復(fù)雜環(huán)境下地鐵車站施工風(fēng)險的辨識及管控

程利民 李雅婷

（1.南昌軌道交通集團有限公司，江西 南昌 330038；2.東華理工大學(xué)，江西 南昌 330013）

0 引言

工程施工中不可預(yù)見因素較多，易引發(fā)事故災(zāi)害，會給人民的生命財產(chǎn)安全帶來危害。這得到了國內(nèi)外大量學(xué)者的重視，并對工程施工風(fēng)險識別進(jìn)行了廣泛的研究。其中，曹鵬[1]等對地鐵車站的防水工程采用WBS-RBS法建立風(fēng)險耦合矩陣，確定導(dǎo)致滲漏水的基本風(fēng)險因素；趙騰[2]運用WBS-RBS風(fēng)險識別方法，對艱險山區(qū)高速鐵路工務(wù)防洪風(fēng)險進(jìn)行識別，并對識別出的中高等級風(fēng)險事件提出風(fēng)險管控建議；李宗坤[3]等運用WBS-RBS方法對港珠澳大橋人工島建設(shè)進(jìn)行項目結(jié)構(gòu)分解和風(fēng)險分解,構(gòu)建了WBS-RBS風(fēng)險識別矩陣，還采用層次分析法和風(fēng)險度理論計算各指標(biāo)層的權(quán)重和風(fēng)險度,并對該工程進(jìn)行了風(fēng)險評價；高文杰[4]等提出以故障樹分析為基礎(chǔ)結(jié)合工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)-風(fēng)險分解結(jié)構(gòu)(RBS)對地鐵基坑工程進(jìn)行風(fēng)險識別的方法；劉碧萍[5]等提出了將WBS-RBS法與G1法相結(jié)合的定性與定量評價模型對深基坑開挖進(jìn)行風(fēng)險識別與評價。

事故不可能憑空發(fā)生，每一件風(fēng)險事件都有其對應(yīng)的風(fēng)險因素，而這些風(fēng)險因素就存在于項目建設(shè)過程中，故從基本的施工過程或工序辨識出風(fēng)險源是進(jìn)行風(fēng)險預(yù)控的重要手段[6]。本文以南昌軌道交通三號線某地鐵車站施工項目為例，共識別出四類工作單元和五類風(fēng)險單元，采用WBS-RBS風(fēng)險辨識方法對各分解單元進(jìn)行風(fēng)險分析，構(gòu)建出風(fēng)險源清單，并針對風(fēng)險源提出相應(yīng)的控制措施，給類似工程的風(fēng)險識別和防控提供了參考。

1 工程實例

八大山人站車站位于迎賓北大道與定山路交匯處，周邊建筑較多（影響基坑部分需要拆除），且功能多樣，車站東側(cè)重要建筑物為江西省預(yù)備役師部門亭、軍民醫(yī)院及其附屬建筑、民房等；西側(cè)為汽車4S店、永生現(xiàn)代賓館、教導(dǎo)大隊門亭、干休所等建筑，如圖1所示。車站類型為標(biāo)準(zhǔn)地下兩層島式車站，車站有效站臺寬度為11m，長度為118m。車站外包長度206.6m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度19.7m，車站中心里程頂板覆土厚度為3.47m。車站基坑深約18m，頭井基坑深約19.5m，車站設(shè)計起訖里程范圍為CYK29+917.269～CYK30+123.869，車站全長約206.6m，車站有效站臺中心里程為CYK30+050.969。

圖1 車站位置示意圖

車站及周邊管線較多，管線多為沿車站南北走向，車站中部存在橫跨基坑強電兩組、弱電兩組、供水管一組；管線種類包括：強電、弱電、雨污水、供水等。車站結(jié)構(gòu)由上至下穿越填土層、粉質(zhì)黏土層、中砂層、粗砂層、礫砂層，主體結(jié)構(gòu)底部坐落于礫砂層。圍護結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻坐落于中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層內(nèi)，入巖深度2.3~3.3m不等。車站地質(zhì)斷面圖見圖2。

