地铁工程施工风险分析及应急预案研究

2022-11-21吴耀辉西安市轨道交通集团有限公司建设分公司

门窗 2022年6期

吴耀辉西安市轨道交通集团有限公司建设分公司

1 地铁工程施工特点

1.1 工法多样，工艺复杂

地下工程施工工法多样，主要有明挖法、暗挖法、沉管法、顶管法、盾构法。不管哪种工法，工序繁多，从半封闭结构到封闭结构，初期支护和二次衬砌，从临时结构到永久结构之间、主体结构到附属结构之间都有很复杂的受力转换。如遇到转弯段、变断面、仰挖、俯挖等复杂工况受力转换节点，施工就变得更加复杂。

另外，工序转换具有短时性的特点。实际施工中体系转换受到周围自然条件、施工环境和施工进度的制约，必须在最佳有利条件下和有限的转换时间内完成大量的工作。

1.2 工程及水文地质条件复杂

通常地下工程施工会穿越多个地层，要和多个地层打交道。常见的有杂填土层、粉土粉砂层、卵石层、砂层、承压水层等多种地层，根据变化每种地层施工的工艺和设备性能，不断调整工艺措施和设备控制参数，施工中要提前探明开挖面地质情况，提前处理，如碰到地下孤石、溶洞，需提前爆破或注浆加固控制风险才能进行施工。

1.3 工程周边环境条件复杂

地铁工程线路大多数位于城区或繁华地带，地下建（构）筑物复杂，地下管线众多，施工不可避免扰动地层，会造成地层的应力重分布，引起地层变形，对地下及周边建筑物造成影响。

1.4 发生生产安全事故社会影响大

施工过程中，由于众多复杂因素叠加在一起的不确定性安全风险极高，稍有不慎，容易发生安全生产事故，一旦发生事故就会对既有管线和建筑物造成破坏，人员伤亡比较严重。由于地铁建设工程往往位于城市中心区，一旦发生生产安全事故，受影响的包括普通市民生活秩序、公共交通运输、域外企业的生产经营等，新闻媒体报到信息传播迅速，极易造成重大社会影响。

2 加强地铁工程施工风险控制的意义

地铁工程是大型城市基础设施，在人们的日常生产生活中，发挥着基础性的功能和价值。其一，地铁工程建设投入使用后，会产生巨大的社会以及经济价值；其二，建设地铁工程项目，需要大量的资金投入，因此其沉没成本也比较高。地铁工程项目只有保持良好的持续性，才能确保实现其经济及社会效益。

随着我国城市轨道交通和地下工程建设规模的加大，以及建设速度的加快，不同城市的地层与环境条件及其相互作用更加复杂多变，以工程经验为主体的安全风险管理面临严峻的挑战。

近十余年来，我国在新建城市地铁及地下工程建设中出现过多起安全事故，这对城市地下工程的安全性也提出了更高的要求，尤其是在安全风险管理领域，人们始终不满足于“亡羊补牢”的事后处置，希望可以通过分析与调查，实现工程风险的预测和防控。

3 地铁工程存在的施工风险分析

进行地铁工程建设，会面临着复杂的地质环境、涉及众多的领域和专业部门、使用的施工方法也多种多样，所以，一旦开展地铁工程施工，必然会面临着极大的风险，尤其是施工安全风险。

虽然这些年以来，在城市交通建设方面各个地区甚至国家都已经展开了深入的探索，但是，因为区域位置的不同，在具体的工程项目中，不同的地铁工程也会有不同的风险，所以地铁施工必须要结合相关的规范展开，对存在的风险进行科学合理的评估，这样才能保证地铁施工处于稳定有序的状态之中。

