复杂环境下地铁车站施工风险的辨识及管控

程利民 李雅婷

（1.南昌轨道交通集团有限公司，江西 南昌 330038；2.东华理工大学，江西 南昌 330013）

0 引言

工程施工中不可预见因素较多，易引发事故灾害，会给人民的生命财产安全带来危害。这得到了国内外大量学者的重视，并对工程施工风险识别进行了广泛的研究。其中，曹鹏[1]等对地铁车站的防水工程采用WBS-RBS法建立风险耦合矩阵，确定导致渗漏水的基本风险因素；赵腾[2]运用WBS-RBS风险识别方法，对艰险山区高速铁路工务防洪风险进行识别，并对识别出的中高等级风险事件提出风险管控建议；李宗坤[3]等运用WBS-RBS方法对港珠澳大桥人工岛建设进行项目结构分解和风险分解,构建了WBS-RBS风险识别矩阵，还采用层次分析法和风险度理论计算各指标层的权重和风险度,并对该工程进行了风险评价；高文杰[4]等提出以故障树分析为基础结合工作分解结构(WBS)-风险分解结构(RBS)对地铁基坑工程进行风险识别的方法；刘碧萍[5]等提出了将WBS-RBS法与G1法相结合的定性与定量评价模型对深基坑开挖进行风险识别与评价。

事故不可能凭空发生，每一件风险事件都有其对应的风险因素，而这些风险因素就存在于项目建设过程中，故从基本的施工过程或工序辨识出风险源是进行风险预控的重要手段[6]。本文以南昌轨道交通三号线某地铁车站施工项目为例，共识别出四类工作单元和五类风险单元，采用WBS-RBS风险辨识方法对各分解单元进行风险分析，构建出风险源清单，并针对风险源提出相应的控制措施，给类似工程的风险识别和防控提供了参考。

1 工程实例

八大山人站车站位于迎宾北大道与定山路交汇处，周边建筑较多（影响基坑部分需要拆除），且功能多样，车站东侧重要建筑物为江西省预备役师部门亭、军民医院及其附属建筑、民房等；西侧为汽车4S店、永生现代宾馆、教导大队门亭、干休所等建筑，如图1所示。车站类型为标准地下两层岛式车站，车站有效站台宽度为11m，长度为118m。车站外包长度206.6m，标准段宽度19.7m，车站中心里程顶板覆土厚度为3.47m。车站基坑深约18m，头井基坑深约19.5m，车站设计起讫里程范围为CYK29+917.269～CYK30+123.869，车站全长约206.6m，车站有效站台中心里程为CYK30+050.969。

图1 车站位置示意图

车站及周边管线较多，管线多为沿车站南北走向，车站中部存在横跨基坑强电两组、弱电两组、供水管一组；管线种类包括：强电、弱电、雨污水、供水等。车站结构由上至下穿越填土层、粉质黏土层、中砂层、粗砂层、砾砂层，主体结构底部坐落于砾砂层。围护结构地下连续墙坐落于中风化泥质粉砂岩层内，入岩深度2.3~3.3m不等。车站地质断面图见图2。

图2 车站地质断面图

2 基于工作风险分解法（WBS-RBS）的风险识别

工作风险分解法（WBS-RBS）既秉承了WBS深入于项目寿命周期各个环节的优点，又能通过RBS对内、外部环境的风险进行综合分析，因此比较适合于工程项目的风险识别工作[7]，故采用该方法进行风险识别。工作分解和风险分解分别见图3、图4。本文将项目建设工作W分为了四个部分，分别是：地基处理及降排水W1、防水工程建设W2、内部结构设计W3和吊装工程建设W4；又结合该工程的施工环境和水文地质状况，将项目建设风险R分解成自然灾害风险R1、其他风险R2、围护结构施工风险R3、基坑开挖回填风险R4以及周边环境风险R5，同时对各类风险类型还细分了子风险单元。

