鄭子騰,程曉朋
(1.青島市地鐵四號線有限公司;2.青島市地鐵一號線有限公司,山東 青島 266021)
地鐵工程作為建設(shè)中的重要組成部分,施工安全質(zhì)量管理問題現(xiàn)今仍然存在一些質(zhì)量安全問題和隱患,一直都受到各界人士的廣泛關(guān)注,地鐵建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)的裂縫、沉降、腐蝕等問題,極大破壞了地鐵結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,急需找出針對性的解決措施,增強地鐵建設(shè)的合理性。
就主觀原因方面進行分析,主要體現(xiàn)在:(1)相關(guān)監(jiān)督管理部門監(jiān)管工作沒有落實到位,在確定工程細節(jié)方面存在的隨意性較大。(2)一些施工單位以包代管、違法轉(zhuǎn)包,很多操作人員沒有做好相應(yīng)的崗前培訓(xùn)管理工作,在具體施工中安全事故頻發(fā)。(3)建設(shè)單位方面的問題,為了降低工程建設(shè)成本,主要采用非正常招標(biāo)、盲目趕工期,施工設(shè)施不齊等問題。(4)施工設(shè)計圖紙與實際工程之間存在較大差異,施工中需要變更的環(huán)節(jié)有很多,也是造成安全事故的一方面原因。
就客觀原因方面進行分析,主要體現(xiàn)在:(1)因為地鐵建設(shè)項目發(fā)展速度非常快,而且施工規(guī)模較大,但是,因為缺少先進的科學(xué)管理模式和施工技術(shù)的運用,綜合管理水準(zhǔn)方面還處理比較落后的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。(2)地鐵施工建設(shè)過程中,會遇到很多不同類型的水文地質(zhì)條件,此時,容易發(fā)生突水、涌水/砂、塌方等安全事故,換言之,地鐵施工容易受到外界環(huán)境因素的影響。
在地鐵工程建設(shè)過程中,經(jīng)常容易發(fā)生的安全事故主要包括高處墜落、現(xiàn)場用電不當(dāng)導(dǎo)致的觸電問題、某些部位因為施工不當(dāng)造成大坍塌事故、還有機械設(shè)備等造成的傷害等。地鐵項目施工建設(shè)過程中,因為,施工周期長,施工規(guī)模大,不同的構(gòu)筑物和堆置物等放置不規(guī)范,都有可能引發(fā)沉降、坍塌等安全事故,甚至?xí)Φ孛嫔系慕煌óa(chǎn)生阻礙作用,不僅會影響施工周期,增大施工成本,嚴(yán)重時甚至?xí){到人們的生命安全。
總安全系數(shù)設(shè)計法的核心內(nèi)容包括以下內(nèi)容。
(1)提出了采用圍巖壓力表征值來解決實際施工中圍巖壓力不確定問題的思路,并提出了圍巖壓力表征值的計算方法,得出了該計算方法具有安全性與經(jīng)濟性的結(jié)論。(2)建立了噴層(為便于表述,不管噴射混凝土內(nèi)是否含有鋼筋網(wǎng)或鋼架,均簡稱為噴層)、錨桿、噴層—錨桿—圍巖組合承載拱3 個荷載結(jié)構(gòu)計算模型,用于初期支護的承載能力與安全系數(shù)計算。(3)提出了復(fù)合式襯砌的總安全系數(shù)計算方法,并采用噴層—二次襯砌復(fù)合結(jié)構(gòu)承載力計算模型對總安全系數(shù)計算方法的合理性進行了分析。(4)提出了總安全系數(shù)的取值建議。
在以往總安全系數(shù)設(shè)計法中,噴層、二次襯砌分別按現(xiàn)行隧道設(shè)計規(guī)范采用破損階段法進行截面強度校核。對于噴層—錨桿—圍巖組合承載拱,由于其為不同材料組成的結(jié)構(gòu),因此采用應(yīng)力等效的方法將整個截面等效為T 型截面。但由于目前規(guī)范中尚沒有偏心受壓狀態(tài)下T 型截面對應(yīng)破損階段的安全系數(shù)計算方法,因此采取了折中方法進行處理(即取圍巖或噴層極限強度與不同材料截面邊沿應(yīng)力的比值作為安全系數(shù),且極限強度考慮設(shè)計支護力的影響),這就導(dǎo)致了承載拱安全系數(shù)計算方法與噴層、二次襯砌不一致,造成整個方法體系有不合理之處。
為評價復(fù)合式襯砌這一整體結(jié)構(gòu)的安全性,對以往所建立的復(fù)合式襯砌隧道總安全系數(shù)設(shè)計法的不合理之處進行修正,并再次分析不同鐵路隧道的安全性,結(jié)果表明:(1)所建立的總安全系數(shù)設(shè)計法可以為初期支護和復(fù)合式襯砌的支護構(gòu)件選擇、量化設(shè)計和整體優(yōu)化設(shè)計提供一定的理論基礎(chǔ)。(2)采用總安全系數(shù)設(shè)計法對不同鐵路隧道安全系數(shù)計算的結(jié)果與現(xiàn)場實際施工情況、既有隧道病害情況基本相符。
