摘要：地铁项目建设在我国交通运输系统中的发展越来越快，地位也越来越凸显，在地铁工程施工中，一旦出现施工风险，将对整个工程建设造成不可估量的损失，因此，实际施工中，需要加强施工风险源的分析与研究，根据实际工程特点，采取有效的控制技术措施，降低风险发生概率，提高施工效率，确保施工质量，以推进我国地铁交通事业发展到一个新的高度。
关键词：地铁施工；风险源分析；关键控制技术
一、地铁施工
地铁是什么？简单的说就是地下铁路。地铁的修建可以大大缓解交通压力为人们出行带来便捷，但在施工时伴随着很多风险。地铁施工主要有两个部分组成，一个是车站施工，另一个就是区间施工。车站施工指的是在乘坐地铁时的各个站台例如地下入口、出站口等外部房建（类似于公交站牌点）。区间施工就是地铁站台与站台之间所连接的轨道。地铁施工和其他建筑施工不同，其所具有的特点是规模大、专业性复杂、受地质影响和风险性高。
规模性分析：地铁工程建设所需的投资高，每千米耗费5-7亿人民币，平均一条线路花费一百亿元左右，并且修建工期较长，一般在4-5年。
技术分析：修建地铁所用的工程技术十分复杂，地铁工程是结合土木建设以及机电设备的综合性工程，并且随着我国地铁建设的逐渐发展，对其技术要求也越来越严格。
环境地质分析：由于地铁常常建设在人口密度大，城市繁华度高的地方，所以就要考虑修建地铁对当地环境的影响，分析所处地区地质是否达到要求。
二、地铁工程施工的特点
地铁工程工程量庞大、施工工期紧，周边环境复杂，施工场地狭小，施工困难多、风险高，建造不得当极易危害地下管网设施、周边建筑物以及居民的正常生活。（1）地铁建造工程繁重、周期长，不良天气、变换的社会环境会在一定程度上影响施工环境、设备、设施。（2）地铁项目施工技法工艺复杂。根据地质勘测调查、土木工程、隧道工程、机械工程、土力学、结构力学等学科技术，施工方法采取盾构法、明挖法、暗挖法等根据不同水热条件、地质条件准确调整施工方法，一旦方法选择不合理、技术存在问题，给后期的地铁建设带来隐患不可估量。（3）施工设备、工器具品种繁多。大型运输车辆、大型挖掘机、吊车、泵送注浆机、混凝土罐车、盾构机、变压器、风机等众多机械设备参与施工。
三、风险源分析
1、风险的特点
在地铁施工的过程中存在着许多的风险，风险可能在施工前就已经存在，由于其发生规律复杂，风险的存在和发生有以下几个特点：
（1）地铁工程的施工风险普遍存在；（2）地铁施工中风险的发生会有偶然性和随机性；（3）地铁施工中风险是多变的，具有不确定性和多层次性。由于在施工中存在着风险，并且地铁工程耗资大、施工周期长、不确定因素比较多，经济风险大、技术要求高等问题。不同的风险造成的损失也各不相同，并且各种风险之间互有关联，无论从资金还是时间方面来讲都要认真研究每一种风险带来的后果，抓住其特点进行预防。
2、风险的类型
（1）地质条件风险：考虑环境，土质和地下管通道是否对地铁的修建有影响。所建的地铁工程是否影响地下管道，地下流水的走向。
（2）外部风险：主要由设计、资金、自然灾害或人为因素所组成的风险。
（3）管理风险：进度安排不合理，资金分配不会合理、质量检测不合理导致的风险，地铁工程项目管理的不当就会导致管理风险。
（4）技术风险：技术水平平不够先进、采用不恰当的施工技术、技术水平较低方案不合理导致的技术风险。
地质条件风险、外部风险、管理风险、技术风险是目前我国地铁工程主要面临的几个问题。以这四个风险为问题点出发，找到合理的解决方法，防止在工程中出现意外，培养从业人员专业专业化、综合化的知识，对可能发生的风险进行合理有效的分析。
3、风险分析
