摘要:論文分析了繁忙路口地鐵站蓋挖法施工風險的種類,論述了單項風險后果嚴重性等級評價與分級控制方法,研究了項目風險綜合評價方法,探討了項目風險的動態(tài)綜合控制辦法。
關鍵詞:地鐵 蓋挖 風險?綜合評價
1研究背景
隨著國家新一輪市政基礎設施建設的大發(fā)展,當前各大城市有關部門都非常重視城市規(guī)劃避免基礎設施重復建設問題,新開工地鐵的城市在繁忙路口設置地鐵車站換乘蓋(明)挖站兩線(甚至三線)同期實施的情況增多。該類型換乘站涉及到工法、工籌、市政配合、安全風險控制、施工組織、工藝控制等多個環(huán)節(jié)。換乘站同期施作,工程規(guī)模大,周邊建筑物與地下管線情況復雜,地質(zhì)條件不確定性因素多,安全風險高,施工組織繁瑣,工期緊,屬于所在地鐵線路的關鍵控制工程。因此,開展城市繁忙路口同期實施換乘蓋挖車站施工安全風險分析與控制方法研究,對國內(nèi)地鐵同類車站的建設具有重要意義。
2 施工風險分析
基于事故致因與系統(tǒng)安全理論,結合文獻[1]~[3],將復雜環(huán)境下蓋挖換乘地鐵站施工風險歸納為四類:施工環(huán)境風險、施工技術風險、施工組織風險和特殊風險。
2.1 周邊環(huán)境風險分析
地鐵蓋挖車站施工的周邊環(huán)境風險是指既有建筑群、既有構筑物、既有管線、既有交通狀況、水文地質(zhì)條件、氣象條件等比較復雜而引起的施工風險。這一類風險可用定量分析法進行風險后果等級評價。
(1)鄰近建(構)筑物損毀風險。分析地鐵施工對周邊建筑物影響風險應綜合考慮基礎類型、基礎埋深、結構形式、建筑物高度、建筑物與地鐵水平距離、監(jiān)測斷面距開挖面水平距離、已用年限、裂縫和傾斜度作為建筑物風險影響因素,其中已用年限用來表征材料退化程度,而裂縫由于實際施工中多依靠肉眼觀察因此用裂縫發(fā)展程度(較輕或較重)來描述。
(2)鄰近路面損毀風險。蓋挖車站往往位于城市道路交叉口下方,不可避免的會對路面造成影響。蓋挖車站鄰近路面損毀后果級別可依據(jù)路面類型、基坑深度、基坑開挖速度、基坑圍護可靠度來確定,也可用路面狀況指數(shù)(PCI)進行評估。
(3)周邊管線的破壞風險。地下管線常用管線曲率半徑或管線張角來判斷安全狀況。周邊管線破壞后果級別應綜合考慮材質(zhì)、接頭類型、管線壓力、管線埋深、管線外徑、管線與基坑邊緣水平距離、監(jiān)測斷面與開挖面水平距離以及管線張開角、埋設年代、鋪設方法、截面形狀來確定。
(4)水文地質(zhì)風險。地鐵車站附近的水文地質(zhì)風險后果級別應考慮地下水埋深、地下水是否承壓、附近有否補給水源(河流、湖泊、池塘等)、土質(zhì)等。
(5)氣象條件風險。地鐵所在地區(qū)的氣象條件風險后果級別應考慮臺風、暴雨、沙塵暴、雷電等極端不利天氣情況出現(xiàn)的概率。
(6)交通動荷載風險。交通動荷載風險易引起基坑邊坡坍塌,加速基坑側向變形位移。交通動荷載風險后果級別應考慮車輛類型、車輛限速、車流量、車道寬度等。
(7)施工干擾風險。蓋挖車站不可避免要進行路面分期圍擋,圍擋高度超過2m,而圍擋會給過往車輛的司機造成行車視距障礙。加之交叉口過街行人多,方向多變,這給本就繁忙的交通帶來了諸多安全風險。施工干擾風險后果級別應綜合考慮分期圍擋的期數(shù)、圍擋造成的曲線半徑、交警的現(xiàn)場指揮、人行道位置、視距三角形障礙等因素。
2.2 技術風險分析
地鐵蓋挖車站施工的技術風險是指與參建各方的技術方案、技術措施等有關的風險。這一類風險可用定量分析法進行風險后果等級評價。
(1)安全專項方案風險。地鐵站一般位于交通繁忙路口,各種建筑物密布,各種市政骨干管線復雜,對于危險性較大的分部分項工程,應編制相應的安全專項技術方案。安全專項方案風險可根據(jù)有無安全專項方案、專項方案是否針對性強、專項方案有無原則性缺陷等用專家打分法進行評判。
(2)變形監(jiān)控風險。鄰近建(構)筑物開裂、傾斜、坍塌,鄰近路面的開裂,周邊管線的開裂等,都無不與變形監(jiān)測有關。無必要監(jiān)測或監(jiān)測數(shù)據(jù)分析不當或變形控制措施不當,都可能造成嚴重的建(構)筑物毀損后果。應依據(jù)相關的監(jiān)測數(shù)據(jù)、建筑物屬性等因素進行安全評估,為采取適當?shù)念A防措施或補救措施提供決策支持。
(3)基坑開挖支護技術風險?;娱_挖和支護方案不當、坑頂邊緣荷載超過承載力、基坑降水措施不當?shù)?,均可能造成嚴重甚至災難性事故。該風險可用采用專家打分法進行評判。
2.3 施工組織風險分析
地鐵蓋挖車站的施工組織風險包括人員風險、安全制度風險、安全組織機構風險、安全文化建設風險、安全交底風險、監(jiān)理風險、執(zhí)行風險等。這一類風險一般采用專家打分法或模糊評價法來評定風險后果等級。
(1)人員風險。人員風險源主要來自于技術與安全管理人員的技術水平不高、安全意識淡薄、安全素質(zhì)低、責任感不強、施工經(jīng)驗不足等。
(2)安全制度風險。制度風險源主要來自于企業(yè)缺乏完善的切實可行的安全生產(chǎn)責任制度、安全制度未落實到個人、安全制度(包括檢查制度、安全交底制度、應急預案等)不健全等。
(3)安全組織機構風險。安全組織機構風險源主要來自于:①組織機構內(nèi)部成員之間、上下級之間的他控、互控失效;②組織結構內(nèi)部存在短板(個別人未負起安全責任即可能導致安全事故)。
(4)安全文化建設風險。安全文化建設風險源主要來自于:①安全文化建設無專人負責;②安全文化缺乏規(guī)劃、計劃與執(zhí)行;③安全文化缺乏民工的參與;④安全文化無資金投入;⑤安全文化不能聯(lián)系工程實際。
(5)安全交底風險。目前,絕大多數(shù)的安全交底與技術交底是編制在一起的。而且安全交底往往在交底文件的最后以“安全注意事項”的標題呈現(xiàn)給作業(yè)人員,這與“安全第一”的口號是不相稱的。因此,應將安全交底和技術交底分開進行。另外,考慮到作業(yè)人員的安全素養(yǎng)偏低,因此安全交底應通俗易懂,應包括危險源、安全注意事項和特別強調(diào)三部分,應易于為作業(yè)人員所接受。安全交底風險后果級別應綜合考慮安全交底是否全面、危險源與應對措施描述是否準確、內(nèi)容表達是否通俗、是否交底到全體作業(yè)人員等來進行評判。