根據(jù)地鐵工程施工的實際情況,建立完善的風(fēng)險管理機制,對于工程施工安全事故發(fā)生幾率的降低有著極為重要的意義。首先,以綜合因素影響為基礎(chǔ)。施工企業(yè)在運用先進的 BIM 技術(shù)模擬地鐵工程施工的現(xiàn)場施工狀況、設(shè)備運行情況、施工人員工作狀況等的基礎(chǔ)上,將工程項目施工過程中涉及到的安全數(shù)據(jù)輸入至模擬數(shù)據(jù)庫中,發(fā)現(xiàn)和解決地鐵工程施工過程中存在的安全隱患,并以此為基礎(chǔ)采取相應(yīng)的措施進行有效地預(yù)防。其次,以多米諾理論為基礎(chǔ)。隨著預(yù)警機制的建立不僅避免了安全隱患可持續(xù)循環(huán)現(xiàn)象的出現(xiàn),同時由于地鐵工程施工過程中,安全事故的發(fā)生存在著諸多不確定因素,所以,施工企業(yè)必須在工程項目施工過程中,深入分析和研究可能導(dǎo)致安全事故發(fā)生的各方面因素,才能實現(xiàn)有效控制和降低地鐵工程安全風(fēng)險發(fā)生的目的。
地鐵工程基礎(chǔ)施工是整個施工中最基礎(chǔ)、最重要的發(fā)展環(huán)節(jié),包括明挖基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ)和管柱基礎(chǔ)。因為基礎(chǔ)施工至關(guān)重要,因此,在具體操作的時候,必須對每個細節(jié)進行科學(xué)控制,優(yōu)化施工現(xiàn)場,保證現(xiàn)場人員和相應(yīng)機械設(shè)備的安全運營,防止安全事故的發(fā)生,相應(yīng)崗位的負責(zé)人員需要在整個施工過程中,做好全方位監(jiān)督工作,保證原材料、操作工藝、方案設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)滿足質(zhì)量安全性能的使用要求。與此同時,開展明挖施工技術(shù)的時候,需要明確其主要施工特點,包括:(1)具有較強的安全性能,使得工程項目的整體施工質(zhì)量得到有效保證;(2)能夠同時與地面工程進行良好協(xié)調(diào)工作,滿足綜合發(fā)展需要;(3)具有較為寬闊的施工作業(yè)面,施工靈活度高,可操作性強,能夠有效提升施工效率,滿足工程進度要求;(4)容易首都奧周邊環(huán)境和自然因素的影響,需要提前做好相關(guān)勘察調(diào)研工作;(5)能夠有效進行防排水工作,可以對建設(shè)項目質(zhì)量進行保證;(6)進行深基坑施工環(huán)節(jié),需要做好防止變形和沉降的相應(yīng)處理對策。
施工人員安全教育工作一直是施工現(xiàn)場安全管理的重點,但是由于施工現(xiàn)場施工人員很大比例屬于流動型農(nóng)民工,他們沒有接受過系統(tǒng)的安全教育,因此在自我安全防護方面比較差,所以施工企業(yè)必須要加強對施工現(xiàn)場人員的安全教育:首先施工企業(yè)要對施工人員進行上崗培訓(xùn),重點是對大型設(shè)備、機電操作等崗位人員的教育培訓(xùn),讓他們樹立正確的施工方法。例如針對施工現(xiàn)場電路安全問題,施工安全管理人員必須要讓施工人員懂得如何安全用電的技能;其次要加強安全管理的宣傳,讓施工人員認識到安全管理的重要性,并且形成注重安全的文化氛圍。安全教育并不能停留在口號上,施工企業(yè)要借助各種平臺對安全管理工作進行宣傳,在施工現(xiàn)場形成人人注重安全的氛圍。
由于施工現(xiàn)場設(shè)備種類比較多,因此施工安全部門必須要做好相關(guān)設(shè)備的安全管理。一是要嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場設(shè)備擺放標(biāo)準(zhǔn)對相關(guān)的設(shè)備進行安全管理,保證設(shè)備擺放規(guī)范有序。同時還要嚴(yán)格抽查施工設(shè)備的質(zhì)量,避免存在安全隱患;二是要做好施工垃圾的清理工作,保證建筑垃圾及時清理干凈。例如安全管理人員要對垃圾運輸車輛進行管理,保證運輸建筑垃圾的車輛做好安全防護措施,避免出現(xiàn)漏撒現(xiàn)象;三是要加強對機電設(shè)備的安全檢查,保證機電設(shè)備嚴(yán)格按照保養(yǎng)條例進行保養(yǎng),避免出現(xiàn)帶病作業(yè)的現(xiàn)象。例如安全管理部門要深入到大型設(shè)備工作中,了解大型設(shè)備的運行狀態(tài)等,及時發(fā)現(xiàn)安全問題及時進行整改。
總之,因為地鐵工程建設(shè)具有復(fù)雜性、隱蔽性以及不確定性等諸多特征,所以在實際建設(shè)時常常容易出現(xiàn)安全事故。所以要求相關(guān)部門與工作人員能夠正確認識當(dāng)前地鐵工程建設(shè)安全事故的現(xiàn)狀及其原因,并能采取針對性的措施進行預(yù)防與改善,切實確保地鐵建設(shè)的安全。