摘要:針對徐州軌道交通一號線試驗段工程的地質(zhì)特點、施工組織和方案及環(huán)境條件等,對試驗段工程施工階段的基坑開挖、爆破工程、地下管線保護等主要風(fēng)險進行了分析,提出了相應(yīng)風(fēng)險的應(yīng)對措施。
關(guān)鍵字:基坑開挖; 爆破; 管線
1 工程概況
隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展,為了緩解城市交通擁堵的不良狀況,徐州地鐵工程的終于開工建設(shè)了,徐州軌道交通1號線的開工建設(shè)對徐州城市建設(shè)有著重大意義,1號線一期是貫通徐州市東西向的骨干線路,全長31.9公里,地下線12.8公里,高架線約19.1公里。連接老城3 個商業(yè)中心(彭城廣場、人民廣場、淮海廣場)和2個鐵路樞紐(徐州火車站、高鐵客運東站)及1個片區(qū)中心(壩山片區(qū)中心)和沿線重要地區(qū)(醫(yī)療,教育等)。先期施工的是一期工程試驗段,試驗段位于1號線一期工程東端(漢源大道向東至高鐵站),包括兩站(振興路站、徐州東站)兩區(qū)間,線路長約3.35公里,鋪設(shè)方式全部采用地下線。
2 主要風(fēng)險分析
試驗段位于1號線一期工程東端,包括兩站兩區(qū)間,線路長約3.35公里,鋪設(shè)方式全部采用地下線。振興路站設(shè)計為地下二層島式站,車站外包尺寸194米×19.5米,基坑深度約17米,包括車站主體及車站附屬工程的出入口通道、風(fēng)亭、風(fēng)道等,主體結(jié)構(gòu)為雙層兩跨(局部三跨)箱型框架結(jié)構(gòu),總建筑面積10273.56平方米。
2.1 基坑開挖施工
基坑工程是比較復(fù)雜的工程問題,基坑工程也是事故多發(fā)的工程類型,它要綜合解決多個技術(shù)難題,比如土體的強度與穩(wěn)定性問題、支護結(jié)構(gòu)問題、周圍護體變形問題等,同時還要考慮達到較好的經(jīng)濟效益。
地鐵地下車站的施工方法主要有:明挖法、淺埋暗挖法、蓋挖法等,而明挖法施工由于其施工技術(shù)簡單、經(jīng)濟、快速、安全等優(yōu)點,所以通常是各城市地鐵工程發(fā)展初期施工的首選開挖技術(shù)方法。徐州軌道交通1號線試驗段工程共劃分A、B兩個施工標段。從施工方案來看,車站主體的施工方法也是采用了明挖法施工。其中A標段振興路站的主體,由于振興站選址的地面開闊和地下地質(zhì)條件較好,因此采取放坡開挖技術(shù)確保安全施工?;觾?nèi)建設(shè)完成之后進行土方回填,將站體與基坑徹融合。這里最容易出現(xiàn)的重大的風(fēng)險事故為支護變形、基坑坍塌、底部出現(xiàn)沉陷、凍脹等。
2.2 爆破工程
受該試驗段工程地段地質(zhì)條件的限制,通常在地鐵建設(shè)中的用于開隧道的盾構(gòu)機并未出現(xiàn)在本試驗段工程中。面對堅硬的巖石,必須不斷使用炸藥爆破來向前推進。隧道施工雷管、炸藥用量非常大,振興站A標段隧道工程中,每一個6.5×6.95×2米斷面所需炸藥用量在110-140公斤左右。
根據(jù)巖石的材質(zhì)和構(gòu)造不同,炮眼的深度也不一樣,這都需要事先勘探和計算準確。而在這個巖層斷面上,看似一樣的炮眼,其實區(qū)別很大。中間部位的炮眼叫做“掏槽眼”,斷面邊緣的一圈炮眼叫做“周邊眼”,它們之間的炮眼則叫做“掘進眼”。所有炮眼之間都有導(dǎo)爆索連接。在實際爆破中,這幾種炮眼是依次爆破的,只不過中間只有零點幾秒的時間差,不仔細聽,很難辨別出來。首先爆破的是“掏槽眼”,這里面填充的炸藥最多,它們負責(zé)炸出一個大洞。緊接著爆破的是“掘進眼”,它們負責(zé)擴大“掏槽眼”炸出的洞,最后爆破的是“周邊眼”,它們的作用是炸出較平整光滑的隧道斷面輪廓。振興站的隧道就是通過這樣一次次的爆破逐漸打通的。
2.3 地下管線保護
基坑開挖施工范圍內(nèi)地下管線很多,由于該試驗段工程下方埋設(shè)有部分徐州市區(qū)污水管網(wǎng),在開挖的過程中被損壞的風(fēng)險極大。
另外,基坑開挖過程中,還會有人員組織、自然環(huán)境、原材料因素、機械設(shè)備等各方面因素造成的風(fēng)險,需要提前制定相關(guān)預(yù)防措施以應(yīng)對風(fēng)險的發(fā)生。
3 風(fēng)險預(yù)防措施
3.1基坑開挖主要施工預(yù)控措施
(1)基坑開挖前需要分析評價基坑區(qū)域內(nèi)基巖完整性、富水程度,并結(jié)合基巖面傾向變化與基坑邊坡臨空面關(guān)系,制定相關(guān)施工方案。
(2)開挖過程必須嚴格按照規(guī)定進行分層開挖,每層開挖深度不能超過3米,開挖的同時還要進行支固。不僅是自上而下分層、分段依次開挖,而且是隨挖隨噴錨支護,使錨桿、混凝土噴層和圍巖形成共同作用的體系,防止巖體松動、分離。為此,工程技術(shù)組還采用了目前先進的自動噴漿機,利用噴漿設(shè)備向地下洞室開挖面噴涂一定厚度的混凝土層硬化坡面,借以支護圍巖。