在地铁工程施工中风险源的分析不是一个简单问题，他不能一次性的带过而是要反反复复自己的研究分析。由专家群、数据群、信息群和计算机结合起来组成一个系统对风险识别、风险评估、风险信息进行收集和处理。
（1）风险信息的收集：在地铁项目施工之前，相关的工作人员要仔细的设计工程文件以及图纸，对工程所建地区的地质环境和社会环境进行实时考察、收集国内外修建地铁的数据和经验从而对项目有一个比较全面的了解和认识，为修建工作打好基础。
（2）风险信息的识别：风险信息收集完成后要对其进行风险识别，根据德尔菲法、头脑风暴等风险识别的技术将潜在的风险识别出来，列出一个风险信息发生表，对风险的来源以及严重程度进行分类并列出解决办法。
（3）风险估计：根据所列出的风险信息发生表对可能会发生的风险进行估计，运用数学知识，运用主观概率对风险所带来的影响严重性进行预估。
（4）风险评价：风险评价是根据风险发生的概率对工程影响深度进行定向分析，根据风险等级进行排序，着重关注对工程影响大的风险。
（5）风险的再次识别：在工程实施之后，一些风险发生的概率会受到影响，此时需要再次对风险进行识别，避免出现新的风险及影响工程较大的风险。
四、地铁基坑风险源分析
1、地铁基坑风险点
在地铁运营需求的影响下，地铁开挖施工的范围和深度不断增大，同时地铁施工中一般会处于建筑群密集、地下管线设施复杂等区域，这就无形中提高了地铁基坑施工的风险系数。一般而言，基坑施工包含了连续墙围护结构施工、基坑开挖施工、深基坑支护等。地下连续墙围护结构施工中，类似导墙、钢筋笼变形的施工风险比较容易发生，同时还有可能由于施工控制不当出现槽内泥浆泄漏、槽壁倒塌、墙体接头缝渗漏等。基坑开挖施工过程中，由于对边坡质量管理不严格会发生塌方滑坡的现象，也会出现基坑底隆起的相关问题，这是因为基坑边坡的稳定性没有得到有力的保障。深基坑支护时，比较容易出现的风险问题是支撑系统不稳定、结构变形等。
2、区间盾构风险点
在目前的城市发展中，各种建筑体以及基础设施不断建设和完善，针对这一现状，明挖隧道施工已经不能满足现实要求，而盾构法得到了青睐。区间盾构施工中的风险点影响因素有许多，主要涵盖了四大类，即项目特点、地质水文状况、周边环境情况、施工技能。①项目特点主要是涉及地铁施工图中的相关参数和标准，这些自身特征将在一定程度上影响施工风险源的等级。②地质水文状况中的最主要的不确定因素是地层构成以及承压水情况，其不利于区间盾构的掘进施工。勘察资料的全面性、准确性对地铁隧道施工有着极大的作用，而通常岩土水文地质考察复杂，再加上地下常出现障碍物，所以，区间盾构施工需要进行必要的风险源分析。③周边环境因素也是盾构施工中的风险因素之一，例如，地面建筑群的数量和规模、建筑体与地铁隧道项目的位置关系、市政道路管线布置等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④施工技能属于一种主观的风险因素，其中包含施工方案的可行性、施工机械设备的可靠性、施工团队技能素养等等，如不有效控制将大大增加施工风险。
针对区间盾构施工中，具体的风险点来讲，主要发生在盾构进出洞以及盾构重点区段过程中，盾构进出洞多出现盾构基座形变、进出洞轴线位移等问题，重点区段盾构穿越时容易发生建筑物、在建隧道出现不同程度的变形并且超出允许范围，以及轴线出现不合理的偏差。
3、地铁旁道风险点
在地铁建设中，为了便于上下隧道施工，通常会设置相应的联络通道，即旁道。旁道一般是用于安全转移与疏散由于地铁火灾、坍塌等突发事故受困的乘客。旁道施工中钻孔技术、冻结技术、开挖技术、封孔以及融沉注浆技术是主要的施工工艺，因此，旁道施工也就需要控制这几方面风险点。例如，钻孔风险源包括含承压水的粉砂地层施工中由于地层压力大造成流动喷涌，钻孔孔口装置出现脱落，以及钻进过程中发生涌沙涌水现象。
