淺談設計對地鐵工程施工安全的影響

孫喜軍

【摘要】地鐵工程的建設面臨風險高、難度大等問題，安全施工成了地鐵施工的重要問題，本文只從地鐵設計角色出發(fā)，解析影響地鐵施工安全的因素，以便通過對各環(huán)節(jié)質(zhì)量把控，從而避免出現(xiàn)施工安全風險或施工安全風險安全可控。

【關(guān)鍵詞】地鐵；設計；施工安全

隨著城市化進程的不斷加快，地鐵工程成了疏散人流、緩解地面交通壓力的重要工程項目，且在全國的各大城市已經(jīng)部分運營和陸續(xù)開工建設。一般情況下，地鐵工程的施工地點多為城市繁華地段，且有人流大、現(xiàn)場環(huán)境復雜、施工工藝復雜、施工難度大、風險高、施工周期長等特點，這就給工程的規(guī)劃、設計、決策、管理、施工等帶來了很大困難，每個環(huán)節(jié)都對施工安全產(chǎn)生重大影響，沒有正確處理問題就容易帶來安全隱患，甚至引發(fā)安全事故。勘察設計是施工建設的靈魂，設計方案的安全性直接關(guān)系到整個城軌建設。本文只從地鐵設計角色出發(fā)，解析影響地鐵施工安全風險的因素，以便通過對各設計環(huán)節(jié)質(zhì)量把控，從而避免出現(xiàn)施工安全風險或施工安全風險可控。

1、地鐵工法的選擇

地鐵的施工工法，一方面受沿線工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、環(huán)境條件（地面和地下地物的現(xiàn)狀、交通狀況等）、軌道交通的功能要求、線路平面位置、隧道埋深及開挖寬度等多種因素的制約；另一方面也會對施工期間的地面交通和城市居民的正常生活、工期、工程的難易程度、城市規(guī)劃的實施、地下空間的開發(fā)利用和運營效果等產(chǎn)生直接影響。目前，無論地鐵車站和區(qū)間，常用的工法有鉆爆法、淺埋暗挖法、明挖法、掘進機法、盾構(gòu)法、沉埋管段法、輔助工法等。像復雜條件下的淺埋暗挖車站及大斷面渡線區(qū)間，由于受外部環(huán)境及本身使用功能及結(jié)構(gòu)類型的限制，工法具有施工步序多，多種工法相結(jié)合等特點，所以施工工法正確的選擇，對于地鐵施工安全至關(guān)重要。如某地鐵暗挖車站設計工法采用中洞法，每個導洞采用鉆爆法，由于車站周邊圍巖為中風化巖，在爆破過程中對導洞之間的初期支護破壞嚴重，影響支護安全，在車站支護結(jié)構(gòu)工程進展一半，不得不改變工法，由中洞法改為洞樁法。從以上列舉不難看出，每種工法的應用都很成熟，但不同工法有著自己本身的局限性，選擇合理的工法，成為地鐵設計工作的最重要一環(huán)。

2、關(guān)鍵節(jié)點設計

所謂節(jié)點設計就是設計內(nèi)容的一個點，這個點可以是關(guān)鍵工序或工序轉(zhuǎn)換，也可以是結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)點。由于這個點很小，往往不能引起足夠重視，為后續(xù)施工帶來安全隱患。比如，初支設計格柵交叉節(jié)點連接，鋼管柱與中縱梁、中板連接，逆做施工縫防水處理，開馬頭門工序，橫通道進主體工序等。某地鐵車站主體采用洞樁法施工，在風道進入主體工序轉(zhuǎn)換圖紙內(nèi)容不夠詳實，施工單位也沒有提出異議就施工，導洞扣拱初支沒有坐落在風道進主體加強環(huán)梁上，結(jié)果在馬頭門處出現(xiàn)沉降，也導致了地面出現(xiàn)了沉降，由于搶險及時，未造成事故進一步擴大，風險得到了有效控制，化險為夷，這也給無論設計方還是施工方都敲響了警鐘，哪怕一個點設計存在不到位，考慮不周，安全隱患就時刻存在。

