李 武 祥

(中鐵二十局集團第五工程有限公司，云南 昆明 650200)

地鐵工程風(fēng)險控制與管理

李 武 祥

(中鐵二十局集團第五工程有限公司，云南 昆明 650200)

結(jié)合昆明地鐵施工案例，闡述了地鐵工程的特性及難點，詳細(xì)分析了地鐵工程施工過程中的風(fēng)險預(yù)控與管理，并對地鐵施工風(fēng)險管控研究中存在的問題進行了論述，以達(dá)到有措施、有目的的去管理，從而保證施工的順利進行。

地鐵施工，風(fēng)險控制，管理，軌道交通

21世紀(jì)是城市地下軌道交通工程以及其他地下工程發(fā)展的重要時期。為解決由于經(jīng)濟發(fā)展和人口增長等因素帶來的城市交通、生活配套設(shè)施等工程項目占地的重大難題，地下空間的開發(fā)和利用越來越重要。隨著城市化的發(fā)展，城市建筑物密集度越來越大、地下管線越來越繁多復(fù)雜，地鐵施工中出現(xiàn)的安全事故不勝枚舉。所以，必須深刻認(rèn)識到做好地鐵工程風(fēng)險控制與管理的重要性。昆明地區(qū)地質(zhì)大部分為淤泥質(zhì)粘土、有機粘土、粉砂、泥炭質(zhì)土等，不良地質(zhì)存在砂土液化、巖溶、有害氣體、活動斷裂帶、特殊巖土、地下溶洞等，地層變化較為復(fù)雜。地鐵工程大多工期緊，施工場地狹小，周邊環(huán)境復(fù)雜，通常邊降水邊組織施工，施工難度大、風(fēng)險高，施工不當(dāng)極易給周邊建(構(gòu))筑物、地下管線以及城市居民生活帶來較大的影響，甚至造成嚴(yán)重的后果。所以昆明地區(qū)城市軌道工程要做到詳細(xì)調(diào)查周邊環(huán)境，從設(shè)計上盡可能規(guī)避風(fēng)險，從技術(shù)上進行超前預(yù)控，從施工上加強管理，運用工程類比，結(jié)合地方特色，切實掌握地鐵工程的特點、難點及安全管理等要點，方能確保工程安全、優(yōu)質(zhì)的進行。

1 地鐵工程的特性及難點

地下工程具有以下特性：施工場地有限，作業(yè)環(huán)境惡劣，其穿越的地下土層經(jīng)過其他市政工程施工的多次破壞，其現(xiàn)有的力學(xué)性能與理論上的土力學(xué)基本原則相差較大，其狀態(tài)是變化的。另外，地鐵施工過程中會產(chǎn)生周圍地表沉降、噪聲污染、灰塵污染、地下水污染等對周邊環(huán)境影響比較大。 城市軌道交通更具有幾大顯著特點：沿線建(構(gòu))筑物密集、地下管線設(shè)施復(fù)雜繁多，工程地質(zhì)與水文地質(zhì)的不確定性和復(fù)雜多變，施工工法種類多，施工難度大，施工工期較短等。這些特點都集中體現(xiàn)了地鐵施工的高風(fēng)險性。地鐵通過位置地理環(huán)境復(fù)雜，主要有以下幾個難點：

1)施工過程中遇到的地下管線設(shè)施復(fù)雜繁多，涉及到的產(chǎn)權(quán)單位比較多。主要有市政污水、雨水管道，自來水管道、天然氣管道、國防光纜、通信電纜、高壓電纜等，容易造成管線破損斷裂、電纜設(shè)施損壞等事故，對居民的正常生活、工業(yè)的生產(chǎn)、國家安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。2)地鐵施工沿線建(構(gòu))筑物密集，包括各種市政道路、居民小區(qū)、商業(yè)場所、文物古跡、市政立交橋梁等設(shè)施，容易造成各建(構(gòu))筑物開裂。3)暗挖屬于淺埋結(jié)構(gòu)，暗挖大部分城市內(nèi)雜填土層較厚，土層自穩(wěn)能力差，易造成塌方。4)地鐵施工開挖較深，很多時候都會遇見地下水，但是其周圍建(構(gòu))筑物密集，降水井的布置比較困難，不可能大量布置降水井，施工中一般需要帶水作業(yè)，帶水作業(yè)的危險系數(shù)比較大。5)明挖車站基坑深，離既有建筑物太近，施工難度大；暗挖車站、人防、聯(lián)絡(luò)線段跨度大，凈距小，施工過程中存在硐室效應(yīng)，要合理安排施工先后順序；二襯施工時，需要進行體系轉(zhuǎn)換，如何保證拆除過程中結(jié)構(gòu)安全是施工控制的難點，施工技術(shù)復(fù)雜。6)地鐵屬于市政工程，接口多，質(zhì)量要求較高，施工做到不滲不漏，既是施工質(zhì)量控制的重點，也是施工風(fēng)險控制的難點。為了控制復(fù)雜的技術(shù)性的地鐵工程設(shè)計中的工期、經(jīng)濟和質(zhì)量方面的影響，必須掌握地鐵工程的特難點，提高地鐵工程的風(fēng)險控制與管理，減少安全事故的發(fā)生。

