復(fù)雜地鐵工程施工安全控制技術(shù)核心探究

章強(qiáng)，譚剛萍，胡增輝，張仁豪，尹向紅，蔡哲

（寧波市軌道交通集團(tuán)建設(shè)分公司，浙江 寧波365000）

1 引言

地鐵已經(jīng)成為我國(guó)現(xiàn)代城市發(fā)展公共交通的主要方向之一，地鐵工程項(xiàng)目的數(shù)量、規(guī)模以及復(fù)雜化程度都在不斷增加，對(duì)施工的安全控制技術(shù)提出了較高的要求。同時(shí)，地鐵工程由于大多需要在地下空間進(jìn)行施工建設(shè)，施工環(huán)境比較復(fù)雜，還會(huì)受到地下管網(wǎng)設(shè)施、周邊建筑以及地面荷載等諸多因素的影響，因此安全隱患因素也相對(duì)較多。這就要求地鐵工程的施工單位必須充分了解地鐵工程的實(shí)際情況以及主要的安全隱患，并通過(guò)多種先進(jìn)安全控制技術(shù)的綜合運(yùn)用來(lái)提高地鐵施工的安全性。

2 在復(fù)雜地鐵工程項(xiàng)目中主要安全隱患因素分析

2.1 復(fù)雜施工環(huán)境對(duì)地鐵施工安全的影響

由于地鐵工程主要在地下空間施工，且線(xiàn)路大多需要貫穿城市的主要繁華區(qū)域，因此施工環(huán)境十分復(fù)雜。由于現(xiàn)代城市對(duì)地層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生較大的影響，因此地層會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的變形情況，在性質(zhì)特點(diǎn)的判斷測(cè)量方面存在較大的難度。地層的變化還會(huì)直接影響地下水水文以及變化幅度，進(jìn)一步增加了地鐵工程施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)因素[1]。同時(shí)，由于城市地下空間存在大量的市政管網(wǎng)設(shè)施，不僅會(huì)給地鐵工程的施工安全造成影響，而且一旦在地鐵工程的施工中破壞了管線(xiàn)設(shè)施，還會(huì)嚴(yán)重影響城市居民的正常生活，因此，這也是地鐵工程施工安全控制中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。

2.2 復(fù)雜施工技術(shù)對(duì)地鐵施工安全的影響

由于復(fù)雜地鐵工程是涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的綜合性系統(tǒng)工程，施工技術(shù)十分復(fù)雜，而技術(shù)方案的選擇、工藝參數(shù)的設(shè)置以及施工過(guò)程中操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性等因素都可能對(duì)地鐵工程的施工安全造成嚴(yán)重的影響，因此，必須加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的安全控制。

3 提高復(fù)雜地鐵工程施工安全性的有效措施

3.1 制訂完善的施工計(jì)劃

由于地鐵工程的施工周期相對(duì)較長(zhǎng)，特別是當(dāng)項(xiàng)目施工比較復(fù)雜時(shí)，不僅施工周期需要延長(zhǎng)，而且在施工中所涉及的安全風(fēng)險(xiǎn)因素也更多，所以施工單位必須充分了解地鐵工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)水文條件、地下管線(xiàn)設(shè)施以及周邊建筑基礎(chǔ)分布特點(diǎn)，并根據(jù)所有數(shù)據(jù)信息對(duì)施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)判，制訂科學(xué)的施工計(jì)劃，提高地鐵施工的有序性[2]。同時(shí)，施工單位要根據(jù)各種安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)制訂相應(yīng)的防控措施和應(yīng)急處置預(yù)案，為地鐵工程的施工安全提供可靠的保證。

3.2 加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)及新工藝的試驗(yàn)檢測(cè)

復(fù)雜地鐵工程的施工中往往需要采用一些新的技術(shù)工藝或者新型施工材料以克服施工中的困難，而在新技術(shù)、新工藝以及新材料正式投入使用前，施工單位必須事先進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)，以確保工藝參數(shù)能夠符合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，從而保證地鐵施工的安全。

3.3 加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的安全巡視監(jiān)督

3.3.1 實(shí)地巡視施工現(xiàn)場(chǎng)

在復(fù)雜地鐵工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中，管理人員以及技術(shù)人員要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)實(shí)地巡視工作，以便及時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的第一手施工情況，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的安全隱患。在實(shí)地巡視過(guò)程中，安全管理人員應(yīng)加強(qiáng)與施工人員的交流溝通，充分了解施工的實(shí)際情況，以便提高安全風(fēng)險(xiǎn)判斷的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在實(shí)地巡視過(guò)程中，還要加強(qiáng)各相關(guān)方在安全風(fēng)險(xiǎn)控制方面的信息共享，為安全風(fēng)險(xiǎn)防控決策提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

