摘要:随着我国经济的高速发展,城市地铁等地下轨道工程的大量修建,能够在很大的程度上提升运输的实际效率。在地铁隧道施工中盾构法施工技术起到了非常大的作用,可是盾构隧道施工非常容易引起地面的沉降以及地层的位移等很多问题,因此必须要加强施工过程中的风险管理。本文主要就地铁隧道盾构施工中的风险作了相关的分析,提出了具体的风险防范措施,以供参考。
关键词:地铁建设;盾构施工;风险管理
1、导言
盾构法是指使用盾构机掘进、安装管片形成衬砌等一种地下工程施工方法,一般先于隧道的某一区域构造一个基坑或者是竖井结构,作为盾构机始发工作井和到达工作井,盾构机由始发工作井的墙壁开口起开始掘进,以设计轴线作为地层中的掘进路线,向达到工作井推进。但在盾构机掘进中往往会存在很多的风险影响着整体工程质量安全,加强盾构施工风险管理受到了建设单位、施工单位的高度重视。
2、地铁盾构施工中存在的安全风险
2.1监督问题
在地铁盾构施工过程中,目前缺乏一套完善的严格的监督体系,不能对安全进行有效的保证。地铁隧道的工程本身具有不同于其他地面工程的特殊性,这就需要在施工过程中严格的按照施工要求,一旦出现漏洞,极易引发安全事故。
2.2 渗水现象
在地铁隧道施工的过程中,受到管片和止水带存在的问题和缺陷的影响,直接导致了隧道在施工的后期深受渗水现象的影响,影响到工程的质量问题,各项安全系数无法达标,降低了地铁隧道的安全性,其中包括管片和混凝土的连接部位出现缝隙,致使止水的效果减弱,以及管片安装不牢固,导致的管片的作用降低,导致最后出现安全事故。
2.3 环境风险
隧道施工过程中不可避免地要对周围环境产生不利影响,如引起地层位移与变形、环境污染、地下水流失等。尤其是此区间近接环境复杂,沿线建(构)筑物发生沉降、倾斜、开裂甚至倒塌损毁是主要风险之一。
2.4 施工材料问题
对于任何一个工程来说,施工的材料都是整个工程的基础环节,这就需要对材料的质量进行严格的把关。事实上我国地铁施工过程中还存在很多偷工减料的现象,这些问题直接影响到了地铁隧道的施工,其中很明显的包括混凝土的质量不合格,钢筋的性能无法达到要求以及后加入的添加剂的性能不足都会对整个施工过程造成影响。
3、地铁盾构施工中风险管理内容
3.1 风险管理范围
1)要实现对可能发生的安全风险进行预测,并实现对相应经济损失额明确;
2)基于安全风险的发生下,如耽误施工工期而致使施工工期延长的情况下,需要实现对相应风险的管理;
3)要针对施工人员技术落实不到位以及操作不规范所引发的风险隐患进行管理;
4)针对地铁施工周围建筑设施,如果存在沉降等问题,则需要落实相应的保护措施,以规避风险。
3.2 风险识别
在地铁盾构施工风险管理的过程中,需要对所可能存在的风险进行识别,在充分识别潜在风险的基础上,为实现相应安全风险管理措施的科学制定以实现安全生产管理目标奠定基础。在实际践行的过程中,主要需针对如下几方面进行落实:1)要针对相应勘测设计资料进行详细的解读;2)要针对隧道本身施工的地质环境进行分析,以明确相应地质水文的状况;3)要针对盾构机械设备进行检查,主要针对相应的参数内容进行核实;4)要针对施工组织设计方案以及相应的施工管理内容进行检验。
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3.3 风险估计与评价
基于风险识别的基础上,则需要通过对相应施工信息资料的全面掌握来实现对风险发生概率的计算,通过相应数据来搭建风险模型,进而借助风险概率的获取来实现对风险引发后果的估计。在风险评价上,需要对所预测的风险发生概率与所引发的后果进行评价,然后将这一评价结果与相应的标准进行对比,根据风险发生的概率来明确是否接受这一风险,进而实现对所存在安全风险的保守估计。