2 地鐵工程的風(fēng)險控制與管理

1)做好設(shè)計前期的地勘與周圍環(huán)境的調(diào)查，風(fēng)險辨識，做到應(yīng)對風(fēng)險有針對性措施。地勘與周圍環(huán)境調(diào)查是工程建設(shè)前期重要的階段，不同設(shè)計階段需要進行不同層次的調(diào)查。調(diào)查的范圍由設(shè)計單位給定，一般為影響線路或站位設(shè)置以及環(huán)境安全等級較高的建(構(gòu))筑物和管線。環(huán)境調(diào)查的方法以資料調(diào)閱和實地量測為主。環(huán)境調(diào)查主要有以下幾個方面的內(nèi)容：

a.房屋建筑應(yīng)調(diào)查結(jié)構(gòu)的老化情況，結(jié)構(gòu)的裂縫情況，對于有地下室等地下結(jié)構(gòu)的房屋建筑宜調(diào)查基坑支護結(jié)構(gòu)及降水井的施工屬性，搜集調(diào)查對象相關(guān)設(shè)計、施工資料等。b.管線一般應(yīng)在初查的基礎(chǔ)上調(diào)查管線的權(quán)屬單位、管理單位、控制閘位置、修建時間、其與擬建工程的位置關(guān)系。c.橋涵應(yīng)調(diào)查橋涵的養(yǎng)護情況、外觀(新舊)、橋面破損、結(jié)構(gòu)裂縫、沉降變形情況等，應(yīng)調(diào)查橋涵限載、限速等使用屬性，還應(yīng)調(diào)查其工作狀態(tài)，收集竣工資料及相關(guān)維修、維護資料。d.地表水體應(yīng)調(diào)查水底淤泥厚度及其與地下水的關(guān)系等；對于河流、湖泊、水庫等還應(yīng)調(diào)查堤岸的防洪水位、標(biāo)高、通航要求、歷史最高水位、建成年代、工作狀態(tài)等，通過現(xiàn)場觀測和試驗確定其與地下水的聯(lián)系，搜集水工建筑的設(shè)計、竣工資料。e.地下結(jié)構(gòu)物應(yīng)調(diào)查結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)埋深、使用現(xiàn)狀、出入口的準(zhǔn)確位置、充水情況等。f.文物古跡應(yīng)收集相關(guān)圖紙和沉降觀測資料，必要時進行結(jié)構(gòu)鑒定。通過對線路周邊環(huán)境的詳細(xì)調(diào)查，充分了解其地質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點后，根據(jù)以往類似施工經(jīng)驗，并逐個進行方案的研討、論證。對于超高風(fēng)險的，應(yīng)在規(guī)劃和設(shè)計階段進行有效的規(guī)避；對于較高風(fēng)險的，如果由于線路需要無法規(guī)避的，應(yīng)在設(shè)計階段采取專項設(shè)計，專項設(shè)計審查的方式論證，從設(shè)計上采取有針對性的措施進行風(fēng)險預(yù)控。

2)進一步做好施工調(diào)查，嚴(yán)格審查，層層把關(guān)，制定出合理科學(xué)的施工方案。

a.工程實施前，做好詳細(xì)的施工調(diào)查報告，施工調(diào)查的內(nèi)容包括該項目的設(shè)計概況、工程概況、水文氣象資料、地質(zhì)情況、砂石等地材情況、施工現(xiàn)場地下管線的詳細(xì)情況、交通通訊、用地與拆遷情況、環(huán)保要求等。通過期間的現(xiàn)場勘查、走訪等多種途徑，完成施工調(diào)查，在分析整理調(diào)查資料后，結(jié)合施工任務(wù)計劃、工期要求、施工能力、技術(shù)水平和當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境特點，形成此份施工調(diào)查報告。然后根據(jù)各種風(fēng)險特點對工法、施工方案進行充分論證，根據(jù)專項設(shè)計，編制切實可行的施工技術(shù)措施，對于可能出現(xiàn)的風(fēng)險進行分析、評估，明確具體防范措施和應(yīng)急預(yù)案。