3.3.2 應(yīng)用視頻監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理

施工單位還應(yīng)積極應(yīng)用視頻監(jiān)控技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位的安全控制，這也是地鐵工程施工中的重要安全控制技術(shù)。通過(guò)視頻監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全天候、全方位以及全過(guò)程的監(jiān)督管理，從而有效促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)施工人員增強(qiáng)安全意識(shí)，提高施工操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性，同時(shí)也可以為安全事故的責(zé)任追溯提供可靠的依據(jù)。此外，通過(guò)視頻監(jiān)控技術(shù)可以幫助安全管理人員更加全面及時(shí)地了解事故現(xiàn)場(chǎng)的各種安全風(fēng)險(xiǎn)信息，也為信息的共享與交流創(chuàng)造了良好的條件，從而有效地提高了地鐵工程施工安全管理的質(zhì)量和效率。

施工單位應(yīng)建立專(zhuān)門(mén)的安全管理機(jī)構(gòu)并綜合運(yùn)用實(shí)地巡視以及視頻監(jiān)控等安全控制技術(shù)，準(zhǔn)確判斷分析施工現(xiàn)場(chǎng)的各種風(fēng)險(xiǎn)隱患，并及時(shí)采用相應(yīng)的防控措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵工程施工安全的動(dòng)態(tài)管理。

3.4 先進(jìn)施工技術(shù)的合理應(yīng)用

3.4.1 積極采用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)地鐵施工安全進(jìn)行建模分析

地鐵工程的換乘節(jié)點(diǎn)在比較復(fù)雜的受力結(jié)構(gòu)區(qū)施工時(shí)，施工單位應(yīng)利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)及荷載模型的構(gòu)建，并綜合分析地鐵結(jié)構(gòu)的受力情況和變形風(fēng)險(xiǎn)，然后根據(jù)分析結(jié)構(gòu)對(duì)地鐵工程采取相應(yīng)的裂縫預(yù)防、變形控制或者提高承載性能的處理措施，以確保地鐵結(jié)構(gòu)的承載能力、強(qiáng)度以及形變量等指標(biāo)參數(shù)均能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.4.2 應(yīng)用盾構(gòu)技術(shù)施工時(shí)的安全控制措施

目前在很多地鐵工程的施工過(guò)程中都采用了盾構(gòu)施工技術(shù)，應(yīng)用盾構(gòu)技術(shù)施工時(shí)應(yīng)做好以下幾方面的安全控制：（1）施工單位應(yīng)對(duì)盾構(gòu)施工技術(shù)的具體影響范圍進(jìn)行有效控制，以降低安全風(fēng)險(xiǎn)程度；（2）施工單位應(yīng)詳細(xì)勘測(cè)施工區(qū)域內(nèi)所有建筑基礎(chǔ)的安全性和穩(wěn)定性，并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的類(lèi)型以及施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件等因素采用相應(yīng)的安全控制措施；（3）施工單位應(yīng)充分了解相關(guān)建筑變形容許量的最大值，在盾構(gòu)施工中要合理選擇施工工藝，準(zhǔn)確控制施工間距，并采取相應(yīng)的防控措施，確保變形不超過(guò)允許的范圍，以保證施工的安全[3]；（4）在盾構(gòu)施工中要利用先進(jìn)的高精度測(cè)量?jī)x器實(shí)時(shí)檢測(cè)周邊建筑的變形情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，并為安全控制措施的制訂提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

3.5 做好地鐵防滲處理

在復(fù)雜地鐵工程中網(wǎng)線(xiàn)存在較多的拱部管線(xiàn)設(shè)施，而管線(xiàn)滲漏是影響地鐵工程結(jié)構(gòu)安全的主要隱患因素。因此，施工單位應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)水文特點(diǎn)，采用注漿堵水等處理措施對(duì)拱部上層地層進(jìn)行加固，以防滲水對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)的完整性造成不利的影響。如果復(fù)雜地鐵工程存在大量潛水時(shí)，則應(yīng)通過(guò)設(shè)置截水溝等方式及時(shí)將積水排出；也可以將水平鋼管打入地鐵隧道內(nèi)來(lái)進(jìn)行抽水[4]。此外，還可以采用注漿止水技術(shù)來(lái)排出掌子面積水，以確保施工的安全。

3.6 合理應(yīng)用加固處理技術(shù)

如果在監(jiān)測(cè)復(fù)雜地鐵工程施工時(shí)發(fā)現(xiàn)地鐵隧道結(jié)構(gòu)存在較大的裂縫時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用無(wú)收縮的高強(qiáng)或者早強(qiáng)型超流態(tài)材料來(lái)進(jìn)行灌漿處理。在灌漿施工時(shí)要確保漿液充填飽滿(mǎn)均勻，以提高地鐵工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和完整性，從而保證地鐵工程施工的安全。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，地鐵已經(jīng)成為現(xiàn)代城市中重要的公共交通方式，不僅能夠有效提高運(yùn)力，而且還可以為城市居民提供高效便捷的出行服務(wù)。但由于地鐵工程項(xiàng)目的施工環(huán)境和施工技術(shù)比較復(fù)雜，施工過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較高，因此施工單位要加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè)，準(zhǔn)確掌握各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，同時(shí)積極應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)施工全過(guò)程、全方位的安全控制，從而確保地鐵工程施工的質(zhì)量安全。