圖2 車站地質(zhì)斷面圖

2 基于工作風(fēng)險分解法（WBS-RBS）的風(fēng)險識別

工作風(fēng)險分解法（WBS-RBS）既秉承了WBS深入于項目壽命周期各個環(huán)節(jié)的優(yōu)點，又能通過RBS對內(nèi)、外部環(huán)境的風(fēng)險進(jìn)行綜合分析，因此比較適合于工程項目的風(fēng)險識別工作[7]，故采用該方法進(jìn)行風(fēng)險識別。工作分解和風(fēng)險分解分別見圖3、圖4。本文將項目建設(shè)工作W分為了四個部分，分別是：地基處理及降排水W1、防水工程建設(shè)W2、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計W3和吊裝工程建設(shè)W4；又結(jié)合該工程的施工環(huán)境和水文地質(zhì)狀況，將項目建設(shè)風(fēng)險R分解成自然災(zāi)害風(fēng)險R1、其他風(fēng)險R2、圍護結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險R3、基坑開挖回填風(fēng)險R4以及周邊環(huán)境風(fēng)險R5，同時對各類風(fēng)險類型還細(xì)分了子風(fēng)險單元。

圖3 工作分解（WBS）

圖4 風(fēng)險分解（RBS）

通過專家打分的方式對以上各分解單元進(jìn)行分析，并形成風(fēng)險評價表。表1為自然災(zāi)害風(fēng)險評價表。

表1 自然災(zāi)害風(fēng)險評價表

依據(jù)風(fēng)險評價表，構(gòu)造風(fēng)險矩陣并計算出各風(fēng)險單元的風(fēng)險等級，可求出其中風(fēng)險等級較高的風(fēng)險源，如表2所示，形成風(fēng)險源清單。

表2 重要風(fēng)險源清單

3 風(fēng)險控制措施

3.1 國防光纜管線施工風(fēng)險控制措施

（1）組織專門的管線調(diào)查小組，負(fù)責(zé)管線的摸排，調(diào)查和協(xié)調(diào)工作，避免錯漏；

（2）在現(xiàn)場進(jìn)行人工挖槽或人孔探測；

（3）根據(jù)各方提供的管線資料，匯總分析，進(jìn)一步優(yōu)化管線遷改路線和保護措施；

（4）施工時，加強監(jiān)測，及時反饋；

（5）精心施工，避免圍護結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致管線破壞風(fēng)險。

3.2 軍民醫(yī)院門診施工風(fēng)險控制措施

（1）對地連墻進(jìn)行試成槽，編制試成槽參數(shù)統(tǒng)計，針對不同地層調(diào)整泥漿參數(shù)；

（2）對地連墻接縫工字鋼刷壁效果進(jìn)行控制，確保接縫質(zhì)量；

（3）對施工過程加強監(jiān)測，及時反饋，信息化指導(dǎo)施工。

3.3 支撐體系基坑開挖施工風(fēng)險控制措施

（1）基坑開挖過程中要防止挖土等機械碰撞支撐體系，以防支撐失穩(wěn)；

（2）施工時加強監(jiān)測，及時預(yù)警報警，防止支撐撓曲變形過大，保證鋼支撐受力穩(wěn)定；

（3）千斤頂預(yù)加軸力必須對稱同步，以平衡橫撐自重下落的可能和初期開挖時的初應(yīng)變；鋼支撐預(yù)應(yīng)力損失時，立即在當(dāng)天低溫時段復(fù)加應(yīng)力至設(shè)計值；

（4）土方開挖時分段分層，嚴(yán)格控制安裝橫撐所需的基坑開挖深度；

（5）所有支撐連接處，均應(yīng)墊緊貼密，防止鋼管支撐偏心受壓；

（6）斜撐處支撐頭必須嚴(yán)格按設(shè)計尺寸和角度加工焊接、安裝，保證支撐為軸心受力；

（7）采用鋼絲繩拉結(jié)兩支撐端，防止意外脫落。

3.4 半蓋挖施工風(fēng)險控制措施

（1）半蓋挖鋪蓋系統(tǒng)承重支撐的格構(gòu)柱選用材質(zhì)優(yōu)良、符合相應(yīng)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的材料，保證成品格構(gòu)柱質(zhì)量，格構(gòu)柱間焊接時接頭應(yīng)當(dāng)錯開，保證同一截面角鋼接頭不大于50%；