b.在專項設(shè)計的基礎(chǔ)上，編制專項施工組織設(shè)計，堅持工程項目開工前安全條件審查，嚴(yán)格施工組織設(shè)計檢查是從源頭進行安全控制的有效保障。建筑工程的施工組織設(shè)計中是否包括了安全風(fēng)險措施以及制訂措施的內(nèi)容是否符合各專業(yè)工種、各施工部位的安全要求，尤其是應(yīng)檢查新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、新材料的施工安全技術(shù)措施是否切實可行。檢查建筑工程施工現(xiàn)場的安全保證體系是否健全、完善，從第一責(zé)任人到其他責(zé)任人再到各班組的安全責(zé)任制是否分解落實，有沒有一個安全管理監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)。檢查建筑施工的安全器材勞動保護是否完善齊備，對懸崖陡坡、深基坑的可能塌方或滑坡進行檢查，并經(jīng)常性的開展防火安全、季節(jié)性的雨季防洪、冬施防凍、炎熱防暑等檢查。

c.編制應(yīng)急救援預(yù)案，增強施工人員的風(fēng)險知識、安全技能教育培訓(xùn)等措施，加強項目工程安全生產(chǎn)管理，防止和減少安全生產(chǎn)事故發(fā)生，保障施工生產(chǎn)員工的安全與健康。安全生產(chǎn)管理，必須堅持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針及“管生產(chǎn)必須管安全”“誰主管誰負(fù)責(zé)”的原則。

3)建立完善的監(jiān)控量測系統(tǒng)，加強風(fēng)險實施過程中的信息化管理。地鐵工程地下管線密布，周邊建筑物復(fù)雜，因此必須建立完善的監(jiān)測系統(tǒng)，加強風(fēng)險實施過程中的信息化管理，實行信息化施工。例如在施工區(qū)域建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，人工監(jiān)控信息網(wǎng)，在地鐵施工期間對地鐵結(jié)構(gòu)工程及施工沿線周圍重要的地下、地面建(構(gòu))筑物、重要管線、地面道路的變形實施監(jiān)測，通過對量測數(shù)據(jù)的分析處理，來判定圍護結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，為業(yè)主提供及時、可靠的信息用以評定地鐵結(jié)構(gòu)工程在施工期間的安全性及施工對周邊環(huán)境的影響，并對可能發(fā)生的危及環(huán)境安全的隱患或事故及時、準(zhǔn)確的預(yù)報，以便及時采取有效措施，避免事故的發(fā)生。監(jiān)測主要包括以下幾方面的內(nèi)容：基坑變形、應(yīng)力應(yīng)變、地表沉降及位移，管線變形、拱頂下沉、凈空收斂、鋼筋內(nèi)力變化、土壓力變化、地下水位變化、橋基礎(chǔ)位移、蓋梁不均勻沉降等。

4)實行風(fēng)險分級管理、預(yù)警預(yù)報制度。地鐵工程周邊環(huán)境和地質(zhì)情況較為復(fù)雜，風(fēng)險評估的方法較多，國內(nèi)外通常采用的有故障樹法、危險和可操作性分析法、專家調(diào)查法等。地鐵施工大多采用風(fēng)險綜合評估，即根據(jù)專家意見進行統(tǒng)計分析，根據(jù)發(fā)生事故的可能性和事故后果嚴(yán)重程度，將危險源的等級實行分級管理。對于風(fēng)險等級較高，危險較大的工程，根據(jù)監(jiān)控量測的數(shù)值，實行三級管理制度，當(dāng)監(jiān)控量測結(jié)果在允許值的70%范圍內(nèi)，可以進行正常施工；當(dāng)監(jiān)控量測結(jié)果在允許極限值的70%～80%之間時，就應(yīng)該加強監(jiān)控量測的頻率，每日上報監(jiān)理、業(yè)主，現(xiàn)場可自行采取措施處理；當(dāng)監(jiān)測值超過85%時，現(xiàn)場必須停止作業(yè)，上報監(jiān)理、業(yè)主，組織專家進行論證，論證完成后根據(jù)專家意見采取加固和支護措施。

5)加強風(fēng)險管控，確保安全措施費用合理規(guī)范。安全措施費用，是指施工企業(yè)按照國家和業(yè)主方的規(guī)定，用于改善企業(yè)安全與施工環(huán)境的資金。主要體現(xiàn)在購買安全防護用具及設(shè)備、改善施工作業(yè)環(huán)境、安全風(fēng)險管控科研的投入。施工單位必須確保?？顚Ｓ?，在成本中單獨列支。加強風(fēng)險管控，確保施工安全投入到位。

