摘要：以某地铁车站施工项目为例，讨论了大跨度地铁暗挖车站施工安全风险管理问题，详细叙述了开挖支护阶段的安全风险、二次衬砌阶段的安全风险及其管控措施。
关键词：大跨度；暗挖车站；安全风险管理
随着我国经济和社会发展，人们对交通出行也提出了更高的要求，而城市地铁是贯彻我国节能减排政策、发展低碳经济、节约能源和改善人居环境的最优交通方式。近二十年是我国城市轨道交通建设的大发展时期，截至2018年底，全国已有32个城市开通轨道交通，预计到2020年我国将有45座以上城市修建地铁，国内城市轨道交通运营总里程将达到8000km。而随着城市地铁的发展需求，穿越交通干线、大跨度地铁暗挖车站也越来越多，本文以青岛地铁1号线衡山路站为研究对象，对大跨度地铁暗挖车站的安全风险管理进行研究，为后续类似工程建设提供参考。
一、工程概况
（一）结构布置
衡山路站位于长江东路与衡山路十字路口以东，沿长江东路呈东西向布置。长江东路为现黄岛区主干道之一，现状道路宽50m，车流量较大。
本站为地下两层岛式车站，站台宽度11m，有效站台长度为118m。车站全长230m，标准段开挖跨度21.72m，高度17.62m；加宽段开挖跨度24m，高19.665m。车站共设三个出入口，两组风亭。车站采用拱盖法施工，附属结构采用明暗挖结合的方法施工，车站主体施工由风亭作为竖井进入主体结构施工。
（二）工程地质情况
车站所在位置地面起伏较大，车站拱顶覆土18.7m～16.5m。由上到下依次是素填土、强风化花岗岩/闪长岩、中风化花岗岩/闪长岩、微风化花岗岩/闪长岩，车站主要位于微风化岩层中，但是局部岩层节理发育，呈块状碎裂岩和节理密集带，车站围岩分级为Ⅲ～Ⅴ级。
（三）水文地质情况
本车站地下水类型以基岩裂隙水为主，下伏基岩富水性一般～差，局部受构造作用破碎带富水性好，多属弱～微透水层。
（四）周边建筑物、管线情况
车站附近为繁华路段，站址周边地块已基本实现开发，西北方向为金岭尚座，西南方向为金海岸商场，东南方向为3层临街商铺，东北部为青岛农商银行。车站上方有一条2m*2m的雨水暗渠横跨车站，另外有多条雨污水、给水、电力及通信等管线。
二、施工方案概述
车站主体结构利用车站两端的风井组织施工。风道（横通道）支护完成后利用打开的作业面开挖支护拱部两侧导洞（开挖时左右导洞应错开15m）；两侧导洞开挖支护一定距离后，再开挖支护拱部中导洞；待两侧导洞贯通后，浇筑拱脚梁；分段拆除中隔墙，施作防水层，安装衬砌钢筋，浇筑拱部衬砌砼。下部先拉中槽开挖支护，再进行两侧边墙开挖支护，最后施作仰拱、边墙衬砌砼及内部结构，具体施工步序如下：
三、风险源分析及管控措施
大跨度地铁暗挖车站施工安全风险按照施工阶段划分可分为开挖支护阶段的安全风险和二次衬砌阶段的安全风险，开挖支护阶段的风险又可分为自身风险和周边环境风险，下面对各种风险进行分析并制定针对性的管控措施：
（一）开挖支护阶段的安全风险
1.自身风险
车站局部区域存在块状碎裂岩和节理密集带，围岩自稳性差，开挖过程中容易掉块、塌方、冒顶等，甚至引起地面沉降、塌陷及周边建筑物损坏。
管控措施：（1）严格落实暗挖18字方针“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”，合理配置人员、机械、材料等资源，采用控制爆破技术，严格执行经专家评审的爆破方案，并根据监控量测数据及时调整爆破参数。
（2）施工中采用超前探孔与地质预报相结合的方法，对于渗水量大、规模大的断层破碎部位应谨慎处理，经论证、试验后确定处理措施。
（3）加强初支背后注浆及径向堵漏注浆，确保围岩松动圈的稳定。
2.周边环境风险
周边环境风险主要有周边管线风险、建筑物风险、爆破风险等。