图3 工作分解（WBS）

图4 风险分解（RBS）

通过专家打分的方式对以上各分解单元进行分析，并形成风险评价表。表1为自然灾害风险评价表。

表1 自然灾害风险评价表

依据风险评价表，构造风险矩阵并计算出各风险单元的风险等级，可求出其中风险等级较高的风险源，如表2所示，形成风险源清单。

表2 重要风险源清单

3 风险控制措施

3.1 国防光缆管线施工风险控制措施

（1）组织专门的管线调查小组，负责管线的摸排，调查和协调工作，避免错漏；

（2）在现场进行人工挖槽或人孔探测；

（3）根据各方提供的管线资料，汇总分析，进一步优化管线迁改路线和保护措施；

（4）施工时，加强监测，及时反馈；

（5）精心施工，避免围护结构变形过大导致管线破坏风险。

3.2 军民医院门诊施工风险控制措施

（1）对地连墙进行试成槽，编制试成槽参数统计，针对不同地层调整泥浆参数；

（2）对地连墙接缝工字钢刷壁效果进行控制，确保接缝质量；

（3）对施工过程加强监测，及时反馈，信息化指导施工。

3.3 支撑体系基坑开挖施工风险控制措施

（1）基坑开挖过程中要防止挖土等机械碰撞支撑体系，以防支撑失稳；

（2）施工时加强监测，及时预警报警，防止支撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定；

（3）千斤顶预加轴力必须对称同步，以平衡横撑自重下落的可能和初期开挖时的初应变；钢支撑预应力损失时，立即在当天低温时段复加应力至设计值；

（4）土方开挖时分段分层，严格控制安装横撑所需的基坑开挖深度；

（5）所有支撑连接处，均应垫紧贴密，防止钢管支撑偏心受压；

（6）斜撑处支撑头必须严格按设计尺寸和角度加工焊接、安装，保证支撑为轴心受力；

（7）采用钢丝绳拉结两支撑端，防止意外脱落。

3.4 半盖挖施工风险控制措施

（1）半盖挖铺盖系统承重支撑的格构柱选用材质优良、符合相应规范及标准的材料，保证成品格构柱质量，格构柱间焊接时接头应当错开，保证同一截面角钢接头不大于50%；

（2）格构柱钻桩成孔时保证成孔垂直度与桩位偏差符合设计及规范要求；

（3）格构柱吊装时应精确定位，要求型钢中桩中心线与桩位中心线误差≤5mm，垂直度偏差≤L/300且≤15mm；

（4）土方开挖及主体结构施工过程中尽量避免机械及吊装施工对格构柱的碰撞；

（5）铺盖系统施工完成通车后应当随时对铺盖系统及格构柱进行监测分析。

3.5 基坑开挖阶段防涌砂措施

（1）基坑开挖前应对围护结构的施工质量进行评估，对地连墙使用超声波监测其连续性和完整性，对接缝加固旋喷桩使用抽芯的方法检测其成桩效果，发现隐患必须在土方开挖前进行加固处理；

（2）土方开挖进入富水砂层，每层土方开挖前必须进行掏槽验缝，使用洛阳铲对未开挖的下层土的每个地连墙接缝，通过掏槽的方法确认是否存在漏水可能；

（3）基坑开挖中，先撑后挖、随挖随撑，防止围护结构出现大的变形，造成地墙接缝渗漏；

（4）仅有少量渗漏水的，用双快水泥或掺有“堵漏灵”的防水砂浆凿槽抹面处理，外加剂掺量由现场试验确定；

（5）有明显漏水点时，先引流量埋管，后在地连墙背后做注浆处理或采用高压旋喷桩止水；

（6）如发现接缝漏水，必须进行加固处理。此阶段的加固处理方式主要是在基坑外采用钻机引孔，设置袖阀管进行双液注浆加固。

3.6 地下连续墙施工风险控制措施

（1）选用优质泥浆，及时补浆；

（2）成槽机履带下铺设钢板（特别是转角幅槽段），减少成槽机对槽壁竖向应力，同时尽量减少成槽机对槽壁扰动；

（3）成槽抓土慢提慢放、严禁满抓；在开槽时，必须做到稳、慢；

（4）清底工作应彻底，将槽底泥块清除干净；

（5）控制钢筋笼保护块，保证有足够的刚度、厚度、数量；

（6）钢筋笼吊装严格按程序操作，防止触碰高压线。

4 结束语

（1）南昌轨道交通三号线八大山人站车站项目，施工环境复杂、干扰因素多，故采用WBS-RBS法对该工程进行风险辨识，将项目工作结构分解成四部分，项目工作风险分为五大类，共15个子单元。

（2）基于专家打分方法所形成的风险评价表，得出各分解单元的风险等级，并分析其风险源。其中，管线施工、医院区域施工、土方开挖、支撑体系、地下连续墙施工和半盖挖法施工风险等级均为Ⅱ级，属较高风险工作，要采取相应的管控措施。

本文取得的关于复杂环境下地铁车站施工风险辨识和预防的经验，为类似地下工程项目风险问题的应对提供了参考。