3、基礎資料核查

地鐵設計的依據(jù)往往都是地鐵工程建設指揮部提供的基礎資料，比如地勘及物探資料等，除了根據(jù)指揮部提供的資料外，設計人員也應對工程建設地進行走訪，收集補充基礎資料，并對指揮部提供的資料進行現(xiàn)場核查，為后續(xù)設計工作提供完備的詳實的基礎資料。但在實際設計工作中，由于設計工作工期短，時間緊，未對現(xiàn)場建筑物及構(gòu)筑物進行有效摸排，為后續(xù)工程帶來了潛在隱患。如某區(qū)間采用盾構(gòu)工法施工，由于前期工作對地下室資料核查不到位，導致盾構(gòu)機即將開進某大廈地下室前被產(chǎn)權(quán)單位發(fā)現(xiàn)，否則后果不堪設想，導致地鐵線路不得不調(diào)整。上述事例，雖然未發(fā)生事故，但教訓依然是深刻的，這對地鐵設計工作來說，基礎資料的核查，不但不能省，而且要做到核查結(jié)構(gòu)有依有據(jù)，經(jīng)得起考驗。

4、施工圖內(nèi)審及自查

施工圖的形成是設計單位按設計任務書的要求、有關(guān)的設計資料、計算數(shù)據(jù)及建筑藝術(shù)等方面因素設計繪制而成。施工圖的內(nèi)部審核是地鐵設計文件形成前不可缺少的一個環(huán)節(jié)，但往往因時間緊迫而常常被所忽視，以至很多應該事先發(fā)覺糾正的問題到施工時甚至施工后才暴露出來，不僅引起返工損失，而且影響工程進度、質(zhì)量，嚴重的還會造成無法糾正的功能缺陷和安全事故。所以把好設計質(zhì)量關(guān)，也就是從源頭上保證了質(zhì)量，進度，成本的有效控制，在這上面花費些時間和精力正是非常值得的。施工圖自查往往是在設計文件形成之后，對已形成的設計文件按基礎資料、法律法規(guī)標準執(zhí)行、結(jié)構(gòu)計算、地下水處理、地面沉降、對周邊環(huán)境的保護、不良地層、結(jié)構(gòu)安全設計、專項設計等方面進行自查。自查主體是施工圖的設計人，設計人對施工圖設計內(nèi)容及設計意圖掌握最全面，這樣能方便自查工作進行，這就要求設計人員必須抱著認真負責的態(tài)度，不能走馬觀花流于形式，自查要形成自查報告及發(fā)現(xiàn)問題整改報告，以便發(fā)現(xiàn)問題得到及時處理。如某地鐵區(qū)間已經(jīng)開始施工，設計單位經(jīng)過后期自查發(fā)現(xiàn)，區(qū)間人防段剛好落在既有地下室邊墻上，主要原因是前期設計階段把物探資料落入坐標有誤，未能在設計階段發(fā)現(xiàn)問題。而恰巧的是，區(qū)間隧道剛要施工到人防段，從而避免造成對既有地下商場地下室破壞。采取的辦法是把大斷面人防段平面位置進行改移，加強此段隧道支護。從這個潛在事故可以看出，設計自查制度在控制施工安全風險環(huán)節(jié)上也極其重要。

結(jié)語：

地鐵工程是一項投資費用大、使用人數(shù)多、建成后運行時間長的工程。地鐵的這些特性決定了地鐵工程必須要保證施工安全。風險是客觀存在的，風險的形成過程為風險因素導致風險事件，風險事件導致風險后果。影響施工安全風險的因素有很多，如環(huán)境、地質(zhì)、氣候、施工管理、施工技術(shù)水平、施工設備等，但筆者通過設計工作經(jīng)歷，只從設計內(nèi)部進行闡述影響施工安全的因素，通過總結(jié)與梳理，為將來更好地指導地鐵工程設計工作。設計工作只要加強設計人員能力培養(yǎng)，提高其綜合素質(zhì)，建立并落實設計質(zhì)量安全體系，就能從設計環(huán)節(jié)避免潛在的安全風險，保障人民群眾的生命及財產(chǎn)安全。

參考文獻：

[1]王夢恕.中國隧道及地下工程修建技術(shù).人民交通出版社，2010.