(3)對基坑邊坡工程與土石方工程的施工工藝安全問題及潛在的工程風(fēng)險源進行梳理,明確應(yīng)對的綜合技術(shù)處理措施。
3.2 爆破工程預(yù)防措施
爆破工程歷來都是重點風(fēng)險管理工程,是風(fēng)險事故多發(fā)工程,本工程地下巖體較多,堅硬,炸藥用量較大,根據(jù)爆破工程容易出現(xiàn)的風(fēng)險,制定預(yù)防措施如下:
(1)根據(jù)工程現(xiàn)場地質(zhì)條件、設(shè)計資料及現(xiàn)場環(huán)境條件,合理確定爆破方法、工藝、工序及相關(guān)爆破參數(shù),并在施工過程中不斷對爆破進行優(yōu)化;盡量避免爆破震動對開挖邊坡及臨建設(shè)施的不良影響,并對爆破飛石采取有效防護措施。
(2)爆破工作人員及保管員必須嚴格持證上崗,嚴禁無證操作,且應(yīng)加強對爆破器材的安全管理。
(3)爆破作業(yè)前做好相關(guān)單位的告知工作,及時安排人員撤離和對設(shè)備進行有效保護。在施工出入點設(shè)立爆破警示牌及告知書,認真組織和實施爆破警戒工作;
(4)加強監(jiān)控量測,并對數(shù)據(jù)進行回歸分析,以指導(dǎo)生產(chǎn)。
(5)加強施工作業(yè)人員的質(zhì)量安全意識,密切注意地質(zhì)表面變化情況,如有任何異樣與項目部及時聯(lián)系,根據(jù)實際情況制定應(yīng)對措施方案。
3.3管線保護措施
本工程基坑明挖施工范圍內(nèi)有徐州市地下污水管網(wǎng),針對該地下污水官網(wǎng)容易引起的風(fēng)險,制定管線保護措施:
(1)及時與管線所屬主管單位溝通,對地下管線現(xiàn)狀進行細致調(diào)查,掌握地下管線有關(guān)詳細資料,并且設(shè)定合理的變形警戒值。
(2)與管線所屬主管單位共同研究,確定管線保護、加固方案,并制定相關(guān)地下管線保護、加固、改移專項施工方案。
(3)施工開挖前,根據(jù)現(xiàn)狀及管線所屬主管單位要求,采取加固措施。
(4)施工中應(yīng)密切監(jiān)測,若發(fā)現(xiàn)管線變形,及時根據(jù)實際變形情況隨時調(diào)整施工方案或進度。[2]
3.4 建立緊急應(yīng)急預(yù)案
3.4.1 自救系統(tǒng)
有效建立風(fēng)險自救系統(tǒng),這樣在險情發(fā)生時,施工一線人員利用預(yù)先準備的工具可以更加順利逃離險情現(xiàn)場,或利用預(yù)先準備的自救物資積極爭取營救時間,從而最大可能的減少施工一線人員的傷亡。
(1)組織相關(guān)施工一線作業(yè)人員進行基坑坍方逃生演習(xí),模擬基坑圍護結(jié)構(gòu)、土方開挖面坍方時人員逃離路線、方式、逃生工具的使用,做到臨危不亂、積極迅速逃生。
(2)在土方開挖面圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)附近設(shè)置多條救生梯,以便發(fā)生隧道坍方后,坑底一線施工人員可以從救生梯順利逃脫;在已施工完畢的墊層和底板間搭設(shè)可靠跳板,保證出現(xiàn)險情時人員可以順利從基坑底沿跳板迅速撤離到底板,避免底板鋼筋和垮塌土體的雙重傷害。
3.4.2 主要應(yīng)急搶險預(yù)案
(1)建立搶險組織機構(gòu)。若危險點一旦出現(xiàn)險情,為保證試驗工程施工標段安全,能夠做到及時、迅速、有效搶險,將險情控制在最小范圍、將損失減小到最低,要求各標段成立搶險領(lǐng)導(dǎo)小組。
(2)根據(jù)周圍環(huán)境、現(xiàn)場情況及施工工藝等,有針對性地制定盾構(gòu)隧道施工、基坑施工、防汛防臺搶險、突發(fā)火災(zāi)事故等應(yīng)急預(yù)案。
(3)準備搶險物資,提供物資保障。材料應(yīng)分類堆碼整齊,標識清楚,專料專用。
4 結(jié)語
針對徐州軌道交通1號線工程的地質(zhì)條件、環(huán)境條件及施工方案等,對試驗段工程施工階段的主要風(fēng)險進行了分析,提出了相應(yīng)風(fēng)險的應(yīng)對措施,建立緊急應(yīng)急預(yù)案。以期通過進一步的風(fēng)險管理,使該工程各參建單位的施工方案、安全生產(chǎn)、施工組織管理等綜合水平提高,有效規(guī)避實驗線工程風(fēng)險。
參考文獻:
【1】:王思專,新建地鐵施工階段風(fēng)險管理實踐研究 ,《城市建筑》,2013
【2】:張敏,南京地鐵機場段土建工程風(fēng)險分析及控制研究,《上海建設(shè)科技》,2012
作者簡介:程琤 (1986-),女,江蘇徐州人,工程管理專業(yè)碩士,九州職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。