五、地铁施工风险源分析及关键控制技术
1、地铁施工过程中防水技术
（1）混凝土结构防水技术。混凝土结构防水技术是一种较为基础的防水技术，从源头上加强钢筋混凝土的防水能力，防止裂缝的产生和渗漏水现象的发生。为了加强混凝土结构的防水技术，需要在钢筋和混凝土的原材料采购时对质量严加把控，在施工过程中也要严加把控，改进施工技术，加强施工管理，尤其要加强对于分段浇筑接缝和变形缝处的施工监管，运用先进的施工技术防止裂缝的出现，改进变形缝的处理。除采用防水能力较强的混凝土结构以外，还可在建造过程中附加防水材料以增强其防水性。在建造过程中要对地下车站的墙面采用防水材料，整体结构建造中也要添加防水材料，为防水工作提供双层保护。常见的防水材料有高分子自粘胶膜防水卷材、聚合物水泥基防水涂料、SBS（Styrene-Buta－diene-Styrene，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯）防水卷材等。
（2）施工缝及变形缝的防水施工技术。分段浇筑所产生的接缝渗漏水治理是地铁施工防水工作的重点内容，目前我国对于施工缝防水主要采用镀锌钢板止水带防水技术，镀锌钢板止水带是工程施工中常见的材料，在浇筑下层混凝土时，预埋镀锌钢板，其中一部分钢板漏于地面，在下次浇筑混凝土时再一起浇筑进去，能够阻止外面的压力水渗入。镀锌钢板止水带防水技术包括环向施工缝防水、变形施工缝防水以及后浇带防水等。但镀锌钢板止水带防水技术也有一定的弊端，如止水带接头过密等，这就使得其密封性难以达到标准。利用双道的水性膨胀嵌缝胶并埋置注浆管的方法，也能实现地铁施工的防水工作。
对于地铁变形缝的防水工作也是一项重点工作，为此需要大力加强防水层的铺设，可在变形缝处的混凝土模筑外侧设置背贴式止水带和中埋式止水带。背贴式止水带以天然橡胶及各种合成橡胶为原材料，掺加了各种助剂及填充料，利用橡胶的高弹性原理起到加固密封的作用，可有效防止渗漏水现象。再在顶板和侧墙处放置不锈钢接水盒，再在背帖式止水带两侧齿条底部固定注水管，即可做到层层密封和加固防水性能。
2、深基坑的开挖施工技术
车站主体基坑采用分段开挖的方式来进行操作。通过对工期和主体结构特点进行分析，结合本工程的实际情况，要求在基坑开挖工作中需采用对称、均匀的方式来进行开挖工作，确保开挖后土质的应力可均匀地进行释放，以提高基坑的安全性。土方在进行开挖过程中，需按照由南向北横向分段、竖向分层的开挖方式来进行操作，且需合理地进行钢结构的安装，确保基坑的稳定性。在开挖场地满足坡道要求的条件下，坡度＞10%的坡道可采用自卸货车来对基坑内的土壤进行运输；当场地无法满足坡道要求时，需采用分台阶的方式来进行基坑的开挖。按照从南向北的方式进行开挖，开挖至最北部位置时，土方无法有效地进行运输，可借助小型的挖掘机来开挖土方，并借助长臂挖掘机将基坑内的土方挖出装到货车内运输出。当基地开挖面＞0.3m时，需采用人工开挖的方式来进行操作。
3、盾构工程风险控制技术
首先，全面了解工程施工资料，初步判断与评估风险内容和等级，同时再实施动态的风险控制，从而达到有效预防施工风险。具体措施可以着手以下几点：开展施工人员岗前培训，加强精细化施工管理的同时，并强化地面检测力度；盾构施工前，调试所有的盾构设备，确保盾构施工的安全可靠性，与此同时加强设备的维护保养，从人员和制度来年各方面确保设备性能的发挥，避免出现设备故障而影响施工进展；根据风险预测制定相应的应急方案，特别是机械设备方面配备齐全，如果出现安全以外，能够第一时间予以解救。另外，盾构进洞过程中，如果洞圈水土流失现象明显，需要加快盾构的进洞进程，接着通过采用双液浆或者聚氨酯材料来实施洞圈封堵。
