摘要：随着我国经济的迅猛发展，建筑行业的发展变得越来越迅速，建筑行业中对各种先进技术的应用越来越频繁，施工过程中的难度增大，安全隐患越来越多，各种施工事故频发，使得我国的建筑行业的发展受到很大影响。下面就结合作者的实际工作经验进行入手，简要的探讨地铁车站土建工程施工风险，以供参考。
关键词：地铁工程；车站土建；施工风险
前言：城市空间的有限性已经无法满足日益发展的生活节奏，那么地铁的建设，将这种空间得到了充分的扩展与合理的利用，从地上的交通转入地下的交通，而且具有运行速度快、线路长、不堵车等特点，所以在我国一线及二线城市中均开始兴建地铁。但是在地铁施工过程中，存在多方面的风险因素，这些风险因素的存在既制约着地铁建设的发展，又会对周边环境造成不良影响。本文将对地铁车站基坑工程与结构工程方面进行风险分析，并制定出相应的对策，以提高地铁的安全性。
1 地铁车站的施工方法
1.1 明挖法
明挖法是各国地下铁道施工的首选方法，在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。明挖法具有施工作业面多，速度快，工期短，易于保证工程质量和工程造价低等优点。但因对城市生活干扰大，应用受到各种因素的限制，尤其是当地面交通和环境不允许时，只能采用盖挖法和新奥法。
1.2 盖挖法
盖挖法是在比较繁忙交通路段利用结构顶板或临时结构设施维持路面交通，在其下进行施工的方法。按结构施工顺序分盖挖逆作法和盖挖顺作法两种。
1.3 暗挖法
暗挖法主要包括新奥法、浅埋暗挖法、暗挖与盖挖相结合的施工方法。
2 施工的风险分析
2.1 地铁地下车站基坑工程的风险源
所谓地铁车站基坑工程的风险源即是导致基坑工程事故的种种因素。基坑工程风险是由多方面原因导致的，通过对“基坑工程事故实例”中160余起基坑工程事故的分析，可以将造成事故的主要原因归纳为5个方面：即建设单位管理的问题、基坑工程勘察问题、设计问题、施工问题和监理问题等。对于基坑工程而言，工程的设计问题和施工问题是导致工程施工事故的主要源头，而它们在实际的工程中表现在以下几方面。
2.1.1基坑设计问题
无证设计，越级设计，私人设计，盲目设计等是造成基坑事故的重要原因。设计过程中不进行地质勘查便进行设计、相关参数选择不当，支护结构受力计算不符合实际，对周边环境调查不够，对周边不利因素考虑不周，就导致了在设计环节已经增大了安全隐患。不遵守相关规范是造成基坑工程事故的常见原因。支护方案的选择缺乏技术论证，支护结构设计不合理。支护方案的选择取决于周边环境、设计基坑深度、开挖土体参数、设计控制变形要求、支护结构受力特征等多重因素，而设计方多缺少经验，随意设置参数也会导致设计安全风险的加大或者施工材料的浪费。同时，设计荷载取值不当，土体强度指标选择失真。治理水的措施不力。支撑结构设计失误。锚固结构设计失误。
2.1.2基坑施工问题
无施工资质或越级承包基坑工程，施工作业队多为素质较低的农民工，队伍专业化程度较低，施工质量依赖管理人员水平，若施工管理混乱，则极易导致施工质量差，出现质量问题。施工过程中，没有严格遵守施工规范，安全意识淡漠，降水、排水、防水的措施不力，相互协调关系处理不当，不重视信息施工。
2.2 地铁车站结构工程的风险源
地下车站结构工程包括钢筋工程、模板工程、混凝土工程、构件安装工程等。在结构工程中，由于各种各样的原因，使得结构的整体或一部分不能满足规范的功能要求或引起设备损坏、人员伤亡等，即造成工程质量事故或质量问题。发生工程质量事故和质量问题的可能性就是风险，通常结构工程的风险源有以下几类：
1）自然因素：不利的或恶劣的气候条件，如大雨或大风，干热或冰冻等；地震、火灾、洪水等灾害。
2）原材料因素：用于工程的原材料不符合规范的要求或者一些材料已经过期等。
3）测量、放样方面的因素：测量精度不够，测量放样方法有问题，失误等。
4）模板工程中的因素：模板尺寸有误，强度和刚度不足等。
5）钢筋工程方面的因素：钢筋的加工和布置不当。
6）混凝土工程方面的因素：混凝土的配比、浇筑方法及养护时间控制都可能对混凝土的强度造成影响。
7）构件安装工程方面的因素：构件制作错误、安装时构件的位置偏差、构件安装的连接不足等。
3 地铁车站土建过程中的风险事故
3.1 地铁车站基坑工程风险事故
因为风险源产生的基坑工程的主要风险事故包括：开挖时，边坡出现塌方、滑坡，底部出现沉陷、流砂、冻胀、以及造成轴线移位、基础倾斜、上部结构变形，对周围附近建筑物或设施以及地下管线产生影响，造成第三者的损害。
3.2 结构工程风险事故
1）混凝土的纵向变形：结构混凝土的干缩、温差及纵向不均匀沉降是导致混凝土纵向变形的主要原因。
2）混凝土开裂：由混凝土干缩、温差引起的结构纵向拉应力以及不均匀沉降引起的结构弯曲拉应力都可能导致混凝土的开裂，这就可能导致结构工程的失稳。
4 地下车站工程施工风险的防范与对策
