工阶段的管理是整个项目管理中非常重要的一环,也是整个项目建设过程中最容易出现风险的阶段,若管理不当则会影响工程项目的整体效果。因此,在地铁施工前要做好土建风险管理工作。
3 地铁项目土建施工风险分析
3.1 土建施工风险
在进行整个项目的土建施工工作之前,应对施工地段的土质构成以及周围的环境进行实地考察,提前做好规划,并进行合理分析,提前防范可能出现的风险,经过合理的勘察与分析后,再开展设计工作。在进行地铁施工时,应将设计图纸与实际施工情况充分结合,不结合实际情况设计出来的图纸,不能切实地对施工起到指导作用,容易导致延误工期和风险问题。在地铁项目土建的设计阶段,若是不全面考虑施工区域的实际情况,则会影响施工安全,施工质量也难以得到有力的保障。
为了避免这种情况,应对施工单位进行严格的要求,除了要求施工单位具有相应的施工资质,还需对技术管理人员以及施工设备的配备等进行严格的考察,并在施工过程中加强监督,规范施工区域内各种安全防护措施的使用,避免发生安全事故,确保施工过程安全。
3.2 土建结构风险
土建结构施工是整个工程的基础。若土建结构不合理,则容易引发施工安全事故,也会严重影响工程质量。合理的土建结构是保证整个基础设施稳定的关键,也是保证施工人员生命安全的关键。土建结构不合理的原因主要有如下两方面:
第一,施工管理人员及施工人员技术掌握不到位,没有很好地掌握与落实施工方法和施工流程,造成施工流程混乱、施工操作不规范,不仅施工质量得不到保证,还会带来很大的安全隐患。
第二,在施工过程中,监理单位对进场物料质量的把控不到位,让不合格材料进入施工现场;施工单位偷工减料,致使存在较大的质量问题,从而酿成安全事故。
3.3 技术指导风险
随着科技水平的不断进步,地铁项目建设施工的技术要求也越来越高,然而我国当前所采用的一些地铁施工技术还相对落后,无法满足相关的技术要求。重要的管理人员和技术人员得不到先进技术的培训,使得工作水平落后,也给土建安全施工造成隐患。
3.4 地表沉降控制及地下管线保护
此项目暗挖施工过程中,将多次下穿埋于地表以下的上水、燃气、雨水、污水、电信、电力、热力等众多管线,施工中稍有不慎就有可能造成不良影响甚至引发灾难性的后果。尤其是土建结构上方有多条年限已久的大型雨、污水混凝土管涵,且距离土建结构较近,极有可能因长期渗漏造成地层含有水囊,这不仅增加了暗挖施工的难度,还使结构的稳定性也无法得到保证。
4 地铁建设项目土建施工风险管理策略
4.1 基坑围护管涌水的预防和应急
在实际施工过程中,地下施工中面临着不少风险,而基坑围护管涌水便是其中一项,想要避免或减少这种现象,在施工过程中就必须均匀地把水泥涂刷到管壁上,保持其连续性,防止管壁厚薄不一,否则会导致管壁在水压的影响下产生破损,甚至折断。在进行地基围护施工时,应确保水泥和其他基础加固材料的品质能够满足施工的实际需要。
此外,还应结合实际施工情况,对地基进行合理的保护。在注浆材料的处理过程中,要合理限制速度和流量,在质量检测过程中,应严格遵循此基准,以避免因材料质量不达标而造成安全事故。在施工过程中,还应由专业的人员定时进行质量监督检测,以有效避免施工安全事故。对于施工过程中出现的其他小问题,应及时进行调整,使整个施工过程的安全性得到有效保障。
4.2 基坑支撑失稳的预防和应急
因为是地下施工,所以在施工过程中必须在底层开孔,并在里面做好相应的支护,避免发生坍塌现象。在实际的施工过程中,要密切关注基础的变化情况,如果基础出现了不平衡的现象,就要对基础进行适时的加固补强,进而提高地基工程的安全性和稳定性。在施工过程中,还要严格控制基础材料的品质,杜绝偷工减料的现象,否则容易导致基础塌陷而造成严重的损失。在支撑设计中,需要合理选择支护方法,并做好力学计算,保证基础结构的稳定性。若出现基础塌陷的现象,要第一时间采取有效的方法疏散施工,避免人员伤亡,然后及时找出基础塌陷的原因,并进行一定的补救操作,重新做好基础。若是地基完全塌陷,就需要对地基进行有效的回填,防止二次塌陷。