6)加強科技攻關(guān)，提升科技管理成果。昆明地鐵是首次在滇池流域地層中修建地鐵，地鐵下穿地裂縫、淤泥質(zhì)粘土、盾構(gòu)穿越泥炭質(zhì)軟土等，施工包含許多國內(nèi)外領(lǐng)先技術(shù)、施工中的眾多難點都是新的課題，如何采取科學(xué)的方法進行決策，正確指導(dǎo)施工是擺在施工過程中的一個難題。為此施工單位要加大科研技術(shù)投入，與專業(yè)型院校、設(shè)計研究機構(gòu)以及各參建施工單位共同科研立項，開發(fā)推廣新工法、新技術(shù)。

通過對以上幾方面的有效管理，最終實現(xiàn)既定的安全目標(biāo)。

3 目前地鐵施工風(fēng)險管理的幾點體會

隨著城市地鐵工程建設(shè)步伐的加快、項目數(shù)量的增加，事故發(fā)生影響面不斷增大，社會的重視程度越來越高，廣大設(shè)計專家與學(xué)者開始密切關(guān)注地下工程風(fēng)險管控研究中存在的問題，主要包括以下幾個方面：

1)安全風(fēng)險管控體系應(yīng)該進一步標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。由于國內(nèi)地鐵建設(shè)起步較晚，我國地鐵工程安全風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)存在很大的缺口，亟待進一步完善安全風(fēng)險管控方面的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前應(yīng)結(jié)合國內(nèi)外地下工程風(fēng)險管控的研究現(xiàn)狀，有步驟的、合理、科學(xué)地推進我國地下工程安全風(fēng)險管控體系標(biāo)準(zhǔn)化工作。

2)加強設(shè)計與施工方的溝通。地鐵工程的風(fēng)險因素是一個不斷變化的過程，隨著施工的進展，每個施工階段的風(fēng)險因素大不相同。提倡工程設(shè)計與管理者對施工面臨的風(fēng)險因素進行分析與評估，以期最大可能的規(guī)避風(fēng)險。目前設(shè)計工作繁重，現(xiàn)場變化情況較多，不可避免會出現(xiàn)前期設(shè)計與施工不相符，或設(shè)計疏漏現(xiàn)象等。做好設(shè)計和施工的結(jié)合，優(yōu)化設(shè)計，完善施工方案既能節(jié)約投資又能加快施工進度。通過已完工程表明，施工中加強與設(shè)計的溝通，充分理解設(shè)計意圖，優(yōu)化施工方案是很有必要的，其結(jié)果不僅是保證現(xiàn)場的安全，而且?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟效益。

3)合理設(shè)定中標(biāo)價位，避免低價中標(biāo)。在工程預(yù)算中，充分考慮該項工程施工所產(chǎn)生的全部費用，以不低于成本價為底限進行投標(biāo)，避免由于行業(yè)惡性競爭，一些單位投標(biāo)由公司經(jīng)營人員負(fù)責(zé)，施工由各項目部負(fù)責(zé)，投標(biāo)時個別單位為了中標(biāo)，對現(xiàn)場的復(fù)雜因素沒有充分考慮以接近成本價中標(biāo)。由于中標(biāo)價接近施工成本，一些施工單位就會盡可能減少投入，壓縮安全管控經(jīng)費。安全管控經(jīng)費的減少增加了安全事故發(fā)生的幾率。

4)人力、物力等裝備要先進。地下工程施工中地質(zhì)是基礎(chǔ)，設(shè)備是關(guān)鍵，地下工程建設(shè)的管理取決于一線技術(shù)人員的素質(zhì)和能力。在既有地質(zhì)的情況下，充分調(diào)動一線技術(shù)人員的積極性，發(fā)揮技術(shù)骨干的模范帶頭作用，采用信息化的技術(shù)設(shè)備，通過計算機模擬、自動監(jiān)控、自動報警等手段，達(dá)到對風(fēng)險的預(yù)控。

On risk control and management in subway projects

Li Wuxiang

(No.5EngineeringCo.,Ltd,ChinaRailway20thBureauGroup,Kunming650200,China)

Combining with the subway construction case in Kunming, the paper illustrates the difficulties and characteristic in the subway projects, analyzes the risk pre-control and management in the subway construction process, and indicates some problems in the risk management and control research of the projects, so as to manage them with measures and aims, and ensure the smooth construction.

subway construction, risk control, management, rail traffic

2014-11-28

李武祥(1979- )，男，工程師

1009-6825(2015)04-0250-02

TU712

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