淺談設(shè)計(jì)對(duì)地鐵工程施工安全的影響

孫喜軍

【摘要】地鐵工程的建設(shè)面臨風(fēng)險(xiǎn)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(shè)計(jì)角色出發(fā)，解析影響地鐵施工安全的因素，以便通過對(duì)各環(huán)節(jié)質(zhì)量把控，從而避免出現(xiàn)施工安全風(fēng)險(xiǎn)或施工安全風(fēng)險(xiǎn)安全可控。

【關(guān)鍵詞】地鐵；設(shè)計(jì)；施工安全

隨著城市化進(jìn)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(xiàng)目，且在全國(guó)的各大城市已經(jīng)部分運(yùn)營(yíng)和陸續(xù)開工建設(shè)。一般情況下，地鐵工程的施工地點(diǎn)多為城市繁華地段，且有人流大、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜、施工工藝復(fù)雜、施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、施工周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，這就給工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、決策、管理、施工等帶來了很大困難，每個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)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(shè)計(jì)是施工建設(shè)的靈魂，設(shè)計(jì)方案的安全性直接關(guān)系到整個(gè)城軌建設(shè)。本文只從地鐵設(shè)計(jì)角色出發(fā)，解析影響地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)的因素，以便通過對(duì)各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)質(zhì)量把控，從而避免出現(xiàn)施工安全風(fēng)險(xiǎn)或施工安全風(fēng)險(xiǎn)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(huì)對(duì)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(shí)施、地下空間的開發(fā)利用和運(yùn)營(yíng)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(jìn)機(jī)法、盾構(gòu)法、沉埋管段法、輔助工法等。像復(fù)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(diǎn)，所以施工工法正確的選擇，對(duì)于地鐵施工安全至關(guān)重要。如某地鐵暗挖車站設(shè)計(jì)工法采用中洞法，每個(gè)導(dǎo)洞采用鉆爆法，由于車站周邊圍巖為中風(fēng)化巖，在爆破過程中對(duì)導(dǎo)洞之間的初期支護(hù)破壞嚴(yán)重，影響支護(hù)安全，在車站支護(hù)結(jié)構(gòu)工程進(jìn)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(yīng)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(shè)計(jì)工作的最重要一環(huán)。

2、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

所謂節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)內(nèi)容的一個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)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(diǎn)。由于這個(gè)點(diǎn)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(shè)計(jì)格柵交叉節(jié)點(diǎn)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(jìn)主體工序等。某地鐵車站主體采用洞樁法施工，在風(fēng)道進(jìn)入主體工序轉(zhuǎn)換圖紙內(nèi)容不夠詳實(shí)，施工單位也沒有提出異議就施工，導(dǎo)洞扣拱初支沒有坐落在風(fēng)道進(jìn)主體加強(qiáng)環(huán)梁上，結(jié)果在馬頭門處出現(xiàn)沉降，也導(dǎo)致了地面出現(xiàn)了沉降，由于搶險(xiǎn)及時(shí)，未造成事故進(jìn)一步擴(kuò)大，風(fēng)險(xiǎn)得到了有效控制，化險(xiǎn)為夷，這也給無論設(shè)計(jì)方還是施工方都敲響了警鐘，哪怕一個(gè)點(diǎn)設(shè)計(jì)存在不到位，考慮不周，安全隱患就時(shí)刻存在。

3、基礎(chǔ)資料核查

地鐵設(shè)計(jì)的依據(jù)往往都是地鐵工程建設(shè)指揮部提供的基礎(chǔ)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(shè)計(jì)人員也應(yīng)對(duì)工程建設(shè)地進(jìn)行走訪，收集補(bǔ)充基礎(chǔ)資料，并對(duì)指揮部提供的資料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查，為后續(xù)設(shè)計(jì)工作提供完備的詳實(shí)的基礎(chǔ)資料。但在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，由于設(shè)計(jì)工作工期短，時(shí)間緊，未對(duì)現(xiàn)場(chǎng)建筑物及構(gòu)筑物進(jìn)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(duì)地下室資料核查不到位，導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)即將開進(jìn)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(shè)想，導(dǎo)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(xùn)依然是深刻的，這對(duì)地鐵設(shè)計(jì)工作來說，基礎(chǔ)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(yàn)。

4、施工圖內(nèi)審及自查

施工圖的形成是設(shè)計(jì)單位按設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求、有關(guān)的設(shè)計(jì)資料、計(jì)算數(shù)據(jù)及建筑藝術(shù)等方面因素設(shè)計(jì)繪制而成。施工圖的內(nèi)部審核是地鐵設(shè)計(jì)文件形成前不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，但往往因時(shí)間緊迫而常常被所忽視，以至很多應(yīng)該事先發(fā)覺糾正的問題到施工時(shí)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(jìn)度、質(zhì)量，嚴(yán)重的還會(huì)造成無法糾正的功能缺陷和安全事故。所以把好設(shè)計(jì)質(zhì)量關(guān)，也就是從源頭上保證了質(zhì)量，進(jìn)度，成本的有效控制，在這上面花費(fèi)些時(shí)間和精力正是非常值得的。施工圖自查往往是在設(shè)計(jì)文件形成之后，對(duì)已形成的設(shè)計(jì)文件按基礎(chǔ)資料、法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行、結(jié)構(gòu)計(jì)算、地下水處理、地面沉降、對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)、不良地層、結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)、專項(xiàng)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行自查。自查主體是施工圖的設(shè)計(jì)人，設(shè)計(jì)人對(duì)施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)意圖掌握最全面，這樣能方便自查工作進(jìn)行，這就要求設(shè)計(jì)人員必須抱著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，不能走馬觀花流于形式，自查要形成自查報(bào)告及發(fā)現(xiàn)問題整改報(bào)告，以便發(fā)現(xiàn)問題得到及時(shí)處理。如某地鐵區(qū)間已經(jīng)開始施工，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)階段把物探資料落入坐標(biāo)有誤，未能在設(shè)計(jì)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(duì)既有地下商場(chǎng)地下室破壞。采取的辦法是把大斷面人防段平面位置進(jìn)行改移，加強(qiáng)此段隧道支護(hù)。從這個(gè)潛在事故可以看出，設(shè)計(jì)自查制度在控制施工安全風(fēng)險(xiǎn)環(huán)節(jié)上也極其重要。

結(jié)語：

地鐵工程是一項(xiàng)投資費(fèi)用大、使用人數(shù)多、建成后運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)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(fēng)險(xiǎn)是客觀存在的，風(fēng)險(xiǎn)的形成過程為風(fēng)險(xiǎn)因素導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)事件，風(fēng)險(xiǎn)事件導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)后果。影響施工安全風(fēng)險(xiǎn)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(shè)備等，但筆者通過設(shè)計(jì)工作經(jīng)歷，只從設(shè)計(jì)內(nèi)部進(jìn)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(dǎo)地鐵工程設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)工作只要加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員能力培養(yǎng)，提高其綜合素質(zhì)，建立并落實(shí)設(shè)計(jì)質(zhì)量安全體系，就能從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)避免潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，保障人民群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)：

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