4、地铁盾构施工风险管理对策措施
4.1 严把施工材料质量
在选取原材料时,需要注意以下几点:1)水泥。选择抗渗性能较高的水泥品种,且水灰比较低,降低混凝土混合物需水用量,并要求水泥的抗压强度、细度、安定性、凝结时间等满足盾构隧道施工的要求。2)对进场的管片进行外观检查,确保管片外观无明显的裂缝,并对管片的受力性能进行检测,确保其可以承受隧道上部土体的压力,并满足地铁隧道防渗水的基本要求。3)外加剂。为了确保盾构隧道施工的安全性,需要在混凝土中掺加合适的外加剂,例如早强剂、减水剂等,以提高混凝土的早强、抗裂性能。
4.2 提高施工人员的素质
施工人员是一个工程的质量的决定性因素,这就需要对施工人员的专业素质进行培养,其中包括对施工人员的选取进行要求,确保能够掌握专业的施工技能,其次还需要对是施工人员进行定期的培养,保证施工人员能够了解施工风险管理的重要性,提高施工人员的素质能够有效的对施工风险进行有效的管理。
4.3 信息化系统的搭建
1)实现相应预警机制的建立。针对地铁盾构施工过程中所存在的安全风险隐患问题,为了强化事前预防风险措施手段的完善制定以及实现对风险的有效控制与规避,则就需要进行三级预警相应机制的搭建,通过这一应急指挥系统,确保在及时收到相应安全风险警告信息的同时,落实及时的抢先处理措施;同时要确保分工明确,落实相应的责任到个人。2)建立信息化安全管理系统。借助这一管理系统的搭建,则能够实现远程监控与管理,针对相应的施工方法以及施工技术参数等进行监控与把关,进而为实现对施工技术落实不规范等所引发的安全风险隐患问题进行规避。
4.4 盾构出洞风险对策
1)针对拆除封门时出现的流沙、涌土风险,其解决对策:尽快使盾构机出入洞口,并采取双桨液注浆、直接冻结等及时对洞口土体进行加固;加强土体、地下管线、周围建筑物的沉降观测。2)针对洞口土体流失风险,其解决对策:提高洞口土体加固效果,确保洞口土体强度与均匀性;准确安装洞门密封圈,并避免在盾构机掘进过程中刀盘割伤周围的橡胶圈;在设计、使用洞门密封时要预先考虑到盾壳上的突出物体,在相应位置设置可调节的构造,保证密封的性能。
4.5 盾构掘进风险对策
1)针对盾构掘进中掘进面土体失稳风险,其解决对策:根绝隧道周围土质,计算出合理的土压、推进力、掘进速度,确保盾构掘进中掘进面土体稳定;当掘进到软土区域时,可根据控制掘进速度平衡掘进面土体稳定;加强土体、地下管线、周围建筑物的沉降观测。2)针对盾构沉陷风险,其解决对策:提高地质探测结果的精度,加密勘测孔数量,准确探测出不良地质的位置、埋深等;勘测盾构机开挖面前方20m 的地质,准确探测出不良地质或障碍物;定期检测盾构机的掘进性能,确保掘进施工的顺利开展。
结语
地铁建设通常位于拥挤的城市主干道,施工难度较大,加上项目风险的存在,使得地铁施工项目成为社会重点关注的对象。因此,加强地铁盾构施工风险管理能够对风险进行有效的管理工作,并付诸地铁施工过程中进行正确的决策,促进地铁施工按照正确目标前进,保证地铁施工项目的有序进行,最大程度降低风险造成的危害,从而保障地铁盾构施工的安全性。
参考文献:
[1] 许景昭.北京地铁盾构施工安全管理与风险防范 [J].施工技术,2010.
[2] 江玉生.地铁盾构施工的安全与风险管理 [J].建设机械技术与管理,2013.
[3] 陈伟.土压平衡盾构施工的风险管理 [D].东南大学,2015.
论文作者:钟传辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
标签:盾构论文; 风险论文; 地铁论文; 隧道论文; 管片论文; 风险管理论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第9期论文;