4、围护结构接驳器定位技术
盖挖逆作车站各层楼板均需与地下连续墙可靠连接，地面施工荷载、楼板及侧墙自重通过地下连续墙预埋接驳器传递，故地下连续墙施工时预埋接驳器施工质量和定位控制尤为关键。但在施工过程中经常发现接驳器失效、预埋位置偏差，接驳器锈蚀、丝口破坏等导致出现接驳器无法使用及主筋无法连接的情况，只能采取植筋的方式。地铁工程使用年限为100a，而植筋所使用的植筋胶最高设计年限仅30a，植筋存在质量安全隐患。因此，如何提高接驳器利用率是盖挖逆作车站需解决的一个关键技术难题。
（1）接驳器安装定位装置。根据吊筋位置，测出吊筋处导墙高程，确定出吊筋长度，以此作为基点，控制预埋件位置。在钢筋笼接驳器标高处水平点焊L40×3角钢。接驳器的高低控制以角钢的边线为标准，接驳器搭靠在角钢的一个平面上，定位后焊接固定另一侧角钢夹紧，以确保接驳器及预埋筋的预埋精度。定位在钢筋笼上接驳器的高低控制偏差≤2mm。
（2）接驳器安装封盖板。采用铝彩钢板做成U形长条封盖，在接驳器的单独封盖拧到位置后，用条形封盖板沿一排接驳器连线方向从上往下扣紧封盖，细铁丝拧紧，起到对接驳器的保护作用。同时后期凿除表层混凝土，将封盖整体揭开即可漏出完整接驳器，减少凿除工作量，降低凿除工作对接驳器的损坏。
（3）钢筋笼吊装位置控制。为确保钢筋笼吊装下放接驳器就位准确，要严格控制笼顶吊筋长度。吊筋长度＝吊筋顶部固定位置的高程（导墙顶高程＋到扁担顶的高度）－钢筋笼笼顶标高＋吊筋与钢筋笼主筋的搭接长度（双面焊5D、单面焊10D）。钢筋笼下放到位后，采用槽钢做扁担固定钢筋笼，误差控制在＜1cm。钢筋笼下放及混凝土浇筑速度要均匀适中，在混凝土浇筑24h后方能抽出扁担。
5、地下结构通常采用桩支护
需对开挖完成的桩表面进行找平处理，而找平层往往采用挂网喷射混凝土的方法，即使设计要求采用水泥砂浆，但由于工程量较大，现场往往会出现由于水泥砂浆找平层厚度不足，导致基层表面凹凸不平、突出物较多的现象。所有阴阳角应平直，否则会导致接缝张开、接缝皱褶等缺陷。但高分子自粘胶膜防水卷材通过4种功能材料协同复合设计，与后浇混凝土实现完全附着结合，共同形成多道设防复合防水体系。片材表面涂覆一层高分子压敏胶自粘层；胶层上覆盖反粘结合涂层；高分子自粘胶膜层将反粘结合涂层与高密度聚乙烯（HDPE）片材牢固的粘接在一起，表面覆盖涂硅隔离膜。表面保护涂层与现浇混凝土发生多种物理及化学反应形成永久结合，剥离开后涂层与部分胶层附着在混凝土侧。测得剥离强度＞3N/mm。形成牢固的紧密结合，能防止水分渗入防水卷材和结构之间的空隙。1.5mm高密度聚乙烯自粘胶膜防水卷材提供多种搭接工法：双焊缝焊接环向搭接带（焊接型）、自粘环向搭接带（自粘型卷材）、胶带搭接（短边搭接）、对拼搭接等。
结束语
综上所述，地铁项目建设在我国交通运输系统中的发展越来越快，地位也越来越凸显，在地铁工程施工中，一旦出现施工风险，将对整个工程建设造成不可估量的损失。因此，实际施工中，需要加强施工风险源的分析与研究，根据实际工程特点，采取有效的控制技术措施，降低风险发生概率，提高施工效率，确保施工质量，以推进我国地铁交通事业发展到一个新的高度。
参考文献：
[1]王晓明.地铁施工风险源分析及关键控制技术[J].绿色环保建材，2018（3）：148-149.
论文作者:杨湘龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/18
标签：风险论文; 地铁论文; 盾构论文; 基坑论文; 技术论文; 工程论文; 发生论文; 《基层建设》2019年第4期论文;