4.3 搭建风险自救系统
为提高地下铁道项目土建施工的风险管理效果,需要积极建设事故救援体系,如果在施工过程中出现安全事故,应及时展开紧急预案,使工作人员能够有效救援并安全撤离现场,最大限度地降低伤亡情况。
施工单位应加强对施工人员的安全风险教育,使施工作业人员的安全意识以及自我保护意识得到提高;定期组织自救逃生演习,使施工作业人员能够充分了解逃生自救的方法,能够熟练使用各种逃生工具,全面掌握正确的逃生路线及途径。此外,应加大对地铁交通项目土建施工过程的监控,引入先进的技术,研发、设计工作自动化监测信息系统,对土建项目现场施工过程进行实时监控,如果周边自然环境发生改变,或建筑施工过程中出现了危险作业,信息系统可以及时发送事故报警消息,进而强化土建施工安全管理效果,保证地铁土建现场施工的安全性。
4.4 优化工程设计
在土建构件方案的设计过程中,应充分结合建设项目的实际情况,科学预测周围的环境变化,对地铁工程的构造变化、土建施工的稳定性、工程强度等进行全面的考量,进而不断优化设计方案。同时,在设计过程中,要拟选出最合理的基坑支护结构,并结合城市地铁交通建设的实际情况,充分考虑施工建设成本、工程技术特征和适用范围等问题,还要充分考虑雨水管理等问题,使所设计的施工方案能够更好地适应城市的发展,保证工程项目的品质。在对土建设计方案的选择过程中,应对多种设计方案加以比较,对建筑施工方式以及工程设计的科学性、可行性、效益性等进行全面的论证,选择出最佳的设计方案。
4.5 地表沉降预防及管线保护
针对该施工项目中的地表沉降预防及管线保护,采取如下措施:
第一,严格进行管线调查,对所有认定为存在渗漏的地下管线或危旧建(构)筑物进行详细的探查,拍摄声像资料,取得管线、建(构)筑物的第一手资料,摸清其走向、尺寸、位置、结构形式等,做好超前地质预报工作,并及时采取适宜的施工方法及措施予以保护。
第二,施工前请专家对管线、危旧建(构)筑物处施工方案进行审核和论证。对于特殊管线,下穿施工前制定专项施工方案,对于重大管线,同相关单位联动配合,将作为风险源进行全过程跟踪监测、重点控制和指导施工。
第三,对于不同危险性级别的跨越建筑、管道工程,采取不同的措施。对于危险性类别为二级以上的风险源,遵守“先保护、后建筑”的建设原则,并贯彻全过程施工监视与量测,工程结束后实行工后评价。
第四,暗挖隧道下穿管线时,做到初期支护及时封闭,及时进行初支拱背注浆,确保拱顶密实,严格遵循招标文件中提出的“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则组织施工。
第五,注浆技术为该工程控制管线及建(构)筑物沉降的核心技术。因此,施工单位积极采用先进的综合注浆技术,根据监控量测数据实时调控注浆压力及注浆量,确保注浆效果,保证管线及建(构)筑物沉降处于可控状态。
第六,及时施做二次衬砌,尽早封闭成环,及时进行二次注浆处理,确保结构和建(构)筑物、管线安全。
第七,依据各建设施工情况的仿真分析结论,采取系统科学有效的监控检测方法,确定必测工程和选测建设,实际施工过程中加大对建筑工程的筛查,通过检测数据反馈信息系统,掌握浇筑及衬砌过程中应力转换及变化情况,适时调整建筑工程技术参数。
5 结语
随着我国城市道路交通建设的不断加快,地铁建设在其中扮演着不可缺失的角色,因此对施工过程中的风险管理要求越来越高。由于地铁施工环境复杂、管理难度大,相关领域的技术人员必须不断积累经验,学习先进的施工工艺和技术。在面临新的困难和挑战时,要求相关管理人员结合工程实际情况进行总体规划,加强风险管理,减少风险源,在保证作业人员人身安全的同时,促进地铁建设事业的进一步发展。