（1）周边管线风险
车站拱顶有一条2m*2m雨水暗渠，并有多条承插式雨污水管道及直径600mm的给水管线，车站开挖容易引起管线沉降甚至断裂，影响周边居民生活；管线破损后的渗漏水会进一步影响车站开挖安全。
管控措施：①按照上一条措施控制好自身风险，即控制好周边环境风险的源头。
②施工前做好管线调查，详细掌握管线修建年代、类型、材质、管径、接口形式、埋深、使用状况、与车站的关系等，为制定进一步的控制措施做准备。
③加强监控量测工作，宜采用位移杆法在管体上布设直接竖向位移监测点，能够直观反应管线位移数据，出现异常情况时及时分析并采取相应措施。
（2）周边建筑物风险
车站周边建筑物密集，多为多层或高层，部分楼房建设年代久远，车站开挖容易引起房屋沉降、不均匀沉降及裂缝等，进而造成房损纠纷。
管控措施：①按照上一条措施控制好自身风险，即控制好周边环境风险的源头。
②施工前做好房屋调查，详细掌握房屋修建年代、结构类型、基础形式及埋深、使用状况、与车站的关系等，为制定进一步的控制措施做准备。
③加强监控量测工作，监测点应布设在外墙承重柱上，同时能够反映建筑物的沉降、不均匀沉降、倾斜及裂缝等，出现异常情况时及时分析并采取相应措施。
（3）爆破风险
青岛地铁车站大都位于岩层中，需要采用爆破开挖，爆破参数控制不当容易造成噪声或震动过大，进而引发周边居民及行人恐慌或房屋损坏等后果。
管控措施：①编制有针对性的爆破施工组织设计，并经专家评审后组织实施。
②加强监控量测工作，严格控制爆破振速，施工前先组织试爆，进一步优化爆破参数。
③控制开挖进尺，爆破时分部、分台阶，应遵循“多分段、少装药”的原则，降低单段起爆药量，将施工影响降到最低。
④严格按照《爆破安全规程》要求做好施工公告、爆破警戒及预警等工作，防止爆破引起周边居民及行人恐慌。
（二）二次衬砌阶段的安全风险
二次衬砌施工阶段的安全风险主要有拆撑引起的拱顶沉降、地面沉降、建筑物及管线沉降以及二次衬砌钢筋沉降、坍塌等。
1.拆撑引起的安全风险
车站拱部开挖时采用双侧壁导坑法施工，拱部二衬施工时需要拆撑，拆撑容易引起拱顶沉降，进而引起地面沉降、建筑物及管线沉降等，严重时会引起塌方。
管控措施：（1）加强初支背后注浆工作，使初期支护与围岩密贴，形成自稳体系。
（2）做好拆撑试验，通过试验确定拆撑长度、拆撑方式等，根据试验结果确定二衬施工方案。
（3）抓好二衬施工组织，加快施工进度，缩短拆撑段的暴露时间。
（4）加强监控量测，做好应急预案，发现问题及时处理。
2.二次衬砌钢筋安全风险
由于车站跨度大、拱部矢跨比小，二次衬砌钢筋刚度差，容易发生沉降甚至坍塌等问题。
管控措施：为了解决二次衬砌钢筋沉降甚至坍塌等问题，我们在青岛地铁首创了二次衬砌骨架工艺，即在外层钢筋内侧设置工16工字钢骨架增加二衬钢筋整体刚度，骨架间距3m，纵向采用直径25mm的钢筋连接，该工艺获得了全国工程建设优秀质量管理小组二等奖等奖项。
综上所述，大跨度地铁暗挖车站施工过程中安全风险较大，应通过科学组织、优化方案及有效的管控措施来避免安全事故的发生。
参考文献：
[1]刘泉维.硬岩地层地铁修建关键技术（一）[M].北京：人民交通出版社股份有限公司，2017.1-5.
[2]李强.复杂环境下浅埋富水大跨度地铁车站施工分析[J].建筑技术开发，2018，45（09）：30-31.
论文作者:张振电,朱京明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/19
标签：车站论文; 风险论文; 管线论文; 措施论文; 地铁论文; 钢筋论文; 建筑物论文; 《基层建设》2019年第9期论文;