（2）格構(gòu)柱鉆樁成孔時保證成孔垂直度與樁位偏差符合設(shè)計及規(guī)范要求；

（3）格構(gòu)柱吊裝時應(yīng)精確定位，要求型鋼中樁中心線與樁位中心線誤差≤5mm，垂直度偏差≤L/300且≤15mm；

（4）土方開挖及主體結(jié)構(gòu)施工過程中盡量避免機械及吊裝施工對格構(gòu)柱的碰撞；

（5）鋪蓋系統(tǒng)施工完成通車后應(yīng)當(dāng)隨時對鋪蓋系統(tǒng)及格構(gòu)柱進(jìn)行監(jiān)測分析。

3.5 基坑開挖階段防涌砂措施

（1）基坑開挖前應(yīng)對圍護結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量進(jìn)行評估，對地連墻使用超聲波監(jiān)測其連續(xù)性和完整性，對接縫加固旋噴樁使用抽芯的方法檢測其成樁效果，發(fā)現(xiàn)隱患必須在土方開挖前進(jìn)行加固處理；

（2）土方開挖進(jìn)入富水砂層，每層土方開挖前必須進(jìn)行掏槽驗縫，使用洛陽鏟對未開挖的下層土的每個地連墻接縫，通過掏槽的方法確認(rèn)是否存在漏水可能；

（3）基坑開挖中，先撐后挖、隨挖隨撐，防止圍護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大的變形，造成地墻接縫滲漏；

（4）僅有少量滲漏水的，用雙快水泥或摻有“堵漏靈”的防水砂漿鑿槽抹面處理，外加劑摻量由現(xiàn)場試驗確定；

（5）有明顯漏水點時，先引流量埋管，后在地連墻背后做注漿處理或采用高壓旋噴樁止水；

（6）如發(fā)現(xiàn)接縫漏水，必須進(jìn)行加固處理。此階段的加固處理方式主要是在基坑外采用鉆機引孔，設(shè)置袖閥管進(jìn)行雙液注漿加固。

3.6 地下連續(xù)墻施工風(fēng)險控制措施

（1）選用優(yōu)質(zhì)泥漿，及時補漿；

（2）成槽機履帶下鋪設(shè)鋼板（特別是轉(zhuǎn)角幅槽段），減少成槽機對槽壁豎向應(yīng)力，同時盡量減少成槽機對槽壁擾動；

（3）成槽抓土慢提慢放、嚴(yán)禁滿抓；在開槽時，必須做到穩(wěn)、慢；

（4）清底工作應(yīng)徹底，將槽底泥塊清除干凈；

（5）控制鋼筋籠保護塊，保證有足夠的剛度、厚度、數(shù)量；

（6）鋼筋籠吊裝嚴(yán)格按程序操作，防止觸碰高壓線。

4 結(jié)束語

（1）南昌軌道交通三號線八大山人站車站項目，施工環(huán)境復(fù)雜、干擾因素多，故采用WBS-RBS法對該工程進(jìn)行風(fēng)險辨識，將項目工作結(jié)構(gòu)分解成四部分，項目工作風(fēng)險分為五大類，共15個子單元。

（2）基于專家打分方法所形成的風(fēng)險評價表，得出各分解單元的風(fēng)險等級，并分析其風(fēng)險源。其中，管線施工、醫(yī)院區(qū)域施工、土方開挖、支撐體系、地下連續(xù)墻施工和半蓋挖法施工風(fēng)險等級均為Ⅱ級，屬較高風(fēng)險工作，要采取相應(yīng)的管控措施。

本文取得的關(guān)于復(fù)雜環(huán)境下地鐵車站施工風(fēng)險辨識和預(yù)防的經(jīng)驗，為類似地下工程項目風(fēng)險問題的應(yīng)對提供了參考。