4.1 基坑工程风险的防范与对策
第一，基坑支护结构的正确选择基坑支护结构的选择必须结合具体的情况和规范要求，同时也要充分考虑环境条件、建筑物的结构对基坑施工的特殊要求、各种支护结构的适用范围、技术特点以及造价。另外也要注意到基坑开挖时排水和降水的方法、设计的容许变形量。
第二，基坑工程的优化设计基坑工程是一个比较复杂的工程问题，它要解决多个技术难题，如土体的强度和稳定的问题、支护结构变形问题以及周围护体的变形问题，同时又要考虑达到较好的经济效益。这就需要综合考虑多种方案，从中选择一个或几个相对优越的方案，然后再对优选的方案进行细部优化，即施工图优化，优化的依据有如下四个方面：
1）技术的可靠性、先进性以及施工的可行性分析。
2）经济效益的评价。
3）对环境影响的评价。
4）工期的比较。
第三，信息化施工基坑工程事故的调查表明，任何一起基坑工程事故无一例外地与监测不力或险情预报不准确相关。基坑工程的环境监测既是检验设计正确性和发展理论的重要手段，又是及时指导正确施工避免事故发生的必要措施。故而，在基坑施工中，应时刻关注周边环境的变化，同时对一些异常情况采取必要的工程措施，将问题扼杀于萌芽之中，确保工程安全。
4.2 车站纵向变形防范与对策
车站纵向内力及相应的横向裂缝产生的主要原因是混凝土的干缩、温差及纵向不均匀沉降。而这些因素所引起的结构弯曲拉应力，都需要设置横向缝给予释放，从而防止缝之间的混凝土干裂，而通常是要防止车站顶板混凝土的开裂渗漏，同时也不允许车站底板的挠曲和剪切变形超过一定限度而影响正常运行。
1）可采用“诱导缝”构造以替代一般的施工缝；
2）微膨胀混凝土后浇带和低水化热级配的混凝土；
3）顶板混凝土浇捣尽量避开夏天，加强养护；
4）地下连续墙底注浆加固，减少不均匀沉降；
5）单层侧墙车站，地下连续墙幅间设刚性防水接头，板墙连接设锥螺纹钢筋连接器，板边设加强边梁。
4.3以尚志大街站为例，控制较好
以哈尔滨市轨道交通2号线一期工程尚志大街站为例，尚志大街站为地下两层站，车站有效站台中心里程为SK17+803.800，起讫里程分别为SK17+708.800、SK17+873.800，车站内包尺寸长165m，宽18.3m（标准段）、22.1m（端头井）、31.9m（外挂区），采用现浇钢筋砼箱型结构型式。有效站台中心里程处轨面标高为104.988m，底板埋深约为16.9m，顶板覆土厚约3.34m，车站纵向设置2‰单坡。围护结构采用800mm厚地下墙作为挡土结构兼作止水帷幕，竖向设置4道支撑（部分为3道钢筋砼支撑），第一道钢筋砼支撑，第二、三、四道支撑为φ609钢支撑。地下一层出入口、风道等附属结构基坑深约为10m，采用明挖顺作法施工，围护结构采用600mm厚地下墙。
车站周边建构筑物有一级风险源3处、二级风险源1处，四级风险源2处。
（1）一级风险源：
1）黑龙江省中西医结合学会专科门诊：位于车站南侧，距离主体结构3.6m，地上四层，砖混结构，浅基础。
2）儿童电影院：位于车站南侧，距离主体基坑14.7m，四层建筑，高18米，砖混结构，为省级文物保护建筑，具有重要的历史、艺术和科学价值。
3）混7、混8住宅楼：位于车站大里程北侧，距离主体结构约4.4m，该建筑物为地下一层。
（2）二级风险源有1处：砼7砼8建筑：住宅楼，距离主体结构约 16.91m，距离 1 号出入口约 5.0m。
（3）四级风险源：
1）浙江嘉禾假日酒店，该建筑17层框架商住楼，地下室1层，建于1997年，桩基础。距离结构基础27.4m
2）混6坡7建筑，住宅楼，距离结构10.37m。
图1 尚志大街站平面图
通过对尚志大街站施工控制，得到了较好的效果，该站地质条件复杂，提前做好了策划，过程中做好各个环节的控制，采取基坑条件验收监控办法，基坑开挖最后一段已经开挖到底，周边重要建筑物变形安全可控，对应重要风险源的5段主体结构已经完成封顶。
5结论
总之，在地铁工程中，车站的施工质量是重中之重，存在着一定的风险因素，主要是基坑工程的建设和结构工程建设方面有一定的风险性，那么施工企业在这方面给予了足够的重视，因为这不仅关系着地铁本身的运行问题，还关系着人们的生命安全和国家的稳定，所以在施工过程中一定要严格的按照相关的操作规范进行施工，确保施工的每一个环节都得到有力的质量保障，为我国的经济建设创造良好的条件基础，为国家的发展提供有力的保障。
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论文作者:姚前伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/14
标签：基坑论文; 工程论文; 结构论文; 风险论文; 车站论文; 混凝土论文; 地铁论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;