需要注意的是，开展地铁工程风险控制，依旧存在着比较差的动态管理水准、时效性也得不到保证，并且由于信息化程度不足，造成在事故的处置方面效率也比较低下。

3.1 地铁工程施工方案的误差风险

进行地铁工程施工前期准备工作环节，需要有切实可行的方案做指导，做前期准备工作时对于存在的各种风险要充分加以考虑，尤其是备选方案更要设置的科学合理，这样遇到突发状况时才能更好地应对，避免出现问题无法解决，从而产生更大的损失。尤其是前期的设计图纸、勘察的数据等，都需要详细加以核实，一旦出现失误有误差，后续将会产生不可估量的后果。

3.2 地铁施工开挖中穿越原本存在的建筑物风险

地铁工程施工中会存在与原本的建筑物交叉情况，这是非常常见的一个问题，尤其是施工建设过程中，会有各种线路、地下管以及各种建筑物都存在的状况。因此，一旦施工必将会对既有的管道线路，或者已有建筑物本来的形状造成改变甚至是破坏，而这些问题一旦处理不当，就会造成原本建筑物风险的出现。

3.3 不同的地理环境存在的风险

所处区域不同，地质水文条件不同，气候环境不同等均会给地铁工程项目的施工产生很大的影响。因此在前期准备阶段，需要对周围的施工情况、地质条件等要加以勘察。明确工程项目是否处于地质比较松软的土质处，或者是否处于水源地带等，对于土质结构要有充分的认识，这样进行施工建设时，才能对一些可能出现的情况提前加以预防，也能避免给后续的施工造成不必要的隐患。

3.4 地铁结构工程的风险

结构工程一旦出现问题，必然会有质量事故的发生，严重的甚至可能会引起人员的伤亡、设备的损毁等。一般来说，地铁施工中结构工程存在的风险主要包含以下几点。

（1）自然风险。例如气候条件恶劣，施工过程中遇到狂风暴雨或者极端冷热天气等，甚至严重的可能会有水灾、地震等自然灾害发生。

（2）材料风险。工程施工中需要使用的材料出现过期的情况，有的甚至会有电路老化等情况的存在。

（3）操作技术风险。测量过程中不达标，精度不够，有的则是模板工程的强度与刚度不足，最终影响到地铁结构工程的安全施工。

4 地铁工程施工风险应急预案研究

4.1 搭建完善的安全风险管理系统

地铁工程施工建设过程中，项目的直接负责人就是项目经理，必须要对整个安全担负起责任。以此为基础，要在施工过程中落实好相关的安全管理制度。比如，在地铁工程建设之初，要对建设现场进行检查，做好全员的安全教育工作等。一般来说，地铁工程是有很多不同的工程项目组合而成的，整个地铁工程要顺利完工，会涉及比较长的跨度，所以不能忽视安全问题。在项目建设之初，要把安全主管设置好，这样可以全力展开整个施工线的安全问题。此外，日常的施工中，不同区域的安全检查工作也要落实到位，发现有安全隐患，及时进行整改。整改的时候需要坚持以下基本原则，即落实好责任、限定好整治的时间，以及应当采取的具体改正措施，同时做好一系列的复查管理工作。

4.2 突发火灾应急措施

一旦在地铁工程施工过程中出现火灾后，必须要及时展开救援。针对地铁施工的火灾应急举措，需要从以下几个方面展开。

其一，将发生火灾的事故现场先封闭起来，然后做好相关的标识，避免无关车辆、物品甚至人员进入这一区域中，将应急通道开通好。

其二，及时探测造成火灾的危险源和物质，结合出现火灾区域的地形地貌、施工工艺展开具体的救援，务必要保证救援方案的制定及时且全面。

其三，发现有伤亡人员，要及时将其转移，然后开辟安全路线疏散人员。确保各项操作在有序的状态下进行，避免出现踩踏事故，造成更大的不利影响。

4.3 触电应急措施

当在地铁工程施工中出现触电的危险后，采取的应急举措主要有以下几点。

其一，如果人员身上有带电体，可以使用一些绝缘材料如木制品，务必要确保木制品是干燥状态，用木制品把带电体拨开，然后第一时间救治。

其二，当把触电人员救出来之后，要将整个触电区域的人员都撤离，同时针对发生漏电的区域，要将绝缘材料铺设好，然后拉好警戒线，确保救护车到达时，现场畅通，能够及时救援。

4.4 具体施工过程中的应急措施

（1）基坑维护处理管涌风险的措施

地铁工程建设主要是地下施工，管涌风险就是地下施工中比较普遍的。发生管涌时，水位会不断升高，而且时间也会比较长，从而造成地基骨架被破坏，继而造成孔道被逐步扩大化，时间久了构筑物就会出现塌陷，引导垮塌事故。在地铁基坑施工前期，尤其是进行基坑降水方案的设计时，要详细研究土层的特性，如有必要可进行土层渗透试验。

此外，在地铁基坑施工之前，需要调查研究所在地相类似的工程施工经验或是施工方法等，结合以往的经验，做好应急预防措施的制定，这样，地铁深基坑施工才能得到有序地开展。

再者，注浆法是处理管涌情况的一种有效措施，当地铁基坑开挖过程中出现管涌情况，立马要停止开挖，然后回填局部深挖的位置，使用土体将管涌点覆盖住。然后再加固土体，水泥的配比也是至关重要的。一旦发生管涌情况，必须要注意尽量不用大型设备。

（2）针对基坑工程发生渗漏的应急措施

第一，在开展地铁工程施工时，需要根据区域的水文地质，以及初期的勘探报告对围护结构进行设计，有序地展开基坑开挖施工。

第二，在基坑施工的过程中，发现基坑内有水渗漏，要及时进行排水作业，一旦有渗漏危险发生，或者发现渗漏的苗头时，需要及时加以封堵。遇到比较严重的渗漏时，务必要立该停工，然后将所有基坑内的施工人员撤离，再使用反压土的措施对基坑进行处理。

（3）针对基坑围护结构失稳应急措施

通常，分析基坑围护出现失稳情况的主要原因，就是基坑内部变形很大，有的是施工时没有进行分层开挖所造成的，有的则是进行基坑开挖时的深度过大而造成的，还有的是因为所设置的支撑强度不足所造成。所以遇到围护失稳，要第一时间停止开挖，然后堆土反压或者及时进行回填。尤其是对于出现移位现象的部位，要做好对其的支护，避免位移不断地扩大化。

（4）周边建筑物及管线破坏应急措施。为避免周边建筑物及管线的破坏，应采取以下应急措施：成立以项目经理、项目技术负责人为主要责任人的专门保护小组，积极宣传和引导施工人员加强保护周边建筑及管线的意识，并加强施工人员针对周边建筑及管线相应保护知识的学习；当出现周边建筑变形过大或倾斜状况、管线破坏或断裂等突发状况时，应及时采取相应有效措施进行抢修，阻止建筑变形或管线破坏状况的进一步恶化。

4.5 营造优良的安全文化氛围

（1）重视安全氛围培养

树立施工作业人员安全交流的理念，为良性的安全交流提供渠道，从企业管理层开始以身作则、主动遵守规章制度，重视施工作业人员提出的问题或建议，及时向基层通报相关安全政策，以及安全绩效等信息。鼓励全员参与对地铁建设工程安全管理现状的改善，推动作业人员主动参与安全管理工作，在制定相关安全制度时公开征求、合理采纳施工作业人员的意见，促进施工作业人员与管理层之间有效的安全交流，把安全生产变成全体施工作业人员参与的共同任务，进一步强化安全理念，使安全管理的层次得到提升。

（2）推进安全文化建设

安全管理的实施以及企业的平稳发展，离不开企业安全文化的支持。企业在安全文化建设的过程中，要将培养施工作业人员的安全意识，以及安全责任作为重点，人员的理念决定意识，意识决定行为。所以，有效监控施工作业人员的不安全行为，必须建立良好的安全文化。使施工作业人员主动学习、深刻理解并自觉遵守安全操作规程，在作业前将思考安全变成一种本能反应，从源